Основы общей и сельско-хозяйственной радиобилогии - Гудков И.Н.
ISBN 5-7987-0005-4
Скачать (прямая ссылка):
мального его хода, возникновению «ошибок» при передаче информации и другим последствиям, порой фатальным для клетки и всего организма.
Синтез РНК является сравнительно радиоустойчивым процессом, хотя влияние облучения на синтез различных видов РНК неоднозначен. Непосредственно под влиянием облучения в дозах, полностью подавляющих синтез ДНК, суммарный синтез РНК не меняется в течение многих часов. Но в более поздние сроки (через сутки, например) его скорость снижается, что объясняется обычно вторичными причинами и, в первую очередь, угнетением синтеза ДНК, непосредственно связанным с синтезом информационной и транспортной РНК и в определенной степени контролирующей синтез рибосомальной РНК.
Высокой радиоустойчивостью обладает синтез большинства белков и ферментов. Даже при сверхлетальных дозах, вызывающих полное прекращение синтеза ДНК, остановку деления и гибель клетки, не происходит столь быстрого ингибирования синтеза многих белков. Долгое время сохраняется достаточно высокой и активность многих белков-ферментов. Хотя, несомненно, к этому вопросу следует подходить достаточно дифференцированно: ядерные белки, например, менее радиоустойчивы, чем большинство белков цитоплазмы; активность некоторых белков-ферментов, таких, как нуклеазы, участвующих в регуляции синтеза и распада нуклеиновых кислот, подавляется при сравнительно невысоких дозах. Но в целом можно однозначно утверждать, что подавляющее большинство белков обладает более высокой радиоустойчивостью, чем нуклеиновые кислоты.
4.2.2. Радиочувствительность некоторых физиологобиохимических процессов растений
Рассматривая основные специфические физиолого-био-химические процессы растений, можно констатировать значительно более высокую их радиоустойчивость по сравнению с синтезом нуклеиновых кислот и большинства белков. Даже при дозах, в несколько раз превышающих летальные и приводящих к гибели растения через некоторый промежуток времени, многие физиологические процессы на протяжении весьма длительного пострадиационного периода могут оставаться без изменений. Так, по данным А. М. Кузина и соазторов (1958), при облучении
растений табака и традесканции в дозах 20—50 кР совершенно не тормозился процесс фотосинтеза. По данным И. М. Васильева (1962), облучение семян пшеницы в дозе 35 кР и проростков в дозе 10 кР не влияло на интенсивность дыхания, а у облученных в дозе 50 кР растений пшеницы не наблюдалось существенных изменений в поглощении корнями минеральных веществ по сравнению с необлученными.
Высокая радиоустойчивость указанных процессов в известной мере свидетельствует о слабом повреждении ионизирующим излучением элементарных структур клеток, выполняющих определенные функции. Так, фотосинтез устойчив к радиации вследствие того, что для поражения хлоропластов необходимы чрезвычайно высокие дозы облучения. Это, в частности, было установлено в экспериментах с изолированными хлоропластами, которые оказались способными переносить дозы гамма-облучения, измеряемые тысячами грей. Митохондрии, снабжающие организм энергией при дыхании, менее радио-устойчивы, чем хлоропласты. М. Н. Мейсель (1958), например, показал, что при облучении очень быстро исчезает тонкая структура митохондрий и происходит их деградация. Поступление и передвижение в растении элементов питания связано со структурной целостностью клеточных мембран и с функционированием систем ионного транспорта, обеспечивающих активный перенос отдельных веществ. В радиобиологии имеется немало сведений
о сравнительно высокой радиочувствительности мембран. Но в целом транспортные системы обладают довольно высокой устойчивостью ко многим повреждающим агентам, в том числе ионизирующей радиации.
Ионизирующие излучения затрагивают и многие другие стороны метаболизма растения, что проявляется, главным образом, в подавлении и в изменении состава веществ, точнее, их соотношения в клетке. Впрочем, на основе таких наблюдений не всегда однозначно можно судить о сравнительной радиочувствительности отдельных процессов, так как нередко их ингибирование является вторичной функцией подавления, например синтеза ДНК, торможения деления клеток, роста, развития.
Немало имеется сведений об искажении под влиянием ионизирующих излучений метаболизма, сопровождающемся усилением отдельных биосинтетических процессов. И. М. Васильев (1962) описал опыты, в которых наблюдалось значительное увеличение количества сахаров
и некоторых аминокислот в листьях облученных растений. А. М. Кузин (1970) подчеркивает характерное увеличение в облученных растениях количества фенолов и хинонов, а также некоторых других веществ, с накоплением которых он в значительной мере связывает ингибирующее действие радиации (см. главу 3).
4.2.3. Сравнительная радиочувствительность клеток,
находящихся на различных фазах развития
Клетка от митоза к митозу проходит ряд этапов, которые сопровождаются различными биохимическими процессами и наблюдаемыми изменениями в хромосомах и ядерном веществе. Клеточный цикл — период времени между одинаковыми состояниями материнской и дочерней клеток делят на две фазы: интерфазу, на протяжении которой осуществляются процессы накопления предшественников ДНК, удвоение ДНК и формирование сложного молекулярного аппарата, обеспечивающего митоз; и митоз, когда происходит собственно деление клетки с распределением ядерного материала между дочерними клетками. Интерфаза, в свою очередь, состоит из трех со строгой последовательностью сменяющих друг друга фаз: пресинтетической (Gr) фазы, синтетической (S-), в которую осуществляется синтез ДНК, и постсинтетической (G2-) фазы, за которой и следует митоз (М).
