Физиологические особенности действия тяжелых металлов на растения

• Автор: Рекельме Диас Хорхе Хосуе
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Действие тяжелых металлов на растения.

1.2. Действие тяжелых металлов на мембршгу

1.3. Действие тяжелых металлов на содержание элементов питания

в растениях.

1.4. Специфика накопления тяжелых металлов в растениях

1.5. Действие тяжелых металлов на рост и развитие растений

1.6. Влияние тяжелых металлов на фотосингетические процессы

растений
1.7. Влияние тяжелых металлов на активность ферментов
1.8. Влияние тяжелых металлов на содержание фитогормонов
в растениях
1.9. Влияние загрязнения среды на жизнеспособность пыльцы.
1.9.1. Биохимический состав пыльцы.
1.9.2. Воздействие фитотоксикантов на пыльцу растений
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Накопление тяжелых металлов в растениях томата
3.2. Морфологические изменения растений при загрязнении почв тяжелыми металлами
3.3. Содержание хлорофилла и интенсивность фотосинтеза в растениях
в зависимости от содержания тяжелых металлов в почве.
3.4. Влияние тяжелых металлов на гормональный баланс растений томата
3.5. Влияние тяжелых металлов на прорастание и скорость
роста пыльцевых трубок.
3.6. Влияние тяжелых металлов на завязываемость и продуктивность томатов.
3.7. Состояние пыльцы как показатель зафязнения среды тяжелыми металлами.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Следует упитывать, что поступая в живые системы и, проявляя токсичность, тяжелые металлы часто характеризуются аддитивным действием. Это отмечено, например, для свинца, кадмия , i, , меди, никеля и цинка vi, . Высокое содержание металлов, по некоторым данным , , способно вызвать нарушение структуры клеточных мембран. Это, в свою очередь, может явиться дополнительным фактором усиления пассивного диффузного поступления тяжелых металлов в клетки растений Каракис, Рудакова, . Приведенные данные свидетельствуют о том, что мембраны в качестве первого барьера на пути тяжелых металлов в клетку подвергаются сильному воздействию, которое может быть обусловлено взаимодействием с сульфгидрильными группами, АТФазой, влиянием на стероидный и фосфолипидный состав мембран, участием в свободнорадикальных и, возможно, иных реакциях. Изменение проницаемости мембран под действием тяжелых металлов может приводить к нарушению, ионного баланса и водного режима, активности ферментов и, в ряде случаев, нарушению структуры самих мембран. Сбалансированность химического состава живых организмов является основным условием их нормального роста и развития. Поступление элементов питания в растения зависит не только от их наличия и количества в почве или питательном растворе, но и от их соотношения. Несбатансированность может служить причиной химических стрессов у растений Гуральчук, . Присутствие токсичных ионов в почве вызывает множественные ответные реакции в растительном организме. Одной из них являегся нарушение сбалансированности элементного состава всего растения. Например, воздействие выражается в снижение концентрации Си и Мп Барсукова, Гамзикова, . Взаимодействия элементов минерального питания наблюдаются тогда, когда внесение одного из них влияет на поглощение, распределение и функционирование в растениях другого, такое взаимодействие может быть антагонистическим, синергическим или аддитивным. Абсорбция клеточными стенками является относительно неизбирательным процессом, зависит от концентрации, иона в растворе и отношения его заряда к радиусу. При абсорбции плазмалеммой при низких концентрациях могут конкурировать только ионы с очень близкими химическими свойствами. Например, К и , но не К и i, . Специфичность же включения, ионов в металлопротеины и их функционирование еще более значительна. Данные о возможном взаимодействии также макро и микроэлементов в растениях приводятся в таблице 1. Из таблицы видно, что Са, и Р являются главными элемешамиантагонистами многих микроэлементов, в том числе и тяжелых металлов. Однако в некоторых случаях антагонистические отношения между двумя элементами сменяются синергическими, что, повидимому, можно объяснить условиями выращивания, концентрациями элементов, а также генетическими особенностями растений. Ввзаимодействие элементов происходит в процессе поглощения, ближнего и дальнего транспорта в отдельных звеньях обмена веществ. Конкуренция между ионами при поглощении может проявляться как при физикохимической адсорбции, так и при поступлении и передвижении по апопласту, а также при симпласматическом пути передвижения за валентностью системпереносчиков. По данным Каппап Керре РЬ подавляет поглощение и передвижение в растениях и , нарушая физические процессы связыванияионов с ионными носителями. . Цинк подавляет передвижение за счет конкуренции за переносчикикомплексообразователи i , . Пендиасу и Пендиасу, . Тяжелые металлы могут изменять проницаемость плазмалеммы для ионов, как э го известно для , ингибирующего К стимулируемую АТФазу плазмалеммы , . При токсических дозах тяжелых металлов в среде наблюдается дезорганизация процессов поглощения и транспорта минеральных элементов. Так, в работе отмечалось возрастание содержания Мп с увеличением доз и РЬ. Высокие концентрации тяжелых металлов нарушают структуру клеточных мембран, на что указывает неспецифическое снижение поступления Са2 при избытке многих тяжелых металлов , V, .