Влияние экстемальных температур на ультраструктуру митохондрий клеток мезофилла листьев Triticum spelta

Abstract

Проанализированы эффекты высокой (40 °С, 2 ч) и положительной низкой (4 °C, 2 ч) температур на ультраструктуру митохондрий клеток мезофилла листьев Triticum spelta L. Показано, что у контрольных астений митохондрии имели округлую форму, характеризовались электронноплотным матриксом и наличием многочисленных развитых крист пластинчатого типа. При гипертермии митохондрии “разбухали”, мембраны крист становились менее контрастными, снижалась электронная плотность матрикса, количество митохондрий возрастало. При гипотермии до 40 % митохондрий сохраняли округлую форму, появлялись органеллы “линзовидной”, “гантелевидной” и “чашевидной” формы. Количество митохондрий на диаметральном срезе клетки не изменялось. Изменение формы органелл приводило к увеличению площади их поверхности, что, вероятно, способствовало усилению обмена метаболитами с цитоплазмой и, таким образом, повышению стрессоустойчивости.

Проаналізовано ефекти високої (40 °С 2 год) і позитивної низької (4 °С 2 год) температур на ультраструктуру мітохондрій клітин мезофілу листків Triticum spelta L. Показано, що у контрольних рослин мітохондрії мали округлу форму, характеризувалися електроннощільним матриксом і наявністю численних розвинених крист пластинчастого типу. За умов гіпертермії мітохондрії “розбухали”, мембрани крист ставали менш контрастними, знижувалася електронна щільність матриксу, кількість мітохондрій зростала. За умов гіпотермії до 40 % мітохондрій зберігали округлу форму, з’являлися органели “лінзоподібної”, “гантелеподібної” і “чашоподібної” форми. Кількість мітохондрій на діаметральному зрізі клітини не змінювалася. Зміна форми органел зумовлювала збільшення площі їх поверхні, що, ймовірно, сприяло зростанню обміну метаболітами з цитоплазмою і, таким чином, підвищенню стресостійкості.

The effects of high (40 °С, 2 h) and positive low (4 °С, 2 h) temperatures on the ultrastructure of mitochondria of the mesophyll cells in Triticum spelta L. leaves are analyzed. Control plants are shown to have round mitochondria and are characterized by an electron-dense matrix and the presence of numerous developed laminar cristae. Under conditions of hyperthermia, mitochondria were “swollen”, the crystal membranes became less contrast, the electron density of the matrix decreased, and the number of mitochondria increased. With hypothermia up to 40 %, the mitochondria retained a rounded shape, and organelles of “lenticular”, “dumbbell”, and “cup-shaped” forms appeared. The number of mitochondria in the diametrical section of a cell did not change. Changing in the shape of the organelles led to an increase in the area of their surface, which probably promotes the metabolites exchange with cytoplasm and thus contributes to the increased stress tolerance.