Интенсивность энергетического обмена яйцеклеток у тарани и леща
Интенсивность энергетического обмена в недозрелых овоцитах тарани и леща намного выше, чем в зрелых яйцеклетках. Отмечены межвидовые различия в соотношении энергетической эффективности дыхания и анаэробного гликолиза у тарани и леща. The intensity of the energetic outflow through the immature oocyte...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Гидробиологический журнал |
|---|---|
| Datum: | 1972 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут гідробіології НАН України
1972
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194101 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Интенсивность энергетического обмена яйцеклеток у тарани и леща / Р.И. Гош, В.Н. Жукинский, Н.Μ. Петрунь // Гидробиологический журнал. — 1972. — Т. 8, № 5. — С. 58-63. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859642140884205568 |
|---|---|
| author | Гош, Р.И. Жукинский, В.Н. Петрунь, Н.Μ. |
| author_facet | Гош, Р.И. Жукинский, В.Н. Петрунь, Н.Μ. |
| citation_txt | Интенсивность энергетического обмена яйцеклеток у тарани и леща / Р.И. Гош, В.Н. Жукинский, Н.Μ. Петрунь // Гидробиологический журнал. — 1972. — Т. 8, № 5. — С. 58-63. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Гидробиологический журнал |
| description | Интенсивность энергетического обмена в недозрелых овоцитах тарани и леща намного выше, чем в зрелых яйцеклетках. Отмечены межвидовые различия в соотношении энергетической эффективности дыхания и анаэробного гликолиза у тарани и леща.
The intensity of the energetic outflow through the immature oocytes is far higher than in mature ovarian eggs. The interspecific differences in the energetic efficiency of respiration and anaerobic glycolysis in considered species are pointed out.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:23:14Z |
| format | Article |
| fulltext |
1972 Гидробиологический журнал том VIII, № 5
УДК 597.554.3:577.3
ИНТЕНСИВНОСТЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА ЯЙЦЕКЛЕТОК
У ТАРАНИ И ЛЕЩА
Р.И. ГОШ, В.Н. ЖУКИНСКИЙ, H.Μ. ПЕТРУНЬ
(Институт гидробиологии АН УССР, Киев)
Интенсивность энергетического обмена в недозрелых овоцитах тарани и леща
намного выше, чем в зрелых яйцеклетках. Отмечены межвидовые различия в соот
ношении энергетической эффективности дыхания и анаэробного гликолиза у тарани
и леща.Известно, что жизнедеятельность животных клеток оказывается возможной благодаря непрерывному притоку энергии, которая образуется в результате дыхания или анаэробного гликолиза. У рыб, как и у других позвоночных животных, энергетический обмен осуществляется анаэробным и аэробным путями. Он относительно хорошо изучен на соматических клетках. Что же касается половых клеток животных, то удовлетворительно изучена только энергетика сперматозоидов млекопитающих, гораздо хуже — рыб и совсем мало сведений об особенностях энергетического обмена яйцеклеток в процессе их созревания. Между тем для рыб в большинстве случаев характерно наружное оплодотворение гамет, что делает их удобным объектом для такого рода исследований. Последние же необходимы для теоретического обоснования поиска и разработки объективных экспресс-тестов рыбоводного качества икры.Известные нам работы [4, 5, 8, 15] посвящены изучению дыхания овоцитов рыб. П. А. Коржуев приводит интересные данные об интенсивности потребления кислорода неоплодотворенной икрой осетра, но, к сожалению, они основаны только на трех опытах. По данным Μ. Ф. Вернидуб, у судака переход овоцитов из IV стадии зрелости в текучее состояние (V стадия) сопровождается вначале плавным, а затем резким увеличением интенсивности дыхания (от 130 до 275%). Иную картину наблюдал А. Накано при росте и созревании овоцитов у медаки — Oryzias Iatipes (цит. по [15]): в период вителлогенеза начиная со стадии малых овоцитов и до начала рассасывания зародышевого пузырька интенсивность дыхания икры повышается более чем вдвое. В последующие 12 часов созревания (рассасывание зародышевого пузырька) она снижается до начального уровня и повышается вновь лишь после оплодотворения. Нам не известны литературные данные об интенсивности анаэробного гликолиза в овоцитах рыб до их созревания. Отсутствуют работы об аэробном и анаэробном типах расщепления углеводов в созревающих овоцитах. Эти противоречия и пробелы доказывают необходимость специальных исследований энергетического обмена овоцитов на последних стадиях их созревания у разных видов рыб.
58
Интенсивность энергетического обмена яйцеклетокНастоящее исследование ограничено определением уровня дыхания и анаэробного гликолиза и выяснением их энергетической эффективности в недозрелой и зрелой икре тарани и леща.
Материал и методы. Опыты проводили в апреле—мае 1970—1971 гг. на плавла-
боратории «Двина» в Нижнеднепровском запретном пространстве (Херсонская об
ласть). «Твердых» и «текучих» самок тарани и леща вылавливали на нерестилищах
ночью ставными сетями и в живорыбной прорези не позднее 7—8 час утра достав
ляли к плавлаборатории. Овулировавшую икру от каждой подопытной самки отце
живали в отдельные фарфоровые выпарительные чашки. Недозрелую (IV стадия
зрелости) получали, вскрывая брюшко самки. Икру хранили при температуре 12—
16oC до закладки серий опытов по дыханию и анаэробному гликолизу. Для опытов
брали икру, визуально оцениваемую как «хорошая» или «отличная». Порции ее с
признаками резорбции браковали.
Интенсивность дыхания и анаэробного гликолиза икры определяли маномет
рическим методом на аппарате Варбурга [10, 16] при температуре 20oC, близкой к
оптимальной нерестовой для данных видов рыб и удобной для автоматического ре
гулирования. Икру от каждой самки закладывали в сосудики двух манометров для
последующего усреднения результатов. В опыт брали по 500 мг овулировавшей или
недозрелой икры; ее помещали в сосудики, куда наливали по 2 мл физиологического
солевого раствора Рингера. Для связывания углекислого газа использовали 15%
KOH — 0,3 мл на каждый сосудик. В столбик со щелочью помещали веерок филь
тровальной бумаги (для лучшего связывания CO2). Газовой фазой служил воздух.
Интенсивность дыхания икры выражали в мм3 OJmz сухого веса-час.
Интенсивность анаэробного гликолиза определяли по методу H. Т. Мешковой
и С. Е. Северина [10]. 500 мг икры помещали в сосудик с рингер-бикарбонатным
раствором (2 мл). Газовая смесь состояла из 95% N2 и 5% СОг. Интенсивность ана
эробного гликолиза выражали в мм3 COJmz сухого веса икры-час.
Порции икры от подопытных самок использовали как в опытах по измерению
интенсивности дыхания, так и в опытах по определению уровня анаэробного глико
лиза. Всего для оценки интенсивности дыхания недозрелой икры проведено 66 опы
тов на тарани и 74 — на леще; для измерения уровня дыхания зрелой икры —
69 опытов на тарани и 58 — на леще. Такое же количество опытов соответственно
проведено для оценки уровня анаэробного гликолиза как в недозрелой, так и в зре
лой икре тарани и леща.
Произведена попытка полученные данные об интенсивности дыхания и гликолиза
овоцитов представить в эквивалентных энергетических величинах (калімг сухого веса
икры) путем соответствующего перерасчета [3, 14].
Статистическое сравнение разных выборок производили общепринятыми спо
собами [1].
Результаты исследований и их обсуждениеОпределение интенсивности дыхания и анаэробного гликолиза недозрелой икры и зрелых яйцеклеток тарани и леща потребовалось не только для того, чтобы представить себе уровни и выяснить особенности этих процессов у данных видов рыб, но главным образом с целью сопоставления характеристик обоих типов энергетического обмена яйцеклеток при их росте и созревании для более общих выводов.Установлено (см. таблицу), что средний уровень дыхания недозрелой икры тарани (IV стадия зрелости) составляет округленно 0,17 мм2 O2, зрелой — 0,1 мм3 O2 (n = 69), т. е. более чем в полтора раза ниже. Статистическое сравнение этих показателей подтвердило высокую степень достоверности различий между ними (P<0,001). При сопоставлении интенсивности анаэробного гликолиза в недозрелых овоцитах и в зрелых икринках тарани установлено, что его уровень в последних также ниже, чем в недозрелых овоцитах: 0,435 против 0,513 мм3
CO2∣M3 сухого веса-час. Хотя степень достоверности статистического различия и в этом случае высока (P<0,001), разница между средними величинами, характеризующими интенсивность анаэробного гликолиза тех и других овоцитов не столь велика, как в приведенном выше сравнении по интенсивности дыхания.
59
Р. И. Γouι, В. Н. Жукинский, H. Μ. Петрунь
Интенсивность энергетического обмена недозрелых и зрелых овоцитов у тарани и леща
Показатели
энергетического
обмена
Размерность
Тарань Лещ
Недозрелые
овоциты
Зрелые
овоциты
Недозрелые
овоциты
Зрелые
овоциты
Интенсивность ды
хания
мм3
O2/мг сухого
веса∙час 0,17 0,10 0,170 0,140
кал/мг сухого
веса∙час 0,822∙10-3 0,542∙10-3 0,895∙10-3 0,787∙10-3
Интенсивность ана
эробного глико
лиза
мм3О2/мг сухого
веса • час 0,513 0,435 0,279 0,194
кал/мг сухого
веса-час 0,632∙10-3 0,525∙10-3 0,319∙10-3 0,225∙10-3Полученные данные по интенсивности дыхания и анаэробного гликолиза овоцитов преобразованы в эквивалентные величины энергии путем следующих перерасчетов: 100 мм3 поглощенного кислорода соответствует потреблению 0,134 мг глюкозы и освобождению 0,5 кал энергии; 100 мм3 вытесненного при измерении гликолиза CO2 соответствует 0,4 мг потребленной глюкозы и 0,128 кал освобожденной энергии. Однако в клетке используется не вся энергия; причем доля ее примерно одинакова как для процессов дыхания, так и для анаэробного гликолиза. Из рис. 1 видно, что как в недозрелых овоцитах, так и в зрелых яйцеклетках освобождаемая в результате анаэробного гликолиза энергия измеряется относительно высокой величиной. Это особенно четко видно при сопоставлении энергии, выделенной в результате дыхания и гликолиза в зрелой икре тарани. Наблюдается незначительное преобладание энергии, выделенной при дыхании над количеством ее, выделенным в результате гликолиза (0,542∙ IO-3 против 0,525-10~3 кал). Однако статистическое сравнение и здесь показало высокую достоверность различия (P<0,001). В недозрелых овоцитах тарани аэробная энергия составляет относительно более высокую величину, чем анаэробная: 0,822-IO-3 против 0,632-10~3 кал (P<0,001).При одновременном сопоставлении интенсивности дыхания и анаэробного гликолиза в овоцитах тарани прослеживается более общая закономерность изменения уровней этих процессов в зависимости от степени зрелости овоцитов. Из рис. 2 видно, что уровни как дыхания, так и анаэробного гликолиза в незрелых овоцитах у тарани намного выше, чем в зрелых яйцеклетках. Наши данные подтверждают результаты, полученные А. Накано при изучении дыхания растущих и созревающих овоцитов медаки.Для сопоставления тех и других не только в разрезе сравнения «незрелые овоциты — зрелые яйцеклетки», но и в разрезе «овулировавшие яйцеклетки — оплодотворенные яйцеклетки» проведены дополнительные опыты с оплодотворенной икрой тарани на стадии 32—64 бластомеров. Уровень дыхания этой икры оказался значительно выше, чем у неоплодотворенной, полученной от тех же самок. Результаты этих пробных опытов хорошо согласуются с выводами П. А. Коржуе- ва и А. Накано, показавшими на примере осетра и медаки, что дыхание оплодотворенной икры намного выше, чем неоплодотворенной.Аналогичные эксперименты проведены на леще (см. рис. 1, 2). И в этом случае интенсивность дыхания незрелых овоцитов была намного выше, чем зрелых яйцеклеток (0,170 против 0,140 мм3 ОгМг сухого веса-час, P >0,001), и анаэробный гликолиз намного интенсивнее протекал в первых по сравнению со вторыми (0,269 против 0,194 мм3 СОг,
60
Интенсивность энергетического обмена яйцеклетокP<0,001). Количество аэробной энергии незрелых овоцитов почти в 2,5 раза превышало количество энергии, выделенной в результате гликолиза: 0,895∙ IO-3 против 0,319∙10~3 кал (P<0,001).Очень интересные результаты дало сравнение анаэробной и аэробной энергии, выделенной в результате дыхания и анаэробного гликолиза
Рис. 1. Энергия, освобождаемая в ре
зультате дыхания (I) и гликолиза (II)
в недозрелых овоцитах (1) и зрелых
яйцеклетках (2) тарани (а) и леща (б).
