渗透调节的非Na+方式和机制

破囊壶菌是低等的真菌，生长在大量的Na⁺环境中。Na⁺参与细胞渗透调节和细胞代谢。渗透调节通过从环境中吸收无机离子，或者改变细胞质中可溶性物质的浓度来完成。通过质膜的渗透调节在转运过程中非常重要。但是在海洋原生生物中如何通过质膜进行渗透调节还不清楚。

澳大利亚的科学家Shabala等人用非损伤微测技术揭示了海洋原生生物破囊壶菌渗透调节的离子机制。发现低渗引起了破囊壶菌显著的Na⁺、Cl^-和K⁺的外流，胁迫初始的30min内完成了渗透调节。就这个细菌来说，Na⁺是主要的贡献者，在渗透调节中超过一半，Cl^-是第二个贡献者。K⁺ 在渗透调节过程中的作用相对较小。Ca²⁺和H⁺流速的变化主要归功于胞内的信号转导。通过生长实验整理了离子流的数据，即使当生长在一个没有Na⁺的环境中，只要维持合适的渗透势，即通过甘露醇调节到和海水一样的渗透势时，破囊壶菌细胞也能正常生长。这说明Na⁺对破囊壶菌的生长不是必需的，因为Na⁺主要参与细胞代谢。

这项工作为细菌如何进行渗透调节提供了证据，发现破囊壶菌细胞在没有Na⁺的环境中也能够正常生长，证明了细胞的渗透/膨压也能通过其他方式进行调节以及调节的机制。

图注：A. H⁺流速对低渗反应的动力学；

B. 不同浓度的NaCl引起了H⁺流速的不同反应。

参考文献：Shabala L., et al. Environmental Microbiology, 2009,11: 1835–1843.（NISC文献编号：F2009-012  ）

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