Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Исследование состояния воды и процесса её кристаллизации в тканях растений методом ЯМР

ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Балла, Юрий Игоревич

ВВЕДЕНИЕ

глава i. протонная магнитная релаксация и

ТЕРМОДИНАМИКА ТРАНСПОРТА. ВОДЫ И ИСНСВ через мембраны в биологических системах.

§1.1. Протонная магнитная релаксация в гетерогенных биологических системах

§1.2. Влияние гетерогенности биологических тканей на параметры линий ШР.

§1.3. Основы термодинамики транспорта воды и ионов через полупроницаемые мембраны.

глава 2. экспериментальные методы и исследуемые материалы.

§2.1. Методы измерения времен спин-решеточной

То и спин-спиновой (Т2) релаксации.

§2.2. Оценка количества воды, присутствующей в биологической системе методами ЯМР.

§2.3. Исследуемые материалы. а) Гетерогенность клеточного состава цельного стебля виноградной лозы. б) Подготовка образцов растительных тканей к эксперименту.

глава 3. исследование состояния и процессов транспорта вода В клеточных системах

РАСТЕНИЙ.

§3.1. Неоднородность формы линии ЯМР цельного отрезка стебля виноградной лозы.

§3.2. Двухкомпонентная протонная магнитная релаксация в тканях растений

§3.3. Особенности протонной магнитной релаксации отдельных тканей виноградной лозы.

§3.4. Оценка коэффициентов водопроницаемости мембран клеток ксилемы и сердцевины виноградной лозы при температурах выше О °С

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

ВОДЫ В 1КАНЯХ РАСТЕНИЙ.

§4.1. Возможные механизмы кристаллизации воды в тканях виноградной лозы.

§4.2. Оценка коэффициента водопроницаемости комплекса мембранных структур клеток сердцевины при субнулевых температурах

§4.3. Модельное описание процесса выхода воды из клеток растений при охлаждении.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Исследование состояния воды и процесса её кристаллизации в тканях растений методом ЯМР"

В настоящее время методы ядерного магнитного резонанса (ЯМР) широко применяются для решения задач молекулярной биофизики и молекулярной биологии. В частности, большие успехи достигнуты при анализе структурных характеристик важнейших биополимеров методом ЯМР высокого разрешения и при решении проблем, связанных с динамической структурой белков и ферментов, с их конформационными превращениями / I - 3 /. Кроме решения фундаментальных задач, методы ЯМР начали применяться и для решения прикладных проблем в области экспериментальной биологии и медицины. Так, среди направлений, которые особенно интенсивно развиваются в последнее время, следует отметить разработку метода "ЯМР-интроскопии" / 4,5 /, который дает возможность получить визуальную информацию о патологических нарушениях в тканевых структурах Lh. V L vo.

Особый интерес исследователей связан с изучением роли и состояния воды в клетках и тканях животного и растительного происхождения / б - 10 /, а также с исследованием процессов транспорта воды и ионов через биологические мембраны / 11,12 /. Эти вопросы имеют первостепенное значение для выяснения физиологических особенностей жизнедеятельности биологических систем, изучения проблем их адаптации к окружающим условиям, исследования причин их устойчивости и гибели при действии различных внешних факторов (например температуры) / 13 - 15 /. В частности, в случае растительных клеток, общепризнанной является точка зрения о первичности повреждения мембран в процессе замораживания-оттаивания. Однако, на сегодня нет единого мнения в каких именно мембранах: в плазмалемме, тонопласте, мембранах ядра или других клеточных органелл происходят нарушения. Нет также ясности, в чем именно состоят первичные повреждения мембран.

При решении вышеперечисленных, а также других задач, методы ЯМР стоят в ряду наиболее перспективных методов исследования. Среди их достоинств прежде всего следует отметить возможность безразрушительного исследования объектов, высокую чувствительность к внутренним молекулярным движениям, возможность оценки структуры, а также обменных процессов, происходящих в исследуемой системе. В связи с этим, большое значение приобретает разработка новых методов и методик ЯМР, позволяющих подойти к решению отмеченных проблем.

Настоящая работа посвящена исследованию состояния воды и процессов ее кристаллизации в тканях виноградной лозы методами ЯМР. Как будет показано в диссертации, применение методов стационарного и импульсного ЯМР позволяет получить ценную информацию о специфичности процессов кристаллизации воды в отдельных растительных тканях, подойти к решению вопроса о роли плазма-леммы в такого рода процессах, оценить коэффициенты водопроницаемости клеточных мембран.

Актуальность темы. В диссертационной работе изучен один из основных вопросов современной биофизики - состояние воды в клетках и тканях растений в широком интервале температур. Исследованы процессы кристаллизации воды в растительных тканях, лежащие в основе решения центральной проблемы криобиологии - выяснения механизмов устойчивости и повреждения клеток в процессе их охлаждения ниже 0°С.

Целью работы является исследование состояния воды и процессов ее кристаллизации в тканях виноградной лозы методами ЯМР.

При этом особый интерес представляет изучение особенностей протонной магнитной релаксации и специфики протекания процессов кристаллизации воды в отдельных растительных тканях, выяснение роли плазмалеммы клетки в такого рода процессах, оценка коэффициентов водопроницаемости клеточных мембран в широком интервале температур.

Научная новизна. В настоящей работе впервые:

1. Исследована форма линии поглощения ЯМР цельного отрезка стебля виноградной лозы. Предложена капиллярная модель растительной ткани, объясняющая неоднородный характер линии ЯМР исследуемых образцов.

2. Методами стационарного и импульсного ЯМР, используемыми для оценки количества воды в образце, изучены процессы ее кристаллизации в отдельных тканях стебля виноградной лозы.

3. Предложена теоретическая модель, предполагающая последовательный выпуск воды группами клеток, с помощью которой описан процесс низкотемпературного плазмолиза растительных тканей.

4. Основываясь на определении количества воды в образце методом импульсного ЯМР оценены "модуль" упругости клеточных стенок и коэффициент эффективной водопроницаемости комплекса мембранных структур клеток сердцевины при субнулевых температурах.

5. Получены выражения, связывающие истинные релаксационные параметры двухфазной системы и времена жизни молекул воды в данной фазе с экспериментально наблюдаемыми параметрами при наличии обмена между фазами.

6. Изучена протонная магнитная релаксация образцов сердцевины и ксилемы стебля виноградной лозы и получены данные о водопроницаемости клеточных мембран этих тканей в области положительных температур.

Научно-практическая ценность. Полученные в настоящей работе результаты по изучению процессов кристаллизации воды в растительных тканях, оценке коэффициентов водопроницаемости клеточных мембран в широком интервале температур, могут быть использованы для практических исследований механизмов адаптации многолетних растений к холоду, определения оптимальных скоростей охлаждения в естественных и искуственных условиях, не приводящих к повреждению клеток.

Разработанные в работе представления, основанные на анализе двухкомпонентных спадов продольной и поперечной намагниченностей исследуемых образцов, позволят получить ценную информацию о состоянии воды, количественных соотношениях и скоростях обмена между отдельными фазами различных гетерогенных биологических систем. Оценка, на основе данных представлений, параметров обмена между соответствующими областями клетки может быть использована в диагностике патологических нарушений в мембранах клеточных систем как животного, так и растительного происхождения / 57,58,63,107 /.

Структура диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов и списка цитируемой литературы.

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Балла, Юрий Игоревич

- Ill -вывода И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе исследования формы линии ЯМР цельного отрезка стебля виноградной лозы установлено, что образец состоит из множества участков, имеющих разную объемную магнитную восприимчивость, в результате чего суммарная линия имеет неоднородный характер. Предложена капиллярная модель растительной ткани, объясняющая неоднородность линии ЯМР исследуемых образцов.

2. В результате исследования температурных зависимостей относительных изменений количества воды в образце, полученных методами стационарного и импульсного ЯМР, установлено наличие трех этапов ее кристаллизации в отдельных растительных тканях.

В интервале температур - 5 * - 10 °С кристаллизуется межклеточная водная фракция, затем наблюдается выход воды из клеток и далее, в специфическом для каждой ткани интервале температур (- 23 * - 35 °С для сердцевины и - 15 * - 25 °С для ксилемы) наблюдается кристаллизация внутриклеточной водной фракции.

3. С помощью метода стационарного ЯМР, позволяющего фиксировать количество воды в исследуемом объекте, получены кинетические кривые относительных изменений количества воды в образцах сердцевины и ксилемы виноградной лозы. В рамках модели, предполагающей последовательный выпуск воды группами клеток, описан процесс низкотемпературного плазмолиза клеток сердцевины. Получены временные зависимости изменений количества внутриклеточной воды в процессе низкотемпературного плазмолиза, находящиеся в неплохом соответствии с кривыми, наблюдаемыми на эксперименте.

4. Получена экспоненциальная временная зависимость убывания относительного изменения объема растительной клетки при скачкообразном понижении температуры. На основе данной зависимости, оценивая методом импульсного ЯМР количество воды, выходящей из клеток, определен коэффициент водопроницаемости комплекса мембранных структур клеток сердцевины: К = ( 4,9 ±

Сравнением полученных данных с известными из ли * н тературы значениями для К различных растений установлена характерная для клеток сердцевины слабая водопроницаемость мембран при субнулевых температурах.

Из линейного участка температурной зависимости параметра , связанного с разностью осмотических давлений внутри-и межклеточного растворов растительной ткани определен "модуль" упругости клеточных стенок сердцевины: £ = (1,0 £ 0>5)10*~[г

5. В общем виде решена обратная задача определения истинных релаксационных параметров двухфазной системы через экспериментально наблюдаемые параметры при наличии обмена между фазами. Получены выражения для времен жизни Та и Tg отдельных фаз, характеризующих обменные процессы. Используя обратно-пропорциональную связь меэвду коэффициентом водопроницаемости К ) и временем жизни (Та) молекул воды, находящихся во внутриклеточной области, оценены коэффициенты К для тканей кси-^ лемы и сердцевины при температурах выше 0°С: Ккс = (5 £ 1)10

Предложен способ оценки наличия или отсутствия обмена в двухфазных системах сравнением наблюдаемых весовых долей и Р££ одной из фаз, определяемых из экспериментов по Т^ и Т2 соответственно.

6. Экспериментально показано, что спин-решеточная и спин-спиновая протонная магнитная релаксация сердцевины и ксилемы виноградной лозы в первом приближении имеет двухкомпонентный характер. Установлено, что фракция сорбированной целлюлозными волокнами воды, до начала (- 7 °С) процесса кристаллизации, быстро обменивается с межклеточной водной фракцией, но медленно - с внутриклеточной. После кристаллизации межклеточной воды обмен между сорбированной и внутриклеточной фракциями отсутствует.

7. На основе анализа температурной зависимости коэффициента водопроницаемости Ккс. оценена энергия активации исследуемого ц I процесса: 7-10 -—.Подобные значения Еа указывают на наличие в мембранах клеток ксилемы широких пор, в которых диффузия молекул воды определяется только вязкостью "раствора", заполняющего поры.

8. Установлено, что низкотемпературный плазмолиз с последующим оттаиванием приводят к повышению водопроницаемости мембран клеток сердцевины на порядок. Это свидетельствует о необратимых изменениях, происходящих в плазмалемме в процессе замерзания-оттаивания, указывая на существенность ее роли в такого рода процессах.

Автор считает своим приятным долгом выразить глубокую благодарность академику АН ГССР Э.Л.Андроникашвили за внимание и интерес, проявленный к настоящей работе, научным руководителям член-корреспонденту АН ГССР Л.Л.Буишвили и кандидату физико-математических наук Н.Г.Бакрадзе за постоянное руководство работой, сотрудникам отдела радиоспектроскопии Института физики АН ГССР, кандидатам физико-математических наук М.Д.Звиададзе и Ю.Г.Шари-манову за консультации и помощь в работе.

Автор также благодарен сотрудникам отделов радиоспектроскопии и агробиофизики Института физики АН ГССР, научные дискуссии с которыми во многом способствовали успешному завершению настоящей работы.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата физико-математических наук, Балла, Юрий Игоревич, Тбилиси

1. Magnetic Resonances in Biological Research (Ed. by C,Fran-coni) - N. Y.: Cordon and Breach Publishers, 1971. - 408 p.

2. Dwek R,A, Nuclear Magnetic Resonance in Biochemistry, -Oxford: Clarendon Press, 1973. 395 p.

3. Kuntz I.D., Kauzmann W, Hydration of Proteins and Polypeptides, Adv. Protein Chem., 1974, v. 28, p. 239-345.

4. Nuclear Magnetic Resonance Imaging in Medicine (Ed. by L.Kaufman, L.E.Crooks, A.R.Margullis) N. У,-Tokyo: Igaku--Shoin, 1981, - 242 p.

5. Ацаркин В.А., Скроцкий Г.В., Сороко Л.М., Федин Э.И. ЯМР--интроскопия. Успехи физических наук, 1981, т. 135,с. 285-315.

6. Cooke R,, Kuntz I.D, The Properties of Water in Biological Systems, Ann, Rev, Biophys. Bioeng., 1974, v. 3» p. 95126,

7. Packer K.J. The Dynamics of Water in Heterogeneous Systems, Phill. Trans. Roy. Soc., bond. В., 1977, v. 278, p, 5987.

8. Pinch E.D. Nuclear Magnetic Resonance Studies of the State of Water and Ions in Aqueous Cytoplasm. In: The Aqueous Cytoplasm (Ed. by A,D.Keith) N, Y.-Basel, 1979, p. 61-89.

9. Dainty J. Water Relations in Plant Cells, In: Encyclopedia of Plant Physiology (Ed, by U.Luttge, M.G.Pitman) Berlin: Springer-Verlag, 1976, v. 2, p, 12-35.

