Теоретический анализ влияния флуктуаций активности Н<sup>+</sup>-ATP-азы плазматической мембраны на холодоиндуцированные электрические реакции растительной клетки
Наличие флуктуаций в протекании физиологических процессов является одним из ключевых свойств живых систем; при этом такие флуктуации могут играть не только негативную, но и положительную роль в живых организмах. В частности, флуктуации в активности ионных каналов способны повышать возбудимость рецепторов и модулировать активность нейронных сетей. В то же время практически не изучено возможное влияние флуктуаций на процессы электрогенеза у растений. Целью нашей работы стал теоретический анализ влияния флуктуаций активности Н+-ATP-азы плазматической мембраны на развитие холодоинуцированных электрических реакций в растительной клетке. В работе была использована предложенная ранее авторами математическая модель процессов электрогенеза у растений, которая была дополнена флуктуациями активности Н+-ATP-азы. Имитация флуктуаций активности фермента достигалась умножением величины потока протонов через него на нормально распределенную случайную величину (конкретные значения случайной величины рассчитывались с периодом 1 с; среднее значение этой величины было равно 1). При анализе модели было показано, что повышение величины флуктуаций активности Н+-ATP-азы сопровождалось (i) нелинейным увеличением флуктуаций мембранного потенциала в покое, (ii) снижением порога для генерации потенциала действия при анализе отдельных имитированных моделью клеток, (iii) модификацией холодоиндуцированных изменений мембранного потенциала при усреднении электрической активности по большой выборке клеток. Полученные результаты теоретически предсказывают, что флуктуации активности Н+-ATP-азы могут снижать порог для генерации электрических реакций растительной клетки при охлаждении.