Фізіологія рослин - Мусієнко М.М. 2001

Загальні принципи регуляції росту та морфогенезу рослин
Електрофізіологічна регуляція

Подразливість — одна з найважливіших властивостей живих систем, яка лежить в основі різноманітних рухів та інших проявів життєдіяльності рослин. На відміну від тваринних організмів, у рослин відсутня нервова система, тому функція збудження властива для всіх її елементів. Інтегральним показником подразливості у рослин є біоелектричні потенціали. За останні роки встановлено, що всі рослини за певних умов здатні генерувати потенціал дії (ПД). Тому в координації функціональної активності та в процесах морфогенезу важливу роль відіграють також електрофізіологічні взаємодії клітин, тканин, органів. Як виявилось, між ними існують електротонічні поля та струми. Іншими словами, між різними частинами рослинного організму існують стаціонарні, повільнозміні різниці потенціалів, а також потенціали дії. Такі види електричної активності і становлять електрофізіологічну регуляцію. Зміни в іонних потоках, що спричинюються різноманітними факторами, зумовлюють виникнення нових величин мембранних потенціалів Існує думка, що під впливом електротонічних полів в клітинних мембранах відбувається латеральне переміщення заряджених ліпопротеїнових комплексів, які виконують різноманітні функції.

Отже, в результаті зміни мікроструктури електричних полів в тканинах може бути перерозподіл рухомих білкових компонентів в мембранах, що буде зумовлювати новий фізіологічний стан клітини.

Слід зазначити, що збудливі клітини мають властивість знижувати мембранний потенціал (МП) до критичного рівня, після чого МП може повертатися до величини, близької до початкової. Так виникає потенціал дії (ПД), який здатний поширюватись. Остергаут в 30-х роках вперше виявив це в харових водоростей, а пізніше його зафіксували також у венериної мухоловки (25 см/с), у мімози (4 см/с). У більшості рослин він поширюється з швидкістю 0,08-0,5 см/с. ПД поширюється по плазмалемі та плазмодесмах паренхімних клітин флоеми та по протоксилемі провідних лучків.

Таким чином, в рослин існує швидкий електричний зв’язок, хоча об’єм інформації, яку він передає, незначний. Прикладом може бути проростання пилку на приймочці кукурудзи, що продукує ПД, який надходить до зав’язі. Зміна умов у зоні кореня продукує одинокий імпульс, який, досягаючи листка, змінює його функції. Подразнення верхівки пагона спричинює ПД, який прискорює поглинання мінеральних іонів.