10. Zimmermann U., Steudle E, Physical Aspects of Water Relations of Plant Cells. Advan. Bot. Res., 1978, v. 6, p.45.117.

11. Kedem 0,, Katchalsky A. Thermodynamic Analysis of the Permeability of Biological Membranes to Non-Electrolytes. -Biochim. Biophys. Acta, 1958, v. 27, p. 229-246,

12. Ferrier J.M., Dainty J, Water Relations of Plant Cells and Tissues. In: School Proceedings of Fifth Winter School on Biophysics of Membrane Transport, Poland, 1979, v. 2, p. 31-48.

13. Самыгин Г.А. Причины вымерзания растений. М.: Наука, 1974. - 192 с.

14. Туманов И.И. Физиология закаливания и морозостойкости растений. M.s Наука, 1979, - 350 с.

15. Чен П.М., Густа JI.B. Роль воды в морозостойкости озимых злаков. В сб.: Холодостойкость растений М.: Колос, 1983, с. 132-140.

16. Абецедарская Л.А., Мифтахутдинова Ф.Г., Федотов В.Д. О состоянии воды в живых тканях (результаты исследований методом ЯМР-спиновое эхо). Биофизика, 1968, т. 13, с. 630-636.

17. Федотов В.Д., Мифтахутдинова Ф.Г. Применение метода ЯМР--спинового эха к изучению состояния воды в живых тканях. В сб.: Водный режим сельскохозяйственных растений M.s Наука, 1969, с. 370-377.

18. Волков В.Я., Великанов Г.А. Изучение транспорта воды в мембранах клеток дрожжей импульсным методом ядерного магнитного резонанса. Биофизика, 1979, т. 24, с. 77-81.

19. Аксенов С.И., Аскоченская Н.А., Головина Е.А. Исследование начальных этапов набухания семян пшеницы методом спинового эха ЯМР. ДАН СССР, 1982, т. 264, с. 725-729.

20. Анисимов А.В., Даутова Н.Р. Исследование подвижности воды, адсорбированной на целлюлозе, импульсным методом ЯМР. -Биофизика, 1979, т. 24, с. 985-989.

21. Bloembergen N., Purcell P.M., Pound P.V. Relaxation Effects in Nuclear Magnetic Resonance Absorption. Phys. Rev., 1948, v. 73, p. 679-712.

22. Hatton I., Rollin B.V. Nuclear Magnetic Resonance at Low Temperatures. Proc. Roy. Soc., 1949, v. 199 A, p. 222237.

23. Torry H.C. Nuclear Spin Relaxation by Translational Diffusion. Phys. Rev., 1953, v. 92, p. 962-969.

24. Kubo R., Tomita K. A General Theory of Magnetic Resonance Absorption. J. Phys. Soc. Jap., 1954, v. 9, p. 888901.

25. Wangsness R.K., Bloch P. The Dynamical Theory of Nuclear Induction. Phys. Rev., 1953, v. 89, p. 728-739.

26. Александров И.В. Процессы релаксации в системе взаимодействующих спинов. ДАН СССР, 1958, т. 118, с. 675-679.

27. Скроцкий Г.В., Кокин А.А. Система магнитных моментов в слабом переменном магнитном поле. ЖЭТШ, 1959, т. 36, с. 169-175.

28. Корст Н.Н. Уравнения Блоха для связанной системы двух частиц со спином половина. Вестник МГУ, 1961, т. I, с. 76-78.

29. Корст Н.Н. Макроскопические уравнения для магнитного момента в некоторых задачах магнитного резонанса. ЖЭЗФ, 1961, т. 40, с. 249-255.

30. Хазанович Т.Н. К теории ядерной магнитной релаксации в жид-кофазных полимерах. ВМС, 1963, т. 5, с. II2-II9.

31. Валиев К.А., Зарипов М.М. К теории спин-решеточной релаксации в жидких растворах электролитов. ЖЭИ>, 1961, т. 41, с. 756-760.

32. Абрагам А. Ядерный магнетизм. М.: Изд. иностранной литературы, 1963. - 551 с.

33. Фаррар Т., Беккер Э. Импульсная и Фурье-спектроскопия ЯМР. М.: Мир, 1973, - 162 с.

34. Пейк Д. Основы теории ядерного магнитного резонанса. В сб.: ЯМР- и ЭПР-спектроскопия М.: Мир, 1964, с. 273-329.

35. Ричарде Р. Ядерный магнитный резонанс. Успехи физических наук, 1964, т. 83, с. 299-360.

36. Померанцев Н.М. Явление спинового эхо и его применение. -Успехи физических наук, 1958, т. 65, с. 87-110.

37. Ревокатов О.П., Гангарт М.Г. ЯМР-релаксация в простых жидкостях. В сб.: Проблемы магнитного резонанса М.: Наука, 1978, с. 147-165.

38. Zimmerman J.R., Brittin W.E. Nuclear Magnetic Resonance Studies in Multiple Phase Systems: Lifetime of Water Molecule in an Adsorbing Phase of Silica Gel. J. Phys. Chem., 1957, v. 61, p. 1328-1333.

39. Bloch P. Nuclear Induction. Phys. Rev., 1946, v. 70, p. 460-474.

40. Bloch P., Hansen w.w., Packard M. The Nuclear Induction Experiment. Phys. Rev., 1946, v. 70, p. 474-485.

41. McConnell H.M. Reaction Rates by Nuclear Magnetic Resonance. J. Chem. Phys., 1958, v. 28, p. 430-431.

42. Woessner D.E. Nuclear Transfer Effects in Nuclear Magnetic Resonance Pulse Experiments. J. Chem. Phys., 1961, v. 35, p. 41-48.

43. Zimmerman J.R., Woessner D.E. Nuclear Transfer and Anisotropic Motional Spin Phenomena: Relaxation Time Temperature Dependence Studies of V/ater Adsorbed on Silica Gel. J. Phys. Chem., 1963, v. 67, p. 1590-1600.

44. Woessner D.E. Temperature Dependences of Nuclear-Transfer and Spin-Relaxation Phenomena of Water Adsorbed on Silica Gel. J. Chem. Phys., 1963, v. 39, p. 2783-2787.

45. Blicharska В., Plorkowski Z., Hennel I.W., Held G. Investigation of Protein Hydration by Proton Spin Relaxation Time Measurements. Biochim. Biophys. Acta, 1970, v. 207, p. 381-389.

46. James T.L., Gillen K.T. Nuclear Magnetic Resonance Relaxation Time and Self Diffusion Constant of Water in Heg Egg White and Jolk. Biochim. Biophys. Acta, 1972, v. 286, p. 10-15.

47. Cooke R.C., Wien R. The State of Water in Muscle Tissue as Determined by Proton Nuclear Magnetic Resonance. -Biophys. J., 1971, v. 11, p. 1002-1008.

48. Daszkiewicz O.K., Hennel J.7/., Lubas В., Szcrepkowski T. W. Proton Magnetic Relaxation and Protein Hydration. -Nature, 1963, v. 200, p. 1006-1007.

49. Абецедарская JI.A., Мифтахутдинова Ф.Г., Федотов В.Д., Мальцев Н.А. Протонная релаксация в растворах и гелях некоторых белков. Молекулярная биология, 1967, т. I, с. 451-462.

50. Шариманов Ю.Г., Гросеску Р., Мревлишвили Г.М. Магнитнаяпротонная релаксация водных растворов рибонуклеазы в области температур внутримолекулярного плавления. Биофизика, 1982, т. 27, с. 772-775.

51. Федотов В.Д., Мифтахутдинова Ф.Г., Муртазин Ш.Ф. Исследование протонной релаксации в живых растительных тканях методом спинового эха. Биофизика, 1969, т. 14, с. 873-882.

52. Belton P.S., Jackson R.R., Packer K.J. Pulsed NMR Studies of Water in Striated Muscle. Transverse Nuclear Spin Relaxation Times and Freezing effects. Biochim. Biophys. Acta, 1972, v. 286, p. 16-25.

53. Belton P.S., Packer K.J. Pulsed NMR Studies of Water in Striated Muscle. The Effects of Water Content. Biochim. Biophys. Acta, 1974, v. 354, p. 305-314.

54. Hazlewood C.P., Chang D.C., Nichols B.L., Woessner D.E. NMR Transverse Relaxation Times of Water Protons in Skeletal Muscle. Biophys. J., 1974, v. 14, p. 583-606.

55. Conlon Т., Outhred R. Water Diffusion Permeability of Erythrocytes Using an NMR Technique. Biochim. Biophys. Acta, 1972, v. 288, p. 354-361.

56. Morariu V.V., Benga G. Evaluation of a Nuclear Magnetic Resonance Technique for the Study of Water Exchange Through Erythrocyte Membranes in Normal and Pathological Subjects, Biochim. Biophys. Acta, 1977, v.469,p. 301-310.

57. Сахаров Б.В., Волков В.Я. Проницаемость и повреждение мембран эритроцитов при температурах от I до - 9 °С по данным метода ЯМР-релаксации. - Биофизика, 1984, т. 29, с. 264-267.

58. Ratkovic S., Bacic G. Water Exchange in Nitella Cells:2+

59. A PMR Study in the Presence of Paramagnetic Mn Ions.

60. Bioelectrochemistry and Bioenergetics, J. Electroanal. Chem., 1980, v. 116, p. 405-412.

61. Stout d.g., Steponkus P.L., Bustard L.D., Cotts R.M. Water Permeability of Chlorella Cell Membranes by Nuclear Magnetic Resonance. Plant Physiol., 1978, v. 62, p. 146-151.

62. Stout D.G., Cotts R.M., Steponkus P.L. The Diffusional Water Permeability of Elodea Leaf Cells as Measured by Nuclear Magnetic Resonance, Can. J. Bot., 1977, v. 55» p. 1623-1631.

63. Stout d.g., Steponkus P.L., Cotts R.M. Nuclear Magnetic Resonance Relaxation Times and Plasmalemma Water Exchange in Ivy Bark. Plant Physiol., 1978, v. 62, p. 636-641.

64. Benga G., Morariu V.V. Membrane Defect Affecting Water Permeability in Human Epilepsy. Nature, 1977, v. 265, p. 636-638.

65. Gusta L.V., Fowler D.B., Chen P., Russell D.B., Stout D.G. A Nuclear Magnetic Resonance Study of Water in Cold-acclimating Cereals. Plant Physiol., 1979, v. 63, p. 627634.

66. Stejskal E.O., Tanner J.E. Spin Diffusion Measurements: Spin Echoes in the Presence of a Time-Dependent Field Gradient. J. Chem. Phys., 1965, v. 42, p. 288-292.

67. Tanner J.E., Stejskal E.O. Restricted Self Diffusion of Protons in Colloidal Systems by the Pulsed Gradient, Spin-Echo Method, J. Chem. Phys., 1968, v. 49, p. 1768-1777.

68. Tanner J.E. Self Diffusion of Water in Prog Muscle. -Biophys. J., 1979, v. 28, p. 107-116.

69. Мифтахутдинова Ф.Г., Анисимов A.B., Великанов Г.А. Исследование самодиффузии воды в биологических объектах методом спинового эха с использованием импульсного градиента. -ДАН СССР, 1975, т. 224, с. 487-490.

70. Мифтахутдинова Ф.Г., Анисимов А.В. Исследование незамерзающей воды растительных тканей методом ядерного магнитного резонанса. Физиология растений, 1976, т. 23, с. 799-804.

71. Анисимов А.В., Мифтахутдинова Ф.Г. Распределение размеров клеток и внутриклеточных структур биосистем из измерений диффузии воды методом импульсного градиента спинового эха--ЯМР. Биофизика, 1977, т. 22, с. 866-871.

72. Callaghan Р.Т., Jolley K.W., Lelievre J. Diffusion of Water in the Endosperm Tissue of Wheat Grains as Studied hy Pulsed Field Gradient Nuclear Magnetic Resonance, -Biophys. J., 1979, v. 28, p. 133-142.

73. Анисимов A.B., Самуилова И.Ф., Еварестов А.С., Гордон JI.X. Трансмембранный обменный механизм магнитной релаксации воды в клетках. ДАН СССР, 1983, т. 269, с. 482-485.

74. Еварестов А.С., Анисимов А.В., Самуилова И.Ф. Использование парамагнитных ионов в исследованиях межклеточного транспорта воды методом ЯМР с импульсным градиентом магнитного поля. Биофизика, 1984, т. 29, с. 88-91.

75. Попл Д., Шнейдер В., Бернстейн Г. Спектры ядерного магнитного резонанса высокого разрешения. М.: Изд. иностранной литературы, 1962. - 592 с.

76. McKenzie J.S., Weiser C.J., Burke M.J. Effects of Red and Par Red Light on the Initiation of Cold Acclimation in Cornus stolonifera Michx. Plant Physiol., 1974,v. 53, p. 783-789.

77. George M.P., Burke M.J., Weiser C.J. Supercooling in

78. Overwintering Azalea Flower Buds. Plant Physiol., 1974, v. 54, p. 29-35.

79. Burke M.J., Bryant R.G., Weiser C.J. Nuclear Magnetic Resonance of Water in Cold Acclimating Red Osier Dogwood Stem. Plant Physiol., 1974, v. 54, p. 392-398.

80. McCain D.C., Selig I.C., Govindjee, Markley J.L. Some Plant Leaves Have Orientation-Dependent EPR and NMR Spectra. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1984, v. 81, p. 748752.

81. Solovieva M.A., Maidebura V.I., Mank B.B. Peculiarities of Apricot Plants Functional Injuries at Various Moisture Level. Acta Horticulturae, Bucharest, Constantza, Romania, 1982, v. 121, p. 115-124.

82. Соловьева M.A. Физиологические основы формирования морозоустойчивости плодовых растений и занята от зимних повреждений. Сельскохозяйственная биология, 1983,т. 7, с. I08-II3.

83. Zimmerman J.R., Foster M.R. Standartization of NMR High Resolution Spectra. J. Phys. Chem., v. 61, p. 282-289.

84. Де Гроот С.P. Термодинамика необратимых процессов. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1956. - 280 с.

85. Де Гроот С.Р., Мазур П. Неравновесная термодинамика. М.: Мир, 1964. - 456 с.

86. Хаазе Р. Термодинамика необратимых процессов. М.: Мир, 1967. - 544 с.

87. Слейчер Р. Водный режим растений. М.: Мир, 1970. - 191 с.

88. Kedem О., Katchalsky A. A Physical Interpretation of the Phenomenological Coefficients of Membrane Permeability. -J. Gen. Physiol., 1961, v. 45, p. 143-179.

89. Philip J.R. The Osmotic Cell, Solute Diffusibility and the Plant Water Economy. Plant Physiol., Lancaster, 1958, v. 33, p. 264-271.

90. Boyer J.S. Isopiestic Technique for Measuring Leaf Water Potentials with a Thermocouple Psychrometer. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1965, v. 54, p. Ю44-Ю51.

91. Steudle E., Ziegler H., Zimmermann U. Water Relations of the Epidermal Bladder Cells of Oxalis Carnosa Molina. -Planta, 1983, v. 159, p. 38-45.

92. Hiisken D., Steudle E., Zimmermann U. Pressure Probe Technique for Measuring Water Relations of Cells in Higher Plants. Plant Physiol., 1978, v. 61, p. 158-163.

93. Бакрадзе Н.Г., Кешелашвили JI.В., Моисцрапишвили К.М., Намчевадзе Э.Н. Упругие свойства растительных клеток. -Биофизика, 1984, т. 29, с. 670-675.

94. Mazur P. Kinetics of Water Loss from Cells at Subzero Temperatures and the Likelihood of Intracellular Freezing.- J. Gen. Physiol., 1963, v. 47, p. 347-369.

95. Mansoori G.A. Kinetics of Water Loss from Cells at Subzero Centrigrade Temperatures. Cryobiology, 1975, v. 12,1. P. 34-45.

96. Pushkar N.S., Itkin Y.A., Bronstein Y.L., Gordiyenko E.A., Kozmin Y.V. On the Problem of Dehydration and Intracellular Crystallization During Freezing of Cell Suspensions.- Cryobiology, 1976, v. 13, p. 147-152.

97. Пушкарь H.C., Иткин Ю.А., Гордиенко Е.А., Бронштейн B.JI. Причина и механизм температурного шока. ДАН СССР, 1975, т. 221, с. 146I-1464.

98. Puchkar N.S., Itkin Y.A., Gordiyenko Е.А., Bronstein V.L.

99. Osmotic Lysis as a Damaging Factor During Low-Temperature Preservation of Cell Suspensions, Cryobiology, 1980, v. 17, p. 403-409.

100. Silvares O.M., Cravalho E.G., Toscano W.M., Huggins C.E. The Thermodynamics of Water Transport from Biological Cell during Freezing. J. Heat Transfer, 1975, v. 97,p.582-588.

101. Toscano W.M., Cravalho E.G., Silvares O.M., Huggins C.E. The Thermodynamics of Intracellular Ice Uucleation in the Freezing of Erythrocytes. J, Heat Transfer, 1975, v. 97, p. 326-332.

102. Schwartz G.J., Diller K.R. Osmotic Response of Individual Cells during Freezing. Cryobiology, 1983, v. 20, p. 54.2-552.

103. Wolfe J., Steponkus P.L. Tension in the Plasma Membrane during Osmotic Contraction. Cryo-Letters, 1983, v. 4, p. 315-322.

104. Diller K.R., Lynch M.E. An Irreversible Thermodynamic Analysis of Cell Freezing in the Presence of Membrane Permeable Additives. Cryo-Letters, 1983, v. 4, p. 295-308.

105. Hua T.C., Cravalho E.G., Jiang L. The Temperature Difference Across the Cell Membrane during Freezing and its Effect on Water Transport. Cryo-Letters, v. 3,p. 255-264.

106. Mazur P. The Role of Intracellular Freezing in the Death of Cells Cooled at Supraoptimal Rates. Cryobiology, 1977, v. 14, p. 251-272.

107. Levin R.L., Cravalho E.G., Huggins C.E. A Membrane Model Describing the Effect of Temperature on the Water Conductivity of Erythrocyte Membranes at Subzero Temperatures. Cryobiology, 1976, v. 13, p. 415-429.

