Статья «РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ, УЧИТЫВАЮЩЕЙ РОЛЬ ВАКУОЛИ В ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА, "Биологические мембраны: Журнал мембранной и клеточной биологии"»

Электрические сигналы растений, в частности потенциал действия (ПД), играют важную роль в адаптации к изменениям условий внешней среды. Для понимания связи воздействия внешней среды и электрической активности растений необходимы экспериментальные и теоретические исследования механизмов генерации ПД, в частности его математическое моделирование. Нами предложена математическая модель генерации ПД у высших растений, учитывающая роль вакуоли в развитии электрического ответа. В модели описаны транспортные системы плазмалем-мы (Са+-, C1- и К+-каналы, Н+- и Са-АТР-азы,H/К-антипортер и 2H+/C1 симпортер) и вакуоли (Са+-, C1- и К+-каналы, Н+- и Са+-АТР-азы, H+/K+-, 2H+/C1, 3Ы+/Са+-антипортеры) и учтена их регуляция вторичными посредниками (Са+ и IP), рассмотрены буферные свойства апо-пласта, цитоплазмы и вакуоли. Верификация модели показала ее хорошее соответствие экспериментальным данным. Модель имитировала затухание электрического сигнала при увеличении объема и площади вакуоли, что, по-видимому, связано со снижением амплитуды кальциевого спайка. Влияние содержания ионов калия и хлора в вакуоли на электрический сигнал было слабо выраженным. Также теоретический анализ показал небольшой вклад Са+-каналов вакуоли, чувствительных к IP, в формирование кальциевого спайка во время ПД при использованных параметрах модели. На основе полученных результатов выдвинута гипотеза о значительной роли объема и площади вакуоли в возбудимости клетки.