Дальние взаимодействия и передача сигналов в клетках харовых водорослей

76-е Тимирязевское чтение, д.б.н., доцент Булычев Александр Александрович, профессор кафедры биофизики биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова

Непрерывный обмен ионов и метаболитов между органеллами и цитоплазмой участвует в регуляции фотосинтетического переноса электронов in vivo, наряду с другими факторами, такими как структурная лабильность тилакоидных мембран, включение альтернативных электрон-транспортных путей и генерация электрохимического градиента протонов. Для клеток крупных размеров важную роль играют дальние взаимодействия, лежащие в основе обратимых переходов между однородным и пространственно неравномерным распределением фотосинтетической активности.

Микрофлуориметрические исследования интернодальных клеток харовой водоросли с использованием насыщающих световых импульсов и электродных микрометодов выявили три механизма дистанционной регуляции, обеспечивающих функциональную координацию клеточных доменов и передачу сигналов на дальние расстояния. К ним относятся: 1) протекание круговых электрических токов между функционально различными зонами клетки, 2) проведение по клетке потенциала действия и 3) непрерывное круговое движение цитоплазмы. В докладе будут рассмотрены зависимости фотосинтетической активности от транспорта протонов через плазмалемму и pH цитоплазмы, от ионных потоков, связанных с электрическим возбуждением плазмалеммы, а также от переноса фотоиндуцированных сигналов с потоком цитоплазмы. Особое внимание уделено роли дальнодействующих взаимодействий между хлоропластами в регуляции фотосинтеза.