Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 1.83 Mb.
|
Исследование зависимости активности каталазы в листьях растений земляники от различной концентрации цинка и меди в почве Пелов И. П., Студент 4 курса института естествознания ТГУ им. Г. Р. Державина, руководитель - Брюхина С. А. к.с.-х.н., доцент Каталаза это фермент класса оксидоредуктаз который катализирует реакцию разложения перекиси водорода. Он характеризуется высокой удельной каталитической активностью и почти не нуждается в энергии активации. (Polidoros A. N., 1999). Многие тяжёлые металлы ингибируют активность ферментов, однако каталаза может противодействовать этому воздействию. Вследствие этого может наблюдаться как угнетение, так и стимулирование её ферментативной активности. (Гудковский, В.А, 2000; Фридрих П., 1986). Медь и цинк являются тяжёлым и металлами, но относятся к группе необходимых растениям элементов. Медь тесно связана с процессами фотосинтеза: она участвует в синтезе антоциана, железопорфиринов и хлорофилла, стабилизирует хлорофилл, предохраняет его от разрушения. Уникальность цинка заключается в том, что ни один элемент не входит в состав такого количества ферментов и не выполняет таких разнообразных физиологических функций как цинк. Он в частности необходим для образования дыхательных ферментов—цитохромов А и Б, влияет на важнейшую фотохимическую реакцию «темновой» утилизации диоксида углерода растениями. Цинк обладает малой фитотоксичностью, а токсичное воздействие меди примерно вдвое выше чем цинка. Для обоих металлов характерна средняя степень поглощения растениями. (Коршиков И. И., 1996). Целью исследования является выявление влияние различных концентраций цинка и меди в почве на активность фермента каталазы в листьях земляники садовой. Для проведения лабораторного эксперимента нами были выбраны растения земляники садовой первого года жизни. Посадка растений производилась в контейнеры с почвой, массой 1500 грамм. Почва являлась выщелоченным чернозёмом и имела слабокислую реакцию среды. После того, как растения укоренились и тронулись в рост, было произведено внесение в почву цинка и меди в виде растворов их солей: сульфата цинка и хлорида меди. Данные металлы были внесены в трёх концентрациях: 1ПДКп, 5ПДКп, 25ПДКп. ПДКп ионов цинка составляет 23 мг/1 кг почвы, ПДКп ионов меди – 3 мг/ 1 кг почвы. Контролем служили растения, произрастающие на почве без внесения данных металлов. Через 1 месяц (рис. 1) после внесения тяжёлых металлов в почву проводили первое определение активности фермента каталазы в листьях растений земляники, второе определение проводили через 2 месяца (рис. 2) после первого. Определение проводили титрометрическим способом по методике ВНИИС им И. В.Мичурина. (Цуканова, Е.М., 2001). Результаты выражали в относительных единицах. Данные прорабатывали статистически с определением среднего арифметического и стандартного отклонения. Результаты измерения активности каталазы в листьях земляники
 Рис. 1. Активность каталазы через месяц после внесения металлов  Рис. 2.Активность каталазы через три месяца после внесения металлов На основании полученных результатов мы пришли к следующим выводам:
Литература
Исследование влияния гуанидина на диффузию водорода через стальную мембрану в кислых средах Яковлева В., студентка 4 курса, института естествознания ТГУ им. Г.Р. Державина, руководители - Цыганкова Л.Е., д.х.н., профессор; Балыбин Д.В., аспирант Изучена связь кинетики реакции выделения водорода на железе с концентрацией ионов водорода (при постоянной ионной силе, равной 1) и гуанидина в водных (замедлена стадия разряда) и этиленгликолевых (10 масс.% воды, лимитирует реакция рекомбинации) в кислых хлоридных растворах. Наблюдаемые закономерности сопоставлены с диффузией водорода через стальную (Ст3) мембрану. Исследование влияния природы индивидуального и состава смешанного растворителя на кинетику и механизм электродных реакций представляет собой глобальную научную задачу, к решению которой исследователи, по существу, только приступают. Дело в том, что роль растворителя как среды и как реагента не может быть однозначно без серьезных допущений выяснена без смены его природы в единых процессах. Указанная мысль касается закономерностей химических и электрохимических процессов, как гомогенных, так и гетерогенных, протекающих в объеме жидкой фазы и на границе раздела фаз. Это обусловлено невозможностью однозначной оценки влияния молекул сольвента на поведение системы в целом как с точки зрения состояния твердой фазы (электродов), границы раздела фаз, так и сольватационных эффектов объема раствора. Исследуемой добавкой является гуанидин с молекулярной формулой HNC(NH2)2,являющийся одним из наиболее сильных однокислотных оснований с рКа протонированной формы, ион гуанидиния, по одним данным равным в воде 13,6, по другим – 11. Методика эксперимента Исследования проведены в водных и этиленгликолевых ( с 10 масс.% воды) растворах с составом электролита х М НСl + (1 – х) М LiCl, полученных насыщением исходных растворителей сухим хлористым водородом с последующим разбавлением ими полученной системы до заданной кислотности и введением высушенного при 107  5°С хлорида лития. Кинетику РВВ исследовали на железе армко в условиях потенциостатической поляризации (потенциостата П5827м и IPC–Pro), водородная атмосфера, комнатная температура, потенциалы пересчитаны по стандартной водородной шкале. Электрохимические измерения проведены в двух экспериментальных сериях: в одной использован насыщенный водный хлоридсеребряный электрод сравнения, во второй – равновесный водородный электрод в том же рабочем растворе. Первый метод связан с возникновением потенциала жидкостной границы НО-С2Н4-ОН / Н2О, второй ведет к зависимости потенциала электрода сравнения от кислотности среды, но позволяет непосредственно оценивать величину перенапряжения водорода, определяющую скорость катодного процесса.Рабочий электрод с видимой поверхностью 1 см2 армировали в оправу из эпоксидной смолы, отвержденной полиэтиленполиамином, зачищали наждачной бумагой разных номеров, обезжиривали пастой оксида магния или ацетоном, промывали бидистиллятом и сушили фильтровальной бумагой. Использована трехэлектродная электрохимическая ячейка с разделенным шлифом анодным и катодным пространствами, вспомогательных электрод – гладкая платина. Этиленгликолевые растворы. В фоновых растворах, содержащих 10 масс. % Н2О, зависимости в координатах Е, lgi, как и следовало ожидать, передаются уравнениями прямой линии (участок АВ), которая искривляется (участок ВС) при переходе к области смешанного кинетико – диффузионного контроля (рис. 1а). Величина наклона тафелевского участка составляет 0,120  0,010 В, что удовлетворительно согласуется с данными. Протяжённость тафелевского участка снижается по мере уменьшения кислотности среды за счёт ускорения достижении внешним катодным током iпред, обусловленного диффузионными ограничениями по ионам водорода. Рис. 1. Зависимость скорости реакции выделения водорода на железе от потенциала электрода (а), перенапряжения водорода (б) и кислотности среды в фоновых этиленгликолевых растворах(10 масс.% Н2О) с составом электролита х М НСl + (1 - х) М LiCl, х, моль/л: 1 - 0,99; 2 - 0,50; 3 - 0,10; 4 - 0,05. Комнатная температура, водородная атмосфера. В этиленгликолевых растворах при CH+ = const его величина существенно понижена по сравнению с водными в результате повышения почти на порядок их кинематической вязкости, хотя как отмечалось выше, протон существует в той же сольватной форме (Н3О+), что и в чисто водных средах. Скорость РВВ вновь возрастает при постоянном потенциале ((dlgik/dlgCH+) > 0) в соответствии с требованиями электрохимической кинетики. Кинетические параметры РВВ приведены в таблице 1. Таблица1. Кинетические параметры РВВ на железе в присутствии гуанидина в этиленгликолевых растворах, содержащих 10 масс.% Н2О с составом электролита х М НCI + (1 - x) M LiCl (водородная атмосфера, комнатная температура, неподвижный электрод).
При постоянном перенапряжении скорость реакции выделения водорода не зависит от кислотности среды (рис. 1б, таблица 1), что вновь удовлетворительно согласуется с данными. Прежней остаётся и величина тафелевского наклона катодной поляризационной кривой (риc. 1б), на которой отклонения от линейной зависимости (участок ВС) вновь обусловлены появлением диффузионных ограничений подвода ионов гидроксония. Введение 0,5 мМ гуанидина даже при его полном протонировании практически не изменяет кислотность среды, так как  в 10 раз.В присутствии (H2N)2СNH или точнее его протонированной формы (H2N)2СNH2+, характер поляризационных кривых практически остаётся прежним (рис. 2). Вновь при Е = const величина (dlgik/dlgCH+)Е > 0, и (dlgik/dlgCH+) = 0 (рис. 2б), не меняется и характер связи длинны тафелевского участка с концентрацией ионов водорода.  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, В
В
, В
, В
