Гидродинамические параметры растительных тканей : исследование импульсным методом ЯМР

• Автор: Сибгатуллин, Тимур Анварович
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ В ТЕКСТЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕЖКЛЕТОЧНОМ

ТРАНСПОРТЕ ВОДЫ В РАСТЕНИЯХ

1.1 .Классификация и строение растительных тканей и клеток

1.2.Регуляция межклеточного транспорта воды в растениях

1.2.1. Роль апопласта

1.2.2. Плазмодесмы - регуляторы симпластного пути

1.2.3. Трансклеточный путь
1.3.Движение цитоплазмы растительной клетки
1.4.Неинвазивные методы ЯМР исследования динамических характеристик воды в растениях
1.4.1. ЯМР-релаксометрия
1.4.2. Диффузометрия
1.4.3. Методы анализа корреляции ЯМР-релаксации и диффузии
1.4.4. Методы оценки проницаемости мембран
1.4.5. Магнитно-резонансная томография
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Паренхима плода яблони Malus domestica
2.1.2. Корнеплод моркови Daucus carota
2.1.3. Корни проса Pennisetum americanum и кукурузы Zea mays
2.2.ЯМР-релаксометрия и диффузиметрия
2.3.Магнитно-резонансная томография
2.4.Математическое моделирование результатов ЯМР-диффузометрии

ГЛАВА 3. ВОДНЫЙ ПЕРЕНОС НА УРОВНЕ КЛЕТКИ. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ КОМПАРТМЕНТОВ КЛЕТКИ
3.1. Математическое моделирование результатов ЯМР-диффузометрии в растительной клетке
3.2.Спин-спиновая релаксация воды в компартментах клеток паренхимы яблока
3.3 .Корреляция времен спин-спиновой и спин-решеточной
релаксации для воды в клетках паренхимы яблока
3.4.Исследование трансляционной подвижности воды по
компартментам клетки
3.5.Определение структурных характеристик клетки по данным
ЯМР-диффузометрии
3.6.Оценка проницаемости межклеточных водных транспортных
путей клетки
3.7.Оценка скорости движения воды в цитоплазме
3.8.Краткие выводы по главе
ГЛАВА 4. МЕЖКЛЕТОЧНЫЙ ВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ В ТКАНЯХ КОРНЯ ПО ДАННЫМ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ
ТОМОГРАФИИ
4.1 .ЯМР-микроскопия корнеплода моркови
4.2. Диффузионный контраст тканей
4.3.Проницаемость межклеточных водных транспортных путей в тканях корнеплода
4.3.1. Анализ по выделенным областям
4.3.2. Анализ в каждой точке матрицы
4.3.3. Сравнение методов анализа
4.4.Краткие выводы по главе
ГЛАВА 5. ПРОНИЦАЕМОСТЬ РАДИАЛЬНЫХ ВОДНЫХ
ТРАНСПОРТНЫХ ПУТЕЙ. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
КОРНЕЙ ПРОСА И КУКУРУЗЫ
5.1.Спин-спиновая релаксация воды в тканях корней кукурузы и проса
5.2.Диффузия воды в тканях корней кукурузы и проса
5.3.Влияние осмотического стресса на диффузионную проницаемость межклеточных водных транспортных путей
5.4.Температурная зависимость проницаемости межклеточных транспортных путей в тканях корней кукурузы и проса
5.5.Сравнение межклеточных транспортных путей в корнях кукурузы и проса по диффузионной проницаемости
5.6.Краткие выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

где С) = (2тг) х уЄ5 — волновой вектор, определяющий пространственное
разрешения ЯМР эксперимента, с(г0) - начальное равновесное распределение плотности спинов в системе. Т¥{г0г,{) — есть плотность вероятности обнаружения молекулы в момент времени ? в точке с радиус-вектором г , если в начальный момент времени / = 0 она находилась в г0. Вид пропагатора 1Т(г’;г,/) определяется и характером подвижности самих молекул, и структурными особенностями среды.
В связи с трудностями детального теоретического описания процесса трансляционной подвижности в случайных пространственно-неоднородных системах (со случайными ограничениями) более удобно использовать подходы для описания усредненной характеристики молекулярной подвижности -среднего коэффициента самодиффузии (КСД.)
Средний КСД определяется как
и, в общем случае, является функцией времени диффузии . При этом ) связано с измеряемым А(д, ?) следующим соотношением
Другими словами -0(0 однозначно определяется из наклона касательной к ДЗ в точке —» 0. В связи с этим, эксперименты по измерению £)() могут быть проведены при относительно небольших значениях градиента магнитного поля, т.к. не требуют большого диапазона затуханий спиновых эхо. Следует отметить, что в данном случае подразумевается проведение эксперимента в режиме сканирования величины импульсного градиента магнитного поля или его длительности при фиксированном значении времени диффузии. Такой режим обеспечивает получение наиболее корректной информации о системе, поскольку вклады ядерной магнитной релаксации в первом приближении могут считаться факторизованными (Маклаков и др
(1.9)
(1.10)
1987).