全 文 ：第 20 卷　第 2 期　　　　　　　　　植　　　物　　　研　　　究 2000 年　4 月
Vol.20　No.2　　　　　　　BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH April , 　2000
高渗震动对杜氏盐藻细胞跨膜 K +运输的影响
杜延茹1　董立国1　杨敏杰2
(1.哈尔滨师范大学生物学 , 哈尔滨　150080)
(2.哈尔滨师范大学医院 , 哈尔滨　150080)
摘　要　杜氏盐藻细胞吸收 K+的 Km 为 2.86mmol/ L , Vmax 为 1.39μmol/108
cells.h。钒酸钠和 DES 、CCCP 、Li+抑制藻细胞对 K+的吸收。高渗震动促进藻细胞
H+的分泌 ,降低 K+的吸收速率 ,CCCP和 Li+减弱了高渗震动对藻细胞 K+吸收的
抑制 。高渗震动对藻细胞 K+分泌有轻微的抑制作用。
关键词　杜氏盐藻;高渗震动;跨膜 K+运输
THE EFFECT OF HYPEROSMOTIC SHOCK
ON TRANSMEMBRANE K+OF DUNALIELLA SALINA
DU Yan-ru1　DONG Li-guo1　YANG M in-jie2
(1.Department of Bio logy , Harbin Normal University , Harbin　150080)
(2.Hospital of Harbin No rmal University , Harbin　150080)
Abstract　The Km of K+ uptake of Dunaliel la salina cells w as 2.86mmol/ L , which
Vmax w as 1.39μmol/108 cells h.Hyperosmotic shock stimulated the H+ex trusion of
the cells , decreased the rate of K+ uptake and had a lit tle inhibitory effect on K+ ex-
trusion.The effect of hyperosmotic-shock inhibit K+ uptake by which w as decreased
by CCCP and Li+.
Key words　Dunaliella salina ;Hyperosmotic shock;Transmembrane K+;Transport
杜氏盐藻(Dunaliella salina)是一种真核单细胞绿藻 ,没有细胞壁 ,可以在 0.5 ～ 5.
5mol/L NaCl溶液中生存 ,具有极强的耐盐性和渗透调节能力。虽然甘油是其主要渗透调
节物质[ 1 ,2] ,但 Na+ 、K+等无机离子很可能在渗透调节的起始阶段起主要作用[ 1] 。Weiss和
Pick[ 3]发现高渗震动引起藻细胞内 Na+快速增加 ,认为这主要是质膜 Na+/H+反向传递体
运转的结果。K+是许多细胞中的主要渗透调节离子 ,但它在杜氏盐藻细胞渗透调节中的跨
膜运输特性还缺乏研究。本文即探讨杜氏盐藻细胞质膜 K+运输系统对高渗震动的反应及
其机理。
收稿日期:1999-8-26
1　材料与方法
杜氏盐藻细胞按照陈志等 1991的方法[ 2]培养在 2mol/L NaCl营养液中 。取 1体积对
数期藻细胞悬浮液 ,加入 1体积 5mol/LNaCl溶液 ,即形成 2mol/L ～ 3.5mol/L NaCl的高渗
震动 。
测定细胞内 K+含量时 ,将 500ml藻细胞县浮液离心沉淀 ,倒去上清液 ,加入 5m l含
5mmol/L KCl ,5mmol/L MgCl2 , 0.3mmol/L CaCl2 和 10mmol/L Tris-MOPS(pH7.5)的等
渗溶液(0 ～ 4℃),轻轻搅拌约 10min ,再加入 0.1μCi 86　Rb+(RbCl)。培养一定时间后 ,取
50 ～ 100μl样品加到床体积为1.7ml 751-Tris型阳离子交换树脂(粒度 18 ～ 50目)柱中 ,用
2倍床体积冰冷的洗涤液洗脱 ,洗脱液经过纤维滤膜抽滤 ,干燥后平铺于液闪计数瓶底部 ,
加入二氧六环闪烁液 ,用 Beckman LS 9800 型液体闪烁计数器测定 ,计算 K+的吸收量。做
K+分泌实验时 ,藻细胞先与 86　Rb+预培养 48h ,然后用基本培养液稀释 20倍 ,定时取样 ,按
