Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Kích thích màng tế bào Characeae do sự kích hoạt của kênh canxi và kênh clo
Tóm tắt
Các kênh ion chịu trách nhiệm cho sự kích thích của plasmalemma và tonoplast của Nitellopsis obtusa nước ngọt đã được nghiên cứu bằng kỹ thuật kẹp điện áp. Điện áp được giữ cố định trên từng màng riêng lẻ. Các kênh clo đã bị ức chế bằng acid ethacrynic. 1. Cùng với các kênh anion (clo), các kênh cation đã được phát hiện trong các màng. Các kênh tương ứng tương tự nhau trong cả hai loại màng. 2. Các kênh cation được kiểm soát bởi điện áp màng và được kích hoạt khi màng bị khử cực. Các kênh này có động học kích hoạt-vô hiệu hóa. Đối với N. obtusa, thời gian đặc trưng của quá trình kích hoạt và vô hiệu hóa lần lượt khoảng 0,1 và 0,5 giây. 3. Độ dẫn điện của các kênh cation phụ thuộc vào loại cation, và thứ tự giảm độ dẫn là: Rb+>K+>Cs+>Na+>Li+ và Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+. Tỷ lệ độ dẫn của các ion hai hóa trị so với các ion đơn hóa trị giảm khi nồng độ bình thường tăng lên. Khi môi trường bên ngoài chứa cả cation đơn hóa trị và hai hóa trị với nồng độ tương đương, dòng điện chủ yếu được xác định bởi các ion hai hóa trị. Trong môi trường tự nhiên của tảo, điều kiện này được thực hiện cho các ion Ca2+, tạo ra phần lớn dòng điện vào qua các kênh cation khi tế bào bị kích thích. Đó là lý do chúng tôi gọi các kênh này là “kênh canxi”. 4. Các ion Ca2+ đi vào bào tương thông qua các kênh canxi nằm trong cả hai màng, kích hoạt các kênh clo. Các ion Ba2+ và Mg2+ cũng kích hoạt các kênh clo nhưng ở mức độ thấp hơn so với Ca2+. Thời gian vô hiệu hóa đặc trưng của các kênh này trong N. obtusa khoảng 1 đến 2 giây.
Từ khóa
#kênh ion #plasmalemma #tonoplast #Nitellopsis obtusa #kênh clo #kênh cation #điện áp màng #khử cực #kênh canxiTài liệu tham khảo
Aleksandrov, A.A., Berestovsky, G.N., Volkova, S.P., Lunevsky, V.Z. 1974. Reconstruction of ionic channels of algal excitable membranes.In: Structural Lability of Membranes and its Role in the Regulation of the Functional Activity of the Cells.Abstr. Symp. Minsk, pp. 3–4 (in Russian)
Aleksandrov, A.A., Berestovsky, G.N., Volkova, S.P., Vostrikov, I.Ya., Zherelova, O.M., Kravchik, S., Lunevsky, V.Z. 1976. Reconstruction of single calcium-sodium channels of the cells in lipid bilayers.Dokl. Akad. Nauk SSSR 227:723–726 (in Russian)
Beilby, M.J., Coster, H.G.L. 1979. The action potential inChara corallina. II. Two activation-inactivation transients in voltage clamps of the plasmalemma.Aust. J. Plant Physiol. 6:323–335
Berestovsky, G.N., Vorobyev, L.N., Zherelova, O.M., Lunevsky, V.Z., Musienko, V.S. 1973. Methodical peculiarities of intracellular perfusion and voltage clamp inNitellopsis obtusa cells.In: Characeae Algae and Their Use in Studies of Biological Processes at Cellular Level. pp. 243–259. Vilnius (in Russian)
Berestovsky, G.N., Vostrikov, I.Ya., Lunevsky, V.Z. 1976. Ionic channels of tonoplast inCharaceae algal cells. The role of Ca ions in excitation.Biofizika 25:829–833 (in Russian)
Berestovsky, G.N., Zherelova, O.M., Lunevsky, V.Z. 1973. Ionic currents studied in excitedNitellopsis obtusa cells under continuous vacuole perfusion.In: Characeae Algae and Their Use in Studies of Biological Processes at Cellular Level. pp. 260–293. Vilnius (in Russian)
Cabantchik, Z., Rothstein, A. 1974. Effects of sulfhydryl reactive reagents on anion permeability of the human red blood cell.J. Membrane Biol. 15:207–215
Christoffersen, G.R.J., Skibsted, L. 1975. Calcium ion activity in physiological salt solutions: Influence of anions substituted for chloride.Comp. Biochem. Physiol. 52 A:317–322
Dainty, J., Hope, A. 1959. Ionic relations of cells ofChara australis. I. Ion exchanges in the cell wall.Aust. J. Biol. Sci. 12:385–411
