Примеры биохимической адаптации у растений: Приведите примеры физиологических и биохимических адаптаций у растений и животных.

Биохимические адаптации

Изучение адаптации является одной из центральных общебиологических проблем. С этой точки зрения адаптация — это способность организмов изменяться таким образом, чтобы при этом повышались их шансы на выживание и размножение в конкретных условиях среды. Чаще всего адаптации рассматриваются как приспособление на уровне морфо-анатомических признаков и тогда их можно отнести к разряду феноменологических (т.е. описательных) явлений. Понять особенности адаптивных проявлений, выявить определенные закономерности и исследовать механизмы формирования адаптаций можно только на основе конкретных данных о биохимических процессах, участвующих в воспроизведении адаптивных изменений. По определению П. Хочачка и Ж. Сомеро (1988) биохимическая адаптация — это совокупность биохимических и молекулярных механизмов приспособления живых организмов к различным, часто экстремальным условиям среды.

Поразительно само это явление, в котором однотипность биохимического строения и процессов обмена веществ для всех представителей животного, растительного и даже микробного, миров обладает замечательной способностью проявляться в широком спектре видового и индивидуального многоцветья, создающего прекрасную и цельную картину из неповторимых черт, замечательных особенностей и уникальных возможностей для каждого живого существа на планете.

Известный американский генетик Добжанский писал: «Человек вмещает 7*10²⁷атомов, сгруппированных в молекулы. Из них состоят примерно 10¹³ клеток человеческого тела. Это скопление атомов имеет одну особенность: оно живет, грустит, радуется, способное различать добро и зло. Но есть еще много группировок атомов, принадлежащих 2 миллионам видов, которые существуют сейчас на планете.»

Еще более поражает то, что это большое количество комбинаций обеспечивается достаточно устойчивым, качественно ограниченным химическим составом, потому что жизнь существует благодаря широкому использованию одного элемента — углерода и его соединений с 5-6 другими элементами, а вся палитра белковой жизни состоит примерно из 20 аминокислот. Возникают вопросы:

Как это единство химического состава, очень постоянное и неизменное в течение всего эволюционного пути, обеспечивает разнообразие структуры и функций современных живых организмов? Как реализуется тот жизненный потенциал, который позволяет им существовать в очень широком диапазоне температуры, давления, содержания влаги и кислорода, различных концентраций солености среды? И самое главное: Каковы общие пути адаптивного изменение основных биохимических структур и функций, то есть как происходит процесс биохимического приспособления, который позволил организмам занять все возможные экологические ниши и породил такие непохожие друг на друга формы жизни?

Дать ответы на эти вопросы, выяснить общие принципы формирования биохимических приспособлений для различных организмов, мы постараемся в этой статье.

Виды биохимической адаптации

По происхождению определяют преадаптивные, комбинативные и постадаптивные разновидности адаптации.

Преадаптация это потенциальные адаптационные явления, которые возникают, опережая современные условия. Они существуют благодаря скрытому (мобилизационному) резерву наследственности, который создается при прохождении мутационного процесса и скрещивания. Иногда часть этого резерва может быть использована для создания новых приспособлений.

Комбинативные адаптации возникают в результате взаимодействия новых мутаций с существующим генотипом или совместного взаимодействия одной на другую, например, вследствие скрещивания. То есть взаимодействие генов регулирует эффекты проявления мутаций. При этом происходит усиление (комплиментация) или сдерживания (эпистаз) его выражение в фенотипе. Кроме того, часто происходит так называемая полимерия, то есть градуированное проявление мутантного аллеля под влиянием многих генов. Но в любом случае это наиболее распространенный в природе эволюционный путь, который приводит к быстрой смене одних адаптаций на другие.

Постадаптационный путь возникновения адаптаций связан с редукцией признака, который использовался ранее, а в текущий момент находится в рецессивном состоянии как скрытый резерв наследственности. По постадаптивному пути новые адаптации могут возникать также, если какая-то существовавшая раньше структура берет на себя новые функции.

По масштабу адаптации разделяют на специализированные и общие.

Первые пригодны только для использования в узко локальных условиях жизни (стенотермные или стеногалинные организмы). Вторые пригодны для широкого спектра условий и характерны для крупных таксонов. Это, например, значительные изменения в системе кровообращения, дыхательной и нервной системы у позвоночных, механизмы фотосинтеза и аэробного дыхания и др. Сначала общие адаптации возникают как специализированные, но давая предпочтение определенным видам, они выводят их на путь арогенеза (особенно, если они затрагивают не одну, а много систем) — это развитие группы с существенным расширением адаптивной зоны (это комплекс экологических условий, возможно средой обитания для данной группы организмов) и выходом в другие природные зоны под влиянием новых, отсутствовавших ранее приспособлений.

По временной продолжительности можно выделить несколько типов адаптации.

Генетическая адаптация. В тех случаях, когда адаптивный процесс продолжается на протяжении многих поколений, популяция может использовать любые стратегии приспособлений. Мутации регуляторных генов приведут к изменению первоначальных концентраций ферментов и других молекул, то есть к количественной макромолекулярной адаптации. Изменения в аминокислотных последовательностях приведут к появлению новых изозимов (или аллозимов), а в особых случаях — и к ферментам нового типа. Это может также облегчить выработку новых способов регуляции ферментативной активности (например, за счет даже незначительного ускорения активности можно достичь более адекватной реакции на сигналы). Могут возникать и другие, совершенно новые, молекулы, которые окажутся полезными во время освоения новых местообитаний (появление гликопротеиновых и полипептидных «антифризов» у морских костистых рыб, живущих среди льда).

Акклимации и акклиматизация. Адаптивные изменения этих типов происходят на уровне индивидуальных организмов (т.е. в онтогенезе), но все же требуют достаточного времени для индукции новых белков или структурной перестройка фосфолипидов в мембранах.

