Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Опритов В.А. -> "Биоэлектрогенез у высших растений" -> 6

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 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 107 >> Следующая

Потенциал митохондрий и хлоропластов
Среди клеточных органелл с высокодифференцированной собственной мембранной системой ведущее место без сомнения занимают митохондрии и хлоропласты, с которыми связано осуществление важнейших энергетических процессов растительной клетки. Однако если микроэлектродное измерение потенциала является достаточно сложной задачей уже при анализе электрических свойств плазмалем-мы и тонопласта у высших растений, то при переходе на субклеточный уровень методические трудности становятся почти неразрешимыми. В частности, по свидетельству В.П. Скулачева [247], попытки измерить потенциал митохондрий путем введения микроэлектрода до сих пор остаются безуспешными. В то же время некоторым исследователям удалось осуществить измерение трансмембранного потенциала крупных хлоропластов ряда растительных объектов, прежде всего пеперомии [33,337,598]. Его величина в опытах на интактных клетках (измеренная по отношению к цитоплазме) и на изолированных хлоропластах (измеренная по отношению к среде) варьирует от 10 до —60 мВ.
Что касается потенциала митохондрий у высших растений, то известны его оценки, сделанные с помощью спектрофотометрического метода [524]. Величина потенциала этой органеллы по таким оценкам весьма значительна и составляет 120 140 мВ.
Потенциал других структурных элементов клетки
Среди прочих клеточных структур, реально претендующих на обладание биоэлектрическими свойствами, может быть упомянута мембрана ядра. В частности, известны даже попытки судить по биоэлектрическим свойствам клеточного ядра о неспецифической устойчивости растений [271]. В то же время информация о трансмембранном потенциале ядра в подобных работах отсутствует.
12
Интерпретация внутриклеточных измерений потенциала покоя у высших растений. Вклад потенциала плазмалеммы
Изложенный выше материал об электрических свойствах различных структур клетки высшего растения показывает, что измеряемый посредством введенного микрозлектрода клеточных Е'т может быть
удовлетворительно описан суммарным вкладом потенциалов следующих структурных образований: клеточной стенки, плазмалеммы и тонопласта. При этом, поскольку клеточная стенка и плазмалем-ма обычно рассматриваются как единая “толстая" плазматическая мембрана, речь может идти о вкладе лишь двух основных слагаемых: потенциала плазмалеммы, понимаемой как "толстая мембрана", и потенциалатонопласта.
Вклад потенциалов плазмалеммы и тонопласта в Егт клетки, измеряемый введенным микроэлектродом, в сильной степени определяется электрическим сопротивлением каждой из этих мембран. У многих водорослей сопротивление тонопласта намного ниже сопротивления плазмалеммы, и поэтому измеряемая трансмембранная разность потенциалов между вакуолью и внешней средой обусловлена главным образом потенциалом плазмалеммы [44,112,435]. До недавнего времени считалось, что также обстоит дело и у высших растений [112]. Однако результаты исследований последних лет свидетельствуют об обратном: сопротивление тонопласта у высших растений значительно превышает сопротивление плазмалеммы, и поскольку потенциал тонопласта составляет несколько десятков милливольт и противоположен по знаку потенциалу на плазмалемме, измеряемый
Е'т клетки может быть существенно занижен вкладом потенциала тонопласта. Это подтверждают, например, результаты исследований, выполненных на клетках паренхимы колеоптилей овса [296]. Измеренный^, имел высокие значения (около —100 мВ) в тех случаях, когда
"прокол" клетки электродом характеризовался низким внутренним сопротивлением (2—4 МОм). Напротив, низкие значения Е гт (около
—50 мВ) были измерены при высоких внутренних сопротивлениях "прокола" (более 20 МОм).
Отсюда вытекает, что у высших растений значительные Егт, сопоставимые по величине с потенциалом плазмалеммы. могут быть зарегистрированы в опытах, в которых удается свести к минимуму (или полностью исключить) вклад потенциала тонопласта в измеряемые Егт. Такая ситуация имеет место, очевидно, в двух случаях: когда электрод или не проникает через тонопласт, или проникает, но при этом сильно шунтирует его. Сказанное поясняет схема эквивалентной цепи сопротивлений в мембранной системе клетки высшего
13
r rs <Zrs
r_fgl ¦ Г^1 r-L
L—мГ »
Вакуоль R± Цито- Rnm Внешняя
1 плазма н среда
Рис. 1. Эквивалентная цепь сопротивлений в мембранной системе растительной клетки при введении микроэлектрода в вакуоль [296, 405]
— мембранный потенциал покоя; Rt — сопротивление тонопласта; Rpm —
сопротивление плазмалеммы; rs — сопротивление шунта, введенного микроэлектродом через тонопласт; <т — коэффициент, отличающий сопротивление шунта через плазма-лемму от сопротивления шунта через тонопласт
растения при введении микроэлектрода в вакуоль, представленная на рис.1. Ей соответствует уравнение для измеряемого Егт клетки, имеющее вид
Ет = Et(^f—) + Epm(- (2)
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 107 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed