Absorption of ions Mn^2+, Zn^2+, Cu^2+ and Pb^2+ by cells of Chlorella vulgaris Beijer

Abstract

We investigated the absorption characteristics of Mn2+, Zn2+, Cu2+ and Pb2+ by unicellular green algae Chlorella vulgaris Beijer. The accumulation of metals ions is fluctuating. There are 4 stages: the stage of protective self-isolation of cells as a result of the primary stress response, the stage of the active accumulation (decrease in resistance and destruction of outer membrane), the stage of inhibition of the accumulation (formation of the secondary concentric membrane), and the stage of uncontrolled accumulation (destruction of secondary concentric membrane). Kinetic parameters of accumulation (Km, Vmax, Ea) show that the process of absorption of ions Mn2+, Zn2+, Cu2+ and Pb2+ goes according to mixed type of inhibition and is determined by the affinity of metal-binding proteins to ions, and after saturation of their binding sites the process becomes uncontrolled.

Досліджували особливості поглинання Mn2+, Zn2+, Cu2+ і Pb2+ одноклітинною зеленою водорістю Chlorella vulgaris Beijer. Накопичення іонів металів є флуктуаційним. Можна виділити 4 його етапи: етап захисної самоізоляції клітин як результат первинної стрес-реакції, етап активного накопичення (зниження опірності і руйнування зовнішньої мембрани), етап пригнічення накопичення (утворенням вторинної концентричної мембрани), етап неконтрольованого накопичення (руйнування вторинної концентричної мембрани). Кінетичні показники накопичення (Km, Vmax, Eact.) свідчать про те, що процес поглинання іонів Mn2+, Zn2+, Cu2+ і Pb2+ відбувається за змішаним типом інгібування та визначається спорідненістю до іонів метал-зв’язуючих білків, після насичення їх сайтів зв’язування процес стає неконтрольованим.

Исследовали особенности накопления Mn2+, Zn2+, Cu2+ и Pb2+ одноклеточной зеленой водорослью Chlorella vulgaris Beijer. Накопление ионов металлов является флуктуационным. Можно выделить 4 его этапы: этап защитной самоизоляции клеток как результат первичной реакции стресса, этап активного накопления (снижение сопротивляемости и разрушение внешней мембраны), этап уменьшения накопления (образованием вторичной концентрической мембраны), этап неконтролируемого накопления (разрушение вторичной концентрической мембраны). Кинетические показатели накопления (Кп, Vmax, Eact.) свидетельствуют о том, что процесс поглощения ионов Mn2+, Zn2+, Cu2+ и Pb2+ происходит по смешанному типу ингибирования и определяется сродством к ионам металл-свезующих белков, после насыщения их сайтов связывания процесс становится неконтролируемым.