Биологический каталог




Пероксидаза как компонент антиоксидантной системы живых организмов

Автор В.В.Рогожин

НК. Поэтому наблюдаемая нами периодичность активности ферментов, возможно, обусловлена интенсивностью процессов биосинтеза белков, в том числе и ферментов, и активностью протеолитических ферментов, осуществляющих гидролитическое расщепление белков в клетке. Оценки уровня интенсивности этих процессов можно производить с помощью определения величин V и V . . Отношение V /V . позволяет

" max mm max' min

судить о возможной максимальной эффективности процесса биосинтеза данного фермента.

Скорость биосинтеза ферментов и протеолиза в течение 24 часов набухания семян пшеницы могут изменяться. Однако сумма максимальных активностей ферментов остается величиной постоянной и может служить характеристической величиной средней продуктивности процесса биосинтеза в течение всего времени набухания. В зерновках пшеницы изменение максимальной активности Г6ФДГ, АДГ и пероксидазы эндосперма, щитка и зародыша коррелирует с величинами средних скоростей их синтеза в этих частях в течение всего времени набухания. Причем наибольшая активность ферментов отмечается в зародыше, а затем по убывающей в щитке и эндосперме. Величины максимальной активности Г6ФДГ, АДГ и пероксидазы в зародыше выше активности ферментов эндосперма в 5, 20, 9,7 раз, а щитка — 3,5, 6, 7,9 раз соответственно. При этом средняя скорость биосинтеза Г6ФДГ, АДГ и пероксидазы в зародыше выше активности этих ферментов в эндосперме в 5,7, 16,5, 12 раз, а щитка — 4, 6,5, 14,8 раз соответственно.

Нами показано, что малые дозы УФ-излучения могут изменять периодичность возрастания активности ферментов со сдвигом экстремумов на более раннее время (рис. 69, 70). Причем максимальная активность АДГ и пероксидазы эндосперма уменьшается на 17—30 и 8—27, щитка — 78—82 и 80—90, зародыша — 75—86 и 70—75 процентов соответственно, при незначительном, всего на 10—25%, снижении активности Г6ФДГ в этих частях зерновок пшеницы. Средняя скорость синтеза АДГ

165

Глава V

12

8-

>

1,2" 0,8-0,4-

5 10 15 20 25 0

Время набухания, ч

¦ I I I I I I ¦ I ¦ I I I I I I I I I I I 1

5 10 15 20 25

10

15

20

25

Рис. 69. Динамика активности пероксидазы (а), алкогольдегидрогеназы (б) и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (в) в эндосперме (1), щитке (2) и зародыше (3) зерновок пшеницы сорта Приленская 19 во время набухания после предварительного 5 мин УФ-облучения. Условия те же, что на рис. 68.

0,8-

0,4-

10 15 20 25

Время набухания, ч

10

15

20

25

Рис. 70. Динамика активности пероксидазы (а), алкогольдегидрогеназы (б) и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (в) в эндосперме (1), щитке (2) и зародыше (3) зерновок пшеницы сорта Приленская 19 во время набухания после предварительного 60 мин УФ-облучения. Условия те же, что на рис 68.

166

Роль пероксидазы в действии антиоксидантной системы растений

и пероксидазы зерновок пшеницы, подвергаутых УФ-облуче-нию понижается в зародыше в 3—4, а в щитке — 5—6 раз. В семенах, подвергнутых УФ-излучению, скорость протеолиза возрастает в щитке и зародыше, а в эндосперме, возможно, из-за наличия высокого содержания антиоксидантов, способных ин-гибировать свободнорадикальные реакции и таким образом предотвращать разрушение лизосом и выход протеаз, протеолиз может несколько понизиться. Возрастание протеолиза в зерновках пшеницы после УФ-облучения семян приводит к понижению активности АДГ и пероксидазы в щитке в 3—7, 2,5—6 и зародыше— 1,3—1,5, 3—5 раз соответственно. Одной из причин увеличения протеолиза в щитке и зародыше, по-видимому, является возрастание концентрации гидролитических ферментов из поврежденных ультрафиолетом лизосом.

