Изучение изменения сигнала флуоресценции под воздействием тяжелых металлов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Биологический факультет

Кафедра биофизики

Направление подготовки 6.03.01 «Биология»

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Изучение изменения сигнала флуоресценции под воздействием тяжелых металлов»

Студент: Рахубляк Анна Вячеславовна

Научный руководитель: старший преподаватель Чуфицкий С. В.

Донецк 2017

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ        3

1 ОБЗОР ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ        4

1.1 Фотосинтез        4

1.1.1 Ход фотосинтеза        4

1.1.2Механизмы фотосинтеза        5

1.1.3.Условия для фотосинтеза        6

1.2.Применение метода флуориметрии в оценке состояния фотосинтетического аппарата        7

1.3.Сведения о некоторых тяжелых металлах        15

ВЫВОДЫ        21

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ        22

ВВЕДЕНИЕ

Усиливающееся техногенное загрязнение окружающей среды стимулирует интерес к изучению токсического действия тяжелых металлов представляющих серьезную угрозу для живых организмов, а также к выявлению механизмов защиты от их токсического действия.

В соответствии с классификацией Н. Реймерса, тяжелыми считаются металлы с плотностью более 8 г/см3, в частности, Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi и Hg [1].Такие металлы как железо, медь, цинк, никель, кобальт, молибден, участвуют в биологических процессах и в микроколичествах необходимы для жизнедеятельности растений. Однако при возрастании их содержания в воде и почве многие биохимические процессы и физиологические функции в растениях и водорослях нарушаются.

Целью работы является изучение литературных источников, посвященных влиянию солей тяжелых металлов на сигнал флуоресценции фотосинтетических пигментов.

Задачи:

1. Изучить основные литературные источники по заданной тематике;

2. Рассмотреть влияние растворенных соединений тяжелых металлов в водной среда на состояние фотосистемы II;

3. Изучить особенности изменения флуоресцентного сигнала фотосистемы II при токсическом воздействии ионов тяжелых металлов.

1 ОБЗОР ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1.1 Фотосинтез

Фотосинтез – это образование органических веществ из углекислого газа и воды, на свету, с выделением кислорода.

Важную роль в этом процессе играют хлоропласты, свет, углекислый газ, вода и температура. У высших растений фотосинтез происходит в хлоропластах пластидах овальной формы, содержащих пигмент хлорофилл, который определяет окраску зеленых частей растения. У водорослей хлорофилл содержится в хроматофорах (пигментсодержащие и светоотражающие клетки), имеющих различную форму [5]. У бурых и красных водорослей, обитающих на значительной глубине, куда затруднен доступ солнечного света, имеются другие пигменты. Фотосинтезирующие организмы находятся в составе автотроф (организмов, синтезирующих органические вещества из неорганических) и располагаются в самом низу пищевой пирамиды, поэтому является источником пищи для всего живого на планете. 

Выделяющийся при фотосинтезе кислород поступает в атмосферу. В верхних слоях атмосферы из кислорода образуется озон. Озоновый экран защищает поверхность Земли от жесткого ультрафиолетового излучения, что сделало возможным выход живых организмов на сушу. 

Кислород необходим для дыхания растений и животных. При окислении глюкозы с участием кислорода в митохондриях запасается почти в 20 раз больше энергии, чем в его отсутствие. Это делает использование пищи гораздо более эффективным, что привело к высокому уровню обмена веществ у птиц и млекопитающих.