По Проссеру (Prosser, 1973) акклиматизация — это такой адаптивный процесс, во время которого организм приспосабливается к изменениям сразу нескольких параметров природной среды, тогда как акклимации — это приспособление только к одному какому-либо фактору. Это явление происходит в искусственных условиях проведения лабораторных экспериментов, когда все параметры среды, кроме одного, поддерживаются на постоянном неизменном уровне.

Главное отличие этих адаптивных реакций от генетических заключается в том, что они происходят исключительно на уровне фенотипа, то есть для приспособлений в этом случае может использоваться только та информация, которая была закодирована в геноме уже с первых дней жизни.

Немедленная адаптация. Такого типа адаптация происходит настолько быстро, что она никак не может быть связана с изменением экспрессии генов или со значительной перестройкой клеточных структур во время биосинтетических процессов. Немедленная адаптация часто происходит путем модуляции активности уже существующих ферментов, такое быстрое «приспосабливание» (подгонка) активности ферментов часто является лишь первой линией защиты организма от неблагоприятных внешних воздействий. Со временем оно меняется реакциями на уровне экспрессии генов или — в звене поколений — изменениями на генетическом уровне.

Таким образом, организм способен приспосабливаться, используя адаптации разного уровня сложности, к внешним изменениям независимо от скорости их возникновения и действия.

По результатам адаптации любого типа на любом уровне разделяют на компенсаторные и наступательные адаптации. Биохимическая адаптация может завершиться восстановлением биохимической функции, которая была нарушена влиянием снаружи — это компенсаторная адаптация. Она может поддерживать как гомеостаз, так и энантиостаз. Компенсаторная адаптация всегда является тем средством, которое обеспечивает стационарное состояние структур или функций. Это консервативная адаптация.

Более радикальные благоприятные биохимические изменения придают организмам новые полезные качества. Такая наступательная адаптация может быть в случае при заселении новых местообитаний или источников питания, то есть наделять организм новыми дополнительными возможностями, которые позволяют извлекать пользу из природного окружения (молекулы-антифризы у полярных рыб, симбиотические отношения между сульфид-окисляющими бактериями и животными, существующих в зоне глубоководных термальных источников).

Именно такие адаптивные процессы делают главный вклад в эволюцию и наглядно показывают, как биохимические изменения могут приводить к захвату новых мест обитания или использования новых ресурсов в обычном местопребывании.

Заключение

Анализ адаптивных процессов позволит прояснить фундаментальные принципы конструкции живых организмов, понять, что играет главную роль в конструкции биохимических систем.

Общая эволюционная теория утверждает, что приспособление не возникает внезапно в готовом виде, а создается в процессе многоступенчатого постепенного преобразования (отбора «удачных вариантов») признаков в соответствии с условиями среды на протяжении многих поколений.

Для возникновения адаптации необходимо наличие элементарного эволюционного материала — наследственной изменчивости и элементарных эволюционных факторов — прежде всего, отбора. Надо понимать, что возникновение в популяции удачного элементарного адаптационного явления (т.е. нового ценного генотипа) еще не является адаптацией. Об адаптации можно судить, когда в популяции возникает специализированный признак адаптации к элементам среды. Это возможно, когда элементарное адаптационное явление «подхватывается» отбором и проявляется в устойчивом изменении генотипа популяции. То есть, в эволюционном смысле понятие «адаптация» должно относиться не столько к отдельному индивиду, а, прежде всего, к популяции и виду.

Изменения на уровне фенотипа как приспособление на изменения во внешней среде, касаются лишь отдельных индивидов и происходят в пределах унаследованной каждой особью нормы реакции.

Начиная изучать изменчивость объекта, нужно определиться с «нулевого пункта», то есть того состояния организации, который уже является сложившимся в процессе предшествующей эволюции. Этим «нулевым пунктом» служит так называемая норма реакции — то есть адаптивные возможности организма, которые уже сложились в ходе эволюции.

