Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Гудков И.Н. -> "Основы общей и сельско-хозяйственной радиобилогии" -> 122

Основы общей и сельско-хозяйственной радиобилогии - Гудков И.Н.

Гудков И.Н. Основы общей и сельско-хозяйственной радиобилогии — К.: УСХА, 1991. — 328 c.
ISBN 5-7987-0005-4
Скачать (прямая ссылка): osnoviobsheyiselhoztehniki1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 116 117 118 119 120 121 < 122 > 123 124 125 126 127 128 .. 129 >> Следующая

Достоинства приемов и методов исследования азота на основе его изотопа I5N по сравнению с обычными химическими и агрохимическими настолько очевидны и общепризнаны, что трудно понять, почему они до настоящего времени находят весьма ограниченное применение. Известный специалист в области использования этого изотопа при работе с растениями американский агрохимик Р. Мак-Викар отмечал еще в 1957 г., что основная причина этого заключается в трудности определения содержания стабильного изотопа I5N в любом объекте, так как для этой цели приходится измерять соотношение молекулярных весов на дорогой и сложной в эксплуатации аппаратуре. К сожалению, это препятствие не утратило своего значения за прошедшие годы и расширение исследований с 1SN происходит медленно.
В чем же состоят особенности применения стабильных изотопов, в частности изотопа 15N, по сравнению с радиоактивными?
Известно, что природный азот состоит из двух стабильных изотопов-—14N (99,63 %) и 15N (0,37%). Из его радиоактивных изотопов наибольший период полураспада имеет 13N (10 мин), остальные еще более корот-коживущи. Последний иногда применяется в специальных краткосрочных экспериментах, но в основном используется именно 15N. Живые организмы не проявляют избирательности в отношении ассимиляции 14N и 15N, благодаря чему этот изотоп можно применять в больших концентрациях (известны работы с применением меченых соединений, содержащих до 60 % 15N).
Степень обогащения меченого соединения изотопом 15N характеризуется величиной, которая представляет собой разность (в атомных процентах) между содержанием 15N в этом меченом соединении и его содержанием в природной смеси изотопов азота. Эту величину называют избытком атомного процента 15N. Так, если, например, содержание 15N в каком-либо меченом соединении будет равно 0,48 %, то избыток атомного процента 15N составит 0,48—0,37=0,11. Иногда степень обогащения выражают, указывая, во сколько раз содержание 15N в данном меченом соединении превышает его содержание в природной смеси. При использовании вышеприведенного примера это составит 0,48/0,37—1,3.
Определение содержания 15N проводят с помощью масс-спектрометрического анализа газообразного азота. Для этого исследуемый материал сжигают по методу Кьельдаля, а полученный из сернокислого аммония аммиак окисляют в вакууме гипобромитом до свободного азота. Наименьший избыток атомного процента 15N, который можно обнаружить в пробе, составляет 0,01—0,02, что соответствует примерно 0,1—0,2 мкг 15N в 1 мл азота при нормальных условиях.
Наиболее успешно 15N, впрочем, как и другие стабильные изотопы, применяют для изучения распределения меченого элемента по органам растения, накопления его в различных метаболитах. Оценка же скорости перемещения меченых элементов с помощью этого метода весьма затруднена, хотя в принципе и возможна. В. В. Ра-чинский (1978) отмечает, что скорость транспорта вещества, меченого стабильным изотопом, можно оценить с помощью так называемой «меченой волны». Для этого порцию меченого элемента инъецируют в определенное место растения (например, в стебель), а затем через некоторое время изучают распределение изотопа в различ-
ных частях растения, определяя точки максимума и минимума его накопления. Зная время от момента введения меченого элемента в растение до момента его фиксации, а также расстояние между точками введения изотопа и точками максимума и минимума его содержания, определяют максимальную и минимальную скорость перемещения соединения по растению, рассчитывают среднюю скорость.
Чувствительность метода меченых атомов с использованием стабильных изотопов не идет ни в какое сравнение с чувствительностью метода при использовании радиоактивных изотопов. Если для первого предел точности оценки содержания изотопа в образце составляет 10~4 %, то с помощью второго можно уловить излучение изотопа при количестве его в пробе в зависимости от типа изотопа 10-19—1СН1 % (с помощью химических методов можно оценить содержание вещества с точностью до 10~8—10-6). Поэтому не удивительно, что при возможности выбора исследователи всегда отдают предпочтение методу радиоактивных изотопов. Так, при изучении некоторых сторон азотного обмена предпринимаются попытки применять упомянутый короткоживущий радиоактивный изотоп 13N. Нами, в частности, было показано, что если при выращивании растений гороха на среде со стабильным изотопом 15N его появление в первом листе можно зарегистрировать лишь через 1 ч после начала введения через корень, то при использовании радиоактивного изотопа 13N, именно вследствие более высокой чувствительности метода, его удается уловить уже через 20 мин (И. Н. Гудков, 1983). Это совершенно однозначно свидетельствует о том, что информация о скорости передвижения азота по растению, получаемая с помощью изотопа 15N, может нуждаться в некоторой коррекции.
10.3.4. Авторадиография
Важным достоинством радиоактивных изотопов по сравнению со стабильными является их способность оставлять, аналогично видимому свету, след на фотоматериалах. Это их свойство широко используется для изучения локализации в отдельных органах, тканях и клетках растений меченых соединений с помощью метода авторадиографии.
Предыдущая << 1 .. 116 117 118 119 120 121 < 122 > 123 124 125 126 127 128 .. 129 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed