Utjecaj zračenja na rast biljaka. Radiobiologija. Utjecaj zračenja na životinje i biljke. Korisno zračenje. Učinak ionizirajućeg zračenja na beskralješnjake

Učinak zračenja na tjelesne stanice.

Biljke regije Tomsk koje smanjuju izloženost zračenju.

Završeno:

Krutykh Oksana

Filinova Anastazija

ZATO Seversk

Ciljevi rada

1. Prepoznajte biljke u regiji Tomsk koje učinkovito smanjuju učinak zračenja na tijelo.

2. Identificirati skupine stanovništva čija prehrana sadrži minimum proizvoda koji smanjuju izloženost zračenju i širiti informacije o potrebi njihove konzumacije.

Zadaci

1. Proučiti mehanizam djelovanja zračenja na stanice tijela.

2. Razmotrite posljedice utjecaja zračenja na tijelo (na primjeru stanovništva gradova Hirošime i Nagasakija).

3. Identificirati tvari koje mogu smanjiti djelovanje zračenja na tijelo.

4. Identificirajte biljke u regiji Tomsk koje sadrže ove tvari.

5. Provesti anketu stanovništva.

6. U praksi provjeriti djelotvornost biljaka.

7. širiti informacije među stanovništvom o potrebi korištenja tvari koje smanjuju učinak zračenja na organizam.

Relevantnost problema

Postoje dvije vrste radioaktivnosti: prirodna i umjetno uzrokovana. Kod umjetnih izvora zračenja opasnost od izlaganja mnogo je veća nego kod prirodnih. U posljednjih nekoliko desetljeća čovjek je stvorio nekoliko stotina umjetnih radionuklida i naučio koristiti energiju atoma u različite svrhe: u medicini i za stvaranje atomsko oružje, za proizvodnju energije i detekciju požara. Sve to dovodi do povećanja doze zračenja, kako za pojedine ljude, tako i za stanovništvo Zemlje u cjelini.

Stoga postaje vrlo važno zaštititi osobu od sve većeg utjecaja zračenja na tijelo, što dovodi do različitih poremećaja fizioloških procesa i patologija. Ovaj projekt ispituje mogućnost očuvanja ljudskog zdravlja u ovoj situaciji uz pomoć same prirode. Stalnim korištenjem biljaka dostupnih u našim krajevima, u mogućnosti smo se zaštititi od prirodnog pozadinskog zračenja, a zajedno s lijekovi učinkovito liječi ozbiljne bolesti koje se javljaju pri primanju velike doze zračenja.

Zračenje i ljudsko tijelo

Učinak zračenja na tjelesne stanice

Sva živa bića sastoje se od stanica – osnovnih građevnih elemenata života. Oštećenje biološki važnih makromolekula ne objašnjava u potpunosti oštećenje stanica zračenjem. Stanica je koherentan dinamički sustav biološki važnih makromolekula, koje su raspoređene u substanične tvorevine koje obavljaju određene fiziološke funkcije. Stoga se učinak zračenja može razumjeti samo ako se uzmu u obzir promjene koje se događaju kako u samim staničnim organelama tako iu međusobnim odnosima.

Najosjetljiviji organeli stanica sisavaca na zračenje su jezgra i mitohondriji. Oštećenje ovih struktura događa se pri malim dozama i pojavljuje se vrlo rano. Dakle, kada se mitohondriji limfnih stanica ozrače dozom od 50 R ili većom, uočava se inhibicija procesa oksidativne fosforilacije neposredno nakon ozračivanja. Ovo otkriva promjene fizička i kemijska svojstva nukleoproteinskih kompleksa, uslijed čega se DNA kvantitativno i kvalitativno mijenja, a proces sinteze DNA - RNA - proteina se odvaja. U jezgrama radioosjetljivih stanica gotovo odmah nakon ozračivanja dolazi do inhibicije energetskih procesa, otpuštanja iona natrija i kalija u citoplazmu i poremećaja normalne funkcije membrana. Istodobno su mogući lomovi kromosoma, otkriveni tijekom razdoblja stanične diobe, kromosomske aberacije i točkaste mutacije, zbog čega nastaju proteini koji su izgubili svoju normalnu biološku aktivnost. Mitohondriji imaju izraženiju radioosjetljivost od jezgri.

Djelovanje ionizirajućeg zračenja na stanicu rezultat je složenih međusobno povezanih i međuovisnih transformacija. Oštećenje stanice zračenjem događa se u tri faze. U prvoj fazi zračenje djeluje na složene makromolekularne formacije, ionizirajući ih i pobuđujući.

Apsorbirana energija može migrirati kroz makromolekule, realizirajući se u slabe točke. U DNA postoje kromoforne skupine timina, u lipidima postoje nezasićene veze. Ovaj stadij oštećenja može se nazvati fizičkim stadijem izlaganja stanice zračenju.

