Регулювання росту світлом. Локалізація фітохрому в рослині

Ви перебуваєте: Регулювання росту світлом

Знання того, де перебуває фітохром у рослині, звичайно, допомогло б нам зрозуміти механізм його дії, і для одержання цієї інформації було використано кілька методів. Найдетальніші дані про розподіл фітохрому на рівні світлової мікроскопії отримані нами за допомогою методу иммуноцито хімії - з використанням антитіл, синтезованих в організмі тварину після введення йому в кров чужорідного білка. Кролики, яким уводять виділений з рослинної тканини фітохром, синтезують антифитохромный імуноглобулін. Ця речовина після очищення специфічно зв'язується з фітохромом у зрізах рослинної тканини. Присутність тут імуноглобуліну можна виявити завдяки зв'язуванню іншого його кінця з ферментом пероксидазой, при дії якого на субстрат утворюється нерозчинний пофарбований продукт. Розподіл фітохрому в молодих втечах ячменя, з'ясоване цим методом, показано на мал. 11.15.

Пізніше иммунохимические методи були використані для визначення субклітинної локалізації фітохрому у втечах вівса й рису, вирощених у темряві. До опромінення червоним світлом фітохром звичайно розподілений у всій цитоплазмі і її мембранах, а після короткого опромінення виявляється лише в певних ділянках клітки. Очевидно, ці ділянки - не ядра, непластиди й не мітохондрії, а, можливо, ендоплазматичний! ретикулум, розкиданий по всій цитоплазмі. Тривалий вплив світла приводить до появи фітохрому також і ваядрах. На користь таких висновків говорять і експерименти з ізольованими субклітинними фракціями, однак не всі дослідники згодні з інтерпретацією отриманих результатів. Дані фізіологічних експериментів дозволяють припускати, що фітохром може перебувати в клітці в багатьох місцях відповідно до його численних функцій. Очевидно, він локалізований усередині этиопластов і мітохондрій або в їхніх зовнішніх мембранах, тому що ізольовані органеллы реагують на вплив червоним і далеким червоним світлом, зроблене після них виділення

Найбільш докладні дані були отримані в серії простих, але витончених досвідів з ниткоподібною водорістю Mougeotia.

Кожна клітка цієї водорості містить тільки один великий хлоропласт, який повертається так, що його широка сторона встановлюється паралельно верхньої поверхні клітки при опроміненні водорості червоним світлом і перпендикулярно їй - при наступнім опроміненні далеким червоним світлом. Щоб одержати такий ефект, немає необхідності опромінювати сам хлоропласт: уже при опроміненні мікропучком якоїсь ділянки клітки рухається частина, що тільки примикає, хлоропласта. При використанні мікропучка плоскополяризованого світла площина поляризації впливає на його ефективність. Це означає, що фітохром орієнтований у клітці не безладним образом; зондування мікропучками показує, що хромофору фітохрому властива певна орієнтація в плазмалемме. Крім того, оскільки опромінення поляризованим червоним світлом найбільше ефективно, коли площина поляризації паралельна клітинної' стінці, а наступний вплив далеким червоним світлом - коли ця площина перпендикулярна стінці, фітохром, очевидно, змінює свою орієнтацію в мембрані на 90° при фототрансформації