108. Бакрадзе Н.Г., Метревели И.М., Кешелашвили Л.В., Моис-црапишвили К.М. Термодинамика процессов, протекающих в тканях растений при их охлаждении. Биофизика, 1984, т. 29, с. I036-1040.

109. Stout D.G., Steponkus P.L., Cotts R.M. Quantitative Study of the Importance of Water Permeability in Plant Cold Hardiness. Plant Physiol., 1977, v. 60, p. 374-378.

110. Степонкус П.Л., Вист С.К. Изменения плазмалеммы в результате закаливания и замораживания. В сб.: Холодостойкостьрастений М.: Колос, 1983, с. 64-78.

111. Тюрина М.М. Исследования Н.А.Максимова и современные направления физиологии морозостойкости растений. Ботанический журнал, 1981, т. 66, с. 777-791.

112. Левитт Д. Повреждения и выживание после замораживания и связь с другими повреждающими воздействиями. В сб.: Холодостойкость растений. М.: Колос, 1983, с. 10-22.

113. НО. Красавцев О.А., Разнополов О.Н., Хвалин Н.Н. Отток воды из переохлажденных зимующих бутонов. Физиология растений, 1983, т. 30, с. 1025-1032.

114. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. М.: Мир, 1976. - 541 с.

115. Бакрадзе Н.Г., Балла Ю.И., Метревели И.М., Шариманов Ю.Г. Ориентационная зависимость линий протонного резонанса воды в капиллярах стебля растений. Биофизика, 1980,т. 25, с. 356-357.

116. Бакрадзе Н.Г., Моисцрапишвили К.М., Кешелашвили Л.В. Кристаллизация воды в растительных объектах. Биофизика, 1980, т. 25, с. 54-58.

117. Бакрадзе Н.Г., Моисцрапишвили К.М., Кешелашвили Л.В. 0 процессе кристаллизации воды в тканях растений.

118. Биофизика, 1981, т. 26, с. 119-123.

119. Мревлишвили Г.М., Шариманов Ю.Г. Исследование гидратации и внутримолекулярного плавления коллагена методами ЯМР и калориметрии. Биофизика, 1978, т. 23, с. 717-719.

120. Бакрадзе Н.Г., Моиецрапишвили К.М., Кешелашвили Л.В.

121. О процессе кристаллизации внутриклеточной воды в тканях виноградной лозы при замораживании. Биофизика, 1983, т. 28, с. 888-890.

122. Бакрадзе Н.Г., Балла Ю.И. О кристаллизации внутриклеточной воды в тканях растений. Биофизика, 1983, т. 28,с. II9-I2I.

123. Бакрадзе Н.Г., Кешелашвили Л.В., Моиецрапишвили К.М., Намчевадзе Э.Н. Температурная зависимость осмотического давления внутриклеточной и межклеточной среды в растительных тканях. Биофизика, 1984, т. 29, с. 143-146.

124. Price H.D., Thompson Т.Е. Properties of liquid Bilayer Membranes Separating Two Aqueous Phases: Temperature Dependence of Water Permeability. J. Mol. Biol., 1969, v. 41, p. 443-457.

125. Красавцев O.A. Калориметрия растений при температурах ниже нуля. M.s Наука, 1972. - 117 с.

126. Бакрадзе Н.Г., Балла Ю.И., Метревели И.М. 0 возможном механизме процесса кристаллизации воды в тканях растений. Биофизика, 1981, т. 26, с. 719-723.

127. Кузнецов В.Д. Кристаллы и кристаллизация. M.s Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1954. - 411 с.

128. Кулешова Л.Г., Моисеев В.А., Иткин Ю.А. Кристаллизация водных растворов некоторых криопротекторов. В сб.: Криобиология и криомедицина. Киев: Наукова думка, 1976, вып. 2, с. 27-31.

129. Бакрадзе Н.Г., Балла Ю.И., Метревели Й.М., Шариманов Ю.Г. Модельное описание процесса выхода воды из клеток растений при их охлаждении. Биофизика, 1984, т. 29, с.105-108.

130. Balla Yu.I., Bakradze N.G., Sharimanov Yu.G. Specificities of Proton Magnetic Relaxation in Plant Tissues. In: Abstracts of Third International Conference on Water and Ions in Biological Systems, Bucharest, Romania, 1984,p. 154.

131. Балла Ю.И., Бакрадзе Н.Г., Шариманов Ю.Г. Эффективная водопроницаемость комплекса мембранных структур растительных клеток при субнулевых температурах. Биофизика, 1984, т. 29, с. 864-867.