Влияние света на содержание триоз в листьях растений

• Автор: Куркина, Марина Викторовна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Калининград
• Количество страниц: 107 с. : ил.

Оглавление
Введение
Список используемых сокращений
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Триозы - моносахариды растений
1.2. Биосинтез триоз в растениях
1.3. Физиологическая роль триоз в растениях
1.4. Влияние внешних факторов на образование триоз в растениях
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования
2.2. Метод количественного анализа триоз
2.3. Условия освещения растений
Глава 3. Экспериментальные данные
3.1. Концентрационный уровень триоз у растений разных видов
3.2. Влияние света на триозы дыхательного метаболизма
3.3. Влияние органических кислот цикла Кребса на образование триоз в листьях ячменя в связи с освещением
3.4. Влияние света различной интенсивности и времени освещения на накопление триоз в зеленых и альбиносных листьях ячменя
3.5. Влияние света различного спектрального состава на биосинтез триоз
Глава 4. Обсуждение результатов
Выводы
Библиографический список использованной литературы

Введение
Рост и развитие растений осуществляется под влиянием сложного комплекса одновременно действующих на них экологических факторов среды. Будучи открытой саморегулирующейся системой, растительный организм осуществляет перестройку физиологических процессов в ответ на воздействие тех или иных внешних факторов, и это отражается на биохимическом составе растений (Иванов, Пьянков, 1998). Из всего многообразия органических веществ, синтезируемых растениями, в обменных процессах растительной клетки важная роль принадлежит моносахаридам триозам - диоксиацетону и глицериновому альдегиду, которые в последнее время уже нашли практическое использование (Домбровская, Оверченко, 1988). Фосфорные эфиры данных соединений являются промежуточными продуктами в реакциях цикла Кальвина, гликолиза, окислительного пентозофосфатного пути, глюконеогенеза (Гудвин, Мерсер, 1986).
Участвуя в различных физиолого-биохимических процессах, триозы служат не только субстратами для образования углеводов (Keeling et al., 1983; Batz et al., 1992; Kang, Rawsthome, 1994a), жирных кислот (Kleppinger-Sparace et al., 1992; Sanchez, Mudd, 1993; Kang, Rawsthorne, 1994 b; Qi et al., 1994; Gupta, Singh, 1996), витаминов (Чупахина и др., 1997а,б), других веществ, но и осуществляют связь между важнейшими энергетическими процессами (Raghavendra et al., 1994). Изучение этих соединений, как одних из основных промежуточных продуктов фотосинтеза и дыхания, несомненно, имеет большое значение и в решении вопроса о соотношении данных процессов и, как следствие, определяет продуктивность растений.
Как показал анализ литературы, эндогенный пул триоз в различных видах растений непостоянен и зависит от многих факторов. В частности, имеются данные об изменении концентрации диоксиацетонфосфата в листьях

кукурузы в течение суток и о положительной корреляции ее со скоростью синтеза сахарозы (Hideaki et al., 1987).
Отмечено усиленное накопление метаболитов цикла Кальвина, в том числе и триозофосфатов у растений ячменя, зараженных мучнистой росой (Scholes et al., 1990; 1994). Аналогичные результаты получены и в опытах с листьями пшеницы (Wright et al., 1995).
Показано, что уровень фосфотриоз в листьях кукурузы и ячменя зависит от температурных условий (Labate, 1990).
Значительная роль в образовании фосфотриоз отводится минеральному питанию, особенно фосфорному, на что указывают многочисленные исследования. В частности, изучено влияние фосфорного питания на содержание триоз в листьях ячменя (Sicher, Kremer, 1988), проростках сои (Fredeen et al., 1990), зеленых растениях сахарной свеклы (Rao et al., 1989).
Одним из условий, определяющих образование триоз в растениях, является световой фактор. Тарчевским И.А. (1982) было показано, что при сильном снижении освещенности затормаживается восстановление 3-фосфоглицериновой кислоты в фосфоглицериновый альдегид. Отмечено также снижение уровня фосфотриоз в листовых дисках шпината в результате понижения интенсивности света (Stitt et al., 1984). Изучены изменения в содержании диоксиацетонфосфата в изолированных интактных хлоропластах шпината при смене света и темноты (Kaiser, Bassham, 1979).
В данных работах речь идет в основном о суммарном содержании триоз фотосинтетического и дыхательного метаболизма у растений в различных условиях. Роль света и особенно монохроматического в накоплении триоз дыхательного метаболизма практически не исследована.
Целью данного исследования явилось изучение влияния света на образование триоз в листьях растений. Для реализации цели были поставлены следующие задачи:

Разница в определяемых количествах триоз, как показано нами, объяснялась тем, что цветную реакцию с дифениламиновым реактивом дают не только триозы, но и сахароза значение оптической плотности растворов которой, может составлять 54% от оптической плотности растворов ДОА при равных их концентрациях (рис.2) и которая может накапливаться в растениях в больших количествах, так как является основной запасаемой формой углеводов в первичных листьях (Sicher et al., 1984).

Рис.2. Оптическая плотность растворов диоксиацетона и сахарозы разных концентраций, определенная спектрофотометрическим методом Карклиня и др.
Поэтому в дальнейшем проверялась возможность использования фотометрического метода Плакуновой и Кривенко для определения триоз в растительном материале. Этот метод предложен для анализа триоз в культуральной жидкости микроорганизмов. Авторы указывают на возможность ошибки при определении данным методом из-за реакции используемого реактива - ТТХ не только с триозами, но и с аскорбиновой кислотой (АК) и редуцирующими углеводами. В связи с этим нами определялась возможная величина ошибки метода, которую могут дать присутствующие в растительной вытяжке вышеуказанные соединения. В ходе проведенных экспериментов с чистыми растворами диоксиацетона и аскорбиновой кислоты удалось установить, что АК практически не мешает определению триоз, так как