铝胁迫下小麦根尖分生细胞中Ca2+分布变化

运用透射电镜细胞化学方法对铝胁迫下小麦根尖分生细胞中Ca^2 分布的变化进行了观察,在正常生长条件下,Ca^2 广泛分布于细胞质、细胞核、细胞间隙中,特别是液泡中有大量的Ca^2 沉淀颗粒;在AI^3＋胁迫条件下,细胞质、细胞核中Ca^2 沉淀颗粒明显减少,分布发生改变,细胞质中液泡增多,但其中Ca^2 沉淀颗粒明显减少。结果表明,AI^3 不但抑制了根尖细胞对Ca^2 的吸收,而且引起细胞中原有Ca^2 分布的变化,这很可能引起细胞功能的紊乱,进而影响极系的生长。     

温度逆境交叉适应对葡萄叶片膜脂过氧化和细胞钙分布的影响

 研究了高温锻炼对低温胁迫下和低温锻炼对高温胁迫下葡萄(Vitis vinifera)叶片中丙二醛（MDA）、谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量变化以及细胞中Ca2+分布的影响。结果表明: 高（低）温胁迫使正常生长的叶片丙二醛含量升高, GSH和AsA含量下降,低（高）温锻炼预处理能减少MDA含量,提高GSH和AsA含量,抑制了由于温度胁迫引起MDA含量升高和GSH和AsA下降趋势。常温下葡萄叶肉细胞的Ca2+主要分布于液泡、细胞间隙中;高温胁迫和低温胁迫后,细胞质中聚集大量Ca2+沉淀颗粒,液泡中和细胞间隙Ca2+沉淀颗粒减少,叶绿体超微结构被破坏,Ca2+稳态平衡遭到破坏。高温锻炼后细胞质出现大量的Ca2+沉淀颗粒,主要来源于细胞间隙,低温锻炼后细胞质也出现大量的Ca2+沉淀颗粒,主要来源于液泡,两者的叶绿体超微结构都完整;高温锻炼的叶片经过低温胁迫和低温锻炼的叶片经过高温胁迫后,细胞间隙和液泡内Ca2+沉淀颗粒增加,细胞质中Ca2+沉淀颗粒很少,叶绿体较完整,Ca2+稳态平衡得以维持。推测高低温锻炼能够通过Ca2+启动抗逆基因表达和维持细胞中Ca2+稳态平衡来交叉适应低高温的胁迫。     

淹水玉米幼苗根尖分生细胞内Ca2+超微细胞化学定位

采用焦锑酸钾沉淀法,对遭受淹水胁迫的玉米幼苗初生根根尖分生细胞内钙离子分布变化情况进行了电镜细胞化学观察。在正常状态下,根尖分生细胞内Ca^2＋沉淀颗粒的分布较少．主要位于细胞核和细胞质中。在淹水1h后,根尖分生细胞内呈现有大量Ca^2＋沉淀颗粒分布,细胞核和细胞质中分布的Ca^2＋沉淀颗粒密度,远大于正常细胞。随着淹水时间的延长,根尖分生细胞的细胞核和细胞质中分布的Ca^2＋沉淀颗粒呈现不断增多的趋势,而液泡中分布的Ca^2＋沉淀颗粒则逐步明显减少。根据实验结果本文对受淹根尖分生细胞的死亡与Ca^2＋分布变化的关系进行了研究。     

草酸处理对热胁迫下辣椒叶片膜透性和钙分布的影响

研究了外源草酸对热胁迫下辣椒叶片中细胞膜相对透性、谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量变化以及Ca2+分布的影响.结果表明热胁迫使叶肉细胞膜相对透性升高,草酸处理则减轻升高幅度.热胁迫使叶片中GSH和AsA含量下降;草酸处理则使二者在热胁迫下含量下降幅度较小.常温下辣椒叶肉细胞的焦锑酸钙沉淀颗粒主要分布于液泡、胞间隙和叶绿体中,热胁迫下液泡、细胞间隙中减少,但在细胞核和细胞质中出现;经过草酸处理的叶肉细胞,焦锑酸钙沉淀颗粒在胞间隙中明显增多,液泡中减少.     

