Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Опритов В.А. -> "Биоэлектрогенез у высших растений" -> 37

Биоэлектрогенез у высших растений - Опритов В.А.

Опритов В.А., Пятыгин С.С. Биоэлектрогенез у высших растений — М.: Наука, 1991. — 216 c.
ISBN 5-02-004108-4
Скачать (прямая ссылка): bioelektrogenezurasteniy1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 107 >> Следующая

Было показано, что в принципе (в модельных условиях) во вторичном активном переносе может участвовать как пассивная, так и активная компонента мембранного потенциала. Так, в опытах нашей лаборатории [101] вторичный активный транспорт сахарозы в везикулах плазматических мембран клеток флоэмы борщевика, оцениваемый по изменению светопропускания суспензии везикул, наблюдался в отсутствие АТФ под влиянием диффузионного калиевого потенциала, создаваемого на мембране градиентом ионов К+ в присутствии валиномицина (рис. 19). Эти эксперименты прямо свидетельствуют об участии Ет во вторичном активном транспорте. Результаты в пользу такого заключения получены недавно и в других лабораториях [484].
Однако в целой клетке, когда мембрана "подключена" к соответствующим системам, обстановка значительно сложнее. В этих условиях решающее значение во вторичном активном переносе имеет, по-
видимому, метаболическая составляющая Е?т, создаваемая протонной помпой [595]. При этом в цепь событий включается ряд регуляторных звеньев, позволяющих, с одной стороны, поддерживать Егтао время транспорта на определенном уровне, а с другой — отключать транспорт при неблагоприятном отклонении системы от стационарных условий.
Если говорить о плазмалемме, то необходимость поддержания на ней Ет во время вторичного транспорта обусловлена тем, что
75
Рис. 19. Изменение светопропускания везикул плазматических мембран, выделенных из флоэмы борщевика, с сахарозой при генерации К+-диффузионного потей-циала[Ю1]
Среда инкубации: 25 мМ МЭС-трис, pH 6,0; сахароза и K2SO4. Концентрация сахарозы, K2SO4 и значения потенциала соответственно равны: 1 — 242,5 и 5 мМ, 0 мВ: Z — 212,5 и 25 мМ, 41 мВ; 3 — 25 и 150 мМ. 87 мВ; pH внутри везикул 6,0, концентрация K2SO4.— 5 мМ. Стрелки показывают момент введения в среду фракции везикул (ПМ), валиномицина (Вал) и тритона Х-100 (Тр)
Рис. 20 Влияние ионов К+ иа АТФ-зависимое изменение флуоресценции 9-амино-акридина при генерации ДрН в везикулах плазматических мембран клеток флоэмы борщевика (А) и кинетика К+ из везикул при добавке АТФ и в присутствии ингибитов (Б) [100]
а — диализованные везикулы, среда инкубации: 25 мМ трис-НС1, pH 6,0; 3 мМ MgCl2; 50 мМ КС1.5-10'6 М 9-амииоакридин; б— диализованные веэукулы, среда инкубании та же, что и в а,+0,1 мкМ валиномицина; в — К+-обогащенные везикулы (50 мМ КО), среда инкубации та же, что и в а. без КС1.1 — АТФ, 2 мМ; 2— контроль; 3 — АТФ+ДЦКД (10"4М; 4~ АТФ+ТЭА(510'3)
практически для всех веществ он протекает с участием комплекса вещество—переносчик (ES), имеющего, как правило, положительный заряд. Последний возникает в результате протонирования ES и образования ESH+. Исключение составляют лишь некоторые соединения, например основные аминокислоты, перенос которых осуществляется в виде положительно заряженного комплекса ES+ без симпорта с протоном и носит унипортный характер [451, 467]. Таким образом, во время вторичного транспорта через плазмалемму
76
растений происходит диссипация Ет. Это выражается в деполяризации мембраны.
Факт деполяризации плазмалеммы при вторичном транспорте сахаров и других веществ неоднократно показан на самых разных растительных объектах и разными методами [393, 468, 489, 491, 595]. Однако существенно, что деполяризация носит, как правило, кратковременный характер и сменяется реполяризацией. В результате Ет выходит на уровень, близкий к первоначальному. Причина реполяризации не представляется окончательно выясненной. Наиболее простой путь считать, что по принципу обратной связи закисление цитоплазмы в результате симпортного переноса протона активирует протонную помпу, что приводит к устранению деполяризации. Однако, как показали эксперименты, реполяризация начинается раньше, чем прекращается защелачивание наружного раствора. Это наводит на мысль, что кроме протонной помпы в процесс регулирования Ет при вторичном транспорте вовлечены и другие, возможно, более лабильные процессы, к числу последних следует отнести прежде всего компенсационный диффузионный выход К+ из клетки. Не подлежит сомнению, что этот процесс должен протекать значительно быстрее, чем активация ферментных систем, входящих в состав протонного насоса.
В связи с этим необходимо отметить, что роль К+ в мембранном транспорте веществ, в частности сахаров, давно обсуждалась в литературе [595], но не нашла пока четкой интерпретации. Хотя значение К+ как иона, компенсирующего изменение заряда поверхностной мембраны при вторичном транспорте, признается рядом авторов [316, 366], характер сопряжения потока этого иона с работой протонной помпы и вторичных систем транспорта веществ недостаточно ясен. По нашим данным, роль К+ в этих процессах весьма неоднозначна.
С одной стороны, К+ может входить внутрь клетки по Ет, создаваемому протонной помпой. В результате происходит конверсия Ет на мембране в АрН, определенная величина которого необходима для нормального функционирования вторичных транспортных систем. Это подтверждается экспериментами, в которых в присутствии К+ и валиномицина на везикулах плазматических мембран флоэмы борщевика генерировался значительно больший АТФ, зависимый градиент pH, чем в контроле ( К+ без валиномицина), а выход К+ из везикул (соответствует входу К+ в клетку, так как везикулы вывернуты) значительно ускорялся в присутствии АТФ, причем ДЦКД снижал этот эффект (рис.20) [100, 101, 184].
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 107 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed