Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Сентября 2013 в 18:21, дипломная работа
Целью нашей работы явилось исследование динамики пероксидазной и каталазной активности в тканях водного растения Ceratophyllum demersum L. при воздействии ионов ТМ, катионных СПАВ, повышенной температуры воды 36 °С и их сочетания, а также в период реабилитации, после удаления поллютантов из воды и снижения температуры до физиологической нормы.
Задачи исследования:
1. Определение пероксидазной и каталазной активности в тканях водного растения Ceratophyllum demersum L. при воздействии ионов свинца.
2. Определение пероксидазной и каталазной активности в тканях водного растения Ceratophyllum demersum L. при воздействии катионных СПАВ.
3. Определение пероксидазной и каталазной активности в тканях водного растения Ceratophyllum demersum L. при воздействии повышенной температуры.
4. Определение пероксидазной и каталазной активности в тканях водного растения Ceratophyllum demersum L. при сочетанном воздействии факторов.
Введение…………………………………………………………………… 3
1. Обзор литературы……………………………………………………….. 6
1.1. Система антиоксидантной защиты растений……………………….. 6
1.1.1. Строение, функции и локализация каталазы в тканях растений… 7
1.1.2. Особенности строения пероксидазы………………………………. 9
1.2. Влияние тяжёлых металлов на растительные организмы…...……... 18
1.3. Влияние синтетических поверхностно-активных веществ на растительные организмы ………………………………………………….
22
1.4. Влияние температуры на растительные организмы.……………… 24
1.5. Общие понятия о стрессе, стрессоре………………………………… 25
1.6. Роголистник погружённый..…………………………………………. 31
2. Экспериментальная часть………………………………………………. 34
2.1. Материалы и методика исследований………………………………. 34
2.1.1. Объект исследований………………………………………………. 34
2.1.2. Схема проведения эксперимента…………………………………... 34
2.1.3. Колориметрический метод определения активности пероксидазы (по А.М. Бояркину)…………………………………………………………
35
2.1.4. Метод определения активности каталазы (Королюк М. А.)…….. 36
2.1.5. Экстракция водорастворимых белков……………………………... 37
2.1.6 Определение количественного содержания белков………………. 37
2.2. Статистическая обработка полученных результатов………………. 38
2.3. Результаты исследований и их обсуждения………………………… 38
Выводы……………………………………………………………………. 52
Список использованных источников…………………………………….. 54
Приложение………………………………………………………………… 60
47. Николаев Л. А. Металлы в живых организмах. Москва: Просвещение, 1986. 127 с.
48. Новиков В. С., Губанов И. А. Атлас-определитель высших растений. М.: Просвищение, 1991. 240 с.
49. Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. 740 с.
50. Паршикова Т. В., Негруцкий С. Ф. Влияние поверхностно-активных веществ на водоросли (Обзор) // Гидробиол. журн., 1988. 24, № 6. С. 46–58.
51. Полевой В. В. Физиология растений. М.: Высшая школа, 1989. 301 с.
52. Полесская О. Г. Растительная клетка и активные формы кислорода: учебное пособие / Под ред. И.П. Ермакова. М: КДУ, 2007. 140 с.
53. Половникова М. Г. Экофизиология стресса. М.: Марийский гос. универ., 2010. 512 с.
54. Починок Х. Н. Методы биохимического анализа растений. Наукова думка, 1976. 336 с.
55. Прохорова Н. В., Матвеев Н. М., Павловский В. А. Аккумуляция тяжелых металлов дикорастущими и культурными растениями в лесостепном и степном Поволжье. Самара: Изд-во Самар. ун-та, 1998. 131 с.
56. Пчёлкин Ю. А., Благовещенский В. В. Определитель растений Среднего Поволжья, Л.: Наука, 1984. 392 с.
57. Раделов С. Ю. Всё об аквариумных растениях. СПб.: ООО «СЗКЭО кристалл», 2007. 128 с.
58. Рогожкин В. В. Пероксидаза как компонент антиоксидантной системы живых организмов. СПб.: ГИОРД, 2004. 240 с.
59. Сборник санитарно гигиенических нормативов и методов контроля вредных веществ в объектах окружающей среды. М., 1991. 100 с.
60. Серегин И. В., Иванов В. Б. Физиологические аспекты токсического
действия кадмия и свинца на высшие растения // Физиол. раст., 2001. Т. 48 . 485 с.
61. Ставская С. С., Удод В. М., Таранова А. А., Кривец И. А. Микробиологическая очистка воды от поверхностно-активных веществ. Киев: Наукова думка, 1988. 184 с.
62. Тарчевский И. А. Катаболизм и стресс растений. М.: Наука, 1993. 83 с.
63. Тахтаджян А. Л. Жизнь растений. М.: Просвещение, 1982. В 6-ти т. Т. 5(1). 512 с .
64. Титов А. Ф., Таланова В. В., Казнина Н. М. Устойчивость растений к тяжелым металлам. Институт биологии КарНЦ РАН. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2007. 172 с.
65. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию. М.: Мир, 1997. 232 с.
