» »

Metall ionlarining o'simliklarga ta'siri. Ferment-metall-substrat uchlik komplekslari

Chiqarilgan yili: 1993

Janr: Toksikologiya

Format: DjVu

Sifat: Skanerlangan sahifalar

Tavsif: Metall ionlarining tirik organizmning hayotiy faoliyati - uning salomatligi va farovonligi uchun ahamiyati tobora oydinlashib bormoqda. Shuning uchun ham mustaqil soha sifatida uzoq vaqt davomida rad etilgan bioanorganik kimyo hozir tez sur'atlar bilan rivojlanmoqda. Past va yuqori molekulyar og‘irlikdagi biologik faol metall saqlovchi birikmalarni sintez qilish, barqarorlik va hosil bo‘lish konstantalarini, tuzilishini, reaktivligini aniqlash bilan bog‘liq ilmiy tadqiqot markazlari tashkil etilgan va ijodiy faoliyat olib bormoqda. Metall ionlari va ularning komplekslarining almashinuvi va tashilishini o'rganish orqali murakkab tabiiy tuzilmalar va ular bilan sodir bo'ladigan jarayonlarning yangi modellari ishlab chiqiladi va sinovdan o'tkaziladi. Va, albatta, asosiy e'tibor metall ionlari kimyosi va ularning hayotiy roli o'rtasidagi munosabatlarga qaratiladi.
Hech shubha yo'qki, biz sayohatning boshida turibmiz. Aynan shu so'zlarning keng ma'nosida koordinatsion kimyo va biokimyoni bog'lash maqsadida bioanorganik kimyoning keng sohasini qamrab olgan "Biologik tizimlardagi metall ionlari" turkumi yaratilgan. Shunday qilib, bizning turkumimiz kimyo, biokimyo, biologiya, tibbiyot va fizikaning tarixan shakllangan sohalari o'rtasidagi to'siqlarni yo'q qilishga yordam beradi deb umid qilamiz; Fanning fanlararo sohalarida ko'plab ajoyib kashfiyotlar bo'lishini kutamiz.
Agar "Metal ionlarining zaharliligi bo'yicha ba'zi savollar" kitobi ushbu sohadagi yangi faoliyatga turtki bo'lsa, u yaxshi maqsadga xizmat qiladi, shuningdek, mualliflar tomonidan sarflangan mehnatdan mamnun bo'ladi.

"Metal ionlarining toksikligining ba'zi masalalari"


G. Sposito. Potentsial xavfli iz metallarning tarqalishi

  1. Potentsial xavfli iz metallar
  2. Metall ionlarining toksikligi va atom tuzilishi

Mikro metallarning atmosfera, gidrosfera va litosferada tarqalishi

  1. Atmosfera kontsentratsiyasi
  2. Gidrosferadagi konsentratsiya
  3. Litosferadagi kontsentratsiya
Metallni boyitish va metallni uzatish
  1. Metallni boyitish omillari
  2. Metall uzatish tezligi
R. Martin. Zaharli metall ionlarining bioanorganik kimyosi
Metall ionlarining zarurligi va toksikligi
Metall ionlarining xossalari
  1. Ion radiuslari
  2. Barqarorlik seriyasi
  3. Metall birikmalarining barqarorligini solishtirish
  4. Metall ionlarining gidrolizi
  5. Qattiq va yumshoq kislotalar va asoslar
  6. Barqarorlikning pH-ga bog'liqligi
  7. Imtiyozli metall ionlarini bog'lash joylari
  8. Ligand almashinuv kurslari

Metall ionlari sharhi

  1. Ishqoriy metallar ionlari
  2. Litiy
  3. Magniy
  4. Kaltsiy
  5. Bariy va stronsiy
  6. berilliy
  7. Lantanidlar
  8. alyuminiy
  9. Molibden
  10. Marganets
  11. Temir
  12. Kobalt
  13. Nikel
  14. kadmiy
  15. Merkuriy
  16. Talyum
  17. Qo'rg'oshin
Metalllarning tanaga ta'sir qilish usullari
E. Eyxenberger. Suv ekotizimlarida metallarga bo'lgan ehtiyoj va toksiklik o'rtasidagi bog'liqlik
Kerakli metallar
  1. Kerakli metallarga qo'yiladigan talablar
  2. Tabiiy muhitda metallarning etishmasligi
Metalllarni qabul qilish va singdirish
  1. Metalllarni qabul qilish
  2. Metallni qabul qilish uchun oziq-ovqat va ichimlik suvining roli
  3. Suvda yashovchi organizmlar tomonidan ajratilgan xelatlovchi moddalarning roli
Haddan tashqari muhim metallar natijasida zaharlanish
  1. Metall zaharlanish mexanizmi
  2. Muhim metallarga sezuvchanlik
  3. "Toksiklikning funktsional ifodalari
  4. Toksiklikka ta'sir qiluvchi ekologik omillar
Metalllarga chidamlilik
  1. Tabiatdagi bag'rikenglik
  2. Tolerantlik mexanizmi
Muhim metallarning suvli populyatsiyalarga ta'siri
  1. Oddiy quvvat zanjirlarini laboratoriya tadqiqotlari
  2. Murakkab yarim tabiiy populyatsiyadagi reaksiyalar
  3. Temir bilan asosiy metallarning o'zaro ta'siri
G.K. Pagenkopf. Metall ionining turi va uning suv tizimlarida toksikligi
Kimyoviy toksiklik modeli
Modelning mis toksikligiga qo'llanilishi
Modelni kadmiy toksikligiga qo'llash
Modelni qo'rg'oshinning toksikligiga qo'llash
Sinkning toksikligiga modelni qo'llash
F.T. Bingham, F.D. Perya, V.M. Jerell. Ekinlarda metallarning toksikligi
kadmiy
  1. Tuproqdagi kadmiy birikmalari
  2. Kadmiyning mavjudligi
  3. Cu, Ni va Zn bilan solishtirganda Cd ning toksikligi
  4. Tuproqdagi CD tarkibini tuzatish
Mis
  1. Tuproqdagi mis birikmalari
  2. O'simliklar uchun misning mavjudligi
  3. Semptomlar va diagnostika
  4. Tuproqdagi Cu tarkibini tuzatish
Sink
  1. Tuproqdagi sink birikmalari
  2. O'simliklar uchun sinkning mavjudligi
  3. Semptomlar va diagnostika
  4. Tuproqdagi Zn tarkibini tuzatish
Marganets
  1. Tuproqdagi marganets birikmalari
  2. O'simliklar uchun qulaylik
  3. Semptomlar va diagnostika
  4. Tuproqdagi marganets tarkibini tuzatish
Nikel
  1. Nikelning tuproqdagi shakllari
  2. O'simliklar uchun qulaylik
  3. Semptomlar va diagnostika
  4. Tuproqdagi nikel miqdorini tuzatish
P.B. Hammond, E.K. Xalq. Odamlar va hayvonlarda metall ionining toksikligi
Qo'rg'oshin
  1. Umumiy jihatlar
  2. Qo'rg'oshinning organizmda so'rilishi, tarqalishi va chiqarilishi
  3. Qo'rg'oshin toksikligi
Arsenik
  1. Umumiy jihatlar
  2. Mishyakning organizmda so'rilishi, tarqalishi va chiqarilishi
  3. Arsenik toksikligi
Vanadiy
  1. Umumiy jihatlar
  2. Vanadiyning organizmda so‘rilishi, tarqalishi va chiqarilishi
  3. Vanadiyning toksikligi
Merkuriy
  1. Umumiy jihatlar
  2. Organizmda simobning so'rilishi, tarqalishi va chiqarilishi
  3. Simob toksikligi
kadmiy
  1. Umumiy jihatlar
  2. Organizmda kadmiyning so'rilishi, tarqalishi va chiqarilishi
  3. Kadmiy toksikligi
Nikel
  1. Umumiy jihatlar
  2. Nikelning organizmda so'rilishi, tarqalishi va chiqarilishi
  3. Nikel toksikligi
Chromium
  1. Umumiy jihatlar
  2. Xromning organizmda so'rilishi, tarqalishi va chiqarilishi
  3. Xromning toksikligi
Uran
  1. Umumiy jihatlar
  2. Uranning organizmda so‘rilishi, tarqalishi va chiqarilishi
  3. Uranning toksikligi
XONIM. Fox, P.M. Yoqub. Inson oziq-ovqatlari va metall ionlarining toksikligi
Qo'shma Shtatlardagi oziq-ovqat iste'moli va ovqatlanish holati
Selen
  1. Organizmning zaruriyati, funktsiyalari, etishmovchilik oqibatlari va ehtiyojlari
  2. Tanadagi so'rilishi, metabolizmi va chiqarilishi
  3. Selenning hayvonlarga toksikligi
  4. Selenning odamlarga toksikligi
  5. Selenning inson oziq-ovqat komponentlari bilan o'zaro ta'siri
Sink
  1. Zaruriyat, funktsiya, etishmovchilik oqibatlari, ehtiyoj
  2. Ortiqcha ruxning hayvon organizmiga ta'siri
  3. Ortiqcha sinkning inson tanasiga ta'siri
  4. Sinkning inson oziq-ovqat komponentlari bilan o'zaro ta'siri
Alan Leonard. Og'ir metallardan kelib chiqqan xromosoma anomaliyalari
Periferik qon limfotsitlarida genetik o'zgarishlar
  1. Periferik qon limfotsitlar tizimining umumiy xususiyatlari
  2. Klastojenlardan kelib chiqqan strukturaviy xromosoma anomaliyalari
  3. Opa-singil xromatid almashinuvi
  4. Limfotsitlar madaniyatining sitogenetik tahliliga aralashish
Og'ir metallarga duchor bo'lganlar uchun sitogenetik monitoring natijalari
  1. Arsenik
  2. kadmiy
  3. Qo'rg'oshin
  4. Merkuriy
  5. Nikel
  6. Boshqa metallar
M. Kosta, J. D. Xek. Metall ionlarining kanserogenligi
Metall ionlarining hujayra o'zlashtirilishi va hujayra ichidagi tarqalishi
  1. Metall zarrachalarning selektiv fagotsitozi
  2. Metall ionlarining o'zlashtirilishi va metallga kirish mexanizmining ahamiyati
  3. Yadro va yadroda kanserogen metall ionlarining lokalizatsiyasi
Kanserogen metallardan kelib chiqqan DNK shikastlanishi
Metall ionlarining hujayra o'sishi, replikatsiyasi va DNK ta'miriga ta'siri
Metalllarning o'simta faolligi va mutagenez va kanserogenez o'rtasidagi bog'liqlik
Ikki valentli metall ionlari tomonidan transformatsiya va kanserogenezni inhibe qilish
J. D. Xek, M. Kasta. Metall ionlarining in vitro toksikligini baholash usullari
  1. In vitro toksikologiya
  2. In vitro tizimlarida metall ionlari
Biokimyoviy usullar
  1. Metall ionlarining sitotoksikligini biokimyoviy baholash
  2. Metall ionlarining genotoksikligini biokimyoviy baholash
Mikrobiologik usullar
Sutemizuvchilar hujayra madaniyatidan foydalanish usullari
  1. Metall ionlarining sitotoksikligini baholash
  2. Metall ionining "genotoksikligini" baholash
G. Seiler. Izlardagi toksik elementlarning tarkibi uchun biologik materiallarni tahlil qilishning ba'zi muammolari
Izlardagi elementlarni tahlil qilishning umumiy jihatlari
Asboblar va reaktivlarni tanlash
Namuna olish
  1. Suyuqlik namunalari
  2. To'qimalardan namuna olish
Saqlash, quritish, gomogenlash
Namunalar va alikvotlar olish
6. Namuna tayyorlash
  1. Kislota bilan davolash
  2. Komplekslash, ajratib olish va boyitish
  3. Mineralizatsiya
E. Nieboer, F.E. Rossetto, K.R. Menon. Nikel birikmalarining toksikligi
Inson tanasiga nikel ta'sir qilish manbalari
  1. Professional bo'lmagan manbalar
  2. Professional manbalar
Nikel karbonil bilan zaharlanish
  1. Nikelni karbonillash orqali tozalash
  2. Nikel ta'sirini klinik baholash va davolash
  3. Toksik ta'sirning patogenezi va mexanizmi
Nikelga yuqori sezuvchanlik
  1. Nikel kontakt dermatitining klinik jihatlari
  2. Nikel kontakt dermatitining immun mexanizmi
  3. Nikel ta'sirida kasbiy astma
Nikelning kanserogenligi
  1. Epidemiologik ma'lumotlar va hayvonlar tajribalari
  2. Nikel karsinogenez omillari va modelini aniqlash
Genlarga ta'sirining toksikologiyasi
  1. Tadqiqot maqsadlari
  2. Prokaryotik va eukaryotik sistemalarda mutagenlik
  3. Sutemizuvchilar hujayra madaniyatining transformatsiyasi
  4. Xromosoma va DNK anormalliklari va ular bilan bog'liq ta'sirlar
Nikelning tanaga boshqa ta'siri
  1. Buyrak toksikligi
  2. Ko'payish va rivojlanishga ta'siri
  3. Immunotoksiklik
  4. Kardiotoksisite
D. Kerr, M.K. Palata. Alyuminiy zaharlanishi: uning klinik ta'rifi tarixi
Alyuminiyning toksikligini aniqlash tarixi
  1. Atrof muhitda alyuminiy
  2. Buyrak etishmovchiligida ortiqcha alyuminiyning roli haqida
Alyuminiy sabab bo'lgan kasallikni aniqlash
  1. Dializ ensefalopatiyasi
  2. Dializ osteodistrofiyasi
  3. Paratiroid funktsiyasini bostirish
  4. Mikrositik anemiya
Buyrak etishmovchiligida alyuminiy zaharlanishini tartibga solish
  1. Suvni tozalashni joriy etish
  2. Alyuminiy gidroksid o'rnini bosuvchi moddalar
  3. Boshqa manbalarni qidirish
JANOB. Uills, J. Savori. Alyuminiy toksikligi va surunkali buyrak etishmovchiligi
Alyuminiy manbalari
  1. Alyuminiy o'z ichiga olgan preparatlar
  2. Dializat
Oshqozon-ichak traktida alyuminiyning so'rilishi

    Hayot metallari haqida tushuncha. Natriy va kaliy. Atomlarning tuzilishi va hujayradan tashqari va hujayra ichidagi muhitda ularning tarkibini aniqlaydigan kationlarning hidratsiyasi xususiyatlari.

Hayot metallari– oʻn element: K, Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo. Ularning tanadagi ulushi 2,4% ni tashkil qiladi. Tanadagi barcha tirik metallar erkin kationlar shaklida yoki bioligandlar bilan bog'langan kompleks hosil qiluvchi ionlardir. Ular metabolizmda faol ishtirok etadilar.

Natriy va kaliy- IA guruhining elementlari. Ushbu guruh elementlarining atomlari tashqi qatlamdagi s-pastki sathida bitta elektronga ega bo'lib, ular birikmalardagi sherikga berishga moyil bo'lib, eng yaqin asil gazning elektron konfiguratsiyasi bilan barqaror simmetrik monokatsiyalarni hosil qiladi.

Elektron strukturaning barqarorligi va Na + va K + kationlari yuzasida past musbat zaryad zichligi tufayli ularning tashqi darajadagi erkin atom aholisi eng yaqin suv molekulalarining yolg'iz elektron juftlari bilan samarali ta'sir o'tkaza olmaydi. shuning uchun ular kationning hidratsion qobig'ida faqat elektrostatik tarzda saqlanadi. Shuning uchun natriy va kaliy kationlari suvli muhitda gidrolizga uchramaydi va amalda kompleks hosil qilish tendentsiyasini ko'rsatmaydi.

Natriy va kaliy kationlarining xossalaridagi asosiy farq ularning yuzasidagi musbat zaryad zichligidagi farq bilan bog'liq: Na + kationida u yuqoriroq, shuning uchun uning elektrostatik maydoni suv molekulalarini kuchliroq ushlab turadi. Natijada natriy kationi musbat, kaliy kationi esa manfiy hidratsiya bilan xarakterlanadi. Bu, Valeriy Ivanovich Slesarevning so'zlariga ko'ra, nima uchun Na + va K + kationlari tirik tizimlarda antagonist ekanligini va nima uchun kaliy kationlari asosan hujayra ichidagi va natriy kationlari - hujayralararo suyuqliklarning tarkibiy qismi ekanligini tushuntirishi mumkin.

Hujayra ichidagi K+ ionlarining konsentratsiyasi taxminan 35 baravar yuqori. Undan tashqarida va hujayradan tashqari suyuqlikdagi Na + ionlarining kontsentratsiyasi hujayra ichidagiga qaraganda 15 baravar yuqori. Ko'pgina muhim biologik jarayonlarni amalga oshirish uchun energiya sarfini talab qiladigan ushbu ionlarning bunday notekis taqsimlanishini doimiy ravishda ushlab turish kerak, chunki ionlarning membrana orqali o'tishi ularning kontsentratsiyasi gradientiga qarshi sodir bo'lishi kerak. Bu kaliy natriy nasosi yordamida amalga oshiriladi, u bitta ATP molekulasining gidrolizlanish energiyasi tufayli hujayradan uchta Na + kationini olib tashlaydi va hujayraga ikkita K + kationini yuboradi. O'tkazilgan elektr zaryadlarining nomutanosibligi tufayli membrananing ichki yuzasi manfiy, tashqi yuzasi esa musbat zaryadlanadi.

K ionlarining hujayra ichidagi yuqori konsentratsiyasi birinchi navbatda hujayra ichidagi osmotik bosimni, ribosomalarda oqsil sintezi uchun fermentativ tizimlarning faollashishini va uglevodlarning oksidlanishini ta'minlaydi. Eritrositlarda K ionlari gemoglobin va oksigemoglobin bufer tizimlarining ishida ishtirok etadi va shu bilan uglerod oksidining karbonat angidraz fermentini faollashtiradi.

K+ va Na+ ionlari faollashtirish kaliy-natriy pompasini energiya bilan ta'minlaydigan hujayra membranalarining adenozin trifosfataza (ATP-aza). Ushbu ionlar markaziy asab tizimining (CNS) faoliyatiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Miya yarim korteksining hujayralarida Na + ionlarining ortiqcha bo'lishi depressiyani keltirib chiqaradi, ya'ni. markaziy asab tizimining faoliyatini inhibe qilish. Bu hujayralardagi K kationlarining ko'p bo'lishi, aksincha, markaziy asab tizimini qo'zg'atib, manik holatni keltirib chiqaradi.

Darslik: 338–341.

    Magniy va kalsiy, atom tuzilishi va ularning ionlarining gidratlanish xususiyatlari. Magniy va kaltsiy kationlarining organizmdagi mavjud bo'lish shakllari, joylashishi va roli. Suyak to'qimalarining shakllanishi va yo'q qilinishi reaktsiyasi va uning funktsiyasi.

Voyaga etgan odamning tanasida taxminan 20 g magniy kationlari va 1000 g kaltsiy mavjud. Magniy kationlarining yarmi va kaltsiyning deyarli 99% suyak to'qimalarida, qolganlari yumshoq to'qimalarda joylashgan. Magniy kationlariga kunlik ehtiyoj taxminan 0,3 g, kaltsiy - 1 g, homiladorlik davrida ayollarda esa kaltsiy kationlariga bo'lgan ehtiyoj 3-4 marta ortadi.

Magniy va kaltsiy davriy sistemaning IIA guruhining elementlari hisoblanadi. Bu guruh elementlarining atomlari nas-pastki qavatning tashqi qatlamida ikkita elektronga ega (12 Mg: 3s 2; 20 Ca: 4s 2), ular birikmalardagi sherikga berilishga moyil.

Suvli muhitda magniy va kaltsiy kationlarining xossalarining farqi ularning yuzasida musbat zaryad zichligining farqiga bog'liq. Mg 2+ kationi Ca 2+ ga qaraganda kichikroq radiusga ega bo'lganligi sababli (mos ravishda 66 va 99), u yaxshi hidratlanadi va bundan tashqari, uning tashqi darajadagi erkin atom orbitallari, shu jumladan 3d-orbitallari yolg'iz bilan o'zaro ta'sir o'tkazishga qodir. juda barqaror akvakomplekslarni hosil qiluvchi suv molekulalarining elektron juftlari 2+.

Kaltsiy kationiga nisbatan magniy kationi kovalent aloqalar hosil qilishga qodir. Shu munosabat bilan, magniy kationlari, kaltsiy kationlaridan farqli o'laroq, gidrolizga qodir:

Mg 2+ +H 2 O⇌ Mg(OH) + + H +

Suyaklardan tashqarida joylashgan magniy kationlarining asosiy qismi hujayralar ichida to'plangan. Magniy ionlari hujayra ichidagi osmotik bosimni saqlashda muhim rol o'ynaydi. Qondagi magniyning asosiy qismi ionlashtirilgan shaklda, ya'ni. akvaion shaklida (55-60%), taxminan 30% oqsillar bilan bog'liq va 10-15% fosfolipidlar va nukleotidlar bilan murakkab birikmalarning bir qismidir.

Murakkab hosil bo'lishi tufayli magniy kationlari fermentativ jarayonlarning asosiy faollashtiruvchilaridan biri hisoblanadi. Shunday qilib, ular oksidlovchi fosforlanish, DNK replikatsiyasi va suyak mineralizatsiyasi fermentlarini faollashtiradi.

Magniy ionlaridan farqli o'laroq, kaltsiy kationlari asosan hujayralararo suyuqliklarda to'plangan. Kaltsiy almashinuvi paratiroid va qalqonsimon bez gormonlari, shuningdek D vitamini tomonidan boshqariladi.

Suyak to'qimalarining asosiy mineral komponenti kaltsiy vodorod fosfatdir

Ca 5 (PO 4) 3 OH (gidroksiapatit). Suyak to'qimasi biologik suyuqliklarda Ca 2+ ionlarining kontsentratsiyasini ma'lum darajada ushlab turishini ta'minlaydi, shuning uchun uni organizm uchun kaltsiy buferi deb hisoblash mumkin.

Yilni suyak to'qimasi (ixcham modda) suyak hosil qiluvchi ikki turdagi suyak to'qimasidan biridir. Suyakning qo'llab-quvvatlovchi, himoya funktsiyalarini ta'minlaydi, kimyoviy elementlarning ombori bo'lib xizmat qiladi.

Yilni modda ko'pchilik suyaklarning korteksini hosil qiladi. Bu shimgichli moddaga qaraganda ancha zichroq, og'irroq va kuchliroqdir. Yilni suyak to'qimasi inson skeletining umumiy og'irligining taxminan 80% ni tashkil qiladi. Yilni moddaning asosiy strukturaviy va funktsional birligi osteondir.

Darslik: 341 – 344.

    Temir va kobalt, atom tuzilishi va xarakterli oksidlanish darajalari. Bu metallar birikmalarining kislota-asos, oksidlanish-qaytarilish va kompleks hosil qilish xossalari. Bu metallar birikmalarining tirik organizmdagi roli.

Inson tanasida taxminan 5 g temir va 1,2 mg kobalt mavjud. Temirning katta qismi (70%) qon gemoglobinida to'plangan; Kobaltning 14% suyaklarda, 43% mushaklarda, qolgani esa yumshoq to'qimalarda bo'ladi. Kundalik temir miqdori 10-20 mg, kobalt esa 0,3 mg.

Temir va kobalt– elektron konfiguratsiyali davriy sistemaning VIIIB guruhining 4-davr elementlari 26 Fe: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 ; 27 Co: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 4s 2

Temir va kobalt uchun eng xarakterli oksidlanish holatlari +2 va +3.

Suvli eritmalarda Fe 2+, Fe 3+, Co 2+ va Co 3+ kationlari oltita koordinatsion akvakomplekslarni hosil qilish uchun gidratlanadi.

Fe 2+ kuchli qaytaruvchi moddadir, hatto havo kislorodi bilan ham oksidlanishi mumkin.

Co 3+ shu qadar kuchli oksidlovchi moddadirki, u hatto suvni ham oksidlaydi:

4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3

2Co 2 (SO 4) 3 + 2H 2 O = 4CoSO 4 + 2H 2 SO 4 + O 2

Temir va kobalt oksidlari va gidroksidlari, oksidlanish darajasidan qat'i nazar, zaif amfoter xususiyatga ega bo'lib, asosiy xususiyatlar ustunlik qiladi, ayniqsa ikki valentli holatda, o'zaro ta'sir faqat ishqorlarning konsentrlangan eritmalari bilan sodir bo'lganda va qizdirilganda.

Temir va kobalt kationlari murakkab shakllanishga juda moyil. Katta ehtimol bilan ular uchun muvofiqlashtirish raqami olti:

Kompleksatsiya temir va kobalt kationlari kuchli, lekin bir xil ligandlar bilan oksidlangan va qaytarilgan shakllar komplekslarining barqarorligi nisbatiga qarab ularning oksidlanish-qaytarilish xossalariga turlicha ta'sir qiladi.

Kompleksatsiya Suv molekulalariga qaraganda faolroq ligandlarga ega Co 3+ uni suvli eritmalarda barqaror qiladi.

Kobalt, organizm uchun muhim mikroelementlardan biri. Bu vitamin B 12 (kobalamin) tarkibiga kiradi. Kobalt gematopoezda, asab tizimi va jigar funktsiyalarida, fermentativ reaktsiyalarda ishtirok etadi. Inson tanasida har bir kilogramm vazn uchun 0,2 mg kobalt mavjud. Kobalt bo'lmasa, akobaltoz rivojlanadi.

Tirik organizmlarda temir kislorod almashinuvi (nafas olish) jarayonlarini katalizlovchi muhim iz element hisoblanadi. Odatda temir fermentlarga gem deb ataladigan kompleks shaklida kiradi. Xususan, bu kompleks qondagi kislorodni inson va hayvonlarning barcha organlariga tashishni ta'minlaydigan eng muhim oqsil bo'lgan gemoglobinda mavjud. Va u qonni o'ziga xos qizil rangga bo'yadi.

Katta guruh bor 50 ga yaqin tur, temir o'z ichiga olgan fermentlar - sitoxromlar, temir Fe 3+ + e -   Fe 2+ oksidlanish darajasini o'zgartirib, nafas olish zanjirida elektron ko'chirish jarayonini katalizlaydi.

Darslik: 349 – 352.

1

Og'ir metallar ionlarining (Pb2+, Co2+, Zn2+) sog'lom odam va turli bemorlarning qonida eritrotsitlarning membrana barqarorligiga ta'siri o'rganildi. Og'ir metall ionlari qizil qon hujayralarining membrana barqarorligini pasayishiga olib kelishi aniqlandi. Eritrotsitlar chidamliligining pasayishi metall ionlarining kontsentratsiyasi va ta'sir qilish muddatiga bog'liq: konsentratsiya va ta'sir qilish vaqti qanchalik yuqori bo'lsa, eritrotsitlar zichligi shunchalik kamayadi. Kasalliklarni tekshirishda (o'tkir pnevmoniya, qalqonsimon bez shishi, diabetes mellitus) bemorlarning qizil qon hujayralarining kislotali gemolizga chidamliligining pasayishi kuzatiladi. Kislota gemolizining tezligi bemorning qizil qon hujayralarida sog'lom odamning qizil qon tanachalari bilan solishtirganda kamayadi va kasallikning tabiatiga bog'liq. Olingan ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, eritrotsitlarning fizik-kimyoviy tarkibidagi o'zgarishlar, ularning qarshiligining o'zgaruvchanligi bilan namoyon bo'ladi, og'ir metallar ionlari ta'sirida eritrotsitlar membranasining shikastlanishi natijasidir.

qizil qon hujayralari

og'ir metall ionlari

1. Bolshoy D.V. In vitro Zn, Cd, Mn va Pb ta'sirida metallarning turli qon fraktsiyalari o'rtasida taqsimlanishini o'rganish // Transport tibbiyotining dolzarb muammolari. – 2009. – T.18, 4-son. – 71–75-betlar.

2.Gitelzon M.I. Eritrogramlar qonni klinik tekshirish usuli sifatida / M.I. Gitelzon, I.A. Terskov. – Krasnoyarsk: SSSR Fanlar akademiyasining Sibir filiali nashriyoti, 1954. – 246 p.

3. Novitskiy V.V., turli xil kelib chiqadigan patologiyalarda eritrotsitlar membranasining molekulyar buzilishlari muammoning / so'rg'ichning konturiga tananing tipik reaktsiyasi // Sibir tibbiyoti byulleteni. – 2006. – T.5, 2-son. – 62–69-betlar.

4. Oxrimenko S.M. Triptofanning kobalt va simob tuzlari tufayli oksidlovchi stress ostida hayvonlarda azot almashinuvining ba'zi ko'rsatkichlariga ta'siri // Dnepropetrovsk universiteti axborotnomasi. Biologiya, ekologiya. – 2006. – T.2, 4-son – B. 134–138.

5.Trusevich M.O. Og'ir metallar ta'sirida eritrotsitlarning gemolizini o'rganish. Chernobildan keyingi davrda inson ekologiyasi va ekologik muammolar // respublika materiallari. ilmiy konferentsiyalar. – Minsk, 2009. – B. 50.

6. Tugarev A.A. Kadmiyning eritrotsitlarning morfofunksional xususiyatlariga ta'siri: mavhum. dis. ... dr. biol. Sci. – M., 2003. – 28 b.

7.Davidson T., Ke Q., Kosta M. Zaharli metallarni asosiy birikmalarning molekulyar/ionli mimikriyasi bilan tashish. – In: Metallar toksikologiyasi bo'yicha qo'llanma / ed. Muallif: G.F. Nordberg va boshqalar. – 3-d nashr. – akad. bosing. – London/Nyu-York/Tokio, 2007. – bet. 79–84

So'nggi paytlarda og'ir metal ionlarining inson qizil qon hujayralarining barqarorligiga ta'sirini o'rganishga katta e'tibor qaratilmoqda.

Og'ir metallarning toksik ta'sirining asosiy maqsadi biologik membranadir.

Eritrotsitlar turli xil agentlar ta'sirida hujayra membranasida sodir bo'ladigan jarayonlarni o'rganish uchun universal modeldir. Insonning tabiat bilan tabiiy munosabatlari jarayonida duch keladigan turli xil kimyoviy stimullar ta'sirida eritrotsitlarning morfofunksional parametrlarining o'zgarishini batafsil o'rganish bizga yuzaga kelishi mumkin bo'lgan oqibatlarni to'liqroq aniqlash va ularni tuzatishning eng samarali usullarini aniqlash imkonini beradi. ekologik va kimyoviy muhit omillarining ta'siri. Turli xil og'ir metal birikmalarining toksik ta'siri asosan tana oqsillari bilan o'zaro ta'sirga bog'liq, shuning uchun ular oqsil zahari deb ataladi. Shunday metallardan biri kadmiydir.

A.A. Tugarev odamlar va hayvonlarning periferik qonidagi eritrotsitlarning morfofunksional parametrlariga kadmiy ionlarining toksik ta'sirini baholash uchun informatsion mezonlar to'plamini taklif qildi.

D.V. In vitro sharoitida Zn, Cd, Mn, Pb ta'sirida metallarning turli qon fraktsiyalari o'rtasida taqsimlanishi keng o'rganilgan. Muallif qondagi metallarning albuminga ustunlik bilan bog'lanishi haqidagi adabiyot ma'lumotlarini tasdiqladi. Penetratsion qobiliyatiga ko'ra, o'rganilgan metallar Cd > Mn > Pb > Zn taqsimlangan.

Qon hujayralarining tashqi membranasi metall ionlarini bog'lashi mumkin bo'lgan funktsional guruhlarga boy.

Ikkilamchi metall bog'lashning biologik roli juda xilma-xil bo'lib, metallning tabiatiga ham, uning konsentratsiyasiga va ta'sir qilish vaqtiga bog'liq.

S.M. asarlarida. Oxrimenko hayvonlarga CaCl va HgCl2 tuzlarini yuborgandan keyin eritrotsitlarning gemoliz darajasining oshishini ko'rsatdi.

Kobalt ionlari to'g'ridan-to'g'ri lipid peroksidatsiyasini (LPO) boshlashi va temirni gem va gemoproteinlardan siqib chiqarishi mumkin, simobning ta'sir qilish mexanizmi esa oqsil va oqsil bo'lmagan tiollarning SH guruhlarini bog'lashdir. Oldindan kiritilgan triptofan kobalt xloridning kiritilishi natijasida yuzaga kelgan eritrotsitlarning spontan gemolizining kuchayishini qisman cheklaydi. Organizmga simob xlorid kiritilganda bunday ta'sirning yo'qligi simob ionlarining membrana oqsillarining tio guruhlari uchun yuqori yaqinligi bilan bog'liq bo'lgan boshqa mexanizm mavjudligini ko'rsatadi.

M.O. Trusevich 0,008 dan 1 mM gacha bo'lgan yakuniy konsentratsiyalarda og'ir metallarning (Co, Mn, Ni, Zn xloridlari) ta'sirini o'rgandi. Olingan natijalarga asoslanib, mualliflar 0,008 mM dan yuqori konsentratsiyadagi barcha og'ir metallar eritrotsitlar membranasining qarshiligiga toksik ta'sir ko'rsatadi, 0,04 mM kontsentratsiyasini hisobga olmaganda. Zn xlorid uchun eritrotsitlarning gemoliz darajasining pasayishi 0,04 mM konsentratsiyasida qayd etilgan.

Materiallar va tadqiqot usullari

Ushbu ishda biz og'ir metallarning (Pb2+, Co2+, Zn2+) sog'lom odam va turli bemorlar (qandli diabet, qalqonsimon bez shishi, o'tkir pnevmoniya) qizil qon tanachalarining membrana barqarorligiga ta'sirini o'rgandik.

Tajribalar uchun barmoqdan olingan qon ishlatilgan. 2 ml fiziologik eritmada 20 mm3 qon to'plangan.

Eritrogramma Gitelzon va Terskov tomonidan taklif qilingan kislotali eritrogrammalar usuli bo'yicha qurilgan.

Gemoliz kinetikasini kuzatish uchun KFK-2 fotoelektrik kolorimetri ishlatilgan. Eritrositlarning standart kontsentratsiyasi olindi, bu sharoitda optik zichligi 0,700 ni tashkil etdi.

Tadqiqot natijalari
va ularning muhokamasi

Og'ir metallarning eritmalari (Pb, Co, Zn xloridlari) eritrotsitlar suspenziyasiga 10-5 dan 10-3 M gacha yakuniy konsentratsiyalarda qo'shildi. Olingan namunalar 10-60 daqiqa davomida inkubatsiya qilindi. Keyin eritrotsitlarning optik zichligi og'ir metall ionlarining kontsentratsiyasi va ta'sir qilish vaqtiga qarab aniqlandi. Bundan tashqari, og'ir metallar ionlarining kontsentratsiyasiga qarab sog'lom odamning qonida va bemorlarning qonida eritrotsitlarning kislotali gemolizining kinetikasi o'rganildi. Ma'lumki, qizil qon hujayralarining membrana barqarorligi insonning yoshiga qarab o'zgaradi. Shu munosabat bilan qon olishda yosh hisobga olingan.

Ishlatilgan og'ir metal ionlari eritrotsitlarning membrana barqarorligiga ta'sir qilishi aniqlandi, bu ikkinchisining zichligi o'zgarishida namoyon bo'ladi. Shunday qilib, masalan, 60 daqiqa davomida 10-3 M konsentratsiyada Pb2+ ionlari ta'sirida eritrotsitlar suspenziyasining zichligi 90% ga, Co2+ va Zn2+ ionlari ta'sirida esa mos ravishda 70 va 60% ga kamayadi (harakat). vaqt 60 minut, konsentratsiyasi 10-3 M), ionlar bilan ishlov berilmagan eritrotsitlar suspenziyasining zichligi o'zgarmaydi.

Shunday qilib, eritrotsitlar suspenziyasining zichligi og'ir metallar ionlarining kontsentratsiyasi va ta'sir qilish muddatiga qarab o'zgarishi aniqlandi - kontsentratsiya va ta'sir qilish vaqti qanchalik yuqori bo'lsa, eritrotsitlar zichligi shunchalik kamayadi.

Sog'lom odam qonida eritrotsitlarning kislotali gemolizini tavsiflovchi eritrogrammadan ko'rinib turibdiki, gemolizning boshlanishi 2-daqiqada, gemolizning davomiyligi 8 minut, maksimal 6 minut. Og'ir metallar ionlari ta'sirida qonning kislotali gemoliz tezligi o'zgaradi. Shunday qilib, Pb2+ ionlari (konsentratsiyasi 10-3 M, ta'sir qilish vaqti 30 minut) ta'siriga uchragan qon namunalarining eritrogrammalarini solishtirsak, gemolizning o'rtacha 4 minut davom etishini va eritrotsitlarning maksimal tarqalishi 2 minutni tashkil etishini ko'rishimiz mumkin; Pb2+ va Co2+ ionlari bilan solishtirganda Zn2+ ionlari kuchsiz taʼsir koʻrsatadi, kislotali gemoliz 6,5 minut, maksimal 4 minut davom etadi (1, 2-rasm).

Taqdim etilgan ishda qandli diabet, qalqonsimon bez shishi va o'tkir pnevmoniya bilan og'rigan bemorlarda qizil qon tanachalarining kislotali gemolizining kinetikasi ham o'rganildi. Olingan ma'lumotlardan ko'rinib turibdiki, pnevmoniya va qalqonsimon bez o'smalari bilan og'rigan bemorlarning qonida past chidamli, o'rta chidamli eritrotsitlar guruhida to'planishi va yuqori chidamli eritrotsitlar sonining kamayishi kuzatiladi. Va diabetes mellitus bilan og'rigan bemorlarda o'ng tomonda qonning eritrogrammasi ko'tariladi. Bu qondagi eritropoez darajasining oshishini ko'rsatadi.

Ishda ishlatiladigan og'ir metal ionlarining bemorlarning qizil qon tanachalariga ta'siri har xil (3, 4, 5-rasm). Masalan, Zn2+ ionlari o'tkir pnevmoniya va qalqonsimon bez shishi bilan og'rigan bemorning qizil qon tanachalariga sog'lom odamning qizil qon tanachalariga nisbatan kuchli ta'sir ko'rsatadi. Bizning ma'lumotlarimiz turli lokalizatsiyadagi xavfli o'smalari bo'lgan bemorlarda o'tkazilgan tadqiqotlar natijalari bilan tasdiqlangan, ularda oqsil tarkibida aniq buzilishlar aniqlangan (past molekulyar og'irlikdagi polipeptidlar ulushi ortib, yuqori molekulyar og'irlikdagi polipeptidlar tarkibining pasayishi). oqsillar) va Zn2+ ionlari asosan past molekulyar og'irlikdagi oqsillar bilan bog'lanishi ham ko'rsatildi. Pb2+ ionlari bemorlar qonining eritrotsitlariga ta'sir qilganda, butun eritrogrammaning chapga siljishi kuzatiladi, shuning uchun eritrotsitlarning butun massasi barqarorligini yo'qotadi.

Guruch. 1. So2+ ionlari ta’sirida sog‘lom odam qonining eritrogrammasi:
EHM vaqti 30 min P< 0,5

Guruch. 2. Zn2+ ionlari ta’sirida sog‘lom odam qonining eritrogrammasi:
1 - nazorat qilish; 2 - 10-5 M; 3 - 10-4 M; 4 - 10-3 M.
EHM vaqti 30 min P< 0,5

Olingan ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, eritrotsitlarning fizik-kimyoviy tarkibidagi o'zgarishlar, ularning qarshiligining o'zgaruvchanligida namoyon bo'ladi, og'ir metallar ionlari ta'sirida eritrotsitlar membranasining shikastlanishi natijasidir. Og'ir metal ionlarining (Pb2+, Co2+, Zn2+) ta'siri ularning kontsentratsiyasiga, ta'sir qilish muddatiga va inson salomatligining oldingi holatiga bog'liq.

Guruch. 3. Og'ir metallar ionlari ta'siridan keyin pnevmoniya bilan og'rigan bemorlarning qonining eritrogrammasi:
1 - pnevmoniya bilan og'rigan bemorlarning qoni; 2 - Co2+ (10-5 M); 3 - Zn2+ (10-5 M); 4 - Pb2+ (10-5 M).
EHM vaqti 30 min P< 0,3

Guruch. 4. Qalqonsimon bez shishi bilan og'rigan bemorlar qonining eritrogrammasi
og'ir metallar ionlari ta'siridan keyin:
1 - qalqonsimon bez shishi bo'lgan bemorlarning qoni; 2 - Co2+ (10-5 M); 3 - Zn2+ (10-5 M); 4 - Pb2+ (10-5 M). EHM vaqti 30 min P< 0,4

Guruch. 5. Qandli diabet bilan og'rigan bemorlarning og'ir metallar ionlari ta'siridan keyin qonning eritrogrammasi:
1 - qandli diabet bilan og'rigan bemorlarning qoni; 2 - Zn2+ (10-5 M); 3 - Co2+ (10-4 M); 4 - Pb2+ (10-3 M).
EHM vaqti 30 min P< 0,3

Taqrizchilar:

Xalilov R.I.X., fizika-matematika fanlari doktori, Ozarbayjon Milliy Fanlar akademiyasi Radiatsiya muammolari instituti Radioekologiya laboratoriyasining yetakchi ilmiy xodimi, Boku shahri;

Huseynov T.M., biologiya fanlari doktori, Ozarbayjon Milliy Fanlar Akademiyasi Fizika instituti atrof-muhit biofizikasi laboratoriyasi mudiri, Boku.

Asar muharrir tomonidan 2012 yil 17 sentyabrda qabul qilingan.

Bibliografik havola

Kocharli N.K., Gummatova S.T., Abdullaev X.D., Zeynalova N.M. ORGANIZMNING NORMAL VA TURLI PATOLOGIYALARIDA ERITROTsitLARNING MEMBRANA BARQARORLIGIGA OG'IR METAL ionlarining TA'SIRI // Fundamental tadqiqotlar. – 2012. – 11-2-son. – B. 299-303;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=30524 (kirish sanasi: 17.12.2019). "Tabiiy fanlar akademiyasi" nashriyoti tomonidan chop etilgan jurnallarni e'tiboringizga havola etamiz.

O'zgaruvchan valentlikdagi metall ionlari (Fe2+, Cu+, Mo3+ va boshqalar) tirik organizmlarda ikki tomonlama rol o'ynaydi: ular bir tomondan juda ko'p miqdordagi fermentlar uchun zarur bo'lgan kofaktorlar bo'lsa, ikkinchi tomondan, ular uchun xavf tug'diradi. hujayra hayoti, chunki ularning mavjudligi yuqori reaktiv gidroksil va alkoksi radikallarining shakllanishini kuchaytiradi:

H202 + Me"n > OH' + OH" + Me(n+|)+

RAOOH + Erkaklar+ > 1O* + OH" + Me(n+|>+.

