Водный обмен растений - Жолкепич В.Н.
ISBN 5-02-003977-2
Скачать (прямая ссылка):
Для характеристики состояния воды в тканях растений, находившихся в питательном растворе с тяжелой водой, методом
ТАБЛИЦА 20. Влияние тяжелой воды (D20)' на поглощение воды корнями Zea mays L. I[81]
Вариант Количество поглощенной воды мл
1 ч 2 ч 4 ч 6 ч
Водопроводная вода 0,036 0,060 0,110 0,160
(контроль)
Вода с содержанием 0,038 0,058 0,106 0,160
5,0 ат. % D
Вода с содержанием 0,034 0,054 0,102 0,150
10,0 ат. % D
ядерного магнитного резонанса были проведены определения коэффициентов самодиффузии воды (D) и времени протонной релаксации и Т2) в листьях. Полученные данные (табл. 21)
ТАБЛИЦА 21. Влияние тяжелой воды (D2O) на коэффициент самодиффузии поды и времена протонной релаксации в листьях [81]
Содержание дейтерия D • 10s (±3 %), Т> (±8%), Тг (±8 % ).
в листьях, ат. % см2¦с---1 мс мс
0,015 (контроль) 1,22 608 ПО
10,10 1,23 --- 104
19,80 1,29 566 92
40,35 1,31 560 88
Вода in vitro 2,05 --- ---
показывают, что изменения коэффициентов самодиффузии воды в тканях листьев под влиянием D2O, особенно при низких концентрациях, незначительны и находятся в пределах ошибки опыта. Под влиянием тяжелой воды, однако, происходит некоторое сокращение времени спии-решеточной (Т1) и спин-спино-вой релаксации (Т2). Это, возможно, является следствием усиления гидратации при изотопном обмене и образования дополнительных водородных связей, что согласуется с имеющимися данными об упрочении водородных связей при замене в воде протонов дейтронами [189, 190]. Изменение времен протонной релаксации в воде при наличии примеси D20 показано также в исследованиях [191, 192]. На основании измерения времени релаксации авторы считают возможным даже определение содержания изотопов в смеси.
Следует, однако, отметить, что при пониженной концентрации дейтерия в воде тканей не происходит заметных изменений ни коэффициента самодиффузии, ни времени релаксации Г2, на основании чего можно полагать, что при пониженных концентрациях D2O состояние воды в растении существенно ие изменяется.
Таким образом, приведенный выше материал о влиянии тяжелой воды D,20 на поглощение воды корнями и состояние воды в тканях свидетельствует о том, что при пониженных концентрациях D20 не происходит каких-либо отклонений от нормы в росте растений и в их водном обмене.
ВЛИЯНИЕ Т20 НА РАСТЕНИЯ
Влияние трития на растения, как и на другие биологические объекты, может быть обусловлено различием масс изотопов трития и протия, р-излучением и действием продуктов распада трития.
Вопрос о влиянии различия масс изотопов был подробно рассмотрен в предыдущем разделе на примере тяжелой воды D20. Подобные же эффекты были отмечены и для Т20 [193]. Однако следует отметить, что тритиевая вода в концентрациях, сравнимых с концентрациями дейтериевой воды, которые использовали в перечисленных выше работах, обладает крайне высокой радиоактивностью. Учитывая это обстоятельство, в исследованиях водного обмена растений используют такие концентрации Т20, где содержание трития по сравнению с протием крайне мало и исчисляется всего десятками нКи-мл”1 [194]. В этих случаях маловероятно ожидать каких-либо эффектов от различия масс трития и протия и основное внимание необходимо обратить на ионизирующее излучение (3-распада 3Н.
В ряде работ [195] наблюдалось изменение скорости роста и общей морфологии у растений бобов, произраставших на питательном растворе, содержащем 37,5 мКи-мл-1 трития. В то же время при выращивании люцерны в условиях гидропоники при концентрации трития в воде 300 мКи-мл-1 не было выявлено каких-либо достоверных изменений измеряемых физиологических параметров (фиксация С02, транспирация, устьичное сопротивление, температура листьев) [196].
В целом имеющиеся в литературе данные свидетельствуют
о наличии эффектов воздействия (3-излучения трития на растительные организмы. Вполне вероятно, что существующие методы индикации пострадиационных эффектов не позволяют еще в достаточной степени обнаружить и оценить возникающие под действием трития нарушения.
Возможной причиной возникновения эффектов, связанных с наличием трития в организмах растений и животных, могло бы также явиться образование гелия в результате распада атома трития. Гелий инертен и не образует химических связей с другими элементами, поэтому химическая структура макромолекул может нарушаться. Однако атом гелия сравнительно легко и без особых последствий может быть замещен водородом. На этом основании можно считать, что физиологические изменения и нарушения, вызываемые тритием в организме* растений, все же связаны в основном с ионизирующим излучением.