66. Филова В. А. Вредные химические вещества. Л.: Химия, 1988. 327 с.
67. Хомиберг К. Кронберг Б. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах. М.: БИНОМ Лаборатория знаний, 2007. 528 с.
68. Цирлинг М. Б. Аквариум и водные растения. СПб.: Гидрометиоиздат, 1990. 230 с.
79. Чиркова Т. В. Физиологические основы устойчивости растений.
СПб.: Изд-во СПбУ, 2002. 244 с.
70. Чупахина Г. Н. Физиологические и биохимические методы анализа растений. Практикум. Калининград: Калинингр. ун-т, 2000. 59 с.
71. Шакирова Ф. М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и её регуляция. Уфа: Гилем, 2001. 159 с.
72. Antosiewicz D. M. Adaptation of plants to an environment polluted with heavy metals // Act. Soc. Bot. Pol., 1992. Vol. 61. P. 281–299.
73. Effect of Lead and pH on Lead Uptake, Chlorophyll and
Nitrogen Content of Typha latifolia L. and Ceratophyllum
demersum L. // International journal of agriculture & biolog . № 4. P. 606-630.
74. Jouili H., Bouazizi H., Ferjani E. E. Plant peroxidases: Biomarkers of metallic stress // Acta Physiol. Plant, 2011. Vol. 33. P. 2075–2082.
75. Mishra S., Srivastava S., Tripathi R. D., Kumar R., Seth C. S., Gupta D. K. Lead detoxification by coontail (Ceratophyllum demersum L.) involves induction of phytochelatins and antioxidant system in response to its accumulation // Chemosphere, 2006. Vol. 65.
76. Plesnicar M., Bonner W. D., Storey B. T. Peroxidase associated with higher plant mitochondria // Plant Physiol. 1967. Vol. 42. No. 3. P. 366–370.
77. Reactive oxygen species in plant signaling / Ed. by L.A. Rio, A. Puppo. Berlin: Springer, 2009. 245 p.
78. Schützendübel A., Polle A. Plant responses to abiotic stresses: Heavy metal-induced oxidative stress and protection by mycorrhization // J. Exp. Bot., 2002. Vol. 53. No. 372. P. 1351–1365.
79. Veitch N. C. Horseradish peroxidase: A modern view of a classic enzyme // Phytochemistry. 2004. Vol. 65. No. 3. P. 249–259.
80. Ying G. G. Fate, behavior and effects of surfactants and their degradation products in the environment // Environ. Int. 2006. Vol. 32. No. 3. P. 417–431.
81. Willekens H., Chamnongpol S., Davey M. Catalase is a sink for H2O2 and is indispensable for stress defence in C3 plants // EMBO J. 1997. Vol. 16. No. 16. P. 4806–4816.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Пероксидазная и каталазная активность в тканях водного растения (М±m)
ПО активность |
Каталазная активность | |||
Контроль |
Опыт |
Контроль |
Опыт | |
уд.ед. / г белка |
уд.ед. / г белка |
уд.ед. / г белка |
уд.ед. / г белка | |
t 3 день инкубации |
9,172±0,182 |
8,113±0,271 |
0,038± 0,002 |
1,270 ± 0,002 |
t реабилитация от 3 суток |
2,345±0,037 |
3,103±1,388 |
0,083±0,023 |
0,048±0,025 |
Pb 3 день инкубации |
779,698±161,091 |
237,070±27,509 |
0,642 ± 0,001 |
0,348 ± 0,001 |
Pb реабилитация от 3 суток |
121,591±3,771 |
20,530±3,045 |
0,362±0,0001 |
0,522±0,002 |
ПАВ 3 день инкубации |
10,133±0,314 |
32,466±1,576 |
0,087±0,007 |
1,698±0,006 |
ПАВ реабилитация от 3 суток |
18,219±0,509 |
9,866±0,729 |
0,130±0.005 |
0,095±0,006 |
Pb + ПАВ 3 день инкубации |
17,284±0,425 |
53,731±1,426 |
0,067±0,001 |
0,361±0,002 |
Pb + ПАВ реабилитация от 3 суток |
3,617±0,214 |
94,809±3,623 |
0,071±0,010 |
1,028±0,011 |
Pb + t 3 день инкубации |
3,099±0,055 |
0,850±0,008 |
0,412±0,010 |
0,013±0,010 |
Pb + t реабилитация от 3 суток |
56,011±2,113 |
0,385±0,006 |
0,293±0,016 |
0,059±0,016 |
ПАВ + t 3 день инкубации |
14,826±6,630 |
17,758±0,441 |
0,173±0,005 |
0,659±0,009 |
ПАВ + t реабилитация от 3 суток |
7,213±0,234 |
6,808±0,388 |
0,042±0,008 |
0,126±0,013 |
Pb + ПАВ + t 3 день инкубации |
9,777±0,173 |
7,501±0,266 |
0,477±0,010 |
0,812±0,020 |
Pb + ПАВ + t реабилитацияот 3 суток |
4,204±0,266 |
3,296±0,046 |
0,372±0,012 |
0,381±0,011 |