Shuning uchun xelat birikmalari (yunoncha "xelat" - "qisqichbaqa panjasi" dan) o'zgaruvchan valentlikdagi metall ionlarini (ferritin, gemosiderin, transferrinlar; seruloplazmin; sut va siydik kislotalari; ba'zi peptidlar) bog'laydi va shu bilan ularning parchalanishiga kirishini oldini oladi. Peroksidlarning reaktsiyalari organizmning antioksidant himoyasining muhim tarkibiy qismidir. Sarum oqsillari va hujayra retseptorlarini oksidlanishdan himoya qilishda xelatatorlar asosiy hisoblanadi, deb ishoniladi, chunki hujayralararo suyuqliklarda hujayra membranalari orqali yaxshi o'tadigan peroksidlarning fermentativ parchalanishi yo'q yoki sezilarli darajada zaiflashadi. Xelatlovchi birikmalar yordamida o'zgaruvchan valentlikdagi metall ionlarini sekvestrlashning yuqori ishonchliligi Tomas V. O'Halloran guruhi (achitqi hujayralari namuna sifatida ishlatilgan) tomonidan sitoplazmada erkin* mis ionlarining kontsentratsiyasi aniqlanganligidan dalolat beradi. 10"18 M dan oshmaydi - bu hujayra boshiga 1 Cu atomidan kam bo'lgan ko'plab buyurtmalar.

Yuqori ionlarni bog'lash qobiliyatiga ega "professional" xelatatorlardan tashqari, "oksidlanish stressi bilan faollashtirilgan temir xelatatorlari" mavjud. Ushbu birikmalarning temirga yaqinligi nisbatan past, ammo oksidlovchi stress sharoitida ular o'ziga xos tarzda oksidlanadi, bu esa ularni kuchli temirni bog'lash qobiliyatiga ega bo'lgan molekulalarga aylantiradi. Ushbu mahalliy faollashtirish jarayoni tanadagi "kuchli xelatatorlarning" potentsial toksikligini kamaytiradi, bu esa temir almashinuviga xalaqit beradi. Ba'zi xelatatorlar, masalan, metallotioninlar sut emizuvchilarda og'ir metallar atomlarini (Chn, Sb, Sh,...) bog'laydi va ularni zararsizlantirishda ishtirok etadi.

Mavzu bo'yicha ko'proq ma'lumot: O'ZGARCHI VALENTLIK METAL IONLARINING CHELATLARI:

  1. NovikA. A., Ionova T.I.. Tibbiyotda hayot sifatini o'rganish bo'yicha qo'llanma. 2-nashr / Ed. akad. RAMS Y.L.Shevchenko, - M.: "OLMA Media Group" OAJ 2007, 2007 y.
  2. 3-BOB O'RTA VA YUQORI CHASTOSATLI O'zgaruvchan tokdan terapevtik foydalanish.
  3. Tana holatini o'zgartirish bilan test (ortostatik test)
  4. Og'ir metallar tuzlarining farmakologik faolligi spektri

Yog'ochli o'simliklar tomonidan og'ir metallarning to'planishi xususiyatlarini o'rganish atrof-muhitdagi ifloslantiruvchi moddalarning tarqalish yo'lida fitofiltr vazifasini bajaradigan yog'ochli o'simliklarning biosfera va atrof-muhitni barqarorlashtiruvchi funktsiyalarini baholash zarurati bilan bog'liq. Yog'ochli o'simliklar atmosferadagi ifloslantiruvchi moddalarning bir qismini o'zlashtiradi va zararsizlantiradi, chang zarralarini saqlaydi, atrofdagi hududlarni ekotoksikantlarning zararli ta'siridan saqlaydi.

O'simliklarning atmosferada va tuproqda bo'lgan metallar bilan o'zaro ta'siri, bir tomondan, bu elementlar o'simliklarning zarur tarkibiy qismlari bo'lishiga qaramay, oziq-ovqat zanjirlaridagi elementlarning migratsiyasini ta'minlaydi; boshqa tomondan, biosferada ba'zi elementlarning, asosan, texnogen kelib chiqadigan ortiqcha miqdorining qayta taqsimlanishi mavjud. O'simliklarning sanoat ekshalatsiyalarining bir qismini o'z organlari va to'qimalarida to'plash qobiliyati odamlar tomonidan ko'p o'n yillar davomida ishlatilgan.

"Tuproq-o'simlik" tizimida metallarni qayta taqsimlash xususiyatlari yog'ochli o'simliklarning to'planish qobiliyati ko'p jihatdan o'sish sharoitlariga va o'simliklarning metallarning tanaga kirib borishini oldini olish qobiliyatiga bog'liq degan xulosaga kelishimizga imkon beradi.

Qayin va Sukachev lichinkasi plantatsiyalari shotland qarag'ay plantatsiyalariga qaraganda texnogen metallarni to'plash qobiliyatiga ega ekanligi ko'rsatildi.

Metalllarning o'simliklar tomonidan to'planishi, shubhasiz, ularning atrof-muhitni barqarorlashtiruvchi va biosfera funktsiyalarini belgilaydi. Biroq, texnogenez sharoitida o'simliklarning qarshilik va moslashuvchan potentsial asoslari asosan o'rganilmagan. Texnogen sharoitda yog'ochli o'simliklardagi morfofiziologik o'zgarishlar to'g'risida olingan ma'lumotlar bizga turli darajadagi - molekulyar, fiziologik, hujayra va to'qimalarda o'ziga xos o'simlik reaktsiyalari mavjud emas degan xulosaga kelishga imkon berdi.

Balzam terak (Populus balsamifera L.) barglaridagi pigmentlar tarkibiga metallarning ta'sirini o'rganish shuni ko'rsatdiki, tajriba oxirida xlorofill va karotinoidlar yig'indisi sinov namunalarida kamayadi (K+, Ca2+, Mg2+ va Pb2+ ionlari), nazoratga nisbatan ortadi (Ba2+ va Zn2+ ionlari ) va oʻzgarmaydi (Na+, Mn2+ va Cu2+ ionlari). O'simliklar metall ionlari ta'sirida pigmentlarning nisbati o'zgaradi. Ma'lumki, o'simliklarning asosiy fotosintetik pigmenti xlorofill A. Barglarda xlorofill A ning miqdori kamayishi bilan yordamchi pigmentlar - xlorofill B yoki karotinoidlarning ulushi ortadi, bu esa o'simliklarning adaptiv reaktsiyasi sifatida qaralishi mumkin. balzam terak o'simliklarining o'simlik substratidagi ortiqcha metall ionlariga assimilyatsiya qilish apparati.

Aniqlanishicha, uzoq muddatli tajribada K+ ionlarining taʼsiri natijasida tajriba oʻsimliklari barglaridagi turli pigmentlar nisbatining oʻzgarishi quyidagicha: xlorofill A va karotinoidlarning ulushi kamayadi va xlorofill miqdori kamayadi. B keskin ortadi, keyin karotenoidlarning ko'payishi bilan xlorofill B ulushining sezilarli pasayishi qayd etiladi, tajriba oxirida pigmentlar nisbati nazoratdan bir oz farq qiladi - karotenoidlarning ulushi ortadi, xlorofilllarning ulushi esa. barglarida kamayadi. Na+ va Ca2+ ionlari odatda alohida pigmentlar nisbatidagi oʻzgarishlarning oʻxshash sxemasini aniqlaydi, tajribaning 12 va 24-kunlari bundan mustasno, Ca2+ taʼsirida xlorofill B ulushi xlorofill A va karotinoidlarga nisbatan sezilarli darajada oshadi. . Mg2+ ionlarining ta'siri tajriba davomida balzam terak barglaridagi individual pigmentlar nisbatining ancha keskin o'zgarishi bilan tavsiflanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, tajriba yakuniga ko'ra, tajriba o'simliklarining barglarida xlorofill A ning ulushi nazoratga nisbatan kamaydi.

Ba2+, Zn2+ va Pb2+ taʼsirida balzam terak barglarida pigmentlar tarkibida keskin oʻzgarishlar yuz beradi. Tajribaning ko'p qismida tajriba o'simliklarining barglarida xlorofill A miqdori nazorat namunalariga nisbatan past bo'lganligi ko'rsatildi. Tajriba yakuniga ko‘ra, nazorat namunalariga nisbatan tajriba o‘simliklarining barglarida xlorofill B va karotinoidlar nisbati ortishi bilan A xlorofill ulushining kamayishi kuzatildi.

Mn2+ va Cu2+ ionlari tajribaning birinchi yarmida balzam terak barglarining pigment kompleksiga inhibitiv ta'sir ko'rsatadi, bu xlorofill A ning nisbiy miqdorining kamayishi va kichik pigmentlar ulushining ortishi bilan ifodalanadi; tajribaning ikkinchi yarmida xlorofill A ning boshqa pigmentlarga nisbatan ulushi nazoratga nisbatan ortadi (boshqa metallardan farqli o'laroq). Shu bilan birga, xlorofil B va karotenoidlarning nisbati kamayadi.

Metall ionlari balzam terak (Populus balsamifera L.) barglarining nafas olishiga turli ta'sir ko'rsatadi. Ushbu yo'nalishdagi tadqiqotlar barglarning nafas olishidagi o'zgarishlarda ifodalangan javoblarning bir nechta turlarini aniqlashga imkon berdi: 1) metallar ta'siridan keyin (9-kungacha) eksperimental terak o'simliklari barglarining nafas olishi nazoratga nisbatan keskin kamayadi, keyin nafas olishning ko'payishi (15-kun), takroriy keskin pasayish (24-kun) va eksperimentning oxirigacha nafas olishning normallashishi qayd etiladi - Ba2+, Mg2+ va Pb2+ ionlari uchun; 2) o'simliklarni davolashdan so'ng darhol barglarning nafas olish qiymati keskin pasayadi, keyin o'sish kuzatiladi, shundan so'ng nafas olishning takroriy bir oz pasayishi va normallashishi qayd etiladi - K+ va Cu2+ ionlari uchun; 3) dastlab ortib, keyin keskin pasayib, 15-kunida tajriba o’simliklari barglarining nafas olishi normallashadi - Na+ va Mn2+ ionlari uchun va 4) metall ionlari o’sishga sezilarli ta’sir ko’rsatmaydi. barglarning nafas olishi, Zn2+ ionlari uchun tajriba davomida tajriba o'simliklarining nafas olishida faqat kichik o'zgarishlar sodir bo'ladi.

Terak barglarining nafas olishidagi o‘zgarishlar xarakteriga ko‘ra Ca2+ ni birinchi guruhga bo‘lish mumkin. Biroq, bu guruhda tasniflangan bor, magniy va qo'rg'oshindan farqli o'laroq, Ca2+ ning ta'siri tajriba oxirigacha eksperimental o'simliklar barglarining nafas olishini normallashtirmaydi.

Atrof-muhitdagi kationlarning ortiqcha miqdori deb hisoblanishi mumkin bo'lgan tuzli stress sharoitida o'simliklarning omon qolishi muqarrar ravishda nafas olish jarayonida ajralib chiqadigan energiya sarfining oshishi bilan bog'liq. Bu energiya o'simlik va atrof-muhit o'rtasidagi elementlar muvozanatini saqlash uchun ishlatiladi. Nafas olishning intensivligi va o'simliklarning nafas olishidagi o'zgarishlar stress sharoitida organizm holatining integral ko'rsatkichlari bo'lib xizmat qilishi mumkin. Aniqlanishicha, K+, Na+, Ba2+, Mg2+, Mn2+, Zn2+, Cu2+ va Pb2+ ionlari taʼsirida balzam terak barglarining nafas olishi 30 kun ichida toʻliq tiklanadi. Faqat Ca2+ holatida tajriba o'simliklari barglarining nafas olishi 30% ga kamayadi.

Nafas olish va barglardagi fotosintez pigmentlari tarkibidagi o'zgarishlarda ifodalangan atrof-muhitdagi metallar kontsentratsiyasining keskin ortishiga terak reaktsiyalarida polivariantlikning ochilishi bizga moslashish mexanizmlari majmuasining ishlashi to'g'risida xulosa chiqarishga imkon beradi. molekulyar fiziologik darajada, uning ishi stress sharoitida energiya xarajatlarini barqarorlashtirishga qaratilgan. Shuni ta'kidlash kerakki, nafas olishning to'liq tiklanishi juda zaharli ionlar (Pb2+ va Cu2+), makroelementlar (Na+ va K+) va mikroelementlar (Mg2+ va Mn2+) ionlari holatida ham sodir bo'ladi. Bundan tashqari, kuchli zaharli ionlarning (Pb2+ va Cu2+) zaharlanish mexanizmlari kam zaharli ionlarning (Mg2+ va K+) zaharlanish mexanizmlariga o'xshaydi.

Metalllar tabiiy biogeokimyoviy sikllarning ajralmas qismidir. Metalllarning qayta taqsimlanishi tog' jinslarining parchalanishi va yuvilishi, vulqon faolligi va tabiiy ofatlar tufayli sodir bo'ladi. Ushbu tabiat hodisalari natijasida ko'pincha tabiiy geokimyoviy anomaliyalar hosil bo'ladi. O'tgan asrda foydali qazilmalarni qazib olish va qayta ishlash bilan bog'liq bo'lgan intensiv iqtisodiy faoliyat texnogen geokimyoviy anomaliyalarning shakllanishiga olib keldi.

Asrlar davomida yog'ochli o'simliklar o'z muhitida tabiiy ravishda sodir bo'lgan o'zgarishlarga moslashgan. O'simliklarning yashash sharoitlariga moslashgan kompleksining shakllanishi bu o'zgarishlarning ko'lami va ularning paydo bo'lish tezligi bilan bog'liq. Hozirgi vaqtda antropogen bosim intensivligi va miqyosi bo'yicha ko'pincha ekstremal tabiiy omillar ta'siridan oshib ketadi. Yog'ochli o'simliklarning ekologik tur o'ziga xosligi fenomenini aniqlash fonida o'simliklarda metallga xos reaktsiyalarning yo'qligi faktini aniqlash ekologik va evolyutsion ahamiyatga ega bo'lib, bu ularning ekstremal tabiiy sharoitlarda muvaffaqiyatli o'sishi va rivojlanishi uchun asos bo'ldi. va texnogen omillar.