Автореферат (1154472), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Возможно, высокий токсический эффект НЧ серебра, синтезированных с ГВ, связанс формирование поверхностного слоя ГВ на НЧ серебра. Это может способствоватьулучшению сорбции НЧ на поверхности водорослевой клетки. Также причиной можетпослужить разрушение системы сконденсированных ароматических колец, в результатесинтеза НЧ серебра, отвечающих за связывание токсикантов.20ЗАКЛЮЧЕНИЕФункционирование фотосинтезирующих организмов определяет существованиепочти всех экологических систем на Земле.
Основу растительной клетки составляютсветовые процессы фотосинтеза, в которых происходит фиксация солнечной энергии.Зеленый пигмент - хлорофилл а, находящийся в фотосинтетических мембранах, помимосбора световой энергии может служить природным датчиком состояния клетокфотосинтезирующих организмов. При нарушении состояния клеток под воздействиемнеблагоприятных условий происходят изменения флуоресценции хлорофилла, которыеи служат источником информации.В работе при одновременной регистрации индукционных кривых быстрой изамедленной флуоресценции, а также редокс-состояния Р700 удалось выявитьпервичные сайты действия ионов хрома и современных наноматериалов - НЧ алмаза исеребра, а также ГВ на световые процессы фотосинтеза микроводорослей. Анализиндукционных кривых показал, что одно из первых мест воздействия этих соединенийлокализовано на акцепторной части ФС II между акцепторами QА и QВ (Рисунок 9). Этовыражалось в изменении таких параметров, как максимальная фотохимическаяэффективность ФС II (FV/FM), электронный транспорт (φEo), индекс производительности(PIABS).
В то же время реакции ФС I, связанной с восстановлением НАДФ, малоизменялась при действии этих соединений. Следует отметить, что с использованиемчувствительных флуоресцентных методов удалось зарегистрировать воздействие ДНАна интактных растениях пшеницы и стимулирующее воздействие ГВ на первичныепроцессы фотосинтеза. Эти результаты позволяют рекомендовать параметрыиндукционных кривых флуоресценции хлорофилла для оценки устойчивостифототрофных организмов к действию современных токсикантов и препаратов ГВ приразработке экологически обоснованных норм воздействия деятельности человека наокружающую среду.
Флуоресцентные методы обладают высокой чувствительностью,производительностью, точностью и позволяют проводить измерения состоянияфотосинтетического аппарата in situ в режиме реального времени, что очень важно длярешения экологических проблем.Ионы хромаНаноалмазыΔрНФСΙΙФСΙНаносереброАТФ синтазаРисунок 9. Схема действия ионов хрома, наночастиц серебра и алмаза на реакциифотосинтеза. ФСI – фотосистема I, ФСII – фотосистема II, QА и QВ – первый и второйакцепторы ФС II, P680 – Хл реакционного центра ФС II, PQ и PQH2 – пластохинон и21восстановленный пластохинон, комплекс цитохрома b6f, PC-пластоцианин, FeS –связанный железо-серный акцептор ФС I, P700 – Хл реакционного центра ФС I, Fd –растворимый ферредоксин, FNR – ферредоксин-НАДФ-редуктаза.ВЫВОДЫ1.
Обнаружено стимулирующее влияние гуминовых веществ (ГВ) на световыереакции фотосинтеза в концентрации 10 мг/л. Стимулирующее воздействие ГВпроявлялось в увеличении скорости роста и реакций фотосистемы II (ФС II),ответственной за выделение О2 и разложение Н2О. Установлено изменение такихпараметров флуоресценции в ФС II, как максимальный квантовый выход (FV/FM),индекс производительности (PIABS), электронный транспорт (φEo), эффективностькислородвыделяющегокомплекса(FV/FO).ОбнаруженовлияниеГВнафотосинтетические мембраны клеток.2.
Установлено, что ионы хрома, начиная уже с минимальной концентрации (2,5мг/л), снижают скорость роста и ингибируют электронный транспорт в ФС II на уровнеакцепторов QА у микроводоросли P.tricornutum и S. quadricauda. Наблюдалосьуменьшение квантового выхода электронного транспорта в ФС II (φEo), индексапроизводительности (PIABS) и замедление восстановления пигмента P700, а такжеувеличение квантовой эффективности рассеивания световой энергии в антенномкомплексе (DIО/RC). В присутствии ионов хрома обнаружена активация циклическоготранспорта.
Наиболее чувствительным параметром оказался PIABS, который можнопредложить для обнаружения появления хромат-ионов в среде на pанниx cтадияxтокcичеcкого воздейcтвия. Обнаружено увеличение устойчивости микроводорослей кдействию хрома при добавлении ГК.3. Обнаружено, что ДНА проявляют токсичность по отношению к растениямпшеницы Triticum aestivum L. в условиях повышенного освещения, что ведет кингибированию переноса электрона между QA и QB и нарушению формированиятрансмембранного потенциала. Использование ДНА, меченных тритием позволилообнаружить увеличение содержания ДНА в корнях и листьях растений пшеницыTriticum aestivum L. Добавление ГК привело к снижению поглощения ДНА.Наблюдаемый феномен, вероятно, связан с влиянием ГК на дзета-потенциал ДНА,который поменялся с положительной формы на отрицательный. При воздействии ДНАна микроводоросли S.
quadricauda токсический эффект наблюдался уже приминимальной концентрации ДНА (1,5 мг/л).4. Установлено, что НЧ серебра, при концентрации 10 мг/л, после 3 часовинкубации вызвали нарушения в протекании световых реакции фотосинтезамикроводоросли S. quadricauda. НЧ серебра влияли на акцепторную часть ФС II, о чемсвидетельствует снижение эффективности транспорта электронов ФС II (φEo). Отмеченозначительное снижение индекса производительности PIABS у микроводоросли S.quadricauda, обработанной НЧ серебра по сравнению с контролем. После суточнойинкубации данный эффект наблюдался при концентрации 0,1 мг/л. При добавлении ГВв растворы НЧ серебра, наблюдался детоксифицирующий эффект. Установлено, что НЧсеребра, синтезированные с ГВ обладали повышенной токсичностью.
По-видимому,данный эффект связан с разрушением системы сконденсированных ароматическихколец, отвечающих за связывание токсикантов.225. Выявлены наиболее чувствительные параметры индукции флуоресценции(PIABS, φEo, FV/FO), которые могут быть рекомендованы для оценки устойчивостифототрофных организмов к действию современных токсикантов и препаратов ГВ, приразработке экологически обоснованных норм воздействия деятельности человека наокружающую среду.ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХРАБОТАХ (15):В изданиях, рекомендованных ВАК:1.Габбасова, Д.Т. Воздействие гуминовых веществ на световые реакциифотосинтеза зеленых микроводорослей / Д.Т.
Габбасова, Д.Н. Маторин, Л.Б.Братковская, А.А. Алексеев //Агрохимический вестник. – 2018. – № 1. – С. 56–59.2.Gabbasova, D.T. Effect of chromate ions on marine microalgae Phaeodactylumtricornutum / D.T. Gabbasova, D.N. Matorin, I.V. Konyukhov, N.K.
Seifullina, B.K.Zayadan // Microbiology. – 2017. – V. 86. – № 1. – P. 64–72.3.Chernysheva, M.G. Humic substances alter the uptake and toxicity of nanodiamonds inwheat seedlings / M.G. Chernysheva, I.Yu. Myasnikov, G.A. Badun, D.N. Matorin, D.T.Gabbasova, A.I. Konstantinov, V.I. Korobkov, N.A. Kulikova // Journal of Soils andSediments.
– 2016. – P. 1–12.4.Маторин, Д.Н. Использование световых кривых флуоресценции хлорофилла дляисследования токсического действия синтетических наноалмазов на зеленыеводоросли / Д.Н. Маторин, Д.Т. Габбасова, С.Н. Горячев, М.В. Иванов, В.Ю.Пономарев, А.А. Алексеев // Естественные и технические науки. – 2016.
– № 5. – С. 30–32.5.Маторин, Д.Н. Действие гуминовых веществ и наночастиц серебра и золота нафлуоресценцию микроводоросли / Д.Н. Маторин, Д.Т. Габбасова, С.Н. Горячев, М.В.Иванов, В.Ю. Пономарев, А.А. Алексеев // Естественные и технические науки. – 2014.– № 7. – С. 31–33.В других изданиях:1.Габбасова, Д.Т. Защитное действие гуминовых веществ в отношениитоксического эффекта наночастиц серебра и золота на микроводоросли / Д.Т.Габбасова, Д.Н. Маторин, Б.К. Заядан, Ф.Ф. Протопопов, А.А.
Алексеев // ВестникКазНУ. – 2014. – Т. 1, № 2. – С. 93–95.2.Габбасова, Д.Т. Изучение влияния бихромата калия на морские микроводорослиPhaeodactylum tricornutum / Д.Т. Габбасова, Д.Н. Маторин, А.А. Алексеев, Н.П.Тимофеев // Конференция. КИМО-2017. – Москва, 2017. – С.334–335.3.Matorin, D.N. Effect of silver nanoparticles on the parameters of chlorophyll23fluorescence and P700 reaction in the alga Chlamydomonas reinhardtii / D.N.
Matorin, I.V.Perminova, D.T. Gabbasova, S.N. Goryachev, M.V. Ivanov, A.A. Alekseev // Proceedings ofthe 3rd International Symposium "Nanomaterials and the Environment". – Moscow, 2016. – P.64.4.Габбасова, Д.Т. Исследование воздействия бихромата калия на водные растенияL. gibba с использованием флуоресцентного метода / Д.Т. Габбасова, Н.П. Тимофеев,Ф.Ф.
Протопопов, С.Н. Горячев, П.С. Венедиктов // Сборник тезисов докладовконференции Математика Компьютер Образование 2016. – Т. 23. – Москва, 2016. – С.118.5.Протопопов, Ф.Ф. Изучение токсического действия тяжелых металлов намикроводоросли с использования импульсного флуориметра M-PEA-2 / Ф.Ф.Протопопов, Н.П. Тимофеев, Д.Т. Габбасова, Д.А. Тодоренко, А.А. Алексеев, Д.Н.Маторин // Всероссийская научно-практическая конференция с международнымучастием "Морские биологические исследования: достижения и перспективы",приуроченная к 145-летию Севастопольской биологической станции, 19-24 сентября2016. – Т. 3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
