Особливості функціонування фотосинтетичного апарату за різних умов існування

У знешкодженні негативної дії синглетного кисню основне значення мають сполуки, здатні тушити збуджені (в основному триплетні) стани пігментів. Серед них найбільш ефективні каротиноїди, які містять 11 спряжених подвійних зв’язків. Дія каротиноїдів на стільки ефективна, що практично кожне зіткнення з триплетами збудженого пігменту або О2• призводить до їх повної дезактивації. Як показали результати Половникової, Воскресенської, вміст даного пігменту збільшувався у рослин конюшини лугової та овсянніци лугової по мірі посилення забруднення оточуючого середовища. Аналіз вмісту каротиноїдів в різних онтогенетичних структурах показав, що генеративні рослини характеризувались найбільшими значеннями цього параметру. При цьому максимальні значення були встановлені у конюшини лугової. Кількість каротиноїдів у віргінільних рослин порівняно 1,9-2,6 рази нижче, а у F. рratensis - в 1,2 - з генеративними особинами T. pratense було в 1,5 рази. У субсенільних рослин зниження вмісту каротиноїдів було ще більшим в 4 рази у обох досліджуваних видів (Половникова, Воскресенская, 2008).

Д. Ліу із співавторами (2008) встановлено, що за дії свинцю вміст хлорофілів а і b, загального хлорофілу і каротину у рослин-акумуляторів металу було значно вище, ніж у рослин-неакумуляторів при всіх варіантах обробки, за виключенням того, коли рослини оброблювали 0,1 та 0,2 мМ Pb. Дослідження Воробець і Григорюк (2004) дії іонів свинцю різної концентрації на нагромадження фотосинтетичних пігментів у процесі проростання насіння та початкового росту рослин квасолі дозволили виявити інгібіторний вплив іонів металу на вміст хлорофілів та каротиноїдів.

В експериментах Д.Д. Тищенко в листках кизильників ботанічного саду ДНУ за умовах автотранспортного забруднення відбувалось зростання кількості каротиноїдів у фазах росту і розвитку з досягненням максимуму в період вимушеного спокою (Тищенко, 2009).

В огляді Н.Ю. Таран із співавторами (2004) каротиноїди розглядаються як допоміжні пігменти світлозбиральної антени, які уловлюють сонячне світло певного спектрального складу. Вони приймають на себе енергію від надлишкової кількості збуджених молекул хлорофілу та безпечним для фотосинтетичного апарату способом розсіюють у вигляді теплової енергії.

О.І. Терек з співавторами (2008) досліджено вплив нафтового забруднення ґрунту на накопичення фотосинтетичних пігментів у листках рослин Carex hirta L. Виявлено зниження вмісту хлорофілів на фоні зростання вмісту каротиноїдів. Збільшення вмісту β-каротину і каротиноїдів за дії нафти (48 г/кг) розглянуто як показник активації антиоксидантної системи, важливої для захисту фотосинтетичного апарату рослин у стресових умовах. У роботі Н. Джури (2005, 2006) зареєстровано, що у разі середнього нафтового забруднення ґрунту у листках осоки шершаволистої збільшується вміст каротинів. Листки дослідних рослин порівняно з контролем містять менше хлорофілу а, тоді як у випадку сильного забруднення зростає вміст хлорофілу в. Співвідношення хлорофілів а/в суттєво підвищується за умов середнього забруднення. Цю реакцію автори називають фізіологічною адаптацією рослин, яка включає внутрішні механізми захисту і протистоїть стресовим впливам, адаптуючись до них.

Л.М. Бацмановою (2008) наведено результати вивчення впливу пероксиду водню на процеси пероксидації, вміст фотосинтетичних пігментів і гліколіпідів в ізольованих хлоропластах. Зміни цих біохімічних параметрів залежать від способу обробки пероксидом водню. Показано, що хлоропласти, виділені з оброблених пероксидом водню (500 мкМ) листків, майже не різнились від контрольних, але в разі внесення пероксиду водню (250 мкМ) в середовище інкубації хлоропластів підвищується інтенсивність пероксидного окислення ліпідів, деградують фотосинтетичні пігменти.

Цим же автором в умовах польового досліду вивчено вплив пероксиду водню на вище зазначені біохімічні показники сортів озимої пшениці різних екотипів (Поліська 90 - лісостепового, Скала - степового). Рослини обробляли у фазу кущіння. Встановлено, що розвиток стресу такої інтенсивності не вплинув на вміст хлорофілів а і b у дослідних сортів, проте кількість каротиноїдів у рослин сорту Поліська 90 зменшилась дещо сильніше, ніж у сорту Скала.

Цікаві статті з розділу

Екологічні коридори екологія та економіка
Поняття про екологічний коридор тісно пов’язане з поняттям екологічної мережи (екомережа); він є невід’ємною складовою екомережі і може включати в себе різні за функціональним призначенням к ...

Екологія міських систем
Що являє собою місто? Передусім, місто уже на початку свого існування являло собою факт концентрації населення знарядь виробництва, капіталу, тоді як для села характерним і донині є протиле ...

Еколого-економічна оцінка техногенних родовищ Кривбасу
У світі за останні декілька десятиліть видобуто більше корисних копалин, ніж за всю попередню історію. Людство, в пошуках нових джерел мінеральної сировини, почало освоювати шельфи і дно морів та океа ...