镉胁迫下小麦根尖分生细胞中Ca2+分布的变化

运用透射电镜细胞化学方法对镉胁迫下小麦极尖分生细胞中Ca^2 分布的变化进行了观察。在正常生长条件下,Ca^2 广泛分布于细胞质,细胞核,细胞间隙中,特别是液泡中有大量的Ca^2 ;在镉胁迫条件下,细胞质基质内Ca^2 减少,而细胞核,质膜与细胞壁之间,细胞壁中Ca^2 明显增多,细胞液泡化,液泡中仍有较多Ca^2 。结果表明,Cd^2 引起细胞中原有Ca^2 分布发生明显变化。这很可能引起细胞生理功能紊乱。进而影响植物的生长。     

低温胁迫下枇杷幼叶细胞内Ca2+水平及细胞超微结构变化的研究

用焦锑酸钾沉淀的电镜细胞化学方法 ,研究了低温胁迫下枇杷幼叶细胞内 Ca2 水平变化。研究结果表明 ,枇杷幼叶细胞未经低温处理时 ,Ca2 定位分布的沉淀颗粒大量出现在细胞壁、细胞间隙、质膜和液泡 ;叶绿体、细胞质和细胞核中也有一些 Ca2 沉淀颗粒分布。枇杷幼叶经 44h、4℃低温处理后 ,在质膜和液泡膜上 Ca2 的沉淀增多 ,细胞质和细胞核中的Ca2 水平增加。不抗寒品种在低温胁迫条件下可见核孔开口较大 ,有时可观察到核内容物外漏。抗寒品种在低温胁迫条件下核孔未见明显开口 ,叶绿体中类囊体不形成基粒 ,少数片层结合重叠后伸展在整个叶绿体中。而不抗寒品种类囊体则堆积形成明显的颗粒状基粒 ,类囊体片层数量较多。在 2个叶绿体之间还常可见到线粒体紧夹其间 ,但线粒体的内膜模糊不清。不抗寒品种内质网和高尔基体也较多见 ,内膜系统比较发达 ,但低温胁迫条件下膜系统易受破坏 ,膜结构模糊不清。     

NaHCO3胁迫下星星草根中Ca2＋与Ca2＋-ATPase的超微细胞化学定位

利用焦锑酸盐和磷酸铅沉淀技术分别对NaHCO3胁迫条件下星星草（Puccinellia tenuiflora）根中Ca2＋和Ca2＋-ATPase进行超微细胞化学定位研究,旨在进一步探讨Ca2＋在NaHCO3胁迫诱导胞内信号转导过程中的作用,以及Ca2＋-ATPase活性定位变化与NaHCO3胁迫下星星草抗盐碱能力的关系。结果表明：在正常状态下,根毛区细胞质内Ca2＋较少,主要位于质膜附近和液泡中,Ca2＋-ATPase主要定位于质膜和液泡膜,有一定活性。在0.448%NaHCO3胁迫下,根毛区细胞质中Ca2＋增多,液泡中Ca2＋减少,且主要集中于液泡膜附近,质膜和液泡膜Ca2＋-ATPase活性明显升高。在1.054%NaHCO3胁迫下,细胞质中分布的Ca2＋增多,而液泡中Ca2＋极少,Ca2＋-ATPase活性也降低。以上结果表明,Ca2＋亚细胞定位和Ca2＋-ATPase活性变化在星星草响应NaHCO3胁迫的信号传递过程中具有重要作用。     

草酸处理对热胁迫下辣椒叶片膜透性和钙分布的影响

研究了外源草酸对热胁迫下辣椒叶片中细胞膜相对透性,谷胱甘肽（GSH）和抗坏血酸（AsA)含量变化以及Ca^2 分布的影响。结果表明：热胁迫使叶肉细胞膜相对透性升高,草酸处理则减轻升高幅度;热胁迫使叶片中GSH和AsA含量下降;草酸处理则使二者在热胁迫下含量下降幅度较小,常温下辣椒叶肉细胞的焦锑酸钙沉淀颗粒主要分布于液泡,胞间隙和叶绿体中,热胁迫下液泡,细胞间隙中减少,但在细胞核和细胞质中出现;经过草酸处理的叶肉细胞,焦匀酸钙沉淀颗粒在胞间隙中明显增多。液泡中减少。     

