细胞论文报告

1、细胞生物学课程内容延伸细胞生物学课程内容延伸 科研论文研读报告科研论文研读报告汞、镉、铜污染汞、镉、铜污染对鱼草细胞膜系统的毒害作用对鱼草细胞膜系统的毒害作用本文选自应用生态学报报告人：宋佳炜 李玉梅报告时间：2009年6月17日摘摘 要要 通过生理生化反应测定、激光共聚焦扫描显微镜及透射电镜观察等实验手段 ,研究了hg 、cd 、cu 对高等水生植物鱼草细胞膜系统的毒害作用。结果表明:在 3种重金属离子作用下 ，鱼草叶细胞活性氧 ros与丙二醛mda含量上升 ，保护酶系统活性紊乱 ，膜脂过氧化程度加剧;质膜受损 ,膜透性增加 ,质壁分离;叶绿体膨胀至解体 ，类囊体膜上的光合色素光激发过程受阻

2、 ，平均自发荧光强度降低；线粒体嵴突膨胀、减少 ,膜破损；核膜破裂。 hg 、cd 、cu 对鱼草细胞膜系统的影响存在着一定的剂量效应关系。膜系统的稳定性在植物抗重金属胁迫的过程中起着关键性的作用。 本文以鱼草为材料 , 通过生理生化反应测定、激光共聚焦扫描显微镜及透射电镜观察等实验手段 ,研究了hg 、cd 、cu 对鱼草细胞膜系统的毒害作用 ,从膜系统和抗逆性关系的角度进一步探讨重金属污染机制 ,为环境管理与生物防治提供科学依据.材料和方法材料和方法 鱼草鱼草：选取生长旺盛的植株水培在无底泥玻璃缸中，放入选取生长旺盛的植株水培在无底泥玻璃缸中，放入 forma3744forma3744培养

3、箱内预平衡，培养箱内预平衡，1 1周后周后 ，于，于 8 8：0000分别移至培养箱分别移至培养箱内已加入浓度为内已加入浓度为 0.1 0.1、0.20.2、0.30.3、0.40.4、0.50.5、0.70.7和和1.0 mgl 1.0 mgl hgclhgcl2 2 ( (以纯以纯 hg hg 计计) ) 和和 0.1 0.1、1.01.0、5.05.0、1010、2525和和 50 mgl 50 mgl cdclcdcl2 2 ( (以纯以纯 cd cd 计计 ) )及及 0.1 0.1、1.01.0、5.05.0、1010、2525和和 50 mgl 50 mgl cusocuso4

4、4 ( (以纯以纯 cu cu 计计) )玻璃缸中，另取两缸作为对照去离子水。光玻璃缸中，另取两缸作为对照去离子水。光暗周期为暗周期为 12h12h 12h12h，温度为，温度为 25 25 。从第。从第2 2天开始每天天开始每天8 8：0000定定时采样。选取植株倒数第时采样。选取植株倒数第3 3至第至第5 5枚叶片进行生理指标的测定和超枚叶片进行生理指标的测定和超微结构变化的观察。实验重复微结构变化的观察。实验重复5 5次，实验结果取平均值。次，实验结果取平均值。测定方法测定方法 膜透性膜透性 mda mda含量含量 ros ros含量含量 酶活性酶活性 自发荧光强度自发荧光强度 超微结构

5、超微结构 重金属离子对鱼草叶片膜透性、重金属离子对鱼草叶片膜透性、rosros及及 mdamda含量的影响含量的影响重金属离子对鱼草叶片保护酶活性重金属离子对鱼草叶片保护酶活性的影响的影响重金属离子对鱼草叶片自发荧光强重金属离子对鱼草叶片自发荧光强度的影响度的影响重金属离子对鱼草叶片膜系统超微重金属离子对鱼草叶片膜系统超微结构的影响结构的影响1、重金属离子对鱼草叶片膜透性、ros及 mda含量的影响 3 3种离子均使鱼草叶片膜透性、种离子均使鱼草叶片膜透性、rosros及及 mdamda含量增加含量增加 。 在在 3 3种重金属离子作用下种重金属离子作用下 , ,鱼草叶片鱼草叶片 rosros

6、与与mdamda含量呈上升趋势含量呈上升趋势 , ,且和浓度大且和浓度大小及处理时间呈正相关。小及处理时间呈正相关。mdamda含量积累略含量积累略滞后于滞后于 ros. 1 mglhg ros. 1 mglhg 处理处理 4 d 4 d的的 mda mda含量为对照的含量为对照的 2.45 2.45倍倍. .。50 mgl cd 50 mgl cd 及及 50 mgl cu 50 mgl cu 处理处理 4 d 4 d时时 mda mda含量分别是含量分别是对照的对照的 1165 1165和和 1187 1187倍。倍。2、重金属离子对鱼草叶片保护酶活性的影响3、重金属离子对鱼草叶片自发荧光

7、强度的影响 3种离子均使鱼草叶细胞自发荧光强度峰值变小 ,范围变窄 ,平均自发荧光强度降低,且与浓度大小呈负相关 图 3 .鱼草自发荧光强度对重金属离子敏感 ,hg 处理对鱼草自发荧光能力破坏严重 ,0.5 mg/l 浓度组处理 2 d时 ,鱼草叶细胞自发荧光强度仅为对照的 22.5%, 1.0 mg/l hg处理 2 d时 ,几乎检测不到; cd 和cu 处理坏程度相对较轻 , 50 mg/l cd 及 50 mg/lcu 处理 2 d时鱼草自发荧光强度分别为对照的34.2%、29.5%.4 4、重金属离子对鱼草叶片膜系统超微结构的影响、重金属离子对鱼草叶片膜系统超微结构的影响 在在 3 3

8、种离子作用下，鱼草细种离子作用下，鱼草细胞膜系统结构受到损伤。胞膜系统结构受到损伤。0.5 0.5 mg/l hg mg/l hg 处理处理 4 d 4 d，叶绿体膨胀，叶绿体膨胀成圆形，叶绿体内基粒垛叠解体成圆形，叶绿体内基粒垛叠解体. . 对照组对照组0.3mg/l0.3mg/l hghg0.5mg/l0.5mg/l hghg大于大于10mg/l10mg/lcdcd及及cucu翠绿色翠绿色 不定根健不定根健壮壮生长正常生长正常逐渐死亡逐渐死亡部分老叶颜色部分老叶颜色变暗绿、脱落变暗绿、脱落 本研究表明本研究表明 , ,在在3 3种重金属离子作用下种重金属离子作用下, ,虽虽然鱼草体内的保护

9、酶系统活性发生了应激性的然鱼草体内的保护酶系统活性发生了应激性的提高提高, ,但是但是rosros含量的上升和含量的上升和 mda mda的积累说明其的积累说明其保护功能是有限的保护功能是有限的. .尤其是在高浓度下更明尤其是在高浓度下更明显显.ros.ros含量的升高引起膜脂过氧化反应含量的升高引起膜脂过氧化反应, ,随着随着活性氧的累积活性氧的累积, ,膜脂过氧化加剧膜脂过氧化加剧, ,膜内不饱和脂膜内不饱和脂肪酸过氧化肪酸过氧化, ,膜脂产生脱脂化作用膜脂产生脱脂化作用, ,磷脂游离磷脂游离, ,破坏膜结构破坏膜结构. . 膜脂过氧化的最终产物膜脂过氧化的最终产物 mda mda，可与质

10、膜内的氨，可与质膜内的氨基酸、蛋白质、不饱和脂肪酸等生物大分子发基酸、蛋白质、不饱和脂肪酸等生物大分子发生反应，阻止新脂类的合成，损伤膜结构。说生反应，阻止新脂类的合成，损伤膜结构。说明重金属毒害的重要位点是其膜部分；明重金属毒害的重要位点是其膜部分； 保护酶系统既具有解毒功能，同时又是重金属保护酶系统既具有解毒功能，同时又是重金属植物毒性的作用位点；植物毒性的作用位点； 3 3种离子作用下，鱼草叶片膜透性增加；种离子作用下，鱼草叶片膜透性增加； 鱼草平均自发荧光强度降低，说明类囊体膜结鱼草平均自发荧光强度降低，说明类囊体膜结构及光合色素的结合状态受到损伤，类囊体膜构及光合色素的结合状态受到损伤，类囊体膜的有序性受到破坏，无法行使光能吸收、传递的有序性受到破坏，无法行使光能吸收、传递及转换功能。及转换功能。 综上所述综上所述 , ,重金属离子破坏细胞内活性氧重金属离子破坏细胞内活性氧代谢的平衡代谢的平衡, ,引起膜脂过氧化引起膜脂过氧化, ,损伤膜结构损伤膜结构, ,导致生理生化反应紊乱导致生理生化反应紊乱 , ,进而造成对植物进而造成对植物整体的伤害整体的伤害. .