Внешняя среда и развивающийся организм - Баранов В.С.
Скачать (прямая ссылка):
1. Сопротивление образцов сильно варьировало от опыта к опыту, так как в результате смены температур рибосомпая пленка покрывается мик-ротрещинами и ухудшается контакт с электродами. Это, впрочем, отмечалось и у других органических веществ. Гутман и Лайонс (1970) указывают, что удельную электропроводность подобных образцов определять бессмысленно, так как она зависит от условий проведения эксперимента.
2. Гораздо более стабильна энергия активации электропроводности образцов. Так, для рибосом Escherichia ooli MRE600 опа варьировала от
0,9 до 1,3. л среднем 1.02 эВ (из расчета E/kT) п интервале физиологических температур. Напускаиие на образец воздуха несколько повышает Е (на 0,2—0,3 эВ), что быть может, объясняется адсорбцией кислорода. Этот эффект обратим и исчезает после прогрева в токе сухого азота.
3. Еще более четко воспроизводится от опыта к опыту форма кривой возрастании электропроводности. Дли всех исследованных организмов она весьма характерна. Гак, для рибосом Е. coli выделяются 3 участка. До 15° С электропроводность возрастает линейно, на 15=ьО,5°С наблюдается перелом. Такие переломы часто иаблюдаются у КПЗ и других полу проводников. Иногда их объясняют переходом от примесной проводимости к соб ственяой. Однако в данном случае, когда система столь гетерогенна, вряд ли имеет смысл говорить о собственной проводимости вообще. У нетренированных образцов па мосте скачкообразного изменения наклона иногда наблюдается участок резкого снижения электропроводности, аналогичный установленному для трапс-р-каротина. Пока неясно, можно ли снижение темноного тока связывать с десорбцией кислорода. После перелома электропроводность в системе координат Аррениуса возрастает линейно примерно до 40л С у рибосом кишечной палочки, после чего начинается плавный выход на плато. Обратный ход кривой электропроводности (при понижении температуры образца) повторяет кривую при нагревапин, но значение Е, как правило, ниже. Температуру, при которой наблюдается перелом кривой и отклонение ее от прямой с последующим выходом на плато, будем называть соответственно первой и второй критическими температурами (t и Iг).
4. Если сопоставить кривые изменения электропронодпости и кривые роста микроорганизмов при разных температурах, бросается п глаза их удивительная симбатность. Переломы на первой критической температуре с точностью ошибки измерения идентичны (коэффициои-т корреляции между ii электропроводности и роста близок к единице). В случае U говорить о столь полной корреляции трудно, так как здесь наблюдается постепенное искривление прямой. Однако и здесь можно утверждать, что замедление роста электропроводности (вырождение рибосом-полупроводников) и торможение роста популяции, а затем гибель клеток и лизис культуры идут симбатно. На рис. 10 представлены данные по психрофиль-пому микроорганизму Cryplococcus laurenlii штамм 11)11, мезофилу Е. coli MRE 600 и термофилу Bacillus coagnians, а также рибосом асцита Кребс II (в последнем случае вместо скорости роста использована скорость включения меченых аминокислот в суспензию клеток в среде Эрла).
J3. Случайность совпадении температурных кривых скорости роста клеток и электропроводности выделенных из них рибосом представляется нам совершенно невероятной. В этом нетрудно убедиться: электропроводность мы исследовали в интервале ~о0° С. поэтому вероятность случайного совпадения /, должна бьтть 1/50=0,02. Вероятность четырехкратного совпадения /, соответственно (0,02) \ согласно правилу умножения вероятностей. Столь ничтожная вероятность может удовлетворить любого непредубежденного скептика.
Естественно, возникает вопрос: какова температурная кривая электропроводимости рибосом, выделенных из организмов с гиперболическим типом термолабильности развития? Для выяснения этой проблемы мы исследовали электропроводность рибосом, выделенных из фиброннового от-
Рис. 10.
Рис. 10. Скорости развития (Л) и электропроводности, (Б) сухих рибосом (Медников и др., 1972)
t — Cryplococcus laurentii, штамм ЮН. 3 — лсшгг Кребс 1Г, 3 — Eachf-ricliia coli MRE 601). i — Bacillus coagulaus, термофильный штамм
Рис. 11. Скорость раявития (А) и олсктро-проаодность (В) сухих рибосом тутового (Медникок, 1073)
J — пшорйолнчсскпе координаты, ~ координаты Аррениуса
Рис. 12. Электропроводность рибосом Rana iemporarta (А) и продолжительность развития ее зародышей (Г>) (Медников, 1073) #1- — критические температуры
Рис. 12.
1ц V
Рис. 11.
дела шелковы делит ел г,пой железы тутового шел подряда Bombyx mori. Результаты показаны на рис. 11. IT:t ппх следует, что при температурах ниже оптимальной электропроподность плойки сухих рибосом нозрастаот экспоненциально; выше fi (соответствующей U. нижнему критическому порогу) Е начинает снижаться, и экспоненциальная кривая превращается и гиперболу. Отсюда можно заключить, что «регулятор термолабильности», о котором мы упоминали, сравнивая экспоненциальный и гиперболический тип термолабильности, находится н рибосоме. Выяснение
Рис. 13. Корреляция, между первой критической температурой электропроводности (о) рибосом и нижним термическим порогом скорости развития (Медников, 197.4) l — Bacillus coagulaus, г — асцит КрсОс II.
