Метаболические и молекулярные особенности адаптации гидробионтов к условиям экстремальной гипоксии, аноксии и гипотермии
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Проблемы криобиологии и криомедицины |
|---|---|
| Дата: | 2008 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68959 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Метаболические и молекулярные особенности адаптации гидробионтов к условиям экстремальной гипоксии, аноксии и гипотермии / А.А. Солдатов, Т.И. Андреенко, И.А. Парфенова, И.В. Головина // Проблемы криобиологии. — 2008. — Т. 18, № 2. — С. 210. — рос., англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859953167465185280 |
|---|---|
| author | Солдатов, А.А. Андреенко, Т.И. Парфенова, И.А. Головина, И.В. |
| author_facet | Солдатов, А.А. Андреенко, Т.И. Парфенова, И.А. Головина, И.В. |
| citation_txt | Метаболические и молекулярные особенности адаптации гидробионтов к условиям экстремальной гипоксии, аноксии и гипотермии / А.А. Солдатов, Т.И. Андреенко, И.А. Парфенова, И.В. Головина // Проблемы криобиологии. — 2008. — Т. 18, № 2. — С. 210. — рос., англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы криобиологии и криомедицины |
| first_indexed | 2025-12-07T16:18:09Z |
| format | Article |
| fulltext |
210 PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 18, 2008, №2
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 18, 2008, №2
Метаболические и молекулярные особенности адаптации гидробионтов
к условиям экстремальной гипоксии, аноксии и гипотермии
А. А. СОЛДАТОВ1, Т. И. АНДРЕЕНКО1, И. А. ПАРФЕНОВА2, И. В. ГОЛОВИНА1
1Институт биологии южных морей НАН Украины, г. Севастополь, АР Крым
2Таврический национальный университет, г. Симферополь
Metabolic and Molecular Adaptive Peculiarities of Hydrobionts
to Extreme Hypoxia, Anoxia and Hypothermia Conditions
A.A. SOLDATOV1, T.I. ANDREYENKO1, I.A. PARFENOVA2, I.V. GOLOVINA1
1Institute of Biology of the Southern Seas National Academy of Sciences of Ukraine, Sevastopol,
Crimea, Ukraine
2Tavricheskiy National University, Simferopol, Ukraine
В условиях эксперимента исследовали влияние экстре-
мальной гипоксии, аноксии и гипотермии на метаболичес-
кие процессы, состояние молекулярных систем транспорта
и утилизации кислорода у ряда морских рыб и моллюсков.
Среди представителей донной ихтиофауны выявлена
группа видов, у которых в условиях крайнего дефицита
кислорода и гипотермии реализуется комплекс адаптив-
ных изменений на уровне молекулярных систем. В усло-
виях внешней гипоксии организм этих рыб допускает
быстрое снижение напряжения кислорода в артериальной
крови и скелетных мышцах без видимых признаков разви-
тия анаэробиоза. В клеточных системах отмечено сбалан-
сированное угнетение метаболических и мембранных
функций. Это выражалось в снижении активностей ряда
ферментов: Na+-, K+-ATФ-азы и гексокиназы, при сохра-
нении основных показателей жизнеспособности клеток:
градиентов по Na+ и K+ на мембране и внутриклеточной
концентрации АТФ.
Кровь рыб, устойчивых к гипоксии, обладала одно-
временно высоким сродством к кислороду и повышен-
ной чувствительностью к рН (эффект Бора). Это качество
становилось еще более выраженным в условиях дефици-
та кислорода. Оно определялось свойствами гемоглобина
и не зависело от условий внутриэритроцитарного микро-
окружения (концентрации НТФ, Mg2+). В гемоглобино-
вой системе при помощи диск-электрофореза в ПААГ
был выявлен компонент, имеющий низкие значения
показателя Р50 и коэффициента Хилла при выраженном
эффекте Бора и слабом эффекте Рута. Его содержание в
крови существенно повышалось в условиях внешнего
дефицита кислорода и направленно изменяло кислоро-
досвязующие характеристики крови в целом. Дыхатель-
ная цепь митохондрий скелетных мышц рассмотренных
видов имела нескомпенсированный тип стехиометрии с
повышенным содержанием цитохромов терминальной
группы (аа3). Отношение b/aa3 было меньше единицы.
Это способствовало утилизации следовых количеств
тканевого кислорода.
Исследование особенностей течения метаболичес-
ких процессов в организме моллюсков показало, что ви-
ды (Anadara inaequivalvis Br.) способные существовать
в условиях гипоксии и аноксии имеют сниженные
кислородные потребности и активно используют белко-
вые субстраты в энергетическом обмене. Их ткани распо-
лагают повышенным пулом свободных аминокислот,
донором которых выступает гепатопанкреас. Отличи-
тельной чертой этих моллюсков является высокоэффек-
тивный анаэробный ферментативный комплекс, пред-
ставленный малатдегидрогеназой, аланин- и аспартата-
минотрансферазами. Он позволяет функционировать
организму в условиях дефицита кислорода без накопле-
ния токсических метаболитов (лактата).
The effects of extreme hypoxia, anoxia and hypothermia
on metabolic processes, state of molecular systems of oxygen
transport and utilisation in some sea-fishes and shells, have
been investigated.
The group of species with realising the complex of adaptive
changes under conditions of extreme oxygen deficiency and
hypothermia at the level of molecular systems, has been
revealed among the representatives of bottom-living fish fauna.
Under outer hypoxia the organism of these fishes allows a
rapid decrease of oxygen tension in arterial blood and skeletal
muscles with no visible signs of anaerobiosis development. A
balanced suppression of metabolic processes and membrane
functions was noted in cell systems. This was manifested in a
decrease in activities of some enzymes: Na+-, K+-ATPase and
hexokinase with preserved main indices of cell viability:
gradients by Na+ and K+ on membrane and ATP intracellular
concentration.
Blood of fishes, resistant to hypoxia had simultaneously a
high affinity to oxygen and an increased sensitivity to pH (Bohr
effect). These parameters were much more manifested under
oxygen deficiency. They were determined by hemoglobin
properties and did not depend on endoglobular microenviron-
ment conditions (NTP, Mg2+ concentrations). The component
with low values of P50 index and Hill coefficient under
manifested Bohr and slight Root effects was revealed in
hemoglobin system using the disk-electrophoresis in PAAG.
Its content in blood significantly increased under conditions
of external oxygen deficiency and directly changed the oxygen-
binding blood characteristics in a whole. Respiratory mito-
chondrial chain of skeletal muscles of considered species was
of non-compensated stoichiometry type with an increased
content of cytochromes of terminal group (aa3). The ratio b/aa3
was less than one. This contributed to utilisation of tissue
oxygen trace quantities.
Research of peculiarities of metabolic processes course in
shell organism has demonstrated that the species (Anadara
inaequivalvis Br.) capable to live under hypoxia and anoxia
conditions have the reduced oxygen needs and actively utilise
protein substrates in energetic metabolism. Their tissues
possess an increased pool of free aminoacids, which donor is
hepatopancreas. A distinctive feature of these shells is a highly
efficient anaerobic enzyme complex, presented by malate
dehydrogenase, alanine- and aspartate aminotransferases. It
enables an organism functioning under conditions of oxygen
deficiency with no toxic metabolite (lactate) accumulation.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-68959 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7673 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:18:09Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Солдатов, А.А. Андреенко, Т.И. Парфенова, И.А. Головина, И.В. 2014-10-03T06:25:50Z 2014-10-03T06:25:50Z 2008 Метаболические и молекулярные особенности адаптации гидробионтов к условиям экстремальной гипоксии, аноксии и гипотермии / А.А. Солдатов, Т.И. Андреенко, И.А. Парфенова, И.В. Головина // Проблемы криобиологии. — 2008. — Т. 18, № 2. — С. 210. — рос., англ. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68959 ru Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України Проблемы криобиологии и криомедицины Секция «Фундаментальные и прикладные проблемы охлаждения организма человека и животных» Метаболические и молекулярные особенности адаптации гидробионтов к условиям экстремальной гипоксии, аноксии и гипотермии Metabolic and Molecular Adaptive Peculiarities of Hydrobionts to Extreme Hypoxia, Anoxia and Hypothermia Conditions Article published earlier |
| spellingShingle | Метаболические и молекулярные особенности адаптации гидробионтов к условиям экстремальной гипоксии, аноксии и гипотермии Солдатов, А.А. Андреенко, Т.И. Парфенова, И.А. Головина, И.В. Секция «Фундаментальные и прикладные проблемы охлаждения организма человека и животных» |
| title | Метаболические и молекулярные особенности адаптации гидробионтов к условиям экстремальной гипоксии, аноксии и гипотермии |
| title_alt | Metabolic and Molecular Adaptive Peculiarities of Hydrobionts to Extreme Hypoxia, Anoxia and Hypothermia Conditions |
| title_full | Метаболические и молекулярные особенности адаптации гидробионтов к условиям экстремальной гипоксии, аноксии и гипотермии |
| title_fullStr | Метаболические и молекулярные особенности адаптации гидробионтов к условиям экстремальной гипоксии, аноксии и гипотермии |
| title_full_unstemmed | Метаболические и молекулярные особенности адаптации гидробионтов к условиям экстремальной гипоксии, аноксии и гипотермии |
| title_short | Метаболические и молекулярные особенности адаптации гидробионтов к условиям экстремальной гипоксии, аноксии и гипотермии |
| title_sort | метаболические и молекулярные особенности адаптации гидробионтов к условиям экстремальной гипоксии, аноксии и гипотермии |
| topic | Секция «Фундаментальные и прикладные проблемы охлаждения организма человека и животных» |
| topic_facet | Секция «Фундаментальные и прикладные проблемы охлаждения организма человека и животных» |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/68959 |
| work_keys_str_mv | AT soldatovaa metaboličeskieimolekulârnyeosobennostiadaptaciigidrobiontovkusloviâmékstremalʹnoigipoksiianoksiiigipotermii AT andreenkoti metaboličeskieimolekulârnyeosobennostiadaptaciigidrobiontovkusloviâmékstremalʹnoigipoksiianoksiiigipotermii AT parfenovaia metaboličeskieimolekulârnyeosobennostiadaptaciigidrobiontovkusloviâmékstremalʹnoigipoksiianoksiiigipotermii AT golovinaiv metaboličeskieimolekulârnyeosobennostiadaptaciigidrobiontovkusloviâmékstremalʹnoigipoksiianoksiiigipotermii AT soldatovaa metabolicandmolecularadaptivepeculiaritiesofhydrobiontstoextremehypoxiaanoxiaandhypothermiaconditions AT andreenkoti metabolicandmolecularadaptivepeculiaritiesofhydrobiontstoextremehypoxiaanoxiaandhypothermiaconditions AT parfenovaia metabolicandmolecularadaptivepeculiaritiesofhydrobiontstoextremehypoxiaanoxiaandhypothermiaconditions AT golovinaiv metabolicandmolecularadaptivepeculiaritiesofhydrobiontstoextremehypoxiaanoxiaandhypothermiaconditions |