上述方法测定细胞内 K+含量 。
H+分泌速率的测定按照陈志等[ 2]的方法进行 。
2　实验结果
杜氏盐藻细胞对 K+的吸收具有一定的浓度依赖性 , 　动力学分析可推算出 Km 为　
2.86mmol/L ,Vmax 为 1.39μmol/108 cells.h(图 1)。
藻细胞对 K+的吸收比较缓慢 ,大约需要 4 ～ 6h才能达到平衡状态;高渗震动明显降低
了 K+的吸收速率(图 2)。
图 1　杜氏盐藻细胞吸收 K+的动力学曲线
Fig.1　The dynamic curve of the K + up-
take of D.salina cells
图 2　高渗震动对藻细胞 K +吸收的影响
Fig.2　Effect of hyperosmo tic shock on the K + uptake of
D .salina cells
1872 期　　　　　　　　杜延茹等:高渗震动对杜氏盐藻细胞跨膜 K+运输的影响
表 1 抑制剂对杜氏盐藻细胞 K+吸收的影响
Table 1 Effect of inhibitors on the K+ uptake of D.salina cells
抑制剂
I nhibito rs/mmol/ L
K +吸收
K+uptake/μmol/108 cells.h
对照 Control 高渗震动 Hyperosmo tic shock
None(CK) 0.750 0.552
Vanadate(0.2)+DES(0.1) 0.511 0.503
CCCP(0.01) 0.450 0.568
LiCl(10) 0.653 0.596
　　高渗震动对杜氏盐藻细胞 K+分泌有轻微抑制(图 3)。
高渗震动明显促进了藻细胞 H+分泌(表 2)。
表 2 高渗震动对杜氏盐藻细胞 H+分泌的影响
Table 2　Effect of hyperosmotic shock on the H+ex trusion of D .salina cells
处　　理
T reatment/ mmol/ L
H+分泌
H+ex trusion/μmol/ 10 cells h
对照 Control
高渗震动 Hyperosmotic shock
3.36±0.63
7.62±1.25
图 3　高渗震动对杜氏盐藻细胞 K +分泌的影响
Fig.3　Effect of Hyperosmotic shock on the K+ex tru-
sion of D.salina cells
3　讨　论
Katz等[ 4]证明杜氏盐藻细胞质膜存在
Na+/H+反向传递体。高渗震动引起细胞
内瞬间酸化 ,激活 Na+/H +传递体 ,同时也
可能活化质膜 H+ATPase ,促进 H+分泌(表
2),使膜势短暂超极化。但由于高渗震动引
起Na+的内流[ 3] ,削弱了跨膜质子动势;也
可能是高渗震动影响了质膜 K+通道或载体
蛋白的活性或其选择性[ 5] 影响 ,使 K+的吸
收减弱(图 2)。高渗震动引起藻细胞内 K+
含量的降低并不是高渗震动促进了 K+分泌
(图 3),而是细胞 K+吸收速率下降的结果 。
杜氏盐藻细胞质膜很可能不存在 Na+/K+反向传递体。
参　　考　　文　　献
1.李红萍 ,焦新之.杜氏盐藻渗透调节过程中的甘油代谢途径.植物生理学报 , 1994 , 20:91 ～ 99
2.陈志 ,焦新之 , 刘虹.杜氏盐藻质膜 ATPase 在渗透调节中的可能作用 , 植物生理学报 , 1991 , 17:333 ～
341
3.Weiss M , Pick U.T ransient Na+ flux follow ing hyperosmotic shock in the halo tolerant alga Dunaliella sali-
na:a response to intracellular pH changes.J Plant Physio l.1990 , 136:429 ～ 438
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ant alga D .salina.FEBS Lett.1986 , 202:141 ～ 144
5.裴真明 ,汤章城.盐胁迫对高梁根质膜离子通道通透性的影响。植物学报 , 1995 , 37:41～ 47
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