ИЗМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОСНОВНЫХ СИСТЕМ ПАССИВНОГО И АКТИВНОГО ТРАНСПОРТА ИОНОВ ЧЕРЕЗ ПЛАЗМАТИЧЕСКУЮ МЕМБРАНУ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ АДАПТАЦИИ К ПОВЫШЕННЫМ И ПОНИЖЕННЫМ ТЕМПЕРАТУРАМ

Ониани Д. А., Царцидзе Е. М., Демидчик В. В., Яблонская Л. И., Найдун С. Н., Соколик А. И., Ониани Т. И., Юрин В. М.
Тбилисский государственный университет, Грузия; Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь
Целью настоящей работы являлось выявление закономерностей изменения проводимости основных систем ионного транспорта плазматических мембран (электрогенная Н+-АТФазная помпа, хлорные и калиевые каналы) при длительной адаптации интактных растительных клеток к условиям повышенной (+35°С) и пониженной (+2°С) температур. В качестве объекта исследования использовались гигантские интернодальные клетки пресноводной харовой водоросли Nitella flexilis. Была применена микроэлектродная техника. Эксперименты проводились в режиме фиксации потенциала на плазмалемме. Несколько групп клеток выдерживали перед регистрацией электрофизиологических параметров плазмалеммы в течение 1-25 суток в условиях пониженной, стандартной и повышенной температур. В ходе проведенных экспериментов было установлено, что при длительной адаптации растительных клеток к условиям повышенной температуры, начиная с 2-3 суток, резко падает проводимость калиевых и хлорных каналов плазмалеммы, однако не изменяются функциональные характеристики электрогенной Н+-АТФазной помпы. В большинстве случаев (до 70-80% исследованных клеток) к 5-6 суткам экспозиции при 35°С наблюдалось максимальное подавление проводимости ионных каналов (100% ингибирование хлорного тока, 70-90% снижение проводимости калиевых каналов Г- и Д-типов). Эти изменения были обратимы при переносе клеток в условия стандартной температуры, однако процесс восстановления электрофизиологических параметров до исходного уровня занимал несколько суток. При адаптации клеток к условиям пониженной температуры не развивалось заметного изменения электрофизиологических свойств ионных каналов, однако при реадаптации к условиям стандартной температуры наблюдалась активация электрогенной Н+-АТФазной помпы. Проводимость помпы начинала возрастать через 15-30 мин после смены температурных условий и достигала максимального значения в течение 2-3 часов (общая проводимость плазмалеммы при этом возрастала в 3-5 раз). Обнаруженные реакции ион-транспортных систем плазмалеммы, развивающиеся в ответ на длительное температурное воздействие, вероятно, носят адаптивный характер и направлены на поддержание адекватного ионного гомеостаза в условиях существенного изменения активностей ионов и модификации работы ферментативных систем клетки.