НПЦ Байкал

Школы Школы НПЦ «Байкал» Подробнее > Конкурсы Конкурсы НПЦ «Байкал» Все конкурсы > Результаты > Работы Трёхмерная модель озера Байкал Видеоролики трехмерной модели > О Байкале Вопросы и ответы, музыка названий, фотогалерея… Подробнее > Проекты Учебные курсы Библиотека Конференции, семинары Конкурсы Библиотека НОЦ Биология Ботаника БИС и ГИС География Геология Геохимия Зоология Информационные технологии Исследования оз. Байкал в в XIX — нач. XX вв. Ихтиология Лимнология Экология ПРОГРАММА КУРСА Основная образовательная программа подготовки специалиста — эколога Направление: специальность 013100 «Экология»; Курс: 4; Форма обучения: очная; Семестр: 7; Количество часов на дисциплину: 52; Количество аудиторных часов: 36; Лекции: 18 часов; Практические занятия: 18 часов Самостоятельная работа студентов: 16 часов; Иркутск — 2007 I. Пояснительная записка Общая характеристика дисциплины Биохимическая экология является одним из наиболее современных разделов общей экологии, которая, в числе прочего изучает взаимоотношения между живыми организмами. Эти взаимоотношения можно разделить на два типа. Первый протекает с участием веществ, служащих источником энергии или строительных компонентов для организмов, второй — с участием молекул, которые служат посредниками при передаче экологически значимой информации. Именно эти вещества являются объектами исследований в биохимической экологии. С другой стороны, биохимическая экология изучает воздействие человека на биосферу, связанное с химическим загрязнением окружающей природной среды и разрабатывает биохимические подходы увеличения способности природных экосистем к самоочищению и саморегуляции. Предметом данного курса являются экологические взаимодействия между организмами, опосредуемые веществами, которые являются регуляторами экологических процессов. Основной объект изучения дисциплины — вещества, опосредующие взаимодействия между организмами и биохимические реакции, в которых они участвуют. Объем дисциплины и виды учебной работы Цель дисциплины Изучить экологические взаимодействия между организмами, опосредуемые веществами, которые являются регуляторами экологических процессов. Задачи дисциплины Изучить эколого-биохимические взаимодействия с участием организмов, относящихся к различным систематическим группам; Изучить различные типы природных и синтетических веществ, которые являются информационными регуляторами экологических процессов; Рассмотреть процессы химической коммуникации организмов на молекулярном уровне; Рассмотреть современные методы выделения, анализа структуры и выявления экологических функций природных соединений; Изучить влияние ксенобиотиков на химическую коммуникацию в экосистемах; Рассмотреть на молекулярном уровне природные процессы биодеградации поллютантов; Оценить практическую значимость биохимической экологии. Требования к уровню освоения содержания дисциплины: Студент должен знать: Типы и проявления биотических отношений, опосредуемых природными химическими посредниками; Основные группы природных веществ, участвующих в химической коммуникации между организмами, их структуру и биохимические реакции, в которых они участвуют; Молекулярные механизмы воздействия химических поллютантов на организмы и экосистемы; Процессы, реакции и механизмы биотрансформации ксенобиотиков; Механизмы воздействия и тонкого управления экосистемами и экологическими процессами путем использования природных и синтетических регуляторных веществ. Текущий контроль качества усвоения знаний: устный опрос реферативные работы Промежуточный контроль качества усвоения знаний Тест Контрольная работа Итоговая аттестация Зачет II. Основное содержание Введение Предпосылки возникновения и развития биохимической экологии. Предмет, объекты и методы биохимической экологии. Практическая значимость дисциплины. Основные понятия биохимической экологии. Аллелохемик. Эк-зометаболиты. Семиохемик. Экологические функции информационных посредников химической природы, их биохимические особенности. Тема 1. Эколого-биохимические взаимодействия с участием грибов и водорослей. Внутривидовые взаимодействия. Половые феромоны водорослей и грибов, их значение для репродуктивного цикла. Хемоаттрактанты клеточных слизевиков. Роль цАМФ в жизненном цикле Dictyostelium. Модель эволюционного перехода от одноклеточности к многоклеточности с участием цАМФ. Аутоинги-бирование фитопланктона. Межвидовые взаимодействия. Взаимодействие разных видов плантенных водорослей. Воздействие харовых водорослей на фитопланктон. Взаимодействие водорослей и грибов. Эколого-биохимические взаимодействия между разными видами грибов — паразитизм, аллелопатия, симбиоз. Тема 2. Эколого-биохимические взаимодействия высших растений с грибами. Биохимические аспекты симбиоза грибов и растений. Биохимические особенности грибов — микризообразователей. Значение грибных метаболитов для повышения устойчивости растений фитофагам. Биохимические аспекты паразитизма грибов на растении. Биохимические средства нападения грибов на растения. Патотоксины. Гормоны роста. Ферменты: пектиназы, полисахаридгидролазы и т.д. Вещества, закупаривающие сосуды. Воздействие грибов на накопление в растениях токсичных метаболитов. Химические средства защиты растений от грибов. Преинфекционные соединения. Проингибитины и ингибитины. Постинфекционные соединения. По-стингибитины. Фенолы и цианогенные гликозиды. Фитоалексины. Элиситоры. Ингибиторы грибных ферментов. Органические кислоты. Химическая модификация молекулы токсина. Коэволюция грибов и растений. Практическая значимость антифунгальных метаболитов растений. Тема 3. Эколого-биохимические взаимодействия высших растений. Аллелопатические взаимодействия между растениями. Примеры. Роль животных. Значение растительной аллелопатии для развития сукцессии. Значение аллелопатии в прикладной экологии. Аллелопатические взимодействия культурных растений и сорняков. Фитотоксическое действие пожнивных остатков. Аллелопатия и растений интродуценты. Тема 4. Эколого-биохимические взаимодействия высших растений и животных. Концепция биохимической коэволюции растений и животных. Регуляция химическими веществами растений пищевого поведения животных-фитофагов. Азотсодержащие токсины растений. Небелковые аминокислоты. Цианогенные гликозиды. Глюкозинолаты. Алкалоиды. Пептиды и белки. Токсины растений, не содержание азот. Негликозидные токсины. Сердечные гликозиды. Пищевые детерренты и репелленты. Танниины. Алкалоиды. Белковые ингибиторы протеаз. Пищевые аттрактанты, их особенности. Взаимосвязь аттрактантов и репеллентов. Ольфакторные, байтинг- и глотательные факторы. Практическая значимость хеморегуляторов пищевого поведения фитофагов. Растительные хеморегуляторы онтогенеза и плодовитости фитофагов. Воздействие веществ растений на беспозвоночных. Гормоны линьки членистоногих. Фитоэкдизон. Ювенильные гормоны. Работы К. Слама. Хемостериллянты. Хеморегуляторы, воздействующие на позвоночных животных. Ингибиторы плодовитости гормональной и негормональной природы. Каннабиоиды. Госси-пол. Мутагены и канцерогены. Кверцетин. Пирролизидиновые алкалоиды. Антиканцерогенное действие растительных метаболитов. Стимуляторы плодовитости. Антиовипозитанты. Вторичные метаболиты растений, используемые животными. Вещества, привлекающие опылителей. Синомоны. Тема 5. Эколого-биохимические взаимодействия между животными. Внутривидовые взаимодействия. Феромоны: релизеры и праймеры. Феромоны беспозвоночных. Половые феромоны — аттрактанты и афродизиаки. Экологические функции половых феромонов. Феромоны тревоги. Агрегационные феромоны. Феромоны следа. Феромоны метки. Феромоны со множеством функций. Феромоны позвоночных, их экологические функции. Особенности состава и биосинтеза феромонов. Практическое использование феромонов. Межвидовые взаимодействия. Алломоны: токсины, репелленты, приманки, вещества с несколькими функциями. Особенности состава и метаболизма алломонов. Практическая значимость алломонов. Кайромоны: вещества, привлекающие к пище, индукторы адаптации, факторы роста, сигналы опасности. Тема 6. Влияние поллютантов на экосистемы. Факторы, определяющие влияние поллютантов на экосистемы. Свойства ксенобиотиков, определяющие их токсичность: размеры молекулы, её масса и конформация, физико-химические и химические свойства соединений, наличие эпоксигрупп. Значение различных типов химической связи в инициации и протекании токсического процесса. Стабильность поллютантов в окружающей среде. Персистентные и рекальцитронные ксенобиотики. Общие черты токсикантов. Тема 7. Метаболизм ксенобиотиков. Общая характеристика процессов биотрансформации ксенобиотиков. Концепция двухфазного метаболизма токсикантов. Биологические системы, осуществляющие биотрансформацию ксенобиотиков. Значение катаболических плазмид в биотрансформации ксенобиотиков микроорганизмами. Взаимодействие ферментных систем макроорганизма и симбиотической микрофлоры при биотрансформации поллютантов. Следствия химической модификации молекулы ксенобиотика: токсификация, детоксикация, изменение характера токсического действия, инициация токсического процесса. Реакции первой фазы метаболизма ксенобиотиков. Ферменты, катализирующих окислительно-восстановительные реакции с участием токсикантов, их виды и механизм действия. Цитохром Р-450-зависимая монооксигеназная система, флавинсодержащие монооксигеназы, пероксидазы, дегидрогеназы, флавопротеинредуктазы. Реакции гидролиза ксенобиотиков – эстеразы, дезаминидазы, эпоксидгидролазы. Реакции второй фазы метаболизма ксенобиотиков. Ацетилирование и метилирование. Конъюгация с глюкуроновой кислотой, сульфатом, глутатионом и цистеином III. Тематический план по дисциплине № п\п Тема Кол-во часов Лекц. ЛПЗ СРС 1. Тема 1. Эколого-биохимические взаимодействия с участием грибов и водорослей. 2 2 2 2. Тема 2. Эколого-биохимические взаимодействия высших растений с грибами. 2 2 2 3. Тема 3. Эколого-биохимические взаимодействия высших растений. 2 2 2 4. Тема 4. Эколого-биохимические взаимодействия высших растений и животных. 2 2 2 5. Тема 5. Эколого-биохимические взаимодействия между животными. 4 4 2 6. Тема 6. Влияние поллютантов на экосистемы. 2 2 2 7. Тема 7. Метаболизм ксенобиотиков. 4 4 4   ИТОГО: 18 18 16 IV. Организация самостоятельной работы Типовые задания для самостоятельной работы Чтение и конспектирование материалов по дисциплине. Чтение дополнительной литературы по дисциплине. Поскольку рамки лекционного курса позволяют рассматривать только наиболее важные разделы дисциплины, целесообразно проведение студентом самостоятельной работы с учебной и научной литературой. Кроме предложенного списка основной и дополнительной литературы, рекомендуется чтение периодических изданий, отражающих различные аспекты природопользования. Поиск материалов в сети Internet. Составление списка ссылок на web-сайты, освещающие различные проблемы дисциплины. Подготовка и защита рефератов Реферат позволяет наиболее полно и подробно осветить выбранную тему, проанализировать суть вопроса и высказать свое отношение к описываемой проблеме. Реферат должен включать следующие разделы: введение, где указываются цели и задачи работы; основная часть, где дается анализ литературы, раскрывается «история вопроса», излагаются основные положения поставленной проблемы; заключение, где приводятся оценки проделанной работы, дается анализ решения поставленных во введении задач. Обязательный пункт реферата — библиографический список использованной литературы. Перечень вопросов и заданий для самостоятельной работы студентов Эколого-биохимические взаимодействия между разными видами грибов. Биохимические особенности грибов — микризообразователей. Химическая модификация растением молекул грибных токсинов. Экологическое значение аллелопатии между растениями. Токсины растений и их экологическая роль. Канцерогенное и антиканцерогенное действие растительных метаболитов. Феромональная коммуникация у позвоночных и беспозвоночных животных: сравнительные аспекты. Кайромоны как индукторы адаптации у животных. Механизмы биотрансформации ксенобиотиков, относящихся к различным классам соединений. Роль системы глутатиона в биотрансформации ксенобиотиков. 11. Эколого-биохимическое значение системы цитохрома Р-450. Перечень вопросов для зачета Предмет биохимической экологии. Цели, задачи, методы. Практическое использование достижений биохимической экологии в природопользовании (сельское хозяйство, промышленное лесопользование, деградации загрязнений, промысел и т.д.). Основные типы и экологические функции химических веществ — объектов биохимической экологии. Эколого-биохимические взаимодействия с участием водорослей. Эколого-биохимические взаимодействия с участием грибов. Биохимические механизмы воздействия патогенных грибов на растения. Биохимические средства защиты высших растений от патогенных грибов и их экологическая функция. Пре- и постинфекционные соединения высших растений, их практическое использование. Эколого-биохимические взаимодействия с участием высших растений: общая характеристика. Эколого-биохимические взаимодействия между высшими растениями и их практическая значимость. Биохимическая коэволюция растений и животных. Общая характеристика химических веществ растений, выполняющих защитную функцию. Азотсодержащие токсины растений. Негликозидные токсины и сердечные гликозиды высших растений. Пищевые детерренты и их практическая значимость. Пищевые аттрактанты и их практическая значимость. Растительные хеморегуляторы онтогенеза и плодовитости животных — общая характеристика. Влияние химических веществ растительного происхождения на плодовитость животных. Влияние химических веществ растительного происхождения на онтогенез насекомых. Антивитопозитанты, синомоны и вещества, привлекающие опылителей. Накопление и использование вторичных метаболитов растений животными. Эколого-биохимические взаимодействия с участием животных: общая характеристика. Феромоны беспозвоночных животных, их практическая значимость. Феромоны позвоночных животных, их практическая значимость. Особенности состава и биосинтеза феромонов. Алломны. Их практическая значимость, особенности состава и метаболизма. Кайромоны. Их практическая значимость, особенности состава и метаболизма. Биотрансформация ксенобиотиков: концепция двухфазного метаболизма. Факторы, определяющие токсичность поллютантов и их устойчивость в окружающей среде. Биологические системы, осуществляющие биотрансформацию ксенобиотиков. Ферменты первой фазы метаболизма ксенобиотиков и реакции, катализируемые ими. Реакции и ферменты второй фазы метаболизма ксенобиотиков. Часто задаваемые вопросы V. Рекомендуемая литература Основная Барбье М. Введение в химическую экологию / Пер. с франц. М.: Мир, 1978. — 230 с. А.М. Гродзинский, Э.А. Головко и др. «Экспериментальная аллелопатия» Киев : Наукова думка, 1987. — 236 с. Джекобсон М. Половые феромоны насекомых / Мир.1976.391 c. Исидоров В.А. Экологическая химия: Учебное пособие для вузов. СПб.: Химиздат, 2001. Лебедева К. В., Миняйло В.А., Пятнова Ю. Б. Феромоны насекомых, M., 1984; С.А.Остроумов «Введение в биохимическую экологию» М.: изд-во МГУ. 1986. — 176 с. Скиркявичус А.В. Феромонная коммуникация насекомых. Вильнюс: Мокслас, 1986, — 289 с. Скурлатов Ю.И., Дука Г.Т., Мизити А. Введение в экологическую химию. М.: Высшая школа, 1994. Сударкина А. А., Евсеева И.И., Орлова А.Н. Химия в сельском хозяйстве. М.: Просвещение, 1976. Телитченко М.М., Остроумов С.А. Введение в проблемы биохимической экологии. М.: Мир, 1982. — 420 с. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. М.: Мир, 1982. 350 с. Шустов С.Б., Шустова Л.В. Химические основы экологии. М.: Просвещение, 1995. Ю.Харборн Д. Введение в экологическую биохимию. М.: Мир, 1985. 176 с. Дополнительная Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Пер. с нем.; Под ред. Р. Шуберта. М.: Мир, 1988. — 350 с. Будников Г.К. Диоксины и родственные соединения как экотоксиканты // Соросовский образовательный журнал. 1997. № 26. С. 38-44. Введение в химию биогенных элементов и химический анализ / Под общей ред. проф. Е.В. Барановского Мн.: Высш. шк., 1997. — 176 с. Винокурова Н.Ф., Трушин В.В. Глобальная экология. М.: Просвещение, 1998. — 270 с. Вронский В.А. Прикладная экология. Ростов н/Д.: Изд-во «Феникс», 1996. — 512 с. Герасимов И.П. Научные основы современного мониторинга окружающей среды // Изв. АН СССР. Сер. географ. 1975. №3. С.13-25. Дажо Р. Основы экологии. М.: Прогресс, 1975. — 416 с. Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды. М.: Аспект Пресс, 1995. — 143 с. К. Дерфлинг «Гормоны растений» М.: Мир. 1985. — 303 с. Иванов В.Д. Феромоны насекомых // Соросовский образовательный журнал. № 6, 1998. — с. 29 – 34. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. — 560 с. Исаев А.С., Гирс Г.И. Взаимодействие дерева и насекомых ксилофагоф. Новосибирск, 1975. Исаев А.С., Хлебопрос Р.Г., Недорезов Л.В. и др. Популяционная динамика лесных насекомых. М., 2001 Лебедева К.В., Пятнова Ю.Б. Феромоны насекомых и их использование в защите растений // Ж. Всес. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева, 1984, т. 29, № 1, с. 54-63; Майстренко В. Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг суперэкотоксикантов. М.: Химия, 1996. — 320 с. Макевнин С.Г., Вакулин А.А. Охрана природы. М.: Агропромиздат, 1991. — 127 с. Мельников Н.Н., Мельникова Г.М. Пестициды в современном мире // Соросовский образовательный журнал. 1997. № 4. С. 33-37. Л.В. Метлицкий, О.Л. Озерецковская «Как растения защищаются от болезней» М. : Наука. 1985. — 189 с. Новиков Г.А. Основы общей экологии и охраны природы. Л.: Изд-во ЛГУ, 1979. — 376 с. Одум Ю. Экология / Пер. с англ. М.: Мир, 1986. — 740 с. Окружающая среда: энциклопедический словарь-справочник / Пер. с нем. М.: Прогресс, 1993. — 640 с. Основы общей промышленной токсикологии / Под. ред. Н.А. Толоконцева, В.А. Филова. Л.: Наука, 1976. — 304 с. Остроумов С.А. Концепция водной биоты как лабильного и уязвимого звена системы самоочищения воды // Докл. РАН. 2000. Т. 372. № 2 Остроумов С.А. Биохимическая гидробиология: концептуальное изложение основ новой научной дисциплины / Водные экосистемы и организмы: Труды научной конференции 19 июня 2002 года Путилов А. В., Копреев А.А., Петрухин В.В. Охрана окружающей среды. М.: Химия, 1991. — 224 с. О.Н. Прокофьева «Защита растений: настоящее и будущее» Н.: Наука . 1983. — 159 с. Рамад Ф. Основы прикладной экологии / Пер. с франц. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. — 543 с. Федоров Л.А. Диоксины как экологическая опасность: Ретроспективы и перспективы. М.: Наука, 1993. — 266 с. Эйхмер В. Яды в нашей пище. М.: Мир, 1993. — 188 с. Программу составил: к.б.н., доцент А.А. Приставка (Иркутский госуниверситет)

