Найти в Дзене
Мятликовый ветер

Резвый терпен, прыгающий в нишу на крепостной стене клетки

Вдохновляющий и нежно-грустный ветер, похожий на стаи прозрачных голубоватых уток, нёс сухие желтоватые листья. Но когда взлетают настоящие утки, дрожаще свистит в их сильных крыльях воздух. А эти воздушные птицы осторожно и внимательно трогали листву берёз, и поэтому шелест был тихий. Так тихо, 18 августа, пришла в 2020 году осень. По мере того, как прибывало число сентябрьских чистых полупрозрачных ветров, исчезали другие странники лесных пространств - летние, дышащие солнцем и жарой крутолобые летние ветра-оленята. Уходя, они терлись мохнатыми боками о прохладные стволы берёз. В октябре-ноябре планировалось пролиться большой воде, но август и сентябрь обещали быть сухими. Конечно, не такими сухими и жаркими, как порой июльские дни, но все-таки. Поэтому берёзы собирались не снижать выгулы абсцизовой кислоты на просторах своих тканей. Молекулы абсцизовой кислоты издавна поступили на службу к растениям. Скорее, растения сами научились выращивать эту чудесную породу терпенов. Собственн

Вдохновляющий и нежно-грустный ветер, похожий на стаи прозрачных голубоватых уток, нёс сухие желтоватые листья. Но когда взлетают настоящие утки, дрожаще свистит в их сильных крыльях воздух. А эти воздушные птицы осторожно и внимательно трогали листву берёз, и поэтому шелест был тихий. Так тихо, 18 августа, пришла в 2020 году осень. По мере того, как прибывало число сентябрьских чистых полупрозрачных ветров, исчезали другие странники лесных пространств - летние, дышащие солнцем и жарой крутолобые летние ветра-оленята. Уходя, они терлись мохнатыми боками о прохладные стволы берёз.

В октябре-ноябре планировалось пролиться большой воде, но август и сентябрь обещали быть сухими. Конечно, не такими сухими и жаркими, как порой июльские дни, но все-таки. Поэтому берёзы собирались не снижать выгулы абсцизовой кислоты на просторах своих тканей.

Абсцизовая кислота
Абсцизовая кислота

Молекулы абсцизовой кислоты издавна поступили на службу к растениям. Скорее, растения сами научились выращивать эту чудесную породу терпенов. Собственно говоря, это не стоило больших трудов: общая схема синтеза терпенов была выработана, оставалось только ответвиться от нее на шаге трёхзвенной цепочки (о том, как синтезируются терпены, мы рассказывали раньше). С этого времени абсцизовая кислота (сокращённо АБК) стала резвой и любимой растениями молекулой, которой они поручали множество разных дел.

Схема синтеза абсцизовой кислоты (рисунок автора)
Схема синтеза абсцизовой кислоты (рисунок автора)

Вот, например, если сухо и недостает воды, абсцизовая кислота спешит к клеткам, замыкающим устьице. Устьица - это специальные структуры на верхнем покрове зелёных частей растений, через которые осуществляется газообмен. Если замыкающие клетки устьица неплотно примыкают друг к другу, устьице открыто и через устьичную щель идёт газообмен, а если плотно - закрыто и газообмен через устьичную щель не идёт.

Строение устьица сверху и сбоку на поперечном срезе (рисунок автора)
Строение устьица сверху и сбоку на поперечном срезе (рисунок автора)

В сухую погоду, конечно, устьица лучше закрыть, ведь улететь через открытую щель могут и молекулы воды! Но клетки-воротца сами этого не поймут. Для передачи им сигнала и служит абсцизовая кислота. Она должна как-то запустить каскад, который позволит устьицу закрыться. Устьице закрыто при большом объёме замыкающих клеток и открыто при малом. Поэтому абсцизовая кислота должна запустить каскад, который приведёт в конце к изменению объёма клетки.

