ВОДНЫЙ ОБМЕН РАСТЕНИЙ: ИТОГИ ЯМР-ИССЛЕДОВАНИЙ // Ученые записки КФУ. Естественные науки 2009 N4

Abstract

В обзорной статье изложены результаты исследований по применению импульсного метода ЯМР для изучения водного обмена растений, начатых в 60-е годы XX века и проводимых в настоящее время на кафедре физиологии и биотехнологии растений Казанского государственного университета. Рассмотрены преимущества этого метода по сравнению с другими физическими методами и возможности использования релаксационных (, ) и диффузионных (КСД) параметров для оценки состояния и транспорта воды в тканях и клетках растений без существенного нарушения их состояния. Обращается внимание на то, что гетерогенность и сложность биологических объектов обусловливает многофакторность природы измеряемых показателей и необходимость их объективной интерпретации в сочетании с физиологическими и термодинамическими характеристиками водного обмена. Описаны разработанные в последние годы новые методические подходы к изучению внутри- и межклеточного переноса воды по разным транспортным путям - симпластному и трансмембранному - на основе коэффициентов самодиффузии молекул воды, определяемых из неэкспоненциального спада диффузионного затухания сигнала спинового эха. Экспериментально обосновывается существование в клетках ранее неизвестного механизма водного гомеостаза, основанного на периодической смене направления диффузионных потоков воды между цитозольным и вакуолярным компартментами клетки. Этот механизм рассматривается как часть общей стрессовой реакции растений, адаптационное значение которого состоит в защите клеток от порогового обезвоживания.