Рис. 2. Интенсивность ды
хания (а) и анаэробного
гликолиза (б) в недозре
лой (1) и зрелой (2) икре
тарани (I) и леща (II).в зрелой икре леща. Аэробная энергия измерялась высокой величиной и превышала анаэробную в зрелых яйцеклетках в три раза; 0,787∙10-3 против 0,225∙10-3 кал/мг сухого веса.Сравнение цифровых данных и диаграмм приводит к общему выводу, что в незрелых овоцитах тарани и леща уровень дыхания и анаэробного гликолиза намного выше, чем в зрелых яйцеклатках. Окислительные процессы в овулировавшей икре резко затормаживаются. Низкий уровень окислительных процессов в неоплодотворенной икре предположительно можно объяснить накоплением веществ, подавляющих происходящие в яйцеклетках окислительные процессы. По-видимому, это обычные продукты обмена, которые после овуляции в специфических условиях такой специализированной и маложизнеспособной клетки, каковой является гаплоидная яйцеклетка костистых рыб, становятся токсичными для нее. На наш взгляд, эта автоинтоксикация и является основной причиной неуклонного угнетения метаболизма овулировавших яйцеклеток, так называемого «перезревания» икры в теле самок и вне его при неблагоприятных условиях размножения или хранения икры. Экскреторная функция зрелых яйцеклеток затруднена вследствие слабой проницаемости их оболочек, что препятствует выведению ингибиторов дыхания и анаэробного гликолиза из яйца наружу. Угнетение метаболизма зрелых яйцеклеток рыб вследствие автоинтоксикации, дальнейшее их перезревание и так называемое «старение» яйцеклеток животных [2, 11, 12] имеют, на наш взгляд, единую биохимическую основу.