Druga faza su kemijske transformacije. Oni odgovaraju procesima interakcije proteinskih radikala, nukleinske kiseline i lipida s vodom, kisikom, vodenim radikalima s biomolekulama i stvaranjem organskih peroksida, uzrokujući brze oksidacijske reakcije koje dovode do pojave mnogih promijenjenih molekula. Kao rezultat toga, početni učinak se višestruko povećava. Radikali koji nastaju u slojevima uređeno raspoređenih proteinskih molekula međusobno djeluju i tvore "poprečne veze", uslijed čega dolazi do poremećaja strukture bioloških membrana. Oštećenje membrana dovodi do otpuštanja niza enzima. Kao rezultat oštećenja lizosomskih membrana, opaža se povećanje aktivnosti DNaze, RNaze i niza drugih enzima.

Treća faza je biokemijska. Oslobođeni enzimi difuzijom dospijevaju u bilo koju staničnu organelu i lako prodiru u nju zbog povećanja propusnosti membrane. Pod utjecajem ovih enzima dolazi do razgradnje visokomolekularnih komponenti stanice, uključujući nukleinske kiseline i proteine.

Učinak neznatne količine apsorbirane energije pokazuje se štetnim za stanicu zbog fizikalnog, kemijskog i biokemijskog pojačanja učinka zračenja, a glavnu ulogu u razvoju tog učinka ima oštećenje supramolekulskih struktura koje su visoko radioosjetljiv.

Posljedice utjecaja zračenja na tijelo

Posljedice uzrokovane izlaganjem zračenju u živim organizmima, posebice u ljudima, mogu se klasificirati različiti putevi, ovisno uglavnom o veličini primljene doze. Ove posljedice navedene su sljedećim redoslijedom:

1. Promjene u somatskim stanicama koje dovode do raka;

2. Genetske mutacije koje utječu na buduće generacije;

3. Učinak na embrij i fetus zbog zračenja majke tijekom trudnoće;

Smrt odmah u trenutku izlaganja.

Treba napomenuti da ljudi koji su bili zračeni nakon desetljeća počinju razvijati kancerogene tumore. Kancerogeni tumor nastaje u trenutku kada se somatska stanica, otevši kontroli tijela, počne bjesomučno dijeliti, unatoč prijetnji koju predstavlja za živo biće u cjelini. Kao rezultat toga nastaje jedna velika masa stanica ili skupina manjih tvorevina.

Slika 1 prikazuje koeficijente rizika od zračenja u ljudskom tijelu. To pokazuje da su spolni organi (jajnici ili testisi) i crvena koštana srž izloženi većem riziku.

Zbog štetnog djelovanja zračenja na stanice (gore opisanog), koštana srž kod ljudi počinje se razvijati ozbiljna bolest– leukemija.

Leukemija (leukemija, leukemija, rak krvi) (od grčke riječi leukos - bijelo i haima - krv) je tumorska bolest crvene koštane srži, krvnog sustava i hematopoetskih organa neoplastične prirode, koja se temelji na primarnoj patologiji matičnih hematopoetskih stanica, praćena poremećajem procesa njihovog proliferaciju i diferencijaciju te nastanak patoloških klonova tumorskih stanica. Promjene na jednoj ili više matičnih stanica doslovno preplave tijelo neispravnim bijelim stanicama, što je zapravo leukemija. Ljudi koji su potpuno izloženi zračenju umiru od leukemije za otprilike 5-7 godina. Od svih zloćudnih bolesti uzrokovanih zračenjem, leukemija je kod nas najviše proučavana, jer je vremenski razmak između uzroka smrti koji ju je uzrokovao i razvoja kliničkih simptoma relativno kratak. Veza između ozračivanja tijela i pojave leukemije dobro je dokazana. Učestalost leukemije među preživjelim žrtvama atomske bombe ovisila je o njihovoj udaljenosti od eksplozije, tj. na primljenu dozu zračenja. Iako većina ljudi misli da je leukemija povezana s atomskom bombom, tijekom godina postalo je jasno da to nije glavni oblik raka uzrokovan zračenjem. Naknadni pregledi Japanaca koji su preživjeli atomsku bombu otkrili su da oni imaju mnogo veću vjerojatnost da će oboljeti od raka pluća, dojke, a posebno štitnjače od ostatka populacije. Ove vrste raka razvijaju se mnogo sporije. Trenutačno na svaki slučaj leukemije izazvane zračenjem dolaze otprilike 3 slučaja. kancerogenih tumora. Ovaj broj nastavlja rasti i do trenutka kada više ne bude preživjelih nakon atomskog bombardiranja Hirošime i Nagasakija, mogao bi biti 5.

Leukemija napreduje neravnomjerno. Postoji nekoliko razdoblja: početni, izraženi fenomeni, remisije i recidivi. U početnom stadiju pacijenti se osjećaju praktički zdravi, a dijagnoza se postavlja nasumičnim krvnim testom za popratne bolesti. Tijekom razdoblja izraženih pojava, svi simptomi bolesti pojavljuju se u značajnoj mjeri, a bolest počinje brzo napredovati.

Kao rezultat specifične terapije, a ponekad i spontano, nastupa razdoblje poboljšanja stanja bolesnika ili stupanj remisije. U tom razdoblju pacijent ostaje radno sposoban.

Pogoršanje bilo koje leukemije prati oštro pogoršanje opće stanje bolesnika, pojava vrućice, povećanje jetre, slezene i limfnih čvorova, razvoj anemije i smanjenje trombocita.

Tijekom egzacerbacija leukemija često ulazi u završni, kahektični stadij.

Obratimo pozornost na djelovanje ionizirajućeg zračenja na ljudske genitalije. Promjene u tjelesnim stanicama koje dovode do raka i mutacije zametnih stanica koje utječu na buduće generacije biološke su posljedice rada u nuklearnim elektranama. Utjecaj zračenja na embrij ili fetus u razvoju poseban je slučaj koji zaslužuje posebnu raspravu, jer se svi napori moraju usmjeriti na njegovo otklanjanje. Pojava smrti neposredno u trenutku zračenja povezana je s primanjem ogromne doze zračenja. Potonje se događa samo u katastrofalnim situacijama, kao što je eksplozija atomska bomba ili nesreća nuklearnog reaktora.

Dođe li do mutacije spolne stanice (spermija ili jajašca), posljedice će osjetiti ne samo jedinka koja se iz te stanice razvije, već i neka buduća generacija. Spajanjem spermija s jajnom stanicom nastaje maleni organizam, jedva primjetan, ali nosi nit našeg nasljeđa. Svaka muška i ženska stanica sadrži 23 pojedinačna kromosoma. Kada se te dvije stanice spoje zajedno, 23 pojedinačna kromosoma očeve zametne stanice spajaju se u paru s 23 pojedinačna kromosoma majčine zametne stanice, tvoreći prvu stanicu novog čovjeka, koja već sadrži 23 para kromosoma, tj. 46 kromosoma. ukupno. (Sl.2)

Kromosomi u kodiranom obliku nose sve karakteristike koje razlikuju ljudsko tijelo od drugih životinja. Oni sadrže informacije potrebne za reprodukciju svih značajki "dostupnih u ovoj vrsti". Kromosomi su dugačke strukture poput niti koje se sastoje od složene tvari koja se zove deoksiribonukleinska kiselina (DNK), a koja je vrlo velika molekula. Osnovu DNK čine ugljikohidrati i ostaci fosforne kiseline koji služe kao kostur za držanje na određenom mjestu posebnih molekula koje nose nasljedni kod. Ponekad područja genetski kod mogu promijeniti mjesta, a poredak parova dušičnih baza je poremećen. Defekt se javlja u kromosomu, koji se prenosi na sve stanice kćeri nastale diobom. Kada se oštećeni gen ili kromosom pojavi u spermi ili jajnoj stanici, to će se oštećenje ponoviti u svim stanicama nastalog embrija. Ako ovaj embrij ne umre, već na kraju odraste i sam postane roditelj, genetski defekt može se prenijeti na njegovu djecu i nastaviti kroz sljedeće generacije. Svaka stanica koja sadrži sve vrste abnormalnosti u kromosomima i genima naziva se mutiranom stanicom. Pogledajmo set kromosoma osobe izložene ionizirajućem zračenju. (Slika 3)

Mutacija koja se dogodi u somatskoj stanici utjecat će samo na samog pojedinca, i to tijekom cijelog njegovog života. Mutacija koja se javlja u zametnoj stanici naziva se genetska mutacija i može se prenijeti na sljedeće generacije. Zračenje može uzrokovati oštećenja i promjene u DNK zametnih stanica i tako povećati broj mutacija u odnosu na ono što se događa tijekom prirodnog razvoja. Mutacije uzrokovane ionizirajućim zračenjem ne razlikuju se od prirodnih mutacija. Zračenje ne uzrokuje nikakve nove, jedinstvene ili neobične mutacije, već samo povećava opseg štetnih učinaka s kojima se živi organizmi na ovaj ili onaj način suočavaju.

Različite vrste mutacije koje nastaju prirodno i pod utjecajem zračenja mogu se podijeliti u sljedeće kategorije:

1. Pojedinačne genske mutacije;

2. Neispravan set kromosoma, t.j. njihov broj je prevelik ili mali ili prisutnost kromosomskih aberacija s netočnim pričvršćivanjem fragmenata kromosoma nakon njihovog loma u vrijeme stanične diobe;

3. Česte, ali male mutacije, slične onima koje se mogu uočiti kod vinskih mušica Drosophila i koje se ne mogu identificirati posebnim razlikovna obilježja i uočene promjene na kromosomima.

Pogrešan set kromosoma.

Genetske posljedice mogu uključivati ​​netočan broj kromosoma – ima ih više ili manje od normalnog. Downova bolest je najviše poznati primjer bolest povezana s pojavom dodatnog 21 kromosoma. Nasuprot tome, neki rijetki oblici mentalne retardacije rezultat su gubitka samo jednog kromosoma.

