Магнетит клетки

Обнаруживаемый в клетках и тканях магнетит представляет собой часть недавно описанного класса биогенных минералов. Этот магнетит рассматривается в качестве возможной материальной основы магниторецепции у живых организмов. Само по себе обнаружение магнитного материала мало что дает для понимания как процесса биоминерализации, так и роли этого материала в магниторецепции. Для дальнейшего прогресса необходима разработка методик, позволяющих различить магнитные загрязнения и биологические отложения в тканях. И лишь после этого можно приступить к проверке гипотез о природе и роли магнитного материала. [c.222]

При г = ОД мкм. Г) = 1 пуаз (величина, в 100 раз превышающая вязкость воды) и VS = Гс/см (что вполне реально) находим v к. 10 см/с это довольно большая величина в масштабах клетки. Таким образом, в неоднородном магнитном поле будет происходить смещение слабо связанных магнетитных гранул из того положения, при котором они могут выполнять роль рецепторов, т.е., по-видимому, можно лишить животное магнитного чувства , поместив его в поле с большим градиентом. Необходимо подчеркнуть, однако, что отсутствие изменений в поведении животного не обязательно указывает на немагнитную природу рецепторов. Если магнетит связан со структурой, которая не разрушается механически при силе порядка цУй, то он сохранит свою рецепторную функцию. [c.316]

Недавно в брюшном отделе пчел были обнаружены железосодержащие клетки, однако найденные в них гранулы представляют собой не магнетит, а гидроксид железа, известный как биосинтетический предшественник магнетита. Более подробную информацию о локализации частиц магнетита (как суперпарамагнитных, так и однодоменных), а также более точные поведенческие данные о возможностях детектора нам еще предстоит получить. И лишь после этого мы сможем оправданно обратиться со своими вопросами к нейрофизиологам, усилиями которых почти наверняка и будут получены окончательные ответы. [c.173]

При наблюдении в световой микроскоп ткань благодаря контрастирующему красителю выглядит красной, а включения железа - интенсивно синими. Если все операции проводят очень тщательно (используют бидистиллят, очищают все стекла, сосуды для окрашивания и т.д.), то поверхностных артефактов мало. Поскольку железо-широко распространенный элемент и у позвоночных оно участвует в дыхании, его выявление в данной ткани еще не означает, что оно всегда в ней имеется. Очевидно, если железо участвует в сенсорном процессе, то оно должно всегда присутствовать в магниторецепторной системе. Исходя из этого, мы установили следующий критерий положительного окрашивания на железо. Окрашивание должно обнаруживаться в одних и тех же клетках, по крайней мере в десяти последовательных срезах, и в одних и тех же клетках определенной ткани по меньшей мере у пяти различных животных. Позитивное окрашивание при использовании этой методики не доказывает, что обнаружен магнетит, но оно свидетельствует о присутствии железа и его локализации в ткани. Железо, связанное с белками, например в гемоглобине или цитохромных ферментах, никогда не окрашивается. Этот вывод был сделан при попытке окрасить эритроциты голубя или митохондрии в исследуемых тканях. Частицы магнетита окрашиваются так же, как и любые сплавы металлического железа, поэтому в процессе препарирования и окрашивания тканей нельзя использовать никакие инструменты, содержащие железо. Мы наблюдали окрашивание селезенки голубя, которая содержит железо, отщепившееся от гемоглобина. У пчелы (Kuterba h et al., 1982), большая часть железных гранул представлена гидратом оксида железа, например в составе ферритина, и интенсивно окрашивается. Итак, окрашивание ферроцианидом калия является первым шагом при изучении железосодержащих тканей. Эта методика показывает, какие ткани и клетки содержат железо, а также позволяет установить, распределено ли оно диффузно или присутствует в виде гранул. [c.249]

Точными тестами на магнетит являются определение точки Кюри (Gould et al., 1978 Wal ott et al., 1979) и спектроскопия Мессбауэра (Ofer et al., 1981). Эти тесты обладают двумя недостатками они требуют больших количеств ткани и не дают анатомической информации. Однако если выделить клетки и ткани, которые по данным рентгеновского анализа и световой микроскопии содержат гранулы железа, то для исследовани состояния железа можно применить и эти два теста. [c.253]

Гоулд и др. (Gould et al., 1978) при помощи магнитометрии обнаружили магнитные свойства у пчел измерение температурной точки Кюри показало, что магнитные частицы, выделенные из высушенных брюшных отделов пчел, представляют собой магнетит. Позднее было установлено гистологическим путем, что клетками, содержащими гранулы железа, являются эноциты, окружающие каждый брюшной сегмент (Kuterba h et al., 1982). Однако в исследованиях изолированных эноцитов при помощи мессбауэровской спектроскопии было обнаружено, что по крайней мере 95% всего железа находится в виде водного оксида железа,а не магнетита. Следовательно, данные о локализации и состоянии железа в тканях пчелы противоречивы. Возможно, что различия в результатах связаны с использованием разных методов сушки длительного обезвоживания при комнатной температуре или быстрого замораживания-высушивания в лиофилизаторе. [c.261]

Гипотеза матниторецепции, основанной на использовании магнетита,- только одна из многих, предложенных с начала нынешнего столетия, однако лишь в последние несколько лет она стала всерьез рассматриваться при объяснении механизма магниторецепции у животных. Это произошло благодаря выявлению магнетита биологического происхождения в тканях многих животных, увеличению числа животных, у которых обнаружена чувствительность к магнитному полю Земли, и осознанию того, что магнетит может служить реальной основой магнитотаксиса у бактерий. Пример с бактериями показывает, что живые организмы способны очень просто решать проблему детектирования направления магнитного поля. В самом деле, всю проявляемую организмами чувствительность к направлению поля можно объяснить наличием лишь нескольких образований, подобных магнитосоме, связанной с клетками волосков. Однако детальный механизм работы сенсорной системы на основе магнетита нам неизвестен, и это еще более усложняет объяснение наблюдаемой у животных чувствительности к малым геомагнитным флуктуациям и локальным магнитным аномалиям (величина которых может составлять всего 0,1% от фонового поля). [c.292]

Как в клетках А. magnetota ti um, так и у магниточувствительных кокковидных бактерий кристаллы магнетита расположены рядом с образованиями, имеющими аморфную структуру. Это позволяет предположить, что в изучавшихся системах формирование кристаллов магнетита происходит в результате структурной модификации предшественников, а не вследствие непосредственной кристаллизации присутствующих в водном растворе ионов. Рост кристаллов из фазы с иной кристаллографической структурой включает процесс перегруппировки ионов в соответствии с новыми координатами в решетке. Фазовый переход этого типа может идти через стадию растворения поверхностных слоев предшественника и последующей кристаллизации минерала в новом фазовом состоянии на поверхности присутствующих в среде частиц. Возможно также образование новой фазы вследствие происходящего in situ твердофазного перехода, особенно вероятного при тесном структурном сходстве (топотаксии) двух фаз и малых величинах межфазного натяжения. Преобразование аморфного гидрата оксида трехвалентного железа в магнетит, вероятнее всего, идет по первому из рассмотренных механизмов, поскольку этот переход связан со значительной структурной перегруппировкой, реакцией дегидратации и частичным восстановлением трехвалентного железа. [c.77]

Рис. 16,3. Продольный срез через зону ранней минерализации радулярного влагалища Ь. кап едй. От заднего конца к переднему слева направо) можно видеть две бесцветные, две коричневые содержащие ферригидрит и первые две содержащие магнетит верхушки зубцов (1). Магнетит выглядит как темное вещество на задней поверхности верхушек самых передних зубцов. Плоскость среза проходит через два острия трехзубцовых верхушек. Базальная мембрана (2) различима в основном там, где она приподнялась над верхними эпителиальными клетками в процессе фиксации. Верхушечные клетки (3) образуют отдельные скопления, окружающие каждую верхушку зубца и отделенные одно от другого слоями минорных клеток (4). Эти скопления простираются от дорсального синуса (5) до поверхности верхушки зубца. 6-основание зубца 7-радулярная мембрана

Электрическая активность клеток эпифиза у голубей также изменялась под влиянием полей, близких к геомагнитному (Semm et al., 1982), но латентный период реакщ1и в этом случае измерялся миллисекундами, т. е. был намного короче, чем у морской свинки. Остается пока неясным, на что именно реагируют клетки-на изменение наклонения или величины магнитного поля неизвестно также, сами ли клетки эпифиза воспринимают изменения поля или же их реакция чем-то опосредована. Авторы работы полагают, что описанный эффект вполне может быть непрямьпу , особенно в виду того, что эпифиз обильно иннервирован симпатическими волокнами из верхних шейных ганглиев, а симпатическая нервная система может реагировать на магнитные стимулы. Кроме того, отсутствие сколько-нибудь заметных количеств железа в эпифизе снижает вероятность того, что в нем имеется магнетит, необходимый для детектирования магнитных стимулов. Авторы этих исследований высказали предположение, что эпифиз может быть частью магнитного компаса по их мнению, эпифиз-это чувствительный к свету хронометрический орган (хронометраж требуется для ориентации по солнцу), и эта часть мозга является, по-видимому, идеальным местом для интеграции магнитного компаса с солнечным, учитывающим время. [c.335]

Растворение бактериального магнетита и осаждение грейгита представляются обычными процессами для Ил-Марша независимо от того, осуществляются ли они при посредничестве бактерий или контролируются неорганически. Бактериальный магнетит не может сохраняться вне клетки в условиях болота, поэтому маловероятно, что его можно было обнаружить в литифицированных эквивалентах илов Ил-Марша. Очевидно, модель осаждения, описывающая попадание бактериального [c.474]

Магнитотаксис проявляют и бактерии другой группы, присутствующие в пресноводных донных осадках. Их клеткн содержат кристаллы железа размером 100X150 нм, в среднем по 22 кристалла в одной клетке весовое содержание железа в их сухом веществе составляет 1,5% (рис. 5.8). По данным мёс-сбауэровской спектроскопии, внутриклеточное железо представляет собой магнетит (Frankel et al., 1979). [c.85]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология