СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ В ОРГАНИЗМЕ ПЧЕЛЫ

СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ В ОРГАНИЗМЕ ПЧЕЛЫ

 

ЖИВОМ организме вода выполняет разнообразные функции и находится в двух состояниях — свободном и связанном.

СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ В ОРГАНИЗМЕ ПЧЕЛЫ

 

ЖИВОМ организме вода выполняет разнообразные функции и находится в двух состояниях — свободном и связанном.

Свободная вода более подвижна, так как ее молекулы не связаны с молекулами биополимеров. Связанная (гидратная вода) менее подвижна. Молекулы ее находятся в определенной взаимосвязи с молекулами различных биополимеров (А. М. Алексеев, 1948, 1958, 1969; И. Г. Сулейманов, 1961, 1964; Н. С. Петинов, 1959, 1969; Н. А. Гусев, 1957, 1959, и др.).

Изучение количества и состояния воды в организме проводят многие исследователи. Однако до сих пор вода, как отмечено в работе Н. А. Аскочинской и Н. С. Петинова (1972), остается наименее изученным веществом в живых тканях.

В литературе имеются данные о содержании воды в гемолимфе личинок и лётных пчел (Г. Ф Таранов, 1968). Учитывая важное значение воды в живом организме, нами было проведено изучение количества и состояния воды у личинок (1-, 3- и 5-дневных), предкуколок, куколок и разного возраста пчел.

 

Изучение проводили методом ядерного магнитного резонанса. В организме пчел на всех стадиях развития имеются два времени релаксации — длинное (Т1а) и короткое (Т)б). Согласно литературным данным, два времени релаксации в изучаемой ткани указывают на наличие в ней двух фракций воды — более подвижной (свободной) и менее подвижной (связанной).

На ранних стадиях развития количество свободной воды значительно больше, чем связанной. Свободная вода входит в состав гемолимфы, содержится в кишечнике и в клетках всех тканей. Связанная вода — в клетках, а незначительная ее часть, по-видимому, связана с молекулами полимеров, находящимися в гемолимфе.

Быстрое увеличение веса органов и всего тела личинки может происходить лишь при интенсивном обмене веществ в организме. Согласно литературным данным, интенсивный обмен и соответственно быстрое образование внутриклеточных структур возможны лишь при достаточном количестве воды.

На стадии предкуколки начинается уменьшение количества свободной и увеличение связанной воды. Это обусловлено изменением характера обмена веществ, сокращением процесса синтеза и усилением распада, на что указывают прекращение приема пищи предкуколкой и начало процесса разрушения (гистолиза) личиночных органов.

 

В связи с замедлением процесса синтеза сокращается, вероятно, потребность в свободной воде и увеличивается ее расход на гидратацию соединений, образовавшихся в результате гистолиза личиночных органов.

Сущность процесса гидратации — присоединение молекул свободной водь к молекулам полимеров, благодаря наличию в них гидрофильных групп. Особенно сильно проявляется эта способность у белков, одна молекула которых связывает 850—1000 молекул воды (И. Г. Сулейманов, 1964; П. А. Привалов, 1958). На этой стадии гистолизу подвергаются структуры, содержащие много белка, поэтому есть основание считать, что в теле предкуколки содержится большое число белковых молекул, связывающих молекулы свободной воды.

На стадии куколки продолжается процесс уменьшения количества свободной воды и увеличения связанной. Дальнейшее протекание этого процесса обусловлено изменением характера обмена веществ. Если на стадии предкуколки преобладал процесс распада личиночных органов и тканей до молекулярных и субмолекулярных соединений, то на стадии куколки преобладает процесс синтеза, образование новых молекул и внутриклеточных структур в формирующихся органах будущего имаго.

 

Причем для синтеза используются в определенной мере уже готовые вещества (субмолекулярные и частично молекулярные соединения), тогда как на личиночной стадии синтез происходит за счет переработки поступающей пищи. В связи с этим сокращается потребность в свободной воде по сравнению с личиночной стадией.

Что касается дальнейшего уменьшения свободной и увеличения связанной воды в теле пчелы, то оно обусловлено качественным отличием этой стадии от предыдущих по строению и функциям. У пчелы закончено образование тканей и органов, характерных для взрослой стадии. Они остаются до конца жизни пчелы в малоизмененном состоянии. По функциям пчела отличается от предыдущих (пассивных) стадий большей активностью, выполнением разнообразных внутриульевых и полевых работ.


В связи с этими особенностями жизнедеятельности обмен веществ взрослой пчелы отличается от предыдущих стадий. Главная особенность обмена в организме пчелыподдержание жизненных процессов в тканях и органах, обеспечение их энергией за счет переработки пищевых веществ. Синтез ограничен и направлен, главным образом, на восстановление небольшого числа структурмолекул, клеток, изнашивающихся в процессе их функционирования. С сокращением синтеза уменьшилась потребность в свободной воде.

Кроме этого, сокращение количества воды зависит, очевидно, и от состава пищи. Основная пища пчелуглеводы, молекулы которых обладают большой способностью связывать воду. Об этом свидетельствуют измерения на ЯМР меда (через 1,5 месяца после выкачивания), в котором количество молекул воды, связанных с молекулами углеводов, достигает 90%. Этим, по-видимому, и объясняется сокращение количества свободной воды в теле пчелы по сравнению с предыдущими стадиями. Увеличение связанной воды обусловлено наличием большего количества сухого вещества в организме взрослой пчелы.

Из установленных данных следует, что на разных стадиях развития пчелы имеются отличия как по общему содержанию, так и по количеству свободной и связанной в теле воды.

Изменение количества и состояния влияет на состав веществ. Это подтверждается данными об особенностях развития пчелы, а также результатами измерений содержания воды у голодных и накормленных пчел. У голодных пчел из-за отсутствия пищи процессы обмена понижаются, сокращается содержание свободной и увеличивается количество связанной воды. После кормления этих пчел уровень обмена веществ в их теле повышается, соответственно увеличивается содержание свободной и уменьшается количество связанной воды.

Таким образом, на основании полученных данных об изменении количества и состояния воды на разных стадиях развития пчелы, можно сделать вывод, что интенсивность обменных процессов в организме различных стадий имеет значительные отличия. Так, на личиночной стадии преобладают процессы синтеза за счет переваривания поступающей пищи. В теле предкуколки основной процессраспад личиночных органов и тканей до молекулярных и низкомолекулярных соединений.


В конце этой стадии и особенно в следующейкуколки снова начинается усиленный процесс синтеза, «строительным» материалом которого являются соединения, образовавшиеся на предыдущей стадии.


В теле пчелы обмен веществ, его интенсивность могут изменяться в зависимости от выполняемых пчелой функций. Однако главная особенность обмена в организме пчелыподдержание жизненных процессов за счет перевариваемой пищи. Процессы же синтеза ограничены, они обеспечивают, главным образом, восстановление небольшого числа структурмолекул, клеток, изнашивающихся в процессе их функционирования.

М. Г. СТЕКОЛЬЩИКОВ, Г. Р. БУЛКА, В. ЩЕПКИН, Н. М. НИЗМУТДИНОВ

Казанский государственный университет им. В. И. Ульянова-Ленина

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *