home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / bionet / plants / 784 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-12-23  |  4.3 KB  |  85 lines
  1. Newsgroups: bionet.plants
  2. Path: sparky!uunet!newsstand.cit.cornell.edu!news
  3. From: Thomas Bjorkman <Thomas_Bjorkman@cornell.edu>
  4. Subject: Action potentials (was: Plant communication/sensing re)
  5. Message-ID: <1992Dec23.191118.7933@mail.cornell.edu>
  6. X-Xxdate: Wed, 23 Dec 92 14: 15:16 GMT
  7. Sender: news@mail.cornell.edu
  8. Nntp-Posting-Host: 132.236.4.6
  9. Nntp-Posting-User: tnb1@cornell.edu
  10. Organization: Cornell University
  11. X-Useragent: Nuntius v1.1.1d7
  12. References: <1992Dec22.172603.15056@mail.cornell.edu>
  13. Date: Wed, 23 Dec 1992 19:11:18 GMT
  14. Lines: 69
  15.  
  16. In article <102994@netnews.upenn.edu> Edwin Barkdoll,
  17. barkdoll@cattell.psych.upenn.edu writes:
  18. >So far we had simply discussed what ions are involved -- e.g. Na+ and
  19. >K+ vs K+ and Cl- -- this is classic biophysics from the 1950's.  The
  20. >use of patch clamping, while it has permmitted amazing things, has not
  21. >led to a significant revision of the belief of which ions are involved
  22. >in the action potential and _that_ is the issue (or part of the issue)
  23. >which started the discussion: in certain plants like mimosa is "signal
  24. >an action potential, just like in animal neurons"?  Do you know of any
  25. >quantitative papers on the ions underlying the plant action potential?
  26. >
  27.  TB>>  The patch clamp has been used very
  28.  TB>>heavily on plants: Hedrich and Neher put it to work on plant cells
  29. right
  30.  TB>>away.  
  31. >
  32. >    Yes, but did they put it to work on plant cells which generate
  33. >action potentials as part of their normal behavior?
  34. >
  35.  TB>>So far there are several classes of channels that have been
  36.  TB>>characterised.  The main one is the inward rectifying potassium
  37. channel. 
  38.  TB>>If I remeber right, it has a small sodium conductance, but that is
  39.  TB>>irrelevant given the very low sodium concentrations.  
  40. >
  41. >    The discussion has been about action potentials in plants.
  42. >Are these data recorded from AP producing plant membranes?
  43.  
  44. I brought up channels because the ion specificity of the channels that
  45. generate the action potential pretty much determines which ions are
  46. involved.  The patch clamp is the tool that answers that question most
  47. directly.  Dainty, Hope and Walker had a pretty good picture of action
  48. potentials in Chara by the early 1960's.  Bruce Scott makes an explicit
  49. comparison between Chara and squid axons in his ca.1962 Scientific
  50. Ameican article.  The abstact begins "Electrical disturbances similar to
  51. the nerve impule are associated with a number of plant life processes." 
  52. Did I miss a posting where someone actually suggested that Na was involed
  53. in plant action potentials?  I don't see why one would expect that for
  54. plants, where H takes many of the roles filled by Na in animals.
  55.  
  56. A lot of the work has been done on guard cells (e.g. Schroeder's '89
  57. paper in J. Memb. Biol. studying the outward rectifier in Vicia).  This
  58. is an excitable cell, but you are probably concerned about probagation of
  59. the signal.  A better example might be from Mummert and Gradman (JMB
  60. 1991) who characterized the action potential in Acetabularia as being
  61. based on K an Cl channels with a Cl pump.  The Cl pump rather than H pump
  62. may be related to its habitat in brackish water.  
  63.  
  64. The question of which cells generate an action potential as part of the
  65. normal behavior is a tough one.  Considering the variety of cells for
  66. which action potentials have been shown, I wouldn't exclude too many a
  67. priori.  Davies (Plant Cell Environ. 10: 623, 1987) runs through lots of
  68. examples.  His synthesis of the ions involved comes down to a Ca influx
  69. and K and Cl efflux. 
  70.  
  71. I don't know about recent ion stuff with mimosa, but there is a super
  72. study on the Venus flytrap (Dionea).  Hodick and Sievers (Planta 174:8,
  73. 1988) were looking at the triggering mechanism of the rapidly-propagated
  74. action potential in this excitable plant.  They concentrate on the role
  75. of the Ca influx in triggering the action potential.  The gist is that
  76. tweaking the trigger hair causes a sub-threshold Ca influx.  It takes two
  77. of them in order to get an action potential.  Therefore, the leaf does
  78. not fold very often unless there is really a fly on the leaf.
  79.  
  80. To return to the original issue:  Are there action potentials in plants
  81. just like in animal neurons?  Clearly there are propagated action
  82. potentials.  I think that Bill meant it in that sense.  The detailed
  83. mechanism is clearly different--no Acetyl choline for starters.  The ions
  84. are of course appropriate to the biological system.
  85.