Vận Chuyển Ion Trong Ty thể Trong Bối Cảnh Nồng Độ Đẳng Trương Của Dung Dịch Đệm

Pleiades Publishing Ltd - Tập 30 - Trang 472-475 - 2003
M. G. Zaitseva1, I. V. Kasumova1, E. A. Kasumov1, M. A. Borisova1
1Russian Academy of Sciences, Timiryazev Institute of Plant Physiology, Moscow, Russia

Tóm tắt

Nghiên cứu về ty thể đã tiết lộ sự vi phạm rõ ràng các định luật của hiện tượng thẩm thấu, có thể liên quan đến sự vận chuyển ion. Trong bối cảnh này, chúng tôi đã nghiên cứu sự thay đổi trong thành phần của kali, natri, magiê và canxi trong ty thể từ rễ lúa mì (Triticum aestivum L.) được ủ trong dung dịch đệm không có chất nền chứa 0.3 hoặc 0.5 M sucrose cùng với kali và phosphate. Những thay đổi rõ nhất được quan sát thấy đối với kali. Dòng vào của kali vào ty thể hoạt động mạnh hơn ở 0.5 so với 0.3 M sucrose. Hướng của sự vận chuyển cation phụ thuộc vào nồng độ của nó trong dung dịch đệm ban đầu. Tại một mức ngưỡng nhất định, dòng vào được thay thế bằng dòng ra; ngưỡng này thấp hơn ở 0.3 so với 0.5 M sucrose. Magiê cũng được thải ra từ ty thể; sự dòng ra ổn định của nó chủ yếu được quan sát tại nồng độ ban đầu thấp hơn trong huyền phù ở 0.3 thay vì 0.5 M sucrose. Những dữ liệu này cho thấy rằng sự vi phạm rõ ràng các định luật của thẩm thấu là sai và kết quả từ sự vận chuyển ion. Vận chuyển ion thụ động như một cơ chế khả thi để thích nghi với các tính chất thẩm thấu của môi trường bên ngoài được thảo luận.

Từ khóa

#ty thể #vận chuyển ion #kali #thẩm thấu #sucrose #magiê

Tài liệu tham khảo

Azzi, A. and Azzone, G.F., Swelling and Shrinkage Phenomena in Liver Mitochondria: 4. Metabolism-Independent Swelling Coupled to Ion Movement,Biochim. Biophys. Acta, 1967, vol. 131, no.3, pp. 468-478.

Blondin, G.A. and Green, A., The Mechanism of Mitochondrial Swelling,Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1967, vol. 58, no.2, p. 612.

Chappell, J.B. and Crofts, A.R., Ion Transport and Reversible Volume Changes of Isolated Mitochondria, in:Regulation of Metabolic Processes in Mitochondria, Tager, J.M., Papa, S., Quagliariello, E., and Slater, E.C., Eds., Amsterdam: Elsevier, 1966. BBA Library vol. 7, no.390, pp. 293-316.

Grevvel, G.S. and Singh, S.N., Effect of Potassium Nutrition on Frost Damage and Yield of Potato Plant on Alluvial Soils of Punjab,India Plant Soil, 1980, vol. 57, no.1, pp. 105-110.

Halestrap, A.P., The Regulation of the Matrix Volume of Mammalian Mitochondriain vivoandvitroand Its Role in the Control of Mitochondrial Metabolism,Biochim. Biophys. Acta, 1989, vol. 973, pp. 365-382.

Kirk, B.I. and Hanson, J.B., The Stoichiometry of Respiration-driven Potassium Transport in Con Mitochondria,Plant Physiol., 1973, vol. 51, no.2, pp. 357-362.

Lowry, O.H., Rosebrough, N.J., Farr, A.L., and Randall, R.J., Protein Measurements with Folin Phenol Reagent,J. Biol. Chem., 1951, vol. 193, pp. 265-275.

Lynn, W.S.J., Fortney, M.D., and Brown, R.H., Osmotic and Metabolic Alterations of Mitochondrial Size,J. Cell Biol., 1964, vol. 23, no.1, pp. 1-8.

Mukherjie, Effect of Potassium on Proline Accumulation in Maize during Wilting,Physiol. Plant., 1974, vol. 31, no.3, pp. 288-291.

Nickolls, D.G., Gray, H.J., and Lindberg, O., Mitochondria from Brown Adipose Tissue: Regulation of Respirationin vitroby Variations in Volume of the Matrix Compartment,Eur. J. Biochem., 1972, vol. 31, pp. 526-533.

Pressman, B.C., Induced Active Transport of Ions in Mitochondria,Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1965, vol. 53, pp. 1076-1083.

Sveshnikova, V.M., Osmotic Pressure in Certain Alpine Plants,Tr. Inst. Bot. Akad. Nauk Tadzh. SSR(Stalinabad), 1956, vol. XLV, pp. 3-55.

Zaitseva, M.G. and Kasumova, I.V., Oxidation of Various Substrates by Mitochondria as Related to the Concentration of Osmotics in the Medium,Fiziol. Rast.(Moscow), 2001, vol. 48, no.1, pp. 62-68.

Zaitseva, M.G. and Zubkova, N.K., Seasonal Periodicity of Mitochondrial Functional Activity in Wheat Roots,Fiziol. Rast.(Moscow), 1978, vol. 34, no.2, p. 280.

Zaitseva, M.G. and Zubkova, N.K. Accumulation and Loss of Cations by Mitochondria Changing Their Functional State,Fiziol. Rast.(Moscow), 1979, vol. 26, no.5, pp. 1085-1091.

Zaitseva, M.G., Zubkova, N.K., and Kasumova, I.V., Seasonal Periodicity of Mitochondrial Capacity for Volume Change,Fiziol. Rast.(Moscow), 1989, vol. 36, no.3, pp. 278-283.