Санагурський Д.І. Об’єкти біофізики: монографія
Подождите немного. Документ загружается.
141
Рис. 3.16. Зміни активності Na
+
, K
+
–АТФ-ази зародків в’юна на стадії 64
бластомерів унаслідок впливу катіонів важких металів різних концентрацій.
*– р < 0,05, ** – р < 0,01
Активність Na
+
, K
+
–АТФ-ази за умов впливу катіонів
важких металів зменшується; вона залежить від концентрації
катіонів металів: дія катіонів важких металів у концентрації 10
–4
М
веде до значного зменшення активності ферменту, вплив катіонів у
концентрації 10
–6
М спричиняє менш виражене зменшення
активності Na
+
, K
+
–АТФ-ази.
На стадії двох бластомерів найсуттєвіше впливали на
активність Na
+
, K
+
–АТФ-ази йони нікелю та кадмію, менше – йони
цинку, марганцю та олова. Дія катіонів кобальту в концентрації
10
-4
М зумовлювала значне зменшення активності ферменту, а в
концентрації 10
-6
М – майже не впливала на його активність.
142
Рис. 3.17. Зміни активності Na
+
, K
+
–АТФ-ази зародків в’юна на стадії
восьмого поділу внаслідок впливу катіонів важких металів різних концентрацій.
* – р < 0,05, ** – р < 0,01
Рис. 3.18. Зміни активності Na
+
, K
+
–АТФ-ази зародків в’юна на стадії 10
поділу внаслідок впливу катіонів важких металів різних концентрацій
* – р < 0,05, ** – р < 0,01
143
Зменшення активності Na
+
, K
+
-АТФ-ази на цій стадії більш
виражено, ніж на стадії двох бластомерів. Найсуттєвіше на
активність ферменту впливають іони нікелю та кадмію, менше –
йони цинку та олова, катіони кобальту та марганцю впливають
найменше.
На рис. 3.16 зображено значення активності Na
+
, K
+
-АТФ-ази
за умов наявності в інкубаційному середовищі катіонів важких
металів у тих самих концентраціях на стадії 64 бластомерів.
Зменшення активності ферменту в цьому разі є ще більш значним,
ніж у попередніх прикладах. Найсуттєвіше на активність
ферменту, як і на стадіях двох та 16 бластомерів, впливають
катіони нікелю та кадмію.
Зміни активності Na
+
, K
+
–АТФ-ази зародків в’юна
внаслідок впливу катіонів важких металів на стадії восьмого
поділу подано на рис. 3.17.
Зменшення активності ферменту, як і на попередніх
стадіях, залежить від концентрації катіонів металів, і найбільш
виражено при дії катіонів кобальту та нікелю.
Рисунок 3.18 відображає зміни активності Na
+
, K
+
–АТФ-ази
зародків в’юна внаслідок впливу катіонів важких металів у
концентраціях 10
-6
–10
-4
М на стадії десятого поділу.
На цій стадії йони нікелю та кадмію також впливають
найбільше, а йони кобальту та марганцю – найменше.
Отримані результати дають змогу переконатися, що вплив
катіонів таких важких металів, як нікель, кобальт, олово, цинк,
144
марганець та кадмій у концентраціях 10
-6
–10
-4
М веде до залежного
від концентрації зменшення активності Na
+
, K
+
-активованої, Mg
2+
-
залежної АТФ-ази. Таке зменшення активності спостерігалось як
після першого поділу – на стадії двох бластомерів, так і в кінці
періоду дроблення бластомерів – на стадії десятого поділу,
причому на більш ранніх стадіях дроблення бластомерів
зменшення активності Na
+
, K
+
–АТФ-ази внаслідок впливу катіонів
важких металів було менш виражено. На всіх досліджуваних
стадіях активність Na
+
, K
+
–АТФ-ази змінювалась найбільше
внаслідок впливу катіонів нікелю та кадмію (Н.М. Бойко та ін.,
2002).
Для більш якісної характеристики змін активності Na
+
, K
+
-
АТФ-ази плазматичної мембрани зародків в’юна за умов впливу
катіонів важких металів було розраховано коефіцієнти інгібування
І
0,5
, які засвідчують, у якій концентрації вплив катіонів важких
металів зумовлює зменшення активності ферменту на 50 %.
Визначали коефіцієнти інгібування І
0,5
шляхом лінеаризації
експоненційних кривих інгібування Na
+
, K
+
-АТФ-ази катіонами
досліджуваних важких металів на різних стадіях
розвитку у
логарифмічних координатах (рис. 3.19–3..23).
Значення коефіцієнтів інгібування І
0,5
визначали у точці
перетину одержаних прямих з віссю абсцис (Л.О. Дубицький,
Л.С. Вовканич, 2003; T.C. Chou, 1976).
Числові значення коефіцієнтів інгібування І
0,5
для дослід-
жуваних металів на різних стадіях
розвитку подано у таблиці 3.1.
145
Рис. 3.19. Визначення коефіцієнта інгібування І
0,5
Na
+
, K
+
– АТФ-ази
плазматичної мембрани бластомерів в’юна катіонами важких металів на стадії
розвитку двох бластомерів
Рис. 3.20. Визначення коефіцієнта інгібування І
0,5
Na
+
, K
+
– АТФ-ази
плазматичної мембрани бластомерів в’юна катіонами важких металів на стадії
розвитку 16 бластомерів
146
Рис. 3.21. Визначення коефіцієнта інгібування І
0,5
Na
+
, K
+
– АТФ-ази
плазматичної мембрани бластомерів в’юна катіонами важких металів на стадії
розвитку 64 бластомерів
Рис. 3.22. Визначення коефіцієнта інгібування І
0,5
Na
+
, K
+
– АТФ-ази
плазматичної мембрани бластомерів в’юна катіонами важких металів на стадії
розвитку VIII поділу
147
Рис. 3.23. Визначення коефіцієнта інгібування І
0,5
Na
+
, K
+
– АТФ-ази
плазматичної мембрани бластомерів в’юна катіонами важких металів на стадії
розвитку Х поділу
Отримані значення коефіцієнтів інгібування І
0,5
засвідчують, що чутливість Na
+
, K
+
-АТФ-ази до впливу катіонів
важких металів змінюється від ранніх стадій дроблення
бластомерів до більш пізніх. Зокрема, якщо коефіцієнт І
0,5
для
катіонів нікелю на стадії двох бластомерів становить 9,54·10
-5
М, то
на стадії X поділу – 6,38·10
-7
М, тобто на два порядки нижче. Отже,
активність цього ферменту на стадії десятого поділу зменшується
вдвічі при дії катіонів нікелю у концентрації, що вдвічі менша, ніж
на стадії двох бластомерів.
Такі значення збігаються з даними, одержаними Гойдою
(Е.А. Гойда, 1993) при інгібуванні Na
+
, K
+
-АТФ-ази оуабаїном:
рівень ТМП зародків в’юна змінювався по-різному залежно від
148
стадії розвитку. На більш ранніх стадіях відсоткове
співвідношення зниження рівня потенціалу було невеликим, тоді,
як на більш пізніх стадіях воно значно зростало, отже,
інгібувальний ефект оуабаїну був виражений значно сильніше. Це
може свідчити про збільшення чутливості Na
+
, K
+
-АТФ-ази до
інгібувальних впливів від ранніх стадій дроблення бластомерів до
більш пізніх.
Таблиця 3.1
Значення коефіцієнтів інгібування І
0,5
(М) Na
+
, K
+
-АТФ-ази
мембран зародків в’юна катіонами важких металів на різних
стадіях розвитку
Стадії розвитку
Катіони
важких
металів
2 бласт. 16 бласт. 64 бласт. VIII поділ X поділ
Ni
2+
9,54·10
-5
1,48·10
-5
5,57·10
-7
4,13·10
-7
6,38·10
-7
Co
2+
3,74·10
-4
3,72·10
-4
1,19·10
-4
1,13·10
-4
8,72·10
-5
Mn
2+
9,16·10
-3
1,64·10
-3
4,54·10
-4
2,61·10
-4
1,82·10
-4
Sn
2+
3,07·10
-2
1,38·10
-2
5,56·10
-4
3,16·10
-4
1,98·10
-4
Zn
2+
1,7·10
-2
2,89·10
-3
5,4·10
-5
4,96·10
-5
3,94·10
-5
Cd
2+
6,56·10
-3
6,14·10
-5
3,66·10
-6
4,99·10
-6
5,57·10
-6
Для різних стадій дроблення характерна також різна
чутливість Na
+
, K
+
-АТФ-ази до впливу катіонів різних металів.
