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相似文献
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1.
运用扫描电镜技术对不同浓度梯度的Pb2+和Cd2+重金属离子处理下的拟寡水螅(Hydra pseudoligactis)形态学变化进行了观察。结果表明:水螅形态变化主要表现为与Pb2+和Cd2+浓度、水螅世代数目以及离子种类的相关性。与空白对照相比,处理组在Cd2+≥0.04 mg·L-1,Pb2+≥0.25 mg·L-1浓度下时,随着培养世代数目的增加,水螅体表逐渐发生一些不可逆的变化,皮层腐蚀,结构裂解;体壁胚层结构模糊,组织松散,刺丝囊肿胀裸露甚至破裂;上皮肌肉细胞、间细胞、刺细胞等数目减少并变形。同时,Cd2+处理组对其形态学的损伤和致畸作用均明显强于相对应世代数的Pb2+处理组。  相似文献   

2.
本研究以水培的烤烟给予不同浓度的Cd、Pb及其复合物处理10d后的烟叶为材料,分析了烟叶过氧化氢酶、硝酸还原酶的活性变化,测试了烟叶可溶性糖含量的变化情况,通过透射电子显微镜观察到了Cd和Pb对烟叶叶肉细胞亚显微结构的改变,特别是对叶绿体、线粒体和细胞核结构的损伤情况进行了详细观察。并探讨其毒害机理。研究结果表明:1)烟叶过氧化氢酶的活性剧烈地被Cd抑制;而随着Pb浓度的增加,其活性则表现为先增加后减弱的变化。2)Cd对硝酸还原酶活性的影响表现为先刺激增强,当Cd浓度超过50mg·L-1后,Cd剧烈地抑制其活性,当Cd浓度为200mg·L-1时,其活性几乎为零;Pb抑制烟叶硝酸还原酶的活性,仅在1000mg·L-1时出现一个低于正常活性的抗性峰。3)烟叶可溶性糖含量对Cd、Pb及其复合污染非常敏感,在较低浓度的污染处理时,其含量就明显下降,烟叶可溶性糖含量的变化可作为监测Cd、Pb污染的指标。4)Cd对烟叶叶肉细胞亚显微结构具有较强的损伤诱变作用,对细胞核、叶绿体和线粒体造成不可逆转的伤害,破坏了细胞正常生理活动所需的结构基础。电镜观察表明Cd严重地破坏细胞的膜结构。这可能是由于Cd离子与蛋白质结合而使蛋白质变性,从而使得以蛋白质为重要组成成份之一的膜的结构改变,功能丧失。5)在细胞膜的外面可以看到大量的Pb沉积粒,细胞膜可以阻止部分Pb进入原生质体内部,但在细胞质和叶绿体中仍可看到Pb沉积粒。Pb同样的损伤叶绿体、线粒体、细胞核的亚显微结构。  相似文献   

3.
重金属Cd2+、Pb2+ 和Zn2+ 对泥鳅 DNA损伤的研究   总被引:12,自引:0,他引:12  
采用单细胞凝胶电泳技术(SCGE),研究重金属Cd2 、Pb2 、Zn2 在不同暴露时间(1—35d)、单一重金属离子不同暴露浓度(0.05mg/L、0.5mg/L、5.0mg/L)或混合重金属离子(Cd2 Pb2 、Cd2 Zn2 、Pb2 Zn2 、Cd2 Pb2 Zn2 )相同浓度(0.5mg/L)条件下对泥鳅肝胰脏细胞核DNA的损伤作用。以带彗尾核DNA百分率和彗尾长度(TL)与核直径(D)比值为指标,探讨DNA损伤级别与处理浓度间的相关性。结果显示,随着处理时间的延长,带彗尾核DNA百分率和TL/D值均呈上升趋势,5.0mg/L Zn2 组28d时带彗尾核DNA百分率最高(84.85%),35d的TL/D值亦为所有组中最高(2.50);对DNA损伤作用,初期以1级损伤为主,7d后以3级损伤为主,且损伤率超过80%;Cd2 、Pb2 和Zn2 之间的联合毒性表现复杂,但总体表现为Cd2 存在时能增强Pb2 或Zn2 对DNA的损伤作用。总之,重金属Cd2 、Pb2 和Zn2 对泥鳅肝胰脏细胞核DNA损伤具有明显的浓度和时间效应,利用SCGE技术可对水环境污染导致的生物基因毒性作用进行监测。  相似文献   

