шляхом зміни концентрації водневих іонів (Н +). Різні кислоти збільшують розтяжність стінок не тільки живих клітин, але і вбитих киплячою водою. Вчені дійшли висновку, що головне в дії іонів Н + - набухання пектинових речовин клітинних стінок, в результаті чого розпушується міцний целюлозний каркас.
Таким чином, досліди показали, що іони Н + діють і на цитоплазму, і безпосередньо на клітинні стінки. Цей напрямок досліджень отримало назву теорії «кислого зростання». Лише через 30 років був детально вивчений її механізм. З'ясувалося, наприклад, що відрізки етіолірованних стебел гороху та інших рослин дуже швидко реагують на дію кислих розчинів. Протягом 1-10 хвилин спостерігається їх інтенсивне зростання, який супроводжується збільшенням еластичності і пластичності клітинних стінок. Однак у регуляції росту клітин, крім «кислого зростання», важливе значення має ауксин.
Американські вчені А. Хагер, Г. Менцель і А. Краусс, досліджуючи ефект «кислого зростання» у проростків соняшнику і відрізків колеоптилей вівса, запропонували власну теорію, згідно з якою ауксин стимулює зростання розтягуванням у відрізків колеоптилей за рахунок регуляції кислотності в клітинній стінці. Вони припустили, що ауксин впливає на еластичність клітинної стінки і зростання клітини завдяки своїй дії на своєрідний іонний насос, або помпу, що знаходиться в плазмолемме. Плазмолемма - це найтонша одинарна мембрана, що розмежовує товщу цитоплазми і клітинної стінки. Робота ж іонного насоса полягає у створенні різниці біоелектричних потенціалів, що забезпечує циркуляцію слабких електричних мікрострумів в клітці.
Незабаром стали відомі експериментальні дані, що підтверджують цю теорію. У Ленінградському державному університеті під керівництвом доктора біологічних наук В. В. Польового були проведені досліди з використанням найдрібніших електродів на відрізках колеоптилей кукурудзи після обробки ауксином, в результаті яких виявилися дуже слабкі затухаючі електропозітівние хвилі. Підвищувалася кислотність середовища, в якій знаходилися відрізки колеоптилей, і одночасно знижувалася кислотність тканин відрізків.
Величина цих кислотно-лужних зрушень залежала від концентрації ауксину (ІУК). Вчені припустили, що ИУК активує іонні зрушення - протилежний транспорт іонів водню (Н +) та іонів кальцію (Са2 +).
Такий транспорт вимагає витрати енергії АТФ. Отже, ауксин активує роботу водневого насоса (Н + - помпи) і збільшує концентрацію іонів водню в клітинній стінці. Це, в свою чергу, викликає активацію ферментів - кислих гідролаз, що змінюють, розпушуючих клітинну стінку, що сприяє зростанню клітини рослини.
Загальна схема механізму дії ИУК, запропонована ленінградськими вченими, зображена на малюнку. ІУК взаємодіє з вільними рецепторами в плазмолемме, іншими словами - переносниками молекул ИУК, мабуть, білкової природи, в результаті чого включається водневий насос - молекулярний генератор мікрострумами в рослині. Спостерігається активний транспорт іонів водню (Н +) назовні в клітинну стінку, а іонів кальцію (Са2 +) і калію (К +) - з клітинної стінки назад в цитоплазму. Через підкислення клітинна стінка швидко розм'якшується. Одночасно ИУК може взаємодіяти з іншим рецептором - білком і утворювати комплекс ІУК і рецептора, який проникає в ядро ??клітини і впливає на активність генів.
Якщ...
