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; ННГУ, биологический факультет, кафедра биофизики
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 6oС. Для анализа природы генерации ПД использовали ингибиторы клеточного метаболизма?(NaN3, ДЦКД),?блокаторы?K+­?и?Cl-каналов (тетраэтиламмоний, этакриновая кислота) и компьютерную обработку кинетики импульсов с целью построения функции?dEm/dt = f(Em),?где?Em - мембранный потенциал. Показано, что формирование фазы деполяризации?ПД?происходит в один этап с высокой и постоянной?(во всем диапазоне изменения Em)?скоростью. В основе фазы деполяризации лежат два одновременно протекающих процесса: выход ионов?Cl-?в связи с резким (пороговым) изменением хлорной проницаемости плазматической мембраны и инактивация электрогенного насоса?(H+­насоса) этой мембраны. Вероятным триггером обоих процессов является вход в возбудимые клетки ионов?Ca2+.?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?Em?ниже?K+­ равновесного потенциала, имеет слабую зависимость от температуры и обусловлен выходом из клеток ионов?K+. Хронологически второй этап охватывает диапазон значений?Em?выше?K+­ равновесного потенциала, имеет сильную зависимость от температуры и может быть полностью связан с активацией электрогенного насоса, вызванной, в том числе, предшествующим выходом?K+. Сделан вывод, что важной отличительной особенностью процесса генерации?ПД?в возбудимых клетках высших растений является непосредственное участие в нем электрогенного насоса?(H+­насоса) плазматической мембраны, кратковременная инактивация и последующая активация которого формируют метаболическую компоненту импульса. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант 97-04-48549) и программы "Университеты России - фундаментальные исследования" (грант 3873).