Экологическая роль комплексообразования кадмия и цинка с биологически активными лигандами в тканях растений

• Автор: Дубцова, Юлия Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 91 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Кадмий и цинк в системе почва растение.

1.1. Кадмий и цинк в биосфере.

1.2. Токсическое действие Сб и Ъъ на растительные и животные организмы

1.3. Ответная реакция живых систем на поступление тяжелых металлов

Глава 2. Способы определения концентрации кадмия и цинка в почве и

живых системах.

2.1. Прямое определение металлов

2.2. Определение кадмия и цинка методами химического анализа

Глава 3. Объекты и методы исследования.

3.1. Объекты исследования
3.2. Методы исследования.
Глава 4. Исследование комплексообразования кадмия и цинка с модельными лигандами, содержащими биологически значимые функциональные группы
4.1. Синтез комплексных соединений кадмия и цинка с модельными лигандами.
4.2. Спектрофотометрическое исследование комплексов кадмия и цинка с модельными лигандами
4.3. Исследование комплексообразования кадмия и цинка с модельными лигандами методом ВЭЖХ.
Глава 5. Влияние поступления ионов кадмия и цинка в ткани растений
различных видов на развитие растений.
5.1. Элементный анализ пшеницы, выращенной на почве с повышенным содержанием кадмия.
5.2. Выращивание и анализ растений различных видов пшеница, ярутка, горох на почве с повышенным содержанием кадмия
5.3. Выращивание и анализ растений различных видов пшеница, ярутка, горох на почве при одновременном внесении в почву кадмия и цинка
5.4. Сравнительное изучение мсталлоустойчивости дикорастущих растений семейства злаковые.
5.5. Исследование мсталлосодержащих веществ в газообразных выделениях растений.
Глава 6. Изучение комплексообразования кадмия и цинка с биологически активными веществами.
6.1. Синтез комплексных соединений кадмия и цинка с биологически активными лигандами.
6.2. Спектрофотометрическое исследование комплексных соединений кадмия с биологически активными лигандами.
6.3. Хроматографическое исследование комплексов кадмия и цинка с биологически активными лигандами
Выводы.
Список литературы


В этой связи интересен вопрос о возможности образования комплексных соединений кадмия и цинка с веществами, встречающимися в тканях растений и их экологической роли, так как именно такие соединения представляют собой химический ответ растительных организмов на повышенное содержание этих металлов в почве. Интересен также вопрос о способах выведения тяжелых металлов из растений, так как именно этот механизм, вероятно, помогает многим растениям адаптироваться к жизни в условиях загрязнения почвы тяжелыми металлами. Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является изучение экологической роли комплексообразования кадмия и цинка с биологически активными лигандами, встречающимися в растительных тканях. Изучить комплексообразованис кадмия и цинка с модельными лигандами, содержащими биологически значимые функциональные группы методами физикохимического анализа. Вырастить растения разных видов на почвах с повышенным содержанием кадмия, а также при одновременном внесении кадмия и цинка. Проанализировать растения разных видов для изучения накопления тяжелых металлов в различных органах. Обнаружить и изучить органические соединения, связанные с кадмием и цинком в тканях выращенных растений. Исследовать некоторые растения на предмет выделения тяжелых металлов через листья при транспирации. Изучить комплексообразованис кадмия и цинка с биологическими лигандами, встречающимися в растительных тканях. Научная новизна и практическая значимость работы. У растений разных видов эволюционно сформированы разные механизмы защиты от избытка кадмия в почве у злаковых функцию защитных агентов выполняют вещества флавоноидной природы пшеница флавоноид трицин, у гороха посевного соединения с сульфгидрильными группами, у ярутки полевой вещества, сочетающие сульфгидрильныс и фенольные группы, что и обеспечивает их различную устойчивость к данному тяжелому металлу. Показано, что в растениях комплексообразованис с серусодержащими лигандами играет роль фиксации кадмия, а с полифенольными соединениями функцию транспортировки данного тяжелого металла по растению. Наличие цинка в почве замедляет поток кадмия в растение, смягчая кадмиевый стресс. Одним из путей вывода кадмия из растений является его выделение в виде газообразных кадмийсодержащих органических соединений. Полученные научные результаты могут быть использованы в практике научных исследований различных НИИ СО РАН. Положения, выносимые на защиту Комплексообразование органических соединений с кадмием и цинком в растительных тканях играет важную роль в детоксикации и выведении этих тяжелых металлов из растений, а также лежит в основе мсталлоустойчивости различных видов растений. Апробация работы. Материалы исследований докладывались на IV Конференции Аналитика Сибири и Дальнего Востока , Новосибирск, , XIX Всероссийской школесимпозиуме молодых ученых по химической кинетике, Клязьма, , на Международной конференции Экология Сибири, Дальнего Востока и Арктики ЕБЕЕА , Томск, , на II Школесеминаре молодых ученых Проблемы устойчивого развития региона, УланУдэ, , на Международной конференции по экологической ботанике, Сыктывкар, , на Первой международной научнопрактической конференции Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии, Барнаул, , на IX Рабочей группе Аэрозоли Сибири, Томск, , на XI съезде Русского ботанического общества НовосибирскБарнаул, , на Европейской аэрозольной конференции Мадрид, Испания, , на II Международной конференции Окружающая среда и экология Сибири, Дальнего Востока и Арктики ЕЕББЕА Томск , а также на объединенных физикохимических семинарах ИХКиГ СО РАН и на семинарах лаборатории фитохимии ЦСБС СО РАН. Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ. Объем н структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и списка литературы. Основной текст изложен на странице. В работу включено рисунков и таблиц. Список литературы содержит наименований, в том числе иностранных. Автор принимал участие в подготовке печатных работ и докладов. Автор благодарит за всестороннюю помощь и ценные замечания к. Дубцова С. Н., к. Королева В. В., к. Глебова Е. М., к. Ковальскую Г. А., сотрудника ОИГГМ Папесского С. Особую признательность автор выражает руководителям к. Скубневской Г. И. и к. Дульцевой Г.