61
Р. И. Гош, В. Н. Жукинский, Н. М. ПетруньВ подтверждение этой гипотезы нами проведены опыты по определению дыхания и анаэробного гликолиза в зрелых и «перезрелых» яйцеклетках леща. За 8 час перезревания яиц интенсивность дыхания понизилась на 50% (0,124 мм3 O2 в зрелых яйцеклетках леща против 0,064 мм3 O2/мг сухого веса-аде в перезрелых, п = 29). Резко снизился и уровень анаэробного гликолиза: 0,286 против 0,153 мм3 CO2.Материал настоящей работы позволяет произвести сравнение показателей энергетического обмена еще в одной плоскости: между таранью и лещом (см. таблицу). Прежде всего обращает на себя внимание незначительное преобладание леща над таранью по интенсивности дыхания и его энергетической эффективности, более заметное на зрелых овопитах у леща, и резкое преобладание интенсивности анаэробного гликолиза и его энергетического эквивалента, наоборот, у тарани. Между тем ранее нами [7] констатировалось, что уровень дыхания у зрелой икры леща гораздо ниже, чем у икры тарани: 27,6 против 46,5 мм3 О2/г живого веса за первый час эксперимента.Есть, однако, важное обстоятельство, которое, по всей видимости, является причиной и объяснением этого противоречия. Предыдущие эксперименты по изучению дыхания икры проводились во влажной атмосфере, без применения физиологического раствора. Их цель состояла в описании динамики дыхания овулировавшей икры в условиях, напоминающих наиболее неблагоприятные производственные условия хранения икры. Применение раствора Рингера было исключено, поскольку при длительном пребывании икринок в гипотоничном растворе (опыт длился 8 час) они набухают и теряют способность к оплодотворению.Ценность приведенного сравнения заключается в том, что оно указывает на возможность существенного изменения уровня энергетического обмена и соотношения его основных типов в зависимости от условий проведения эксперимента, а также от реальных естественных и искусственных условий, в которых находится зрелая икра. Данное наблюдение необходимо учесть при разработке состава искусственных сред и иных условий хранения зрелой икры при заводском рыборазведении. Вместе с тем оно указывает на наличие существенных межвидовых различий в энергетическом обмене овоцитов, что обязывает считаться также и с видовой спецификой этого процесса.
Выводы1. Интенсивность дыхания и анаэробного гликолиза в недозрелых овоцитах тарани и леща намного выше, чем в зрелых яйцеклетках. В результате дыхания образуется значительно больше энергии, чем в результате анаэробного гликолиза, что особенно четко проявляется на примере икры леща.2. Интенсивность дыхания недозрелой и зрелой икры тарани несколько ниже таковой у леща. При использовании раствора Рингера уровень анаэробного гликолиза недозрелых овоцитов и зрелых яйцеклеток тарани почти в 1,5—2,5 раза превышает эти показатели для икры леща при тех же условиях эксперимента.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бейли Н. 1962. Статистические методы в биологии. ИЛ.
2. Браше Ж. 1961. Биохимическая эмбриология. ИЛ.
3. Вержбинская Н.А. 1954. Изменение ферментных систем энергетического
обмена мозга в эволюционном ряду позвоночных животных. В сб.: «Биохим.
нервн. сист.», К.
4. Вернидуб Μ.Ф. 1940. Некоторые данные по морфологии и физиологии яиц
судака в период так называемой IV-V стадии зрелости. ДАН СССР, 29, 3.
62
Интенсивность энергетического обмена яйцеклеток
5. Ее же. 1949. Обмен развивающегося эмбриона рыб при повреждении. Ученые
записки ЛГУ, серия биол. 21.
6. Гинзбург А.С. 1968. Оплодотворение у рыб и проблема полиспермии. Изд-во
«Наука», Μ.
7. Жукинский В.H., Гош Р.И. 1970. Жизнестойкость эмбрионов в зависимости
от интенсивности дыхания овулировавшей икры у тарани и леща разного возрас
та. «Гидробиол. ж.», 4, 4.
8. Коржуев П.А. 1941. Потребление O2 икрой и мальками осетра. Изв. АН
СССР, 2.
9. Крепс Е.М.., Вержбинская Н.А. 1959. Обмен мозга в эволюции позво
ночных. «Изв. АН СССР», 6, серия биол.
10. Мешкова Н.Т., Северин С.Е. 1960. Практикум по биохимии животных.
Изд-во «Наука», Μ.
11. Borei Н. 1948. Respiration of oocytes unfertilized eggs and fertilized eggs from
Psamme chinus and Asterias. «Biol. Bull.», 95, 124.
12. Borei H. 1949. Independence of post-fertilization respiration in the sea urchin egg
from the level of respiration before fertilization. «Biol. Bull.», 96, 117.
13. Lindahl P.E., Holter N. 1941. Über die Atmung der Ovozyten erster Ordnung
von Veränderung während der Reifung. «Lab. Carlsberg» (Ser. chim.), 24, 49.