Dainty, J., Hope, A. 1959. Ionic relations of cells ofChara australis. II. The indiffusible anions of cell wall.Aust. J. Biol. Sci. 13:267–295
Findlay, G. 1964. Ionic relations of cells ofChara australis. VIII. Membrane currents during a voltage clamp.Aust. J. Biol. Sci. 17:388–399
Findlay, G. 1970. Membrane electrical behaviour inNitellopsis obtusa.Aust. J. Biol. Sci. 23:1033–1046
Findlay, G., Hope, A. 1964. Ionic relation of cells ofChara australis. VII. The separate electrical characteristics of the plasmalemma and tonoplast.Aust. J. Biol. Sci. 17:62–77
Findlay, G., Hope, A. 1964. Ionic relations of cells ofChara australis. IX. Analysis of transient membrane current.Aust. J. Biol. Sci. 17:400–411
Gaffey, G., Mullins, L. 1958. Ionic fluxes during the action potential inChara.J. Physiol. (London) 144:505–524
Haapenen, L., Skoglund, C.R. 1967. Recording of the ionic efflux during single action potentials inNitellopsis obtusa by means of high-frequency reflectometry.Acta Physiol. Scand. 69:51–68
Hope, A.B., Walker, N.A. 1975. The Physiology of Giant Algal Cells. Cambridge University Press, London-New York
Kikuyama, M., Tazawa, M. 1976. Tonoplast action potential onNitella in relation to vacuolar chloride concentration.J. Membrane Biol. 29:95–110
Kishimoto, U., Tazawa, M. 1965. Ionic composition of the cytoplasm ofNitella flexilis.Plant Cell Physiol. 6:507–518
Kitasato, H. 1973. K+ permeability ofNitella clavata in the depolarized state.J. Gen. Physiol. 62:535–549
Kostyuk, P.G. 1980. Calcium ionic channels in electrically excitable membrane.Neuroscience 5:945–960
Lunevsky, V., Alexandrov, A., Berestovsky, G., Volkova, S., Vostrikov, J., Zherelova, O. 1977. Ionic mechanism of excitation of plasmalemma and tonoplast ofCharacean algal cells.In: Transmembrane Ionic Exchanges in Plants. M. Thellier et al., editors. Colloque du C.N.R.S. no. 258, 5–12 July, 1976. Univ. de Rouen et Paris, p. 167–172
Lunevsky, V.Z., Zherelova, O.M., Aleksandrov, A.A., Vinokurov, M.G., Berestovsky, G.N. 1980. Model of selective filter of calcium channel inCharacean algal cells.Biofizika 25:685–691 (in Russian)
MacRobbie, E.A.C., Dainty, J. 1958. Ion transport inNitellopsis obtusa.J. Gen. Physiol. 42:335–358
Mailman, P.S., Mullins, L.H. 1966. The electrical measurement of chloride fluxes inNitella.Aust. J. Biol. Sci. 19:385–398
Motais, R., Cousin, J. 1976. Inhibitory effect of ethacrynic acid on chloride permeability.Am. J. Physiol. 231:1485–1489
Nagai, R., Kishimoto, U. 1964. Cell wall potential inNitella.Plant Cell Physiol. 5:21–31
Plaks, A.V., Sokolik, A.I., Yurin, V.M. 1979. Activation of chloride channels at tonoplast excitation inNitella cells.Dokl. Acad. Nauk SSSR 23:947–949 (in Russian)
Tazawa, M., Kikuyama, M., Shimmen, T. 1976. Electric characteristics and cytoplasmic streaming ofCharaceae cells lacking tonoplast.Cell Struct. Funct. 1:165–175
Tazawa, M., Kishimoto, U., Kikuyama, M. 1974. Potassium, sodium and chloride in the protoplasm ofCharaceae.Plant Cell Physiol. 15:103–110
Tyree, M. 1968. Determination of transport constants of isolatedNitella cell walls.Can. J. Bot. 46:317–327
Volkov, G.A., Platonova, L.V., Skobeleva, O.V. 1974. Nonsteady-state voltage-current relations of plasmalemma and tonoplast inNitella flexilis cells.Dokl. Akad. Nauk SSSR 214:959–962 (in Russian)
Volkova, S.P., Lunevsky, V.Z., Spiridonov, N.A., Vinokurov, M.G., Berestovsky, G.N. 1980. On chemical composition of calcium channels inCharacean algal cells.Biofizika 25:537–542 (in Russian)
Vorobyev, L.N., Musaev, N.A. 1979. Electrical properties of the cell wall and plasmalemma ofNitellopsis obtusa cells. Low-frequency impedance.Fiziol. Rast. 26:711–720 (in Russian)
Yurin, V.M., Goncharik, M.N., Galaktionov, S.G. 1977. Ion Transfer through the Plant Cells membranes. Minsk (in Russian)