Создание сайта: Web-студия ЦНИТ ИГУ Внимание! Если Вы обнаружили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

Биохимическая адаптация четырех погруженных макрофитов при комбинированном воздействии гипоксии и сероводорода

1. Zaman T, Asaeda T (2013) Влияние концентраций NH ₄ –N и уровня градиента окислительно-восстановительного потенциала на рост и родственные биохимические параметры Elodea nuttallii (Планч. ). Флора-морфология, распространение, функциональная экология растений
208: 211–219. [Google Scholar]

2. Саммерс Дж.Э., Рэтклифф Р.Г., Джексон М.Б. (2000) Толерантность к аноксии у водных однодольных растений Potamogeton pectinatus : отсутствие кислорода стимулирует удлинение в связи с необычно сильным эффектом Пастера. Журнал экспериментальной ботаники
51: 1413–1422. [PubMed] [Google Scholar]

3. Harada T, Satoh S, Yoshioka T, Ishizawa K (2005) Экспрессия генов сахарозосинтазы, участвующих в усиленном удлинении турионов рдеста ( Potamogeton Differentus ) в условиях аноксии. Анналы ботаники
96: 683–692. дои: 10.1093/аоб/mci220
[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

4. Atapaththu KSS, Asaeda T (2015) Рост и стрессовые реакции водорослей Наттолла Elodea nuttallii (Planch) St. John на движение воды. Гидробиология
747: 217–233. [Google Scholar]

5. Ellawala C, Asaeda T, Kawamura K (2011) Влияние турбулентности потока на рост и индолуксусную кислоту и метаболизм H ₂ O ₂ трех видов водных макрофитов. водная экология
45: 417–426. [Google Scholar]

6. Li H, Cao T, Ni L (2007) Влияние аммония на рост, азотистый и углеводный обмен Potamogeton maackianus A. Benn. Фундаментальная и прикладная лимнология/Архив гидробиологии
170: 141–148. [Google Scholar]

7. Цао Т., Се П., Ни Л., Ву А., Чжан М. и др. (2007) Роль токсичности NH ₄ + в упадке подводного макрофита Vallisneria natans в озерах бассейна реки Янцзы, Китай. Морские и пресноводные исследования
58: 581–587. [Google Scholar]

8. Feijoó C, García ME, Momo F, Toja J (2002) Поглощение питательных веществ подводным макрофитом Egeria densa Planch.: влияние наличия аммония и фосфора в толще воды на рост и поглощение питательных веществ. Лимнетика
21: 93–104. [Google Scholar]

9. Wu J, Cheng S, Liang W, He F, Wu Z (2009) Влияние аноксии отложений и света на прорастание турионов и ранний рост Potamogeton crispus . Гидробиология
628: 111–119. [Google Scholar]

10. Армстронг Дж., Армстронг В. (2005) Рис: сульфид-индуцированные барьеры для корневой радиальной потери кислорода, Fe ²⁺ , поглощение воды и появление боковых корней. Энн Бот
96: 625–638. дои: 10.1093/аоб/mci215
[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

11. Lamers LP, Govers LL, Janssen IC, Geurts JJ, Van der Welle ME, et al. (2013) Сульфид как почвенный фитотоксин — обзор. doi: 10.3389/fpls.2013.00268
[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

12. Geurts JJ, Sarneel JM, Willers BJ, Roelofs JG, Verhoeven JT, et al. (2009) Взаимодействующие эффекты загрязнения сульфатами, токсичности сульфидов и эвтрофикации на развитие растительности в болотах: эксперимент мезокосма. Загрязнение окружающей среды
157: 2072–2081. doi: 10.1016/j.envpol.2009.02.024
[PubMed] [Google Scholar]

13. Wu J, Cheng S, Liang W, Wu Z (2009) Влияние богатых органическими веществами отложений и воздействия подземных сульфидов на подводные макрофиты, Hydrilla verticillata . Бюллетень загрязнения окружающей среды и токсикологии
83: 497–501. doi: 10.1007/s00128-009-9800-y
[PubMed] [Google Scholar]

14. Foyer CH, Noctor G (2005)Окислительно-восстановительный гомеостаз и антиоксидантная сигнализация: метаболический интерфейс между восприятием стресса и физиологическими реакциями. Растительная клетка онлайн
17: 1866–1875. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

15. Sinha S, Saxena R (2006) Влияние железа на перекисное окисление липидов, ферментативные и неферментативные антиоксиданты и содержание бакозида-А в лекарственном растении Bacopa monnieri L. Chemosphere
62: 1340–1350. doi: 10.1016/j.chemosphere.2005.07.030
[PubMed] [Google Scholar]

16. Foyer CH, Shigeoka S (2011) Понимание окислительного стресса и функций антиоксидантов для усиления фотосинтеза. Физиология растений
155: 93–100. дои: 10.1104/стр.110.166181
[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

17. Парвин М., Асаеда Т., Рашид М.Х. (2017)Сероводород вызывал рост, фотосинтез и биохимические реакции у трех погруженных в воду макрофитов. Флора
230: 1–11. [Google Scholar]

18. KOK L, Bosma W, Maas F, Kuiper P (1985) Влияние кратковременной фумигации H ₂ S на уровни водорастворимых сульфгидрилов и глутатиона в шпинате. Растение, клетка и окружающая среда
8: 189–194. [Google Scholar]

