Об изменчивости изопероксидаз растений в условиях химического загрязнения
Нарушения физиологических и биохимических процессов в растениях в условиях химического стресса. Анализ изменчивости изоферментов пероксидазы хвои сосны для оценки степени загрязнения территории мест уничтожения химического оружия в Пензенской области.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.09.2013 |
| Размер файла | 13,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Об изменчивости изопероксидаз растений в условиях химического загрязнения
Стаценко А.П., Иванов А.И.,
Конкина Е.Е., Сергеева О.В.,
Тужилова Л.И.
В современной науке накоплен богатый экспериментальный материал, свидетельствующий о том, что в растениях в условиях химического стресса нарушается протекание различных физиологических и биохимических процессов. Известно, что даже сверхмалые концентрации поллютантов в окружающей среде вызывают количественные и качественные изменения макромолекул в растительном организме. Причем наибольшей изменчивости подвергаются ферментные системы, в частности, пероксидаза, степень трансформации которой в условиях химического стресса значительна.
Нами изучалась возможность использования количественной изменчивости изоферментов пероксидазы хвои сосны обыкновенной для оценки степени химического загрязнения территории мест прежнего уничтожения химического оружия в Пензенской области (окрестности пос. Леонидовка), где почва загрязнена продуктами деструкции оружейных токсинов: мышьяком, тяжелыми металлами, диоксинами и др.
Контрольные растительные образцы отбирали в незагрязненной зоне (Золотаревский сосновый бор), а опытные - в местах захоронения химического оружия со сверхмалым уровнем загрязнения.
Для выделения фермента из растительной ткани навеску (2 г) измельчали с помощью скальпеля, затем заливали семикратным объемом 0,005М трис-глицинового буфера, содержащего 30% сахарозы, и гомогенизировали на холоду. Гомогенат в течение часа выдерживали при температуре 4°С и центрифугировали при скорости 8 тыс. об/мин в течение 15 минут. Надосадочную жидкость использовали в качестве препарата пероксидазы. биохимия изофермент пероксидаза загрязнение
Электрофорез пероксидазы проводили в цилиндрических гелях размером 0,6Ч7,0 см в 7,5%-ном полиакриламидном геле с использованием трис-глициновой буферной системы рН=8,3 с охлаждением. Время проведения электрофореза 2 часа 20 минут. Первые 20 минут сила тока на гелевую трубку не превышала 2 мА, а затем ее увеличивали до 4 мА.
По окончании электрофореза гели опускали на 30 минут в 0,02%-ный раствор солянокислого бензидина, а затем - в 0,01%-ный раствор пероксида водорода до появления голубых полос изопероксидаз. Затем реакционную смесь сливали, а гели промывали 10%-ным раствором уксусной кислоты.
Для идентификации фермента использовали промышленный препарат пероксидазы хрена.
Относительную активность отдельных изозимов определяли с использованием методики Лиу по скорости их проявления.
Для удобства анализа изозимных спектров катодные изопероксидазы по относительной электрофоретической активности (ОЭП) были условно разделены на три зоны: А-зона (ОЭП от 0 до 36), В-зона (от 37 до 61), С-зона (от 62 до 100).
Таблица - Влияние уровня химического загрязнения на количественную изменчивость пероксидазы хвои сосны обыкновенной
|
ОЭП изозима |
Незагрязненная зона (контроль) |
Зона сверхмалого загрязнения |
|||
|
активность изозима, % |
суммарная активность группы, % |
активность изозима, % |
суммарная активность группы, % |
||
|
5 |
12,2 |
А-зона 69,7±1,4 |
12,8 |
А-зона 74,1±1,7 |
|
|
8 |
4,3 |
5,3 |
|||
|
14 |
12,7 |
13,9 |
|||
|
21 |
23,1 |
24,1 |
|||
|
34 |
17,4 |
18,0 |
|||
|
41 |
5,4 |
В-зона 12,6±0,8 |
3,6 |
В-зона 11,2±0,6 |
|
|
51 |
5,0 |
5,2 |
|||
|
57 |
2,6 |
2,4 |
|||
|
71 |
3,0 |
С-зона 17,7±1,2 |
2,4 |
С-зона 14,7±2,0 |
|
|
84 |
2,9 |
2,1 |
|||
|
88 |
3,3 |
3,0 |
|||
|
90 |
4,6 |
4,0 |
|||
|
93 |
3,9 |
3,2 |
Наши исследования показали, что сверхмалые химические загрязнения окружающей среды не вызывают качественных изменений в изозимном спектре пероксидазы хвои в результате чего гетерогенность спектров катодных пероксидаз остается неизменной (табл.). В то же время на загрязненных территориях отмечаются существенные количественные изменения изопероксидаз. Оценка сопряженности уровня химического загрязнения с активностью отдельных изозимов пероксидазы позволила нам выделить три группы изозимов: положительно коррелирующие с уровнем загрязнения, отрицательно коррелирующие и "инертные", активность которых не зависела от уровня загрязнения.
В первую группу вошли все изопероксидазы А-зоны, во вторую - изозимы С-зоны. В то же время В-зона характеризовалась наличием в ней изоформ, обнаруживающих как прямую, так и обратную зависимость по отношению к уровню химического загрязнения. Следует также отметить, что во всех трех зонах катодной части спектра обнаружены изозимы, которые в условиях загрязнения окружающей среды не меняют активности.
На наш взгляд, изозимы А-зоны являются ответственными за адаптивные, а возможно, защитные реакции растительных тканей в условиях химического стресса.
Таким образом, суммарная относительная активность катодных изопероксидаз А-группы хвои сосны обыкновенной может использоваться в качестве объективного и оперативного показателя сверхмалых химических загрязнений окружающей среды.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Сущность метода подземной закачки промышленных сточных вод. Объем и источники загрязнения подземных вод в США. Характеристика химического загрязнения почв Российской Федерации. Загрязнение почв отходами, нефтепродуктами, военно-промышленным комплексом.
реферат [2,5 M], добавлен 13.01.2012Понятие химического загрязнения биосферы, его сущность и особенности, источники и негативное влияние на окружающую среду. Основные вредные примеси пирогенного происхождения, степень их влияния на биосферу. Источники химического загрязнения вод и почвы.
реферат [16,9 K], добавлен 04.04.2009Загрязнения естественного и антропогенного происхождения. Факторы, определяющие тяжесть воздействия загрязняющих веществ. Виды физического, химического, биологического загрязнения природной среды. Действие радиации на живой организм. Заболачивание земель.
курсовая работа [967,5 K], добавлен 28.03.2017Общая характеристика химического загрязнения природных сред. Изучение экологически опасных факторов химической природы. Эколого-аналитический контроль как основа химического мониторинга. Понятие и классификация методов экологических исследований.
контрольная работа [102,2 K], добавлен 07.08.2015Пигментный состав хвои. Особенности влияния техногенного загрязнения воздушной среды на различных представителей хвойных: сосну обыкновенную и ель сибирскую. Анализ побегов сосны обыкновенной и ели сибирской из районов с разным уровнем загрязнения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.02.2012Основные факторы и источники радиоактивного загрязнения окружающей среды. Следы ядерных испытаний. Главные проблемы, связанные с деятельностью Сибирского химического комбината. Основные выводы о радиационной обстановке на территории Томской области.
реферат [1,0 M], добавлен 30.09.2014Изучение нормативов допустимого загрязнения воздуха для зеленых насаждений. Характеристика влияния транспортных загрязнений на жизнедеятельность растений. Исследование основных методов оценки степени загрязнения окружающей среды по состоянию растений.
реферат [631,3 K], добавлен 05.08.2013Исследование автотранспортных систем как источников химического загрязнения городской среды. Определение валового выброса и мощности выброса расчетной модели. Список загрязняющих веществ и его анализ. Суммарные выбросы в атмосферу, их очистка, утилизация.
контрольная работа [3,2 M], добавлен 05.02.2014Биологические особенности голосеменных растений. Описание сосны обыкновенной. Дерматоглифическая методика определения по состоянию хвои степени загрязненности атмосферы в условиях города Омска. Использование результатов для охраны окружающей среды.
контрольная работа [20,1 K], добавлен 15.05.2014Полеводство в условиях радиоактивного загрязнения. Режимы содержания животных в условиях радиоактивного загрязнения, симптомы заражения животного. Использование мяса, загрязненного радионуклидами, дизактивация продукта. Очистка молока от радионуклидов.
реферат [23,7 K], добавлен 20.02.2010Загрязнение атмосферы в результате антропогенной деятельности, изменение химического состава атмосферного воздуха. Природное загрязнение атмосферы. Классификация загрязнения атмосферы. Вторичные и первичные промышленные выбросы, источники загрязнения.
реферат [24,1 K], добавлен 05.12.2010Характеристика отработанных газов двигателей. Исследование содержание загрязняющих веществ в снежном покрове придорожной территории. Определение рН и показателя химического загрязнения атмосферных осадков. Мероприятия по улучшению экологической ситуации.
курсовая работа [778,0 K], добавлен 01.12.2014Испытания ядерного оружия: масштабы и экологические последствия. Аварии на радиационных объектах. Чернобыльская катастрофа: опыт и предупреждение. Хранение и обезвреживание радиоактивных отходов. Экологические проблемы уничтожения химического оружия.
реферат [38,7 K], добавлен 12.11.2008Методы и правила проведения оценки загрязнения территории, с использованием геохимических данных относительно химических элементов в почвах, донных отложениях, в золе растений. Анализ размеров и интенсивности техногенных аномалий урбанизированного района.
курсовая работа [741,5 K], добавлен 06.04.2011Физико-географическая и климатическая характеристика исследуемого района, почвы, водные ресурсы, растительный и животный мир. Санитарно-защитная зона предприятия как источника загрязнения природной среды. Анализ и оценка степени загрязнения атмосферы.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.03.2015Геолого-гидрогеологическая характеристика скважины. Методы оценки качества подземных вод. Проведение анализов химического, радиационного и микробиологического загрязнения подземных вод скважин. Характеристика зоны санитарной охраны водозаборов.
дипломная работа [883,4 K], добавлен 15.03.2015Анализ проблемы химического загрязнения окружающей среды. Влияние промышленных выбросов на здоровье населения России. Выхлопы автотранспорта: проблемы загрязнения воздуха и меры борьбы с ним. Особенности воздействия химических веществ на человека.
реферат [2,3 M], добавлен 21.01.2015Характеристика химического комплекса Гомельской области и ОАО "Гомельский химический завод". Структура и состав отходов предприятия. Влияние выбросов промышленных предприятий на здоровье населения. Анализ эффективности природоохранных мероприятий.
дипломная работа [173,0 K], добавлен 29.08.2013Биологический мониторинг – система наблюдений, оценки и прогноза изменений в биоте, вызванных факторами антропогенного происхождения. Биоиндикация загрязнения воздуха по состоянию хвои сосны. Анализ загрязненности воздушной среды на исследуемом участке.
реферат [26,3 K], добавлен 01.05.2011Окружающая человека среда. Внешняя и внутренняя среда обитания человека. Заболевания, связанные с особенностями химического состава питьевой воды, почвы и пищевых продуктов. Источники загрязнения воздуха в квартире. Факторы загрязнения воздуха.
презентация [2,9 M], добавлен 26.12.2016
