Закономерности индукции цитогенетических эффектов у растений при раздельном и сочетанном действии тяжелых естественных радионуклидов и металлов

• Автор: Белых, Елена Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Сыктывкар
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Воздействие тяжелых естественных радионуклидов и металлов на клетки растений

1.1. Механизмы поступления металлов в растения

1.2. Транспорт и распределение металлов и тяжелых естественных радионуклидов по органам и тканям растений

1.3. Механизмы детоксикации металлов при поступлении в растения.

1.4. Закономерности индукции цитогенетических эффектов у растений при действии металлов.
1.4.1. Влияние физических и химических свойств металлов на уровень индуцируемого биологического эффекта
1.4.2. Зависимость индукции цитогенетических повреждений у растений от интенсивности воздействия металлов

1.4.3. Молекулярные и клеточные механизмы реакции растений на воздействие металлов

1.5. Цитогенетические эффекты у растений, индуцируемые совместным действием металлов и радионуклидов.
Глава 2. Материал и методы.
2.1. Методика оценки токсичности модельных растворов нитратов 2 и
по изменению оптической плотности суспензии vi i
2.2. Методика изучения мутагенного и токсического действия 2, и К
на АШит сера
2.3. Методика оценки радиоактивного и химического загрязнения водоемов в районе расположения хранилища отходов радиевого производства
2.3.1. Характеристика района исследований и мест отбора проб воды.
2.3.2. Методика биологического тестирования проб воды.
2.3.3. Определение концентраций тяжелых металлов и тяжелых естественных радионуклидов в пробах воды.
2.4. Статистический анализ данных.
Глава 3. Закономерности индукции токсических и мутагенных эффектов у растений при раздельном и сочетанном действии 2, и К
3.1. Закономерности индукции токсического эффекта у vi i при раздельном и совместном действии 2 и
3.1.1. Раздельное действие 2 и на vi i.
3.1.2. Сочетанное действие 2 и на vi i.
3.2. Токсическое действие 2 и на i сера
3.3. Цитогенетические эффекты, индуцируемые при раздельном и сочетанном действии , и К на корневую меристему i сера .
3.3.1. Действие 2 на клетки корневой меристемы i сера .
3.3.2. Действие на клетки корневой меристемы i сера
3.3.3. Цитогенетические эффекты, индуцируемые у i сера . при сочетанном действии 2 и
3.3.4. Действие К на клетки корневой меристемы i сера .
3.3.5. Совместное действие 2 ГЬ и К на корневую меристему А Шит сера .
Глава 4. Оценка мутагенности и цитотоксичности проб воды из природных источников района расположения хранилища отходов радиевого производства
Выводы.
Список литературы


Транспортные системы биологических мембран принято разделять на системы ионных каналов и переносчиков. Ионные каналы селективны, они катализируют диссипативный транспорт , . Переносчики не обладают высокой избирательностью Феник и др. При этом вещество соединяется с переносчиком в участке связывания и транспортируется через мембрану, где освобождается в результате конформационных перестроек белкаперсносчика. Данный механизм транспорта через плазматическую мембрану характерен для , который поступает в клетку с участием системы последовательных переносчиков . Поступившие в цитоплазму ионы могут связываться там с органическими соединениями и биомолекулами. В этом случае хеллатный комплекс либо выводится из клетки, либо аккумулируется в ней чаще всего в вакуолях. Отмстим только,
что аккумуляция токсичных ионов в вакуолях в виде малоподвижных соединений в большей мере характерна для растений, толерантных к токсичным металлам . Оставшаяся в цитозоле в виде свободных ионов или растворимых комплексов фракция симлластическим или трансклеточным путем перемещается из корня в побег и далее в листья растений по заряженным участкам ксилемы, либо увлекается с транспирационным потоком воды i, v i, . I . Представленные данные показывают, что не все поглощенные растением ионы активно влияют на его метаболизм. Часть токсичных ионов оказывается прочно связанной с реакционно способными участками на поверхности клеточной стенки и в апопласте, а, проникая через плазмалемму с внутриклеточными биомолекулами и органическими веществами. Какая доля ионов данного металла окажется в свободном виде, а какая связанной с органическими молекулами, зависит от нуклеофильности лиганда, среды и химических свойств элемента. Стабильность комплексов металлов уменьшается в случае отклонения среды от нейтральной реакции при низких в силу конкуренции протона с ионом металла за центры связывания в молекулах, а при высоких по причине конкуренции гидроксильной группы с лигандом Мецлер, . Поэтому изучение биологических эффектов действия ионов металлов на растения требует поддержания строго идентичной во всех вариантах опыта среды. Важно также учитывать, что многозарядные ионы образуют более прочные комплексы, чем однозарядные, обладающие меньшей плотностью заряда. В цитоплазме торий также вряд ли будет находиться в форме свободного катиона, поскольку легко связывается с белками, аминокислотами и органическими кислотами, а также образует нерастворимые фосфаты Москалев, Несмеянов, Журавлев, . Перенос тория через мембраны, как иона с высокой степенью валентности 4 или, в случае гидролизации, как многозарядного комплекса ТЬОНзТЬппИ в значительной мерс должен регулироваться трансмембранным электрическим потенциалом. Если торий и кадмий будут находиться в растворе одновременно, то интенсивность поступления этихионов в клетки может измениться но сравнению со случаем присутствия в растворе только одного из ионов. Имеются данные vv, Рубин, vi . При этом наибольший антагонизм проявляют элементы аналоги и гомологи или катионы одинаковой валентности, способные образовывать сходные комплексы Рубин, Агаджанян, Скальный, . Так, транспорт в корневые системы снижается при добавлении в раствор Са, , или vi . Известно . Установлено Рубин, также, что антагонизм одно и двухвалентных катионов обусловлен их различным влиянием из проницаемость протоплазмы, вследствие изменения степени се гидратации. Встречаются случаи проявления синергизма при поступления ионов. Так, на примере взаимоотношения пар и Са показано, что увеличение поглощения двухвалентных катионов происходит при наличии в растворе одновалентного катиона в высокой концентрации , . Таким образом, концентрация поступившего в растение иона сложным образом зависит от качественного и количественного ионного состава среды. Увеличение или снижение числа поступающих в растение ионов определенного элемента в присутствии других ионов или молекул может обусловить неаддитивный биологический эффект в случае сочетанного действия металлов и тяжелых естественных радионуклидов ТЕРН.