文档介绍：&PhysiologyDepartment,IACR-Rothamsted,Harpenden,Hertfordshire,AL52JQ,:铵根,Chara,区域化,离子选择性微电极摘要整个植物细胞内铵离子(NH4+)跨膜运输的研究需要精确测量细胞内NH4+梯度的渐变情况。我们已经开发了基于离子载体无无活菌素的铵离子选择性微电极。这种电极可以检测存在钾离子——主要干扰离子时的毫克范围的NH4+活性(aNH4)。电极主要用于测量轮藻节间细胞内aNH4。结果从细胞培养中添加1mM的NH4+,两个群体中的NH4+,。液泡液的HPLC分析表明NH4+平均浓度较高的群体表示液泡impalements,较低群体因此可以假定为细胞质。这些结果表明液泡中的NH4+浓度是细胞质的四倍。介绍 NH4+跨细胞膜运输研究的先决条件是细胞间NH4+梯度的精确测量。NH4C的跨膜电化学梯度将决定是否可以通过渠道被动摄取,如那些特殊的类菌体膜(Tyerman等人,1995),或者如果传输需要能量的输入和必要的载体。这项工作的目的是开发一种离子选择性微电极,可以直接测量膜电位和细胞内NH4+的活动(aNH4)。铵选择性电极已被用于测量根表面的离子通量(Henriksen的等人,1990),但尚没有将其用于NH4+测量的报告。植物细胞内细胞质和液泡中NH4+浓度的估测已被用来做房室流出分析或核磁共振研究。使用这样的技术对一系列物种的胞质NH4+浓度测量,其公值介于10mM至76mM之间,外部的浓度为1-2mM(Kronzucker等人,1995中综述)。液泡NH4+浓度取决于生长条件,其估计范围为6〜66毫米(Ryan和沃克,1994;Wang等,1993)。含无无无活菌素(一macrotetralide抗生素)离子选择性电极已被成功地用于细胞外NH4+的测量,这里主要干扰离子——钾(K+)的浓度是可以控制的(Henriksen的等人,1990)。对于细胞内测量,我们知道,尽管液泡K+的浓度依赖于外部提供,而细胞质K+保持在约70毫不变,仅在严重的K+缺少(Walker等,1996)而减小。细胞内测量,必须考虑到K+干扰的影响(参见图1A)。用无无活菌素制成的电极对于pH值3到8之间变化是不敏感的(寿和Simon,1970),所以其非常适合液泡和细胞质impalements。在这里,我们是第一个用离子选择性微电极测量巨藻细胞内的NH4+的浓度。图1,(A)一个该典型校准曲线显示72mM的K+对NH4+选择性微电极的影响。为了校准,不存在K+用(○),存在用(▲)表示,虚线是表示植物细胞的细胞质中的aNH4实际测量限制。(B)在轮藻节间细胞内aNH4测量的分布。这两个群体代表了细胞质和液泡室。较轻的阴影是细胞内NH4+,所有其他NH4+值都是1mM材料和方法植物材料的生长轮藻是一种巨型单细胞的淡水藻类,一般为8厘米长。在研究中使用的节间细胞是从建好的室内培养皿中收集的。在实验之前,节点