Анализ механизмов генерации и распространения вариабельного потенциала у проростков тыквы и пшеницы

Акинчиц Е.К.

21.03.13, Четверг, 11:15, Биофак МГУ, компьютерный класс кафедры биофизики (цокольный этаж, комн. 123)

Базовый семинар: Рабочий семинар сектора информатики и биофизики сложных систем

Вариабельный потенциал (ВП) – реакция характерная только для растительных организмов, возникающая в ответ на повреждение. В настоящее время сведения об ионном механизме генерации ВП весьма ограничены и противоречивы. Считается, что генерация ВП не связана с возникновением пассивных потоков ионов, а целиком обусловлена переходным изменением активности Н+-АТФазы плазматических мембран. Механизм распространения ВП так же остаётся не установленным. Существует три гипотезы распространения ВП: электрическая, химическая и гидравлическая.

Целью исследования являлось изучение роли потоков Са2+, Cl и H+ в формирование вариабельного потенциала (ВП) и проверка химической и гидравлической гипотез распространения ВП.

Объектом исследования служили двух-трёхнедельные проростки тыквы (Cucurbita pepo L.) и проростки пшеницы (Triticum aestivum L.).

Потенциометрическим методом и с помощью ингибиторного анализа было установлено, что в процессе генерации ВП помимо переходного изменения активности Н+-АТФазы плазматических мембран принимают участие пассивные потоки ионов, таких как Са2+ и Сl.

Сравнение скоростей распространения химического соединения (С14 в составе сахарозы), гидравлического сигнала и электрической реакции показало, что распространения ВП может происходить в соответствии с химической гипотезой, то есть инициация ВП происходит в результате действия некого химического соединения, а ускорению распространения раневого вещества способствует прохождение гидравлической волны.

На основании полученных результатов и имеющихся в литературе данных была разработана математическая модель ВП, в основу которой была положена, ранее разработанная математическая модель ПД. Математическая модель ВП учитывает работу систем пассивного и активного транспорта, буферную ёмкость клеток и апопласта, а так же диффузию раневого вещества. Верификация математической модели показала правомерность предположений положенных в основу модели, на основании чего была составлена общая схема процесса генерации ВП.

 

Следующий семинар: 28.03.2013 - Интегрированная модель для описания фотосинтетических и метаболических реакций в клетках Сhlamydomonas reinhardtii (докладчик: Плюснина Т.Ю.).

Предыдущий семинар: 07.03.2013 - Анализ данных магнитной энцефалографии и моделирование переключений между режимами электрической активности головного мозга (докладчик: Панкратова Н.М.).