Цю чутливість можна передати за допомогою рядів, які
відображають ступінь інгібувального ефекту катіонів різних
металів на Na
+
, K
+
-АТФ-азу.
На стадії 2 бластомерів: Ni
2+
>
Co
2+ .
>
Cd
2+
> Mn
2+
>
Sn
2+
>
Zn
2+
.
На стадії 16 бластомерів: Cd
2+
> Ni
2+
>
Co
2+
>
Zn
2+.
>
Mn
2+
>
Sn
2+
.
На стадії 64 бластомерів: Ni
2+
>
Cd
2+
> Zn
2+
>
Sn
2+ .
>
Mn
2+
> Co
2+
.
На стадії VIII поділу: Ni
2+
>
Cd
2+
> Zn
2+
>
Sn
2+ .
>
Mn
2+
> Co
2+
.
149
На стадії Х поділу: Ni
2+
>
Cd
2+
> Zn
2+
> Co
2+
>
Sn
2+ .
>
Mn
2+
.
Найнижчі значення коефіцієнтів І
0,5
, а отже, найвищий
ступінь інгібування, на всіх стадіях дроблення характерні для
катіонів нікелю та кадмію, що свідчить про їхній найбільший
вплив на активність Na
+
, K
+
-АТФ-ази мембран зародків в’юна. Слід
відмітити, що коефіцієнт інгібування І
0,5
для катіонів кобальту є
досить високим на стадії двох бластомерів, а на більш пізніх
стадіях значно зменшується. Це може свідчити про більш високу
чутливість Na
+
, K
+
-АТФ-ази до впливу цих катіонів на ранніх
стадіях розвитку, порівняно з більш пізніми.
Найменший інгібувальний ефект і найнижчі значення
коефіцієнтів інгібування І
0,5
майже на всіх досліджуваних стадіях
розвитку характерні для катіонів марганцю. Катіони олова мали
також невисокі значення коефіцієнтів інгібування на всіх стадіях
дроблення бластомерів.
Отже, розрахунок коефіцієнта інгібування І
0,5
дає змогу
проаналізувати чутливість Na
+
, K
+
-АТФ-ази до різних катіонів
металів протягом періоду дроблення бластомерів.
150
Ðîçä³ë 4. ÓËÜÒÐÀÑÒÐÓÊÒÓÐÀ
ÇÀÐÎÄʲ ÒÀ
ÌÎÄÈÔ²ÊÓÞײ ÂÏËÈÂÈ
4.1. Çì³íè óëüòðàñòðóêòóðè
áëàñòîìåð³â çàðîäê³â â’þíà
íà ð³çíèõ ñòàä³ÿõ ðîçâèòêó
â íîðì³ òà ï³ä âïëèâîì êàò³îí³â
âàæêèõ ìåòàë³â
В результаті електронно-мікроскопічного
дослідження ультратонких зрізів зародків в’юна на стадії розвитку
двох бластомерів у нормі встановлено, що їхня цитоплазма
головно складається з дрібнозернистої гіалоплазми середньої
електронної щільності, цитоплазматичних органел та включень.
У цитоплазмі розрізняємо канали гранулярного та
агранулярного ендоплазматичного ретикулуму, скупчення полісом
та окремі рибосоми.
Серед скупчень рибосом і полісом знаходяться округлої,
рідше – овальної форми мітохондрії, які мають добре розвинуті
зовнішні і внутрішні мітохондріальні мембрани.