Osobe koje boluju od tako teških bolesti rijetko imaju djecu i stoga mutacije nestaju iz populacije jednakom učestalošću kojom se javljaju spontano. Za razliku od genskih mutacija, koje su premale da bi se vidjele, neki od nedostataka kromosoma toliko su očiti da se mogu lako uočiti mikroskopskim pregledom kromosoma. Kod fetusa lomovi i preslagivanja kromosoma, koji se javljaju spontano ili kao posljedica zračenja, obično dovode do smrti, ali ako organizam preživi, ​​kromosomske abnormalnosti mogu uzrokovati velike fizičke abnormalnosti ili mentalnu retardaciju, ili obje mane u isto vrijeme.

Obnova stanica od oštećenja genetskog aparata.

Postavlja se sasvim logično pitanje: ne mogu li se stanice same obnavljati? Poznato je da uspjeh oporavka ovisi o stupnju oštećenja cijele stanice u cjelini. Zračenje uzrokuje dvije vrste oštećenja u stanicama: lokalno oštećenje kromosoma i generalizirano oštećenje izvankromosomskih komponenti. Obje vrste oštećenja su reverzibilne i stanice se od njih mogu oporaviti. Štoviše, uspjeh oporavka stanice od kromosomskog oštećenja uvelike ovisi o tome koliko su duboko izvankromosomski sustavi oštećeni i može li se stanica prva oporaviti od tih oštećenja.

Šteta koja dovodi do mutacija je uglavnom potencijalna ili reverzibilna. Stanice se od njih mogu oporaviti. Stanice imaju sustav enzima koji provode takvu obnovu. Potencijalna šteta nije isto što i mutacija: može dovesti samo do mutacije. Da bi eventualno oštećenje dovelo do mutacije, odnosno da bi se ostvarilo, u stanici se moraju dogoditi određeni metabolički procesi. Stoga je put od početnog potencijalnog oštećenja do mutacije metabolički put u kojem sudjeluju određeni enzimi. Proučavanje oporavka stanica od potencijalnih oštećenja usmjereno je na utvrđivanje mehanizama kojima se stanice odupiru nepovoljni faktori vanjsko okruženje a koji mogu biti uključeni u regulaciju brzine procesa prirodne mutacije. Proučavanje provedbe potencijalne štete je proučavanje načina i mehanizama nastanka nasljednih promjena - mutacija gena, kromosoma, plazmida.

Stanice se mogu oporaviti od oštećenja DNK. U slučaju akcije Ionizirana radiacija- uglavnom dolazi do loma u jednom ili oba lanca DNA, a pod djelovanjem različitih kemijskih agenasa - razne kemijske promjene u molekuli DNA ili kompleksu DNA-protein.

Davne 1967. godine znanstvenici su uspjeli izolirati enzime sposobne ponovno spojiti krajeve prekinutog DNK lanca, tj. popraviti DNK iz pojedinačnih prekida. To su nam već poznati enzimi ligaze, kao i njima slične silaze. Ovi enzimi "rade" vrlo intenzivno - proces popravljanja slomljenih krajeva molekula DNK počinje odmah nakon zračenja i vrlo brzo se završava.

Kao što su studije A.I. Gazievata i drugih znanstvenika pokazale, popravak legaznim mjestima moguć je samo kada se fosfodiesterske veze u molekuli DNA prekinu s formiranjem potpuno definiranih terminalnih mjesta - 5, fosforil (5, PO) i 3, hidroksil ( 3 , ON).

Tvari i elementi koji smanjuju učinak zračenja na tijelo

Sve tvari koje mogu smanjiti štetno djelovanje zračenja dijele se u dvije skupine. Prvi su tvari koje uklanjaju radionuklide iz tijela, drugi su tvari koje uklanjaju posljedice izloženosti zračenju i doprinose liječenju bolesti (radioprotektori).

Supstance koje hvataju nuklide

Neke radioaktivne tvari u svom "ponašanju" nalikuju mikro- i makroelementima potrebnim ljudima, zbog čega se nakupljaju u tijelu, ometajući njegovu fiziološku aktivnost. Brojni elementi i tvari iz proizvoda biljnog podrijetla sposobni su ukloniti radionuklide iz tijela ili smanjiti njihovu razinu. To povećava otpornost osobe na unutarnje zračenje.

Kalcij. Dakle, u uvjetima nedostatka kalcija, tijelo aktivno apsorbira radioaktivni stroncij-90, koji po svojim svojstvima i "ponašanju" u tijelu podsjeća na kalcij. Sukladno tome, aktivna konzumacija hrane koja sadrži kalcij i njegove spojeve te vitamin D, bez kojih je nemoguća apsorpcija kalcija, dovest će do istiskivanja radioaktivnog stroncija i njegovog uklanjanja iz organizma.

Magnezij, fosfor. Korištenje hrane koja sadrži magnezij i fosfor u prehrani također značajno smanjuje apsorpciju radioaktivnog stroncija. Učinkovita je njihova kombinirana konzumacija s kalcijem.