Выход из покоя семян обусловливается интенсивностью биосинтетических процессов прежде всего в зародыше и щитке зерновок пшеницы. Снижение этих процессов может приводить к понижению всхожести и энергии прорастания зерновок практически до нуля, что мы наблюдали у зерновок

Время набухания, ч

Рис. 71. Динамика активности пероксидазы (а), алкогольдегидрогеназы (б) и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (в) в эндосперме (1), щитке (2) и зародыше (3) зерновок пшеницы сорта Скороспелка (урожай 1983 г.) во время набухания. Условия те же, что на рис. 68.

167

Глава V

пшеницы сорта Скороспелка урожая 1983 года (рис. 71), хотя жизнеспособность зерновок пшеницы сохранялась на уровне 56-60%.

Таким образом, малые дозы УФ-излучения, провоцируя сво-боднорадикальные процессы, могут изменять скорость синтетических процессов в зерновках, ускорять биосинтез ферментов в начальный период набухания, при этом понижая их содержание за счет повышения активности протеаз. Особенно это заметно для мембранных структур, к которым относится щиток. Понижение активности дегидрогеназ и оксидаз в щитке приводит к утрате его функциональной активности, что, возможно, сказывается на его избирательной регуляторной функции и в целом на всхожесть зерновок пшеницы.

5.3. ВЛИЯНИЕ МАЛЫХ ДОЗ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ СЕМЯН НА СОСТОЯНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ ПТОРАСТАЮЩИХ ЗЕРНОВОК ПШЕНИЦЫ

Набухание и прорастание семян всегда сопровождается активированием оксидазных процессов [Гумилевская и др., 1997]. УФ-облучение семян может инициировать возрастание ПОЛ, регулируемое в живых организмах компонентами антиоксидантной системы. Однако антиокислительная активность, особенно, в первые часы прорастания зерновок пшеницы не изучена. При этом известно, что прорастание семян сопровождается высоким потреблением кислорода, активные формы которого участвуют в процессах пролиферации клеток [Обручева, Антипова, 1999], регенерации тканей [Вартанян и др., 1992], развитии иммунитета растений [Лукаткин и др., 1995].

Поэтому мы исследовали влияние малых доз ультрафиолетового облучения семян на процессы перекисного окисления липидов и антиокислительную активность во время набухания и проклевывания семян пшеницы. Изучили роль антиоксидантной системы в регулировании ПОЛ в первые сутки прорастания семян [Рогожин и др., 1997; Рогожин, Курилюк, 1999].

Ультрафиолетовое излучение активирует перекисное окисление липидов [Рощупкин, Мурина, 1993]. Облучение семян пшеницы УФ светом повышает в них уровень ПОЛ и содержание ан-

168

Роль пероксидазы в действии антиоксидантной системы растений

% к контролю

о

50

200 250

100 150 ' 200 250 " 50

Время УФ-облучения, мин

Рис. 72. Влияние УФ-облучения на содержание антиоксидантов (а) и малонового диальдегида (б) в эндосперме (1), щитке (2) и зародыше (3) зерновок пшеницы сорта Приленская 19. Время замачивания зерновок 24 часа в дистиллированной воде при

22 °С.

тиоксидантов (рис. 72). Особенно это проявляется в течение первых 30 минут. Резкое увеличение ПОЛ отмечено в зародыше семян в 5,5 раза, эндосперме — в 4,9 раза, щитке — в 2,5 раза. При этом антиокислительная активность повышалась в эндосперме в 1,5 раза, а в зародыше и щитке на 5—8%. Продолжительное действие УФ-излучения, по-видимому, за счет активизации компенсаторных механизмов, проявляющихся в повышении содержания антиоксидантов, способствует

страница 46
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

Скачать книгу "Пероксидаза как компонент антиоксидантной системы живых организмов" (3.56Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(23.09.2019)