Экологические аспекты накопления тяжелых металлов в высших водных растениях рода POTAMOGETON и возможность их использования в качестве источника бав

ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1 ГЛАВА .1.ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР................................................. 5
1.1. Механизмы поглощения и накопление тяжелых металлов в растительных организмах 5
1.2. Описание процесса сорбции металлов 8
1.3. Рдест. Ботаническое описание 9
1.3.1. Химический состав и фармакологические свойства рдестов. 10
1.4. Применение БАВ и их классификация 12
1.5. Биологическое значение металлов 14
1.6. Заключение по литературному обзору 15
ГЛАВА.2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 18
2.1. Объекты исследований 18
2.2. Методы исследований 22
2.3. Методика постановки эксперимента 23
ГЛАВА.3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 27
3.1. Установление содержания примесей в высших водных растениях рода Potamogeton и в среде их обитания 27
3.2. Исследования химического состава высших водных растений рода Potamogeton, воды и почвы в месте их произрастания 29
3.3. Расчет соотношения аккумуляции металла 32
3.4. Анализ динамики накопления тяжелых металлов в растениях рода Potamogeton 33
ВЫВОДЫ 35

Весь текст будет доступен после покупки

Биологически активные вещества (БАВ) — соединения, способные при небольших концентрациях оказывать выраженное воздействие на процессы жизнедеятельности. Одни БАВ выполняют свои функции внутри организма, участвуя в регуляции роста, развития, обмена веществ и т. д. Другие выделяются из организма в окружающую среду, влияя на особей того же вида или других видов.
Выделяют несколько групп биологически активных веществ витамины, алкалоиды, антибиотики и др. Вещества, входящие в состав той или иной группы, могут иметь разное химическое строение, однако выполняют сходные функции. Именно поэтому в основе классификации БАВ лежит их биологическая роль, а не химическая природа.
В растениях содержатся вещества, различающиеся и схожие по своему химическому составу: существуют как общие для всех высших растений (например, полисахариды, белки, соли), так и специфические для определенных растений.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА.1.ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Механизмы поглощения и накопление тяжелых металлов в растительных организмах

Процесс поглощения металлов растительным организмом является поэтапным процессом, с включением различных механизмов, приуроченных к определенным структурным компонентам тканей растений.
1. Обогащение ионами свободного пространства апопласта (происходящее за счет обменной адсорбции, диффузии, пассивной физико-химической адсорбции);
2. Преодоление мембранного барьера - проникновение ионов в симпласт;
3. Радиальное передвижение по тканям корня и сосудистым проводящим пучкам;
4. Активное включение поступающих ионов в метаболизм;
5. Вертикальное передвижение ионов по стеблям, черешкам и ветвящимся жилкам листьев;
6. Поступление в синтезирующие клетки, утилизация и реутилизация, отток в репродуктивные органы;
7. Транспорт ассимилятов и ионов вниз по флоэме, в корни.
При поступлении в корни тяжелых металлов наибольшее значение приобретают первые три этапа, а также передвижение ионов из корней в надземные органы растений. Важнейшим этапом в процессе поглощения растениями ионов металлов является преодоление ими структурного барьера - биологической мембраны. При этом происходит сочетание быстрой адсорбции с активным поглощением. Движение по свободному пространству и пассивное поглощение имеют большое значение при поступлении тяжелых металлов, особенно при повышенных концентрациях их в среде. Превалирование пассивного характера поступления возрастает для металлов, концентрация которых в среде является избыточной для растительного организма.
После поглощения ионы могут передвигаться в тканях корня как симпластическим, так и апопластическим путем. Оба пути транспорта могут сменять друг друга. Наряду с поглощением тяжелых металлов корневой системой возможен другой путь их поступления в растительный организм, а именно, адсорбция листовой поверхностью. Считается, что внекорневое поглощение химических элементов происходит по безбарьерному типу. Исходя из этого, загрязнение атмосферного воздуха тяжелыми металлами по сравнению с загрязнением почвы представляет большую опасность для растений. В то же время проникновение металлов в листья при их поглощении из воздуха зависит от многих причин. На верхней стороне листа наиболее активное поступление наблюдается под жилками и по его краям, а на нижней - в замыкающих клетках устьиц, околоустьичных клетках, эпидермальных волосках и над антиклинальными стенками клеток эпидермиса. Проявление токсического действия металлов в листьях в значительной мере зависит от их подвижности и локализации в тканях. Для того, чтобы противостоять избыточному поступлению тяжелых металлов, растения располагают системой защитных реакций и механизмов, выработанных в процессе эволюции и в ответ на изменение среды обитания.
При поступлении тяжелых металлов в растение из почвы первый барьер на их пути - это корневая система. Избыточная аккумуляция металлов разными видами растений ограничивается избирательной способностью корневого поглощения по отношению к определенным элементам Другим механизмом устойчивости к тяжелым металлам является ограничение поступления их из корней в надземную часть. Немаловажная роль в ограничении вертикального передвижения металлов принадлежит, вероятно, корневой шейке. В то же время высокое содержание металлов способно вызвать нарушение структуры клеточных мембран. Это, в свою очередь, может явиться дополнительным фактором усиления диффузного поступления тяжелых металлов в клетки растений. Селективная способность растений и наличие физиологических барьеров поглощения в корнях не всегда могут защитить растение от избыточного поступления тяжелых металлов. В таких случаях в работу включаются механизмы, способствующие аккумуляции тяжелых металлов в физиологически менее активных органах. В большинстве случаев наибольшее количество металлов локализуется в подземной и значительно меньше - в надземной частях растений. При этом у устойчивых видов, как правило, накапливается больше металлов в корнях, чем в надземной части. Таким образом, толерантность растений к металлам определяется не только наличием барьеров, ограничивающих их поступление, но и способностью регулировать их транспорт, в частности передвижение из корней в стебли и листья.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ГОСТ 33331-2015 Водоросли, травы морские и продукция из них. Методы определения массовой доли воды, золы и посторонних примесей.
2. ГОСТ 31413-2010 «Водоросли, травы морские и продукция из них. Правила приемки и методы отбора проб»
3. ГОСТ 31861-2012 «Вода. Общие требования к отбору проб»
4. ГОСТ 17.4.4.02-2017 «Охрана природы (ССОП)»
5. РД 52.18.685-2006 «Определение массовой доли металлов в пробах почв и донных отложений. Методика выполнения измерений методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии»

Весь текст будет доступен после покупки