14. Lipmann F. 1942. Pasteur effect. A Simposium respiratory enzymes.
15. Monroy A, Tyler A. 1967. The activation of the eggs.
16. Warburg O. 1930. Metabolism of tumours. London.
Поступила 12. IV 1972 г.
THE INTENSITY OF ENERGETIC OUTFLOW THROUGH THE IMMATURE OOCYTES AND MATURE OVARIAN EGGS IN RUTILUS RUTILUS HECKELI (NORDMANN) AND ABRAMIS BRAMA (LINNAEUS)
R.I. GOSH, V.N. ZHUKINSKI, N.M. PETRUN
(Institute of Hydrobiology, Academy of Sciences Ukrainian SSR, Kiev)
Summary
The intensity of the energetic outflow through the immature oocytes is far higher
than in mature ovarian eggs. The interspecific differences in the energetic efficiency of
respiration and anaerobic glycolysis in considered species are pointed out.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-194101 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0375-8990 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:23:14Z |
| publishDate | 1972 |
| publisher | Інститут гідробіології НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Гош, Р.И. Жукинский, В.Н. Петрунь, Н.Μ. 2023-11-05T17:21:15Z 2023-11-05T17:21:15Z 1972 Интенсивность энергетического обмена яйцеклеток у тарани и леща / Р.И. Гош, В.Н. Жукинский, Н.Μ. Петрунь // Гидробиологический журнал. — 1972. — Т. 8, № 5. — С. 58-63. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 0375-8990 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194101 597.554.3:577.3 Интенсивность энергетического обмена в недозрелых овоцитах тарани и леща намного выше, чем в зрелых яйцеклетках. Отмечены межвидовые различия в соотношении энергетической эффективности дыхания и анаэробного гликолиза у тарани и леща. The intensity of the energetic outflow through the immature oocytes is far higher than in mature ovarian eggs. The interspecific differences in the energetic efficiency of respiration and anaerobic glycolysis in considered species are pointed out. ru Інститут гідробіології НАН України Гидробиологический журнал Интенсивность энергетического обмена яйцеклеток у тарани и леща The Intensity of Energetic Outflow Through the Immature Oocytes and Mature Ovarian Eggs in Rutilus rutilus heckeli (Nordmann) and Arbamis brama (Linnaeus) Article published earlier |
| spellingShingle | Интенсивность энергетического обмена яйцеклеток у тарани и леща Гош, Р.И. Жукинский, В.Н. Петрунь, Н.Μ. |
| title | Интенсивность энергетического обмена яйцеклеток у тарани и леща |
| title_alt | The Intensity of Energetic Outflow Through the Immature Oocytes and Mature Ovarian Eggs in Rutilus rutilus heckeli (Nordmann) and Arbamis brama (Linnaeus) |
| title_full | Интенсивность энергетического обмена яйцеклеток у тарани и леща |
| title_fullStr | Интенсивность энергетического обмена яйцеклеток у тарани и леща |
| title_full_unstemmed | Интенсивность энергетического обмена яйцеклеток у тарани и леща |
| title_short | Интенсивность энергетического обмена яйцеклеток у тарани и леща |
| title_sort | интенсивность энергетического обмена яйцеклеток у тарани и леща |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194101 |
| work_keys_str_mv | AT gošri intensivnostʹénergetičeskogoobmenaâicekletokutaraniileŝa AT žukinskiivn intensivnostʹénergetičeskogoobmenaâicekletokutaraniileŝa AT petrunʹnμ intensivnostʹénergetičeskogoobmenaâicekletokutaraniileŝa AT gošri theintensityofenergeticoutflowthroughtheimmatureoocytesandmatureovarianeggsinrutilusrutilusheckelinordmannandarbamisbramalinnaeus AT žukinskiivn theintensityofenergeticoutflowthroughtheimmatureoocytesandmatureovarianeggsinrutilusrutilusheckelinordmannandarbamisbramalinnaeus AT petrunʹnμ theintensityofenergeticoutflowthroughtheimmatureoocytesandmatureovarianeggsinrutilusrutilusheckelinordmannandarbamisbramalinnaeus |