Функціонування ферментів антиоксидантної системи захисту в репродуктивних органах Robinia pseudoacacia L. та Gleditsia triacanthos L. за впливу антропогенного забруднення - Дипломная работа

4.1 Активність супероксиддисмутази репродуктивних органів Robinia pseudoacacia L. та Gleditsia triacanthos L. за різних умов існуванняПерелік посиланьСучасну екологічну ситуацію в Україні можна охарактеризувати, як кризову, що формувалася впродовж тривалого періоду внаслідок зневажання обєктивними законами розвитку і поновлення природно-ресурсного комплексу України. Особливу небезпеку для живих організмів представляє техногенне забруднення навколишнього середовища - фактор, який може здійснювати стресові ситуації для існування багатьох організмів на значних територіях (Коршиков и др., 1995; Бессонова, 1999; Більчук, 2005; Мильнікова, 2001). Внаслідок цього, відбувається зменшення біорізновидностей живих організмів як на міжвидовому, так і внутрішньовидовому рівнях із-за загибелі окремих популяцій або змін в їхній структурі за рахунок передчасної елімінації найменш стійких індивідів (Коршиков и др., 1995; Смит, 1985). В 1990 році забруднення одного квадратного кілометра території України було в 6,5 рази вище, ніж в США, а території Донецько-Придніпровського регіону - в 6,3 рази вища, ніж в цілому по всій країні (Лукянчук, 2007). Найбільш небезпечними інгредієнтами аеротехногенного забруднення для рослин є оксиди сірки, нітрогену, карбону, а також аерозолі, які містять важкі метали - свинець, кадмій (Коршиков и др., 2005).Пізніше поліморфні СОД були виявлені і в інших рослинах (овес, горох, ячмінь, соя, амарант, люпин), причому в кожному з них різну кількість форм СОД. В останніх двох рослинах були присутні лише форми СОД з високою електрофоретичною рухливістю, а в кукурудзі - ще й з середньою і низькою рухливістю. На ячмені нами були вивчені дві форми СОД, обумовленні двома локусами: Sod S і Sod F, які контролюють фермент в повільно-і швидкорухомій зоні зімограмми. У процесі адаптації рослини до окислювального стресу рівень вмісту СОД може збільшуватися в залежності від виду рослини, стадії його розвитку та ступеня стресового впливу. У редокс відновленого стресу в клітинах накопичуються у великій кількості денатуровані білки, продукти пероксидного окислення ліпідів (ПОЛ), які можуть бути не тільки первинними медіаторами стресового впливу температурного чинника, але й індукторами відповідних захисних механізмів у рослинних клітинах.Пероксидаза - двохкомпонентний фермент, який являє собою сполучення активної групи, що вступає в хімічну взаємодію з субстратами і колоїдального білкового носію, який посилює каталітичну дію цієї групи (Андреева, 1988; Савич, 1989). Цей глобулярний білок діаметром 50А, який містить приблизно 43% ?-ділянок, в складі білкової частини молекули. Дію пероксидаз можна описати наступними реакціями: E - Fe3 - OOH- ДН2 пероксидаза E - Fe3 - O- ДН H2O Згідно з дослідженнями Фрому, механізм дії пероксидази нагадує реакції для трьох субстратів за типом пінг-понгу, де феноли - два незалежних субстрати, а перекис водню є третім субстратом. Ця властивість ферменту свідчить про принципову можливість участі пероксидази в нормальному диханні клітини шляхом активації кисню повітря для окислення звичайних субстратів дихання - метаболітів циклу Кребса пероксидаза, проявляючи різну ферментативну активність, може бути віднесена до числа регуляторних ферментів.За нормальних фізіологічних умов вона регулює вміст пероксиду водню в організмі, запобігає його токсичній дії, відіграє важливу роль у процесі старіння рослин (Колупаев и др., 2003; Лукаткин, 2002; Чиркова, 2002). Цей фермент з групи гідропероксидаз каталізує окисно-відновну реакцію, в ході якої із 2 молекул перекису водню утворюються вода і кисень: 2Н2О2 каталаза 2Н2О О2 Пероксид водню, що утворюється при двоелектронному відновленні кисню чи шляхом дисмутації супероксидних радикалів, руйнується каталазою. Вона каталізує двоелектронне відновлення Н2О2 до води, використовуючи пероксид водню як донор електрона: Е - Fe3 - OH- H2O2 каталаза E - Fe3 - OOH- H2O Каталаза переважно знаходиться в пероксисомах і гліоксисомах, позаклітинно каталаза знаходиться в незначних концентраціях.Вивчення реакції клена гостролистого та клена явора до дії вихлопних газів автотранспорту дало можливість оцінити спрямованість змін фізіолого-біохімічних показників за дії окислювального стресу і виявити роль окислювально-відновних ферментів в формуванні стійкості рослин. В урбанізованих екосистемах інгредієнти викидів автомобільного транспорту та промислових підприємств негативно впливають не лише на ріст і розвиток рослин, а й та насіння. Вивчення насіннєвої продуктивності рослин дає змогу оцінити фізіологічну пластичність біологічного виду за певних екологічних умов, визначити толерантність видів рослин до дії негативних факторів та запропонувати стійкий асортимент рослин для озеленення промислового міста (Приймак, 2009). Так, у деревних видів Acer platanoides L., A. pseudoplatanus L., A. negundo L., Sambucus nigra L., Aesculus hippocastanum L., Syringa vulgaris L., Robinia pseudoacacia L. за впливу аерогенних забрудників відмічається значне падіння інтенсивності

Вступ

1. Огляд літератури

1.1 Участь супероксиддисмутази в адаптаційних процесах рослинних організмів

1.2 Пероксидаза - як компонент ферментативного антиоксидантного захисту

1.3 Зміни активності каталази в рослинних обєктах за дії стресорів

1.4 Реакція антиоксидантних ферментів на стрес-чинники

1.5 Стан рослинності за умов дії техногенних чинників

1.6 Джерела антропогенного забруднення. Їх класифікація

2. Матеріали і методи досліджень

2.1 Обєкти та умови проведення досліджень

2.2 Методи досліджень

2.2.1 Визначення активності СОД

2.2.2 Визначення активності бензидин-пероксидази

2.2.3 Визначення активності каталази

2.2.4 Статистична обробка отриманих результатів

Перелік посилань