19. Джексон М., Колмер Т. (2005) Реакция и адаптация растений к стрессу от затопления. Анналы ботаники
96: 501–505. дои: 10.1093/аоб/mci205
[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

20. Кох М.С., Мендельсон И.А., Макки К.Л. (1990) Механизм индуцированного сероводородом ограничения роста макрофитов водно-болотных угодий. Лимнология и океанография
35: 399–408. [Google Scholar]

21. Wu J, Dai Y, Rui S, Cui N, Zhong F, et al. (2015) Акклиматизация Hydrilla verticillata к аноксии отложений при восстановлении растительности в эвтрофных водах. Экотоксикология: 1–9. [PubMed] [Академия Google]

22. Pedersen MØ, Kristensen E (2015) Чувствительность Ruppia maritima и Zostera marina к воздействию сульфидов вокруг корней. Журнал экспериментальной морской биологии и экологии
468: 138–145. [Google Scholar]

23. DeBusk TA, Dierberg FE, DeBusk WF, Jackson SD, Potts JA, et al. (2015) Влияние концентрации сульфидов на рост Typha domingensis Pers.(рогоз) и Cladium jamaicense Crantz (пила) в болотах Эверглейдс. Водная Ботаника
124: 78–84. [Академия Google]

24. Hoagland DR, Arnon DI (1950) Водный метод выращивания растений без почвы. Круговая сельскохозяйственная экспериментальная станция Калифорнии
347. [Google Scholar]

25. Блохина О.Б., Чиркова Т.В., Фагерштедт К.В. (2001) Аноксический стресс приводит к образованию перекиси водорода в растительных клетках. Журнал экспериментальной ботаники
52: 1179–1190. [PubMed] [Google Scholar]

26. Zhang H, Jiao H, Jiang C-X, Wang S-H, Wei Z-J и др. (2010)Сероводород защищает проростки сои от окислительного стресса, вызванного засухой. Acta Physiologiae Plantarum
32: 849–857. [Google Scholar]

27. Hu L-Y, Hu S-L, Wu J, Li Y-H, Zheng J-L, et al. (2012) Сероводород продлевает срок хранения клубники после сбора урожая и играет антиоксидантную роль в плодах. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии
60: 8684–8693. дои: 10.1021/jf300728h
[PubMed] [Google Scholar]

28. Hou Z, Wang L, Liu J, Hou L, Liu X (2013) Сероводород регулирует вызванное этиленом закрытие устьиц у Arabidopsis thaliana . Журнал интегративной биологии растений
55: 277–289. дои: 10.1111/jipb.12004
[PubMed] [Google Scholar]

29. Ali B, Qian P, Sun R, Farooq MA, Gill RA, et al. (2015) Сероводород смягчает изменения, вызванные алюминием, в Brassica napus , как показали физико-химические и ультраструктурные исследования растения. Наука об окружающей среде и исследование загрязнения
22: 3068–3081. doi: 10.1007/s11356-014-3551-y
[PubMed] [Google Scholar]

30. Наполи А.М., Мейсон-Планкетт Дж., Валенте Дж., Суков А. (2006) Полное восстановление двух одновременных случаев отравления сероводородом. Врач больницы
42: 47. [Google Академия]

31. Cline JD (1969) Спектрофотометрическое определение сероводорода в природных водах. Лимнология и океанография
14: 454–458. [Google Scholar]

32. Rashid MH, Asaeda T, Uddin MN (2010) Аллелопатические эффекты кудзу ( Pueraria montana ) на Bidens pilosa и Lolium perenne и их стойкость в почве. Биология сорняков и борьба с ними
10: 48–56. [Google Scholar]

33. Порра Р., Томпсон В., Кридеманн П. (1989) Определение точных коэффициентов экстинкции и одновременные уравнения для анализа хлорофиллов a и b , экстрагированные четырьмя различными растворителями: проверка концентрации стандартов хлорофилла с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Биоэнергетика
975: 384–394. [Google Scholar]

34. Гордон С.А., Вебер Р.П. (1951) Колориметрическая оценка индолуксусной кислоты. Физиология растений
26: 192
[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

35. Jana S, Choudhuri MA (1982) Метаболизм гликоля трех погруженных в воду покрытосеменных растений во время старения. Водная Ботаника
12: 345–354. [Академия Google]

36. Гоэль А., Гоэль А.К., Шеоран И.С. (2003) Изменения ферментов окислительного стресса при искусственном старении семян хлопчатника ( Gossypium hirsutum L.). Журнал физиологии растений
160: 1093–1100. дои: 10.1078/0176-1617-00881
[PubMed] [Google Scholar]

37. Nakano Y, Asada K (1981) Перекись водорода удаляется аскорбат-специфической пероксидазой в хлоропластах шпината. Физиология растений и клеток
22: 867–880. [Google Scholar]

38. Aebi H (1984) Catalase in vitro. Методы Энзимола
105: 121–126. [PubMed] [Академия Google]

39. Heath RL, Packer L (1968)Фотопероксидация в изолированных хлоропластах: I. Кинетика и стехиометрия пероксидации жирных кислот. Архив биохимии и биофизики
125: 189–198. [PubMed] [Google Scholar]

40. John C, Greenway H (1976) Спиртовое брожение и активность некоторых ферментов в корнях риса в условиях анаэробиоза. Функциональная биология растений
3: 325–336. [Google Scholar]

41. Maricle BR, Crosier JJ, Bussiere BC, Lee RW (2006) Активность дыхательных ферментов коррелирует с толерантностью к аноксии у солончаковых трав. Журнал экспериментальной морской биологии и экологии
337: 30–37. [Академия Google]