Kalij. Kalij potiče uklanjanje radioaktivnog cezija-137. Mehanizam ovog procesa sličan je interakciji između kalcija i stroncija.

Jod. Kada radioaktivni izotopi joda uđu u tijelo, nakupljaju se u štitnjači, uzrokujući promjene u njezinu radu. To utječe na hipofizu, koja regulira imunološke reakcije tijela. Imunitet oboljelih je oslabljen i njihova osjetljivost na epidemijske bolesti raste. Kako bi se spriječile takve posljedice, važno je konzumirati proizvode koji sadrže jod, čiji jod zamjenjuje radioaktivni jod u štitnjači.

Pektinske tvari. Istraživanje provedeno u posljednjih godina, pokazao je da pektinske tvari imaju sposobnost vezati (ili na neki drugi način neutralizirati) neke radioaktivne tvari, poput spojeva olova, cezija i kobalta.

Radio štitnici

Vitamin C . Zbog pada razine imunoloških reakcija kod oštećenja štitnjače radioaktivnim jodom, važno je spriječiti infekcije virusne bolesti te podrška i obnova imuniteta. Ovaj zadatak rješava unosom vitamina, od kojih odlučujuću ulogu ima vitamin C koji je potreban u znatnim količinama.

Bioflavonoidi (tvari s P-vitaminskim djelovanjem) pospješuju apsorpciju vitamina C u tijelu. U U zadnje vrijeme Dokazano je da pojedini predstavnici ove skupine tvari imaju antitumorski učinak. Flavonoidi također štite tijelo od oštećenja ionizirajućim zračenjem. Osim toga, vitamin P smanjuje teške simptome radijacijske bolesti– smanjuje propusnost i krhkost kapilara, njihovo krvarenje.

Betain . Najpristupačniji i učinkovit proizvod, koji služi za prevenciju raka i pomaže u uklanjanju radionuklida i teških metala iz tijela - crvena boja betain.Osigurava antitumorska svojstva, inhibira rast raka i sarkoma. Betain se nalazi samo u crvenoj cikli. Davne 1970. godine japanski znanstvenici razvili su i patentirali lijek za liječenje tumora raka na bazi ovog uobičajenog povrća.

Također imaju radioprotektivna svojstva. celuloza (prehrambena vlakna) I karoten (provitamin A ).

Biljke u str prehrana protiv zračenja

Razmotrimo koje biljke Tomske regije sadrže tvari koje smanjuju učinak zračenja na ljudsko tijelo i koriste se u medicini i prehrani protiv zračenja.

Šipak bogata raznim vitaminima i tvarima. Sadrži pektinske tvari, vitamin C, bioflavonoide, karoten. Koristi se za složeno liječenje neoplazmi kao dodatna terapija. Svježi plodovi se konzumiraju u bilo kojem obliku, suhi i mljeveni, kao uvarak. U regiji Tomsk nalazi se gotovo posvuda: uz rubove šuma, na gorskim i poplavnim šumskim livadama, uz obale rijeka.

morski trn. Plodovi krkavine sadrže jedinstveni kompleks vitamina, mikroelemenata i drugih bioloških tvari djelatne tvari: vitamin C, karoten, pektin, bioflavonoidi. Kora krkavine sadrži alkaloid serotonin (5-hidroksitriptamin) koji inhibira rast malignih tumora. Primjenjivo:

· za liječenje raka jednjaka zračenjem - ulje pasjeg trna oralno;

· kao sredstvo protiv zračenja – voće, sok, ulje za unutarnju i vanjsku upotrebu;

· u onkološkoj praksi – alkoholni ekstrakti kore.

U regiji Tomsk, morski trn se ne pojavljuje u divljini i uzgaja se samo u osobne parcele i u vrtlarskim društvima.

Jagode. Plodovi šumske jagode sadrže jod, kalijeve soli i vlakna. Može se koristiti svjež, kao sredstvo za uklanjanje nuklida, ali u velike količine a u odsutnosti alergijskih reakcija. Jagode rastu u rijetkim šumama, uz rubove šuma i livada.

Vrlo dobro uklanja radionuklide brusnice, brusnice i borovnice .

Brusnica bogat vitaminom C, bioflavonoidima, karotenom. Koristi se kao opći tonik koji obnavlja imunitet. Brusnica živi i dalje borove šume, kao iu tamnim crnogoričnim šumama pomiješanim s brezom i jasikom. U regiji Tomsk nalazi se u masivnim šikarama.

Borovnica. Plodovi borovnice sadrže kalijeve soli, flavonoide, vitamin C kojeg ima i u listovima. velike količine. Raste u borovim šumama, kao i tamnim crnogoričnim i mješovitim šumama, preferira vlažna mjesta u odnosu na brusnice.

Crvena slatka paprika. Ovo povrće je bogato vitaminom C, karotenom, kalcijem i ima radioprotektivna svojstva.

Repa. Korjenasto povrće cikle sadrži crveno bojilo betain i značajnu količinu kalijevih soli. Cikla je sredstvo protiv zračenja. U liječenju kancerogenih tumora, svježi sok u velikim količinama.

Mrkva. Povrće sadrži vlakna i karoten, kojima su posebno bogati listovi biljke. U liječenju radijacijske bolesti i malignih tumora koristi se na isti način kao i cikla.

Nedostaci korištenja biljaka.

Nažalost, sve tvari potrebne za zaštitu od radioaktivnog zračenja nisu sadržane u biljkama u potrebnim količinama niti ih ljudski organizam učinkovito apsorbira iz biljnih oblika. Tako mala vrijednost imaju biljke kao izvor soli kalcija i fosfora. Kalcij i fosfor iz voća i bobičastog voća ljudsko tijelo apsorbira lošije od spojeva istih elemenata koji se unose u mliječne proizvode. To se događa jer se apsorpcija fosfora i kalcija odvija u strogom omjeru s proteinima i nekim drugim tvarima. Stoga je važno jesti raznoliku hranu koja sadrži potpuni popis vitamina, mikro i makroelemenata i drugih biološki aktivnih tvari.

Istraživanje stanovništva

Cilj: Identificirajte skupine stanovništva čija prehrana sadrži minimum proizvoda koji smanjuju izloženost zračenju.

Predmet proučavanja: učenici i djelatnici škole br.198.

Zadaci: Doznajte koliko ljudi u različitim dobnim skupinama u prehrani konzumira biljke koje smanjuju učinak zračenja na organizam.

Opis: Od 8 vrsta proizvoda (šipak, pasji trn, jagode, borovnice, brusnice, paprika, mrkva, cikla) ​​sudionici su trebali odabrati one koje konzumiraju.

Statistička obrada podataka :

Ukupno je ispitano 300 osoba. Podaci su prikazani u postocima.

Sudionici su podijeljeni u 4 dobne skupine:

1-4 razred

- 8-11 razred

- 5-7 razred

Učiteljsko osoblje

Proizlaziti:

Zaključci: Nakon provedene ankete utvrdili su da su skupina stanovništva čija prehrana sadrži minimum proizvoda koji smanjuju izloženost zračenju učenici od 8. do 11. razreda. To se objašnjava činjenicom da roditelji prate raznolikost prehrane djece od 1. do 7. razreda. Učitelji i sami razumiju prednosti raznolike prehrane. Srednjoškolci su prepušteni sami sebi, nemaju slobodnog vremena i ne razumiju smisao uravnotežene prehrane.

Ispitivanje učinkovitosti biljaka koje smanjuju izloženost zračenju

Cilj: Isprobajte u praksi učinkovitost smanjenja izloženosti zračenju biljaka: šipka, morske krkavine, brusnice, mrkve. I usporedite štetu koju zračenje uzrokuje djevojčicama i dječacima, pušačima i nepušačima.

Predmet proučavanja: Na temelju sociološkog istraživanja (vidi gore), u eksperimentu sudjeluje 6 učenika od 8. do 11. razreda.

Hipoteza: Pretpostavljamo da će djeca koja konzumiraju biljke: šipurak, krkavin, brusnice i mrkvu biti manje izložena zračenju od one koja ih ne konzumiraju. Također, učinak zračenja bit će manji na djecu nepušače nego na pušače, na dječake nego na djevojčice.

Shema iskustva:

Tri tjedna, uz uobičajenu prehranu, konzumirali smo:

1. djevojka - mrkva

2. djevojka – čaj od pasjeg trna i šipka

3. djevojka (nepušač) – brusnice.

U eksperimentu također sudjeluju:

4. Pušačica

5. Mladić nepušač

6. Mladić koji puši.

Kasnije Postavi vrijeme Sudionicima eksperimenta uzeta je krv iz vene (10 ml.). Uzeta krv (od svakog sudionika) raspodijeljena je u dvije epruvete od 5 ml.

U Seversky Biophysical znanstveni centar proveo istraživanje kromosomskih aberacija (pod vodstvom Elene Olegovne Vasiljeve)

Obrada primljenih podataka: ...................

Zaključci: ............................

Zaključci iz istraživačkog rada:

Učinivši istraživački rad:

1. Proučavali smo mehanizam djelovanja zračenja na stanice tijela.

2. Ispitali smo posljedice utjecaja zračenja na organizam (na primjeru stanovništva gradova Hirošime i Nagasakija).

3. Identificirane su tvari koje mogu smanjiti štetni učinci ionizirajuće zračenje, specifičnost im je podjela na tvari koje uklanjaju radionuklide i otklanjaju učinke zračenja. To su vitamini C, karoten, bioflavonoidi; minerali: kalcij, kalij, jod, magnezij, fosfor; organske tvari: vlakna, pektin, betain.

4. Identificirali smo biljke u regiji Tomsk koje sadrže ove tvari i koriste se u liječenju posljedica izloženosti zračenju: šipak, obalni trn, jagode, borovnice, brusnice, paprika, mrkva, cikla.

5. Nakon provedenog istraživanja stanovništva, otkriveno je da skupina stanovništva čija prehrana sadrži minimum proizvoda koji smanjuju izloženost zračenju su učenici 8.-11.

7. Za širenje informacija među stanovništvom o potrebi korištenja tvari koje smanjuju učinak zračenja na organizam, izrađen je dopis s popisom svih preporučenih proizvoda (vidi Dodatak.

Sve navedeno omogućuje nam da govorimo o ispunjavanju postavljenih zadataka i postizanju ciljeva.

Prijave

Ime		Vitamin C	Pektinske tvari	Flavonoidi	Celuloza	Kemijski elementi
Šipak
morski trn
Rowan chokeberry
Jagode						jod, kalij
Brusnica
Crni ribiz
Planinski pepeo
Peršin

2. Popis proizvoda u ljudskoj prehrani za svakodnevnu zaštitu od prirodne radioaktivnosti.

Šipakovo mlijeko

Sir od krkavine

Rowan chokeberry Svježi sir

Jaja od jagoda

Jetrica od peršina

Riba brusnica

Lignje od borovnice

Lingonberry Morski kelj

Crni ribiz

Planinski pepeo

Književnost

2. Kuzin A. M. serija Čovjek i okoliš Nevidljive zrake oko nas - Moskva.

3. Ljekovito bilje Tomska regija uredio Mordovin L.G.– Tomsk, 1972

4. Pashinsky V.G. Liječenje biljem - Tomsk, 1989.

5. Peterson B.E. Onkologija - Moskva, 1980.

6. H Istyakova N.P. Farmakologija s receptima - Moskva, 1968.

7. Shapiro D. K., Mikhailovskaya V. A., Mantsivodo N. I. Divlje voće i bobice - Minsk, 1981.

8. Eric J. HALL Zračenje i život preveo Kharchenko M. I. - Moskva.

9. Sažeti medicinski enciklopedijski rječnik.

10. Sovjetski enciklopedijski rječnik uredio Prokhorov A.M.– Moskva, 1983.

11. Kemijski enciklopedijski rječnik uredio Knunyants I. L. – Moskva, 1983.

Ciljevi, ciljevi, relevantnost................................................. ...... ...................................2

Zračenje i ljudsko tijelo............................................. .................................................3

Djelovanje zračenja na tjelesne stanice............................................. ............ ....3

Posljedice utjecaja zračenja.................................................. .....5

Obnova stanica od oštećenja genetskog aparata.......9

Tvari i elementi koji smanjuju djelovanje zračenja na organizam.........10

Biljke u antiradijacijskoj ishrani..................................... ................... ...12

Nedostaci korištenja biljaka.................................................. ..... 13

Istraživanje stanovništva................................................. ............................................14

Ispitivanje učinkovitosti biljaka koje smanjuju zračenje

udarac................................................. ......................................................... ............. ..16

Zaključci................................................. ................................................. ...... .........17

Prijave ................................................ ......................................................... ............. .18

Književnost................................................. ................................................. ...... ...20

1
2
„Zračenje i biljke“.

radijacija

8
RADIJACIJA
Svako zračenje niskog intenziteta premašuje
građa biljaka, gljiva i mikroorganizama.
Takva izloženost, koja traje za
mnogo generacija, s jedne strane, dovodi do razvoja
radio adaptacija, a s druge strane, povećava osjetljivost
stanovništva na djelovanje bilo kakvih štetnih čimbenika neradijacijske prirode. Sve bi to trebalo biti važno
održavanje stabilnosti i normalnosti
razvoj vrsta, ekosustava
i biosfere u cjelini.
3

Rezultati proučavanja lokalne biosfere pokazali su da niz lokalnih
biljke su se uspjele uspješno prilagoditi povećanom
razina zračenja koja je nastala nakon ovog majora
nesreće dvadesetog stoljeća - Černobilska nuklearna elektrana koja se dogodila na
nuklearna elektrana.

Prilagodba je posljedica mutacije
red
povrće
bjelančevine
bilje. Uzgoj usjeva lana
na parcelama koje se nalaze na
područja kontaminirana radijacijom
a u usporedbi s uzgojenim lanom
na
polja
S
prirodni
pozadinsko zračenje, rezultati
analiza je pokazala prisutnost samo
jedan
Razlike,
koji
je li to bio sadržaj
jedan
iz
vrste
vjeverica
na
"radioaktivan"
lan
Po
u usporedbi s čistim lanom
pokazalo se da je 5% veći.

38
40
“Biljke vjerojatno već imaju neke algoritme.
Radijacija je oduvijek prisutna na Zemlji - od samog početka
faze nastanka našeg planeta. U tim vremenima
razina zračenja na Zemljina površina bilo mnogo
viši nego sada. Očigledno, biljke su se sudarile s
zračenja kada je život na Zemlji tek počinjao, a u
Zbog toga je razvijen sadašnji mehanizam."

Ionizirajuće zračenje u poljoprivredi
Radijacijski mutant ozime pšenice:
s lijeve strane je snop biljaka izvorne sorte;
na desnoj strani - mutant, bez smještaja, s debelim
kratka slamka, poboljšane kvalitete
gluten.
Ionizirajuće zračenje se aktivno koristi u
poljoprivreda. Uz njegovu pomoć provode
dezinfekcija prehrambenih proizvoda, zračenje žitarica na
brže klija i uništava štetnike.

Radijacijski mutant u dinji:
desno je plod izvorne sorte;
s lijeve strane - mutant, s velikim plodovima, sa
puno šećera
jako aromatično.
Nedvosmisleni rezultati istraživanja o opasnostima takvog
proizvoda nema, no mnogi su znanstvenici uvjereni da
tako obrađeni prehrambeni proizvodi također su
nose mikronaboj, koji kada se pogodi
ljudsko tijelo uzrokuje značajnu štetu na njemu
zdravlje, izaziva razvoj onkopatologija, doprinosi
promjene u strukturi DNK, što dovodi do mutacija i
neodrživost sljedećih generacija.

A - shematski plan
gama polja; B-pogled
ozračene biljke
na dijagramima gama polja.
Velike doze zračenja su štetne za biljke, ali male doze, naprotiv, štetne su za biljke.
stimulirati ih. Radiostimulacija utječe na to da biljke
bolje se razvijaju, u njima se nakuplja više klorofila -
glavni pigment neophodan za fotosintezu. Oni su postali
jak, bolje podnosi nepovoljne klimatske uvjete
Uvjeti. Stimulacija ne utječe samo na biljke, već i na njihovo sjeme.
Na primjer, pod utjecajem niskih doza zračenja povećao se prinos usjeva
bilje.

Lijevo: kriška voća
mutirana narančasta, podvrgnuta
mala izloženost zračenju.
Među biljkama uzgojenim iz takvog sjemena, ili u njihovim
u potomstvu se nalaze različiti izmijenjeni oblici.
Na primjer, biljke se pojavljuju s tako vrijednim
karakteristike kao što su rano sazrijevanje, otpornost na polijeganje,
krupno zrno, povećana količina proteina, šećera,
škrob, ulja u sjemenkama i plodovima, otpornost na
bolesti, zimska otpornost, povećana otpornost na
zračenje i mnogi drugi. Takve biljke primile
ime mutanata.

10.

Dijagram industrijskog postrojenja za ozračivanje
radioaktivna hrana
kobalt:1- utovarni bazen
odašiljač; 2- rov uz koji izvor
zračenje se prenosi u radni bazen; 3 -
bazen za skladištenje izvora zračenja
neispravno stanje;4- kasete sa
radioaktivni kobalt;5- košarica sa
ozračeni proizvodi, pokretni
na lančanom transporteru; 6 - lanac
pokretna traka; 7 - rotacijski lančanici; 8 -
mjesto za utovar košara s proizvodima. Na dnu
lijevo - neozračeni krumpir, desno -
ozračen.
Postoji još jedno važno područje primjene ionizirajućeg zračenja.
Vrlo je važno da su proizvodi koji nam dolaze u velikoj mjeri
barem biti bez klica. U tu svrhu, proizvodi sa
Sterilizirajte pomoću ionizirajućeg zračenja. U isto vrijeme, voće
na primjer, manje se kvare i idu u prodaju svježe, kao da
tek iščupan s grane.

11. Mutacije biljaka uslijed zračenja

BILJNE MUTACIJE ZBOG ZRAČENJA
Prema novijim studijama, ovo zračenje je gotovo
bezopasan za ljude, ali vrlo štetan
na biljkama. To je zato što je njihov DNK osjetljiviji na
izloženost ionizirajućem zračenju.
12
10

12.

16
Kada je izložen stvaranju stanica
tkiva mijenjaju strukturu i prenose je
sljedećim generacijama u obliku genetskog
mutacije.
Jedan od razloga za mutacije može biti
13
zagađenje tla i neposredna blizina autoceste.
17
Časopis “Fizika – Prvi rujan” broj 4/2013
19

13.

Somatske mutacije
uzrokovane u biljkama
Ionizirana radiacija
(X-zrake ili gama zrake): pojava bijele boje
boje u crvenom cvijeću
duhan (1) i to dvije vrste
snapdragon (2 i 3); na sl. 3
(lijevo) - normalan cvijet,
desno - mutirano nakon
zračenje.
http://dic.academic.ru/pictures/bse/jpg/0299339725.jpg

14. Ilustrativni primjeri mutacije biljaka uslijed zračenja.

ILUSTRATIVNI PRIMJERI BILJNIH MUTACIJA
ZBOG ZRAČENJA.
20
21
22
23

15.

24
25
27
26

16.

28
Poznato je da, prije svega, zračenje
djeluje na generativne organe, dakle
sposobnost vegetativnog
pomaže biljkama da se razmnožavaju
prilagoditi se uvjetima sa