Движения замыкающих клеток (рисунок автора). а) Когда объём замыкающей клетки устьица увеличивается, она становится тугой и надутой, как воздушный шарик. При этом кольцевые твёрдые утолщения в оболочке не позволяют этому шарику стать действительно шарообразным - скорее, получается толстая сарделька. Если то же самое происходит с второй замыкающей клеткой, щель устьица становится открытой, как промежуток между двумя согнутыми надутыми сардельками. б) Когда объём замыкающей клетки устьица уменьшается, она становится более вялой. Если то же самое происходит со второй замыкающей клеткой, щель устьица естественным образом перекрывается двумя опавшими клетками.
Движения замыкающих клеток (рисунок автора). а) Когда объём замыкающей клетки устьица увеличивается, она становится тугой и надутой, как воздушный шарик. При этом кольцевые твёрдые утолщения в оболочке не позволяют этому шарику стать действительно шарообразным - скорее, получается толстая сарделька. Если то же самое происходит с второй замыкающей клеткой, щель устьица становится открытой, как промежуток между двумя согнутыми надутыми сардельками. б) Когда объём замыкающей клетки устьица уменьшается, она становится более вялой. Если то же самое происходит со второй замыкающей клеткой, щель устьица естественным образом перекрывается двумя опавшими клетками.

Мы накинули мягкую, условную уздечку на одну из молекул абсцизовой кислоты и решили пробыть с ней некоторую часть дня. Так как было сухо, абсцизовая кислота и правда поспешила к крепостным стенам замыкающей клетки устьица. От жары вокруг терпко пахло полевыми цветами. Вокруг нас, видели мы, мелькали, как стрелы, другие молекулы абсцизовой кислоты, тоже спешащие к замыкающим клеткам.

Приблизившись к крепости, абсцизовая кислота забила копытом и прыгнула в специальную нишу, вырезанную в ракушечнике! Это был рецептор абсцизовой кислоты.

Связывание абсцизовой кислоты с рецептором (рисунок автора)
Связывание абсцизовой кислоты с рецептором (рисунок автора)

Сразу заколыхались тревожные колокола, и из уютного гнезда, свитого рядом с нишей, за крепостные стены полетели быстрые ласточки. Некоторые из них садились на другие места крепостной стены - небольшие воротца, выкрашенные в белый цвет, а некоторые садились на аналогичные воротца в заборчике, окружающем садик во внутреннем дворе крепости. В этом садике толпилось и росло множество молекулярных ягод и цветов - это был эндоплазматический ретикулум.

Первичная передача сигнала от рецептора абсцизовой кислоты (рисунок автора)
Первичная передача сигнала от рецептора абсцизовой кислоты (рисунок автора)

Как только ласточки садились на воротца, воротца открывались, и через них врывались во внутренний двор белоснежные почтовые голубки - ионы кальция проходили через кальциевые каналы. Эти голубки звались вторичными мессенджерами, поскольку они продолжали передачу сигнала.

Вход в цитоплазму ионов кальция - вторичных мессенджеров (рисунок автора)
Вход в цитоплазму ионов кальция - вторичных мессенджеров (рисунок автора)

Они несли весть о сухости к другим воротам крепости - самым разнообразным. Через них временно уходили разные другие птицы - ионы калия, малата и хлора.

Завершение каскада - выход ионов калия, малата и хлора из клетки (рисунок автора)
Завершение каскада - выход ионов калия, малата и хлора из клетки (рисунок автора)

При этом, конечно, в замыкающей клетке-крепости снижалось осмотическое давление. Поэтому, что удивительно, крепостные стены начинали сморщиваться, сжиматься, и объём клетки уменьшался. Как мы помним, это приводит к закрытию устьичной щели!

Молекула абсцизовой кислоты бодро притопнула и тряхнула благородной головой, лихо скосив на нас глаз. Она сделала то, что хотела. У неё есть ещё много разных дел, о которых мы расскажем позднее. Подписывайтесь на канал "Мятликовый ветер", чтобы узнавать о других обитателях пространств вокруг - маленьких и больших!