4.
胶质芽孢杆菌对Zn2+、Cd2+的生物吸附   总被引:2,自引:0,他引:2  
目的:考察胶质芽孢杆菌对Cd2 、Zn2 的耐受能力.方法:通过改变培养条件及吸附条件研究胶质芽孢杆菌对Cd2 、Zn2 的生物吸附性能.在此实验基础上,在含有Cd2 、Zn2 的培养基中对胶质芽孢杆菌进行不同浓度梯度驯化,提高其对Cd2 Zn2 的生物富集能力.结果:胶质芽孢杆菌最大Cd2 耐受浓度在100mg·L-1左右,最大Zn2 耐受浓度在100~110mg·L-1.通过改变吸附条件,考察吸附时间、吸附pH值、菌体投加量对其生物吸附性能的影响,结果表明:当Cd2 、Zn2 浓度均为5mmol·L-1,菌投量分别为40.0gdry cell·L-1、29.8gdry cell·L-1时,胶质芽孢杆菌对Cd2 、zn2 的吸附率分别可达87.45%、97.50%.胶质芽孢杆菌经重金属离子浓度梯度驯化培养数代,经过8、9代的驯化,对Cd2 、Zn2 吸附性能均有改善.结论:胶质芽孢杆菌经过驯化,在适宜的吸附条件下可以对Cd2 、Zn2 进行有效的生物吸附,在处理重金属离子废水方面有潜在的应用前景.  相似文献   

5.
研究了不同Pb2 浓度(0.1、1、10、50、100、200、400 mg/L)处理对绿球藻(Chlorococcum sp.)生长、形态结构及生理特性的影响。与对照BG11培养的绿球藻比较,Pb2 浓度≤50 mg/L条件下培养的绿球藻细胞壁无明显增厚,色素变化不大;而暴露到Pb2 浓度>50 mg/L条件下培养,绿球藻细胞壁明显增厚,蛋白核消失。低浓度Pb2 (0.1~10 mg/L)对绿球藻生长基本没有影响;浓度在50 mg/L时,绿球藻仍能维持一定的生长速率;但当Pb2 浓度≥100 mg/L时,绿球藻的生长受到显著抑制。绿球藻的Chl a Chl b以及Chl a含量均随培养基中Pb2 浓度的升高而逐渐减少。绿球藻净光合作用强度随培养基中Pb2 浓度的增大而逐渐降低,Pb2 浓度≥100 mg/L时净光合作用强度检测不到;当Pb2 浓度<50 mg/L时,绿球藻呼吸作用强度逐渐升高,之后呼吸作用强度逐渐降低。在实验的浓度下,绿球藻的丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性都随培养基中Pb2 浓度的升高而逐渐增强;过氧化氢酶(CAT)则随Pb2 浓度的增大酶活性先升高后降低。当Pb2 浓度≤100 mg/L时,绿球藻对Pb2 的去除率都在95%以上;之后逐渐降低,浓度到400 mg/L时仍然达56.7%。结果显示,绿球藻是一种耐受Pb2 胁迫的藻类,对铅的去除率也高,可以应用于含铅污水的处理。  相似文献   

6.
利用水螅检测Cd2+毒性的研究方法比较   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用中国水螅,分别检测了自来水、无EDTA培养液(NEC)、含EDTA培养液(HEC)内Cd2+抑制水螅摄食的10min半数效应浓度(10minEC50)和24h、48h、72h的LC50。结果表明:(1)自来水、NEC、HEC的对照组10min已摄食个体数分别为94.17%、94.66%和51.90%;(2)自来水组与NEC组的10minEC50分别为0.991mg/L和4.300mg/L;(3)自来水组、NEC组、HEC组24hLC50的Cd2+浓度分别为0.138mg/L、0.330mg/L和0.473mg/L;其48hLC50分别为0.046mg/L、0.080mg/L和0.203mg/L;其72hLC50分别为0.036mg/L、0.040mg/L和0.307mg/L。经分析认为,HEC对水螅摄食具抑制作用,对重金属具螯合作用,不宜用于水螅培养和重金属毒理实验;自来水因各地水质指标的差异,不宜用于毒理实验;NEC是理想的毒理实验稀释液与培养液。研究提出的10minEC50的方法简便、快速。中国水螅比其他水螅更易繁殖,便于鉴别,是毒理实验理想的模式生物。    相似文献   