42. Пирсон Дж., Хэвилл Д. (1988) Влияние гипоксии и сульфидов на выращенные в культуре растения водно-болотных угодий и не водно-болотных угодий II. Метаболические и физиологические изменения. Журнал экспериментальной ботаники
39: 431–439. [Google Scholar]

43. Lou L, Gao N (2005) Определение пирувата с помощью ультрафиолетовой спектрофотометрии. анальный рез
24: 11–13. [Google Scholar]

44. Lin M-W, Watson JF, Baggett JR (1995) Наследование растворимых твердых веществ и содержания пировиноградной кислоты в репчатом луке. Журнал Американского общества садоводческих наук
120: 119–122. [Google Scholar]

45. Dooley FD, Wyllie-Echeverria S, Roth MB, Ward PD (2013) Устойчивость и реакция проростков Zostera marina на сероводород. Водная Ботаника
105: 7–10. [Google Scholar]

46. Chen J, Wu F-H, Wang W-H, Zheng C-J, Lin G-H, et al. (2011)Сероводород усиливает фотосинтез, способствуя биогенезу хлоропластов, экспрессии фотосинтетических ферментов и редокс-модификации тиолов в проростках Spinacia oleracea . Журнал экспериментальной ботаники
62: 4481–4493. дои: 10.1093/jxb/err145
[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

47. Holmer M, Bondgaard EJ (2001) Фотосинтетическая реакция и рост взморника на низкие концентрации кислорода и высокие концентрации сульфидов во время гипоксии. Водная Ботаника
70: 29–38. [Google Scholar]

48. Noctor G, Foyer CH (1998) Ascorbate and Glutathione: Keeping Active Oxygen Control. Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений
49: 249–279. doi: 10.1146/annurev.arplant.49.1.249
[PubMed] [Академия Google]

49. Zhang F-Q, Wang Y-S, Lou Z-P, Dong J-D (2007) Влияние стресса тяжелых металлов на антиоксидантные ферменты и перекисное окисление липидов в листьях и корнях двух саженцев мангровых растений ( Kandelia candel и Bruguiera gymnorrhiza ). Хемосфера
67: 44–50. doi: 10.1016/j.chemosphere.2006.10.007
[PubMed] [Google Scholar]

50. Zhang M, Cao T, Ni L, Xie P, Li Z (2010) Реакции углерода, азота и антиоксидантных ферментов Potamogeton crispus как на слабое освещение, так и на высокие питательные нагрузки. Экологическая и экспериментальная ботаника
68: 44–50. [Академия Google]

51. Mittler R (2002)Окислительный стресс, антиоксиданты и стрессоустойчивость. Тенденции в науке о растениях
7: 405–410. [PubMed] [Google Scholar]

52. Эндрюс Дж., Адамс С., Бертон К., Эдмондсон Р. (2002) Частичная очистка пероксидазы плодов томатов и ее влияние на механические свойства кожуры плодов томатов. Журнал экспериментальной ботаники
53: 2393–2399. [PubMed] [Google Scholar]

53. Домингес Д., Гарсия Ф., Рая А., Сантьяго Р., (2010) Вызванный кадмием окислительный стресс и реакция системы антиоксидантной защиты у Spartina densiflora. Физиол Завод
139: 289–302. doi: 10.1111/j.1399-3054.2010.01368.x
[PubMed] [Google Scholar]

54. Asada K (1992) Аскорбатпероксидаза – фермент, удаляющий перекись водорода в растениях. Подошвенная физиология
85: 235–241. [Google Scholar]

55. Møller IM, Jensen PE, Hansson A (2007) Окислительные модификации клеточных компонентов в растениях. Анну Рев Растение Биол
58: 459–481. doi: 10.1146/annurev.arplant.58.032806.103946
[PubMed] [Google Scholar]

56. Xing W, Huang W, Liu G (2010) Влияние избытка железа и меди на физиологию водных растений Spirodela polyrrhiza (L.) Schleid. Экологическая токсикология
25: 103–112. дои: 10.1002/tox.20480
[PubMed] [Google Scholar]

57. Xing W, Li D, Liu G (2010) Антиоксидантные реакции Elodea nuttallii (Planch.) H. St. John на кратковременное воздействие железа. Физиология растений и биохимия
48: 873–878. doi: 10.1016/j.plaphy.2010.08.006
[PubMed] [Google Scholar]

58. Prasad M, Malec P, Waloszek A, Bojko M, Strzałka K (2001) Физиологические реакции Lemna trisulca L.(ряска) к биоаккумуляции кадмия и меди. Наука о растениях
161: 881–889. [Google Scholar]

59. Ding B, Shi G, Xu Y, Hu J, Xu Q (2007) Физиологические реакции листьев Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb на кадмиевый стресс. Загрязнение окружающей среды
147: 800–803. doi: 10.1016/j.envpol.2006.10.016
[PubMed] [Google Scholar]

60. Long LH, Halliwell B (2009) Артефакты в клеточной культуре: пируват как поглотитель перекиси водорода, генерируемый аскорбатом или галлатом эпигаллокатехина в культуральной среде клеток. Связь биохимических и биофизических исследований
388: 700–704. doi: 10.1016/j.bbrc.2009.08.069
[PubMed] [Google Scholar]

61. Bagarinao T (1992) Сульфид как фактор окружающей среды и токсикант: толерантность и адаптация водных организмов. Водная токсикология
24: 21–62. [Google Scholar]

62. Martin NM, Maricle BR (2015) Видоспецифичная ферментативная толерантность к токсичности сульфидов в корнях растений. Физиология растений и биохимия
88: 36–41. doi: 10.1016/j.plaphy. 2015.01.007
[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

Структурные и поведенческие адаптации — NatureWorks

Дом

О

Смотреть

Файлы природы

Учителя

Контакт