Архив публикаций

Тезисы

XIII-ая конференция

Использование параметров флуоресценции мха Anthoceros для выявления изменений физико-химических свойств среды

Пикуленко М.М., Булычев А.А.

119192, Россия, Млосква, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Биологический факультет, каф.Биофизики Тел.: (095)939-35-03; факс: (095)932-89-82, e-mail: pikulenko@ecocenter.msu.ru; bulychev@biophys.msu.ruТел.: (095)939-35-03; факс: (095)932-89-82, e-mail: pikulenko@ecocenter.msu.ru; bulychev@biophys.msu.ru

Фотосинтезирующие растения обладают важным свойством отражать состояние окружающей их среды. Действие относительно небольших изменений физико-химических параметров обитания можно оценить, анализируя параметры флуоресценции хлорофилла, которые характеризуют эффективность первичного разделения зарядов в фотосистеме II (ФСII), скорость нециклического потока электронов, а также уровень “энергозависимого тушения” флуоресценции, связанного с величиной трансмембранного градиента рН на тилакоидных мембранах хлоропластов. Печеночный мох Anthoceros с уникально крупными одиночными хлоропластами выбран как тест объект для оценки стрессового воздействия водных сред поскольку его анатомические особенности предоставляют возможность одновременного измерения мембранного потенциала хлоропласта, сдвигов электрического потенциала на клеточной мембране и изменений параметров флуоресценции хлорофилла, развивающихся при поглощении фотосинтетически активной радиации (ФАР). Малая толщина слоевища Anthoceros облегчает доступ веществ к поверхности и внутрь клетки из наружной среды, что имеет существенное значение при тестировании действия физиологически активных соединений. С помощью метода импульсно-модулированной флуориметрии (Microscopy PAM) можно измерять на микроучастках слоевища такие параметры, как квантовый выход первичного разделения зарядов в фотосистеме II (DF/Fm’), коэффициенты фотохимического и нефотохимического тушения, отражающие окислительно-восстановительное состояние первичного акцептора ФСII и энергозависимое тушение флуоресценции. В связи с небольшими размерами таллома Anthoceros и необходимостью сбора флуоресценции с поверхности площадью от ~0.001 мм2 измерения проводились на специализированном микрофлуориметре Microscopy–PAM (Walz, Effeltrich, Германия), использующем метод насыщающих импульсов, и частично - анализаторе фотосинтетической эффективности (PEA, Hansatech, Англия), рассчитанном на анализ индукционных кривых флуоресценции с временным разрешением ~10 мкс. Особенностью Anthoceros служит способность клеток к электрическому возбуждению плазматической мембраны в ответ на действие вспышек света секундной длительности. Присутствие в среде ионов аммония (2 мМ) усиливало вызванное световым импульсом нефотохимическое тушение Fm у Anthoceros , причем продолжительность периода восстановления Fm после инициирующей вспышки в присутствии NH4+ существенно возрастала, в соответствии с данными о возрастании продолжительности и амплитуды запускаемых светом потенциалов действия в присутствии NH4+. Добавление в среду 0,4 мкМ валиномицина приводило к изменениям параметров флуоресценции. Результаты свидетельствует о перспективности разработанных микрометодов и возможности использования мха Anthoceros для оценки воздействия физико-химических параметров среды.