7.
水培条件下四种植物对Cd、Pb富集特征   总被引:17,自引:0,他引:17  
利用水培方法测定了不同浓度下向日葵、蓖麻、紫花苜蓿及芥菜的生物量和植物体内重金属Cd、Pb含量,分析了植物对重金属的富集特征。结果表明:经过5周培养后,4种植物根部与地上部对重金属的富集量随着浓度的增加而增加,Cd浓度为20mg·L-1时,向日葵的根部Cd含量最高,达到237.86mg·kg-1,地上部Cd含量为89.48mg·kg-1;而Pb浓度为200mg·L-1时,芥菜根部对Pb的吸收量较高,达到597.22mg·kg-1,地上部Pb含量最高的则出现在向日葵处理Pb100mg·L-1中,为318.33mg·kg-1。4种植物对Cd、Pb的富集系数随重金属浓度的增加而减小;根部及地上部富集系数与生物量和重金属浓度呈现出一定的相关性;另外,在Cd、Pb复合处理中,一种重金属的存在会在不同程度上影响植物对另一种重金属的吸收。通过比较4种植物根部与地上部的生物量和对Cd、Pb富集特征,认为相对于其他3种植物向日葵对Cd、Pb具有较强的吸收潜力,并可以作为Cd、Pb污染土壤植物修复的备选植物。  相似文献   

8.
研究了在梯度浓度Hg2+和Cd2+胁迫下,满江红(Azolla imbricata (Roxb.) Nakai)的叶绿素含量、叶绿素a/b比值、光合放氧速率、呼吸速率、抗氧化酶系(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD))和细胞超微结构受Hg2+和Cd2+的毒害影响.结果显示:随着胁迫程度的增大,叶绿素含量、叶绿素a/b比值、光合放氧速率明显下降,呼吸速率均在2 mg/L浓度下达到峰值,尔后下降; SOD、CAT、POD的活性均出现不同程度的应激性升高(除POD在Cd2+处理时下降),尔后下降.电镜观察发现,随着污染物浓度的增加和胁迫时间的延长,叶绿体出现膨大、破损和解体;线粒体嵴突膨胀和线粒体变形及空泡化;核染色质凝集,核仁消失,核膜破裂.实验结果表明: Hg2+和Cd2+污染不仅损害植物的生理活性,而且也破坏细胞的超微结构,最终导致植物死亡;随着Hg2+和Cd2+胁迫的增大,细胞超微结构的损伤程度和植物的生理变化是同步的;植物受毒害的程度表现出明显的剂量效应关系;在同一处理时间和浓度下,Cd2+对满江红的毒性大于Hg2+.Hg2+对满江红的致死浓度为3.5~4.0 mg/L,Cd2+为3.0~3.5 mg/L.对满江红鱼腥藻(Anabaena azollae Strasburger)细胞的超微结构变化观察表明,满江红鱼腥藻对Hg2+和Cd2+的耐受性明显高于满江红.  相似文献   

9.
采用水培法,对Pb和Cd单一及复合胁迫(500 mg·L-1Pb、25 mg·L-1 Cd、500 mg·L-1pb-25 mg·L-1Cd)条件下溪荪(Iris sanguinea Donn ex Horn.)幼苗不同部分的生长及Pb、Cd、Zn、Cu、K和Na积累状况进行了研究.结果显示:在Pb单一胁迫条件下,溪荪幼苗地下部分干质量较对照降低了18.2%,地上部分干质量和耐性指数均与对照无显著差异;在Cd单一胁迫条件下,地下部分与地上部分的干质量较对照分别降低了16.4%和14.1%,耐性指数降低了7%;在Pb-Cd复合胁迫条件下,溪荪幼苗不同部分的干质量以及耐性指数均与对照无显著差异.在Pb单一及Pb-Cd复合胁迫条件下,幼苗不同部分的Pb含量均明显高于对照,Pb单一胁迫处理组幼苗地上部分和地下部分的Pb含量分别比Pb-Cd复合胁迫处理组高19.8%和16.0%.在Cd单一及Pb-Cd复合胁迫条件下,幼苗不同部分的Cd含量均明显高于对照,Pb-Cd复合胁迫处理组幼苗地上部分和地下部分的Cd含量分别为Cd单一胁迫处理组的2.02和5.74倍.经Pb和Cd单一及复合胁迫后,幼苗不同部分的Zn、Cu和Na含量均明显高于对照,而K含量则低于对照;地上部分的Zn、K和Na含量均高于地下部分,但Cu含量在幼苗不同部分的变化趋势则有所不同.比较结果表明:Pb-Cd复合胁迫对溪荪幼苗的Pb积累有促进作用、对Cd积累有抑制作用,表现出拮抗作用;溪荪对Pb胁迫的耐性相对更强,对Pb和Cd及其他金属元素有一定的积累能力,可用于Pb污染环境尤其是湿地Pb污染环境的修复.  相似文献   

10.
重金属镉和铅胁迫对海洋微藻的毒性效应研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
设置不同浓度的重金属Cd2+(0、0.2、0.4、0.6、0.8和1 mg•L-1)和Pb2+(0、0.1、0.2、0. 4、0.8和1.6 mg•L-1)胁迫处理, 检测米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)的生长生理情况, 分析重金属胁迫对海洋微藻生长的毒性效应, 探讨超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等对重金属胁迫的缓解作用。研究结果发现, 重金属Cd2+和Pb2+对米氏凯伦藻具有较强的毒性, 随着重金属浓度的提高, 细胞生长受到毒害作用增强; 而米氏凯伦藻对重金属Cd2+和Pb2+胁迫具有一定的适应性。重金属Cd2+和Pb2+胁迫导致米氏凯伦藻细胞的叶绿素a、叶绿素b含量下降(1.6 mg•L-1 Pb2+胁迫除外), 类胡萝卜素含量提高, 最大光能转化效率(Fv/Fm)下降, 表明重金属胁迫抑制藻的光合作用, 影响藻的生长繁殖。丙二醛(MDA)随着重金属Cd2+和Pb2+浓度提高而升高, 说明重金属引起藻细胞膜透性增加, 藻细胞遭受破坏。SOD活性整体呈现先升高后下降(或与对照持平)的趋势, 提示海洋微藻的抗氧化酶系统在低浓度重金属胁迫下产生应激性反应, 酶活性增强; 而CAT活性上升, 也对藻细胞起到保护作用, 推测两者共同反应, 以缓解藻体遭受的重金属毒害作用。结果可为了解重金属胁迫对海洋微藻的毒性效应提供参考。  相似文献   

11.
[目的] 对发状念珠蓝细菌细胞进行重金属离子Cu2+(CuSO4)、Cr2+(CrCl2)和Pb2+(PbCl2)胁迫,探讨发状念珠蓝细菌细胞对重金属离子胁迫的响应.[方法] 25℃,80 μmol/(m·s)光照下,BG11培养液培养发状念珠蓝细菌,利用不同浓度(0、0.1、1.0、10、100 mg/L) Cu2+、Cr2+和pb2+胁迫发状念珠蓝细菌细胞,测定其质膜透性、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量以及海藻糖含量,分析发状念珠蓝细菌细胞对重金属离子胁迫的响应.[结果] 在Cu2、Cr2和pb2胁迫下,发状念珠蓝细菌细胞的外渗率和丙二醛(malondialdehyde)含量随着重金属离子浓度的升高而升高,相对渗透率和膜脂过氧化水平的变化趋势一致.超氧化物歧化酶(superoxide dismutase)活性随重金属离子浓度的升高先升后降,脯氨酸含量随着重金属离子处理浓度的升高,呈先降后升的趋势,可溶性糖含量随浓度的增大而减少.[结论] 低浓度的重金属离子可以诱导发状念珠蓝细菌细胞产生结构和生理的应激响应,高浓度会导致发状念珠蓝细菌细胞膜结构和功能的严重损害.  相似文献   

12.
Danilo Guerini 《Biometals》1998,11(4):319-330
The Ca 2+ ATPases or Ca 2+ pumps transport Ca 2+ ions out of the cytosol, by using the energy stored in ATP. The Na + / Ca 2+ exchanger uses the chemical energy of the Na + gradient (the Na + concentration is much higher outside than inside the cell) to remove Ca 2+ from the cytosol. Ca 2+ pumps are found in the plasma membrane and in the endoplasmic reticulum of the cells. The pumps are probably present in the membrane of other organelles, but little experimental information is available on this matter. The Na + / Ca 2+ exchangers are located on the plasma membrane. A Na + / Ca 2+ exchanger was found in the mitochondria, but very little is known on its structure and sequence. These transporters control the Ca 2+ concentration in the cytosol and are vital to prevent Ca 2+ overload of the cells. Their activity is controlled by different mechanisms, that are still under investigation. A number of the possible isoforms for both types of proteins has been detected.© Kluwer Academic Publishers  相似文献   

13.
不同污染负荷土壤中镉和铅的吸附-解吸行为   总被引:8,自引:0,他引:8  
采用一次平衡法,对3种不同污染负荷土壤Cd2 和Pb2 的吸附-解吸行为进行了比较.结果表明,低污染负荷土壤对Cd2 和Pb2 的吸附能力高于高污染负荷土壤.3种土壤对Cd2 的吸附等温线与Freundlich方程有较好的拟合性,Pb2 的等温吸附过程可用Langmuir方程与Freundlich方程来描述.双常数方程是描述这3种不同污染负荷土壤中Cd2 和Pb2 吸附动力学行为的最优模型,其次为Elovich方程,最差模型是一级动力学方程.Pb2 的解吸滞后现象较Cd2 明显.高污染负荷土壤的吸附态Cd2 、Pb2 解吸率高于低污染负荷土壤,Cd2 、Pb2 解吸量与其初始吸附量之间的关系符合二次幂方程.3种土壤Cd2 、Pb2 的解吸速率随重金属初始浓度的增加而增加,随解吸时间的延长而降低.  相似文献   

14.
Respiring rat liver mitochondria are known to spontaneously release the Ca2+ taken up when they have accumulated Ca2+ over a certain threshold, while Sr2+ and Mn2+ are well tolerated and retained. We have studied the interaction of Sr2+ with Ca2+ release. When Sr2+ was added to respiring mitochondria simultaneously with or soon after the addition of Ca2+, the release was potently inhibited or reversed. On the other hand, when Sr2+ was added before Ca2+, the release was stimulated. Ca2+-induced mitochondrial damage and release of accumulated Ca2+ is generally believed to be due to activation of mitochondrial phospholipase A (EC 3.1.1.4.) by Ca2+. However, isolated mitochondrial phospholipase A activity was little if at all inhibited by Sr2+. The Ca2+ -release may thus be triggered by some Ca2+ -dependent function other than phospholipase.  相似文献   

15.
Cu2+和Zn2+对普通小麦幼苗生长的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
Zn^2+在植物体中参与生长素的合成和某些酶系统的活动;Cu^2+在催化氧化还原反应中起作用,是植物体内多种氧化酶的组成部分,与光合作用密切相关,在脂肪代谢、蛋白质分解中有一定的作用。当植物体内Cu^2+和Zn^2+含量超过一定浓度时对细胞有较大的毒害,危害植物的生长和发育,并可经食物链富集危害人的健康。本文研究了相同浓度的Cu^2+和Zn^2+对普通小麦幼苗生理生化特征的影响,以期为防止金属离子污染和培育抗性品种提供参考数据。  相似文献   

16.
S100 proteins (16 members) show a very divergent pattern of cell- and tissue-specific expression, of subcel-lular localizations and relocations, of post-translational modifications, and of affinities for Ca 2+ , Zn 2+ , and Cu 2+ , consistent with their pleiotropic intra- and extracellular functions. Up to 40 target proteins are reported to interact with S100 proteins and for S100A1 alone 15 target proteins are presently known. Therefore it is not surprising that many functional roles have been proposed and that several human disorders such as cancer, neurodegenerative diseases, cardiomyopathies, inflammations, diabetes, and allergies are associated with an altered expression of S100 proteins. It is not unlikely that their biological activity in some cases is regulated by Zn 2+ and Cu 2+ , rather than by Ca 2+ Despite the numerous putative functions of S100 proteins, their three-dimensional structures of, e.g., S100B, S100A6, and S100A7 are surprisingly similar. They contain a compact dimerization domain whose conformation is rather insensitive to Ca 2+ binding and two lateral a-helices III and III, which project outward of each subunit when Ca 2+ is bound. Target docking depends on the two hydrophobic patches in front of the paired EF-hand generated by the binding of Ca 2+. The selec-tivity in target binding is assured by the central linker between the two EF-hands and the C-terminal tail. It appears that the S100-binding domain in some target proteins contains a basic amphiphilic a-helix and that the mode of interaction and activation bears structural similarity to that of calmodulin.© Kluwer Academic Publishers  相似文献   

17.
川楝素是我国学者从驱蛔中药中分离、鉴定的一个三萜化合物,已证明具选择地影响神经递质释放,有效地对抗肉毒中毒,促进细胞分化、凋亡,抑制肿瘤增殖,抑制昆虫发育和取食,影响K 、Ca2 通道活动等多种生物效应.综述了证明川楝素抑制多种K 通道,选择地易化L型Ca2 通道和进而升高胞内Ca 浓度的研究资料,并对川楝素产生这些生物效应的机制进行了讨论.  相似文献   

18.
在特定时间(12、24、48、72h)内,研究了Pb^2+和Cd^2+对草履虫(Paramecium caudatum)、三角涡虫(Dugesia japonica)和中华圆田螺(Cipangopaludia viviparrus)3种水生动物的单一和联合毒性效应.结果表明:在同等条件下,Cd^2+对三者的致毒效应都明显强于Pb^2+;3种动物中,草履虫最敏感,而圆田螺耐受能力最强;随单一毒物浓度的增大以及暴露时间的延长,两者的致毒效应都显著增大,表现出明显的浓度—效应和时间—效应关系;二者复合作用时,对3种动物的致毒效应主要表现为与二组分的浓度比例有关.复合致毒效应也表现出了明显的浓度—效应关系,并且浓度和暴露时间的交互作用对3种水生动物毒性都有显著的影响.  相似文献   

19.
In order to identify defects in Na+-Ca2+ exchange and Ca2+-pump systems in cardiomyopathic hearts, the activities of sarcolemmal Na+-dependent Ca2+ uptake, Na+-induced Ca2+ release, ATP-dependent Ca2+ uptake and Ca2+-stimulated ATPase were examined by employing cardiomyopathic hamsters (UM-X7.1) and catecholamine-induced cardiomyopathy produced by injecting isoproterenol into rats. The rates of Na+-dependent Ca2+ uptake, ATP-dependent Ca2+ uptake and Ca2+-stimulated ATPase activities of sarcolemmal vesicles from genetically-linked cardiomyopathic as well as catecholamine-induced cardiomyopathic hearts were decreased without any changes in Na+-induced Ca2+-release. Similar results were obtained in Ca2+-paradox when isolated rat hearts were perfused for 5 min with a medium containing 1.25 mM Ca2+ following a 5 min perfusion with Ca2+-free medium. Although a 2 min reperfusion of the Ca2+-free perfused hearts depressed sarcolemmal Ca2+-pump activities without any changes in Na+-induced Ca2+-release, Na+-dependent Ca2+ uptake was increased. These results indicate that alterations in the sarcolemmal Ca2+-efflux mechanisms may play an important role in cardiomyopathies associated with the development of intracellular Ca2+ overload.  相似文献   

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