钙对亚适温弱光下黄瓜幼苗Ca2+分布及叶绿素荧光参数的影响

以'津优3号'黄瓜幼苗为试验材料,采用焦锑酸钙沉淀的电镜细胞化学方法,研究了CaCl2预处理对亚适温(昼/夜18℃/12℃)弱光(100 μmol·m-2·s-1)下黄瓜幼叶细胞中Ca2+分布、Ca2+-ATP酶活性及叶绿素荧光参数的影响.结果显示:正常温光条件(CK)下,黄瓜幼叶细胞Ca2+主要存在于液泡和液泡膜上,细胞质中含量较低;经亚适温和弱光处理7 d后,叶片细胞质和细胞膜中形成较大的钙沉淀颗粒,液泡中的Ca2+颗粒聚集成团,膜组织边缘模糊,Ca2+-ATPase活性降低;胁迫前用CaCl2预处理的细胞质中Ca2+颗粒略有增加,且分布较均匀,膜组织完整,Ca2+-ATPase活性与CK差异不显著;而经LaCl3、EGTA和CPZ预处理的Ca2+多呈大颗粒状聚积在细胞质、液泡膜或细胞壁上,Ca2+-ATPase活性大幅度下降.在7 d亚适温弱光处理后,各处理黄瓜叶片的Fv/Fm变化不大,而ΦPSⅡ、qP和ETR显著降低;与水预处理相比,叶片ΦPSⅡ、qP和ETR在CaCl2处理下显著增加,而在EGTA和CPZ处理下显著减小,LaCl3处理的无显著变化.研究表明,亚适温弱光处理能打破黄瓜幼苗细胞内的Ca2+平衡,使其膜组织受到一定程度破坏;CaCl2可维持胞内较高的Ca2+-ATP酶活性,保持Ca2+平衡,保护细胞膜组织结构完整,并参与了光合作用光能捕获和光合效率的调控,能有效减轻亚适温弱光对黄瓜幼苗光合作用的不良影响.     

Zn对荇菜叶片保护酶活性、渗透调节物质含量和Ca2+定位分布的影响

本文以不同浓度Zn（0、5、10、15、20mg/L）处理9d的荇菜(Nymphoides peltatum (Gmel.)O. Kuntze)为实验材料,分析了Zn对叶片超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性、渗透调节物质（脯氨酸和可溶性糖）含量的影响,并用焦锑酸钙沉淀的细胞化学方法观察了Zn胁迫条件下叶肉细胞内Ca2+水平和分布的动态变化,以揭示水生植物对Zn胁迫的应答机制。研究结果表明,Zn明显抑制了SOD活性和刺激POD活性上升;脯氨酸和可溶性糖积累显著。电镜观察发现,正常条件下叶细胞中的Ca2+主要定位在胞间隙和液泡中,细胞基质和细胞核中较少。添加Zn后,胞间隙和液泡中的Ca2+逐渐进入细胞质,使细胞质中Ca2+浓度明显升高,特别是在质膜内侧和细胞核中出现大量较大的呈圆环状的钙沉淀颗粒。作者认为与保护酶活性紊乱相比,脯氨酸和可溶性糖在荇菜对Zn胁迫的适应中发挥更大的作用。同时细胞内Ca2+水平的增加,可能与许多生理生化过程的改变有关,其在质膜和细胞核等局部区域的大量分布,将会引发对植物的伤害,直至最终死亡。由此可见,荇菜体内多种防御系统同时对Zn胁迫做出反应,包括诱导胁迫相关酶（POD）活性,增加渗透调节物质（脯氨酸和可溶性糖）合成或含量以及改变疏松结合钙的亚细胞分布和含量等。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism