МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ КОМПОНЕНТА ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ У ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ

Пятыгин С. С., Опритов В. А., Половинкин А. В., Воденеев В. А.
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, 603600 Нижний Новгород
Исследовали природу генерации потенциала действия (ПД) в возбудимых клетках стебля (пучковая паренхима) высшего растения (проростки тыквы Cucurbita pepo L.). Генерацию ПД вызывали постепенным охлаждением (1,3-1,5оС/мин) клеток в интервале от 21 до 6оС. Для анализа природы генерации ПД использовали ингибиторы клеточного метаболизма (NaN3, ДЦКД), блокаторы К+- и С1--каналов (тетраэтиламмоний, этакриновая кислота) и компьютерную обработку кинетики импульсов с целью построения функции dEm/dt = f(Em), где Ет - мембранный потенциал. Показано, что формирование фазы деполяризации ПД происходит в один этап с, высокой и постоянной (во всем диапазоне изменения Ет) скоростью. В основе фазы деполяризации лежат два одновременно протекающих процесса: выход ионов С1- в связи с резким (пороговым) изменением хлорной проницаемости плазматической мембраны и инактивация электрогеиного насоса (Н+-насоса) этой мембраны. Вероятным триггером обоих процессов является вход в возбудимые клетки ионов Са2+. Фаза реполяризации ПД развивается в два последовательных этапа, в пределах каждого из которых величина dEm/dt сначала возрастает, а затем снижается. Хронологически первый этап соответствует области значений Ет ниже К+-равновесного потенциала, имеет слабую зависимость от температуры и обусловлен выходом из клеток ионов К+. Хронологически второй этап охватывает диапазон значений Ет выше К+-равновесного потенциала, имеет сильную зависимость от температуры и может быть полностью связан с активацией электрогенного насоса, вызванной, в том числе, предшествующим выходом К+. Сделан вывод, что важной отличительной особенностью процесса генерации ПД в возбудимых клетках высших растений является непосредственное участие в нем электрогенного насоса (Н+-насоса) плазматической мембраны, кратковременная инактивация и последующая активация которого формируют метаболическую компоненту импульса. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 97-04-48549) и программы "Университеты России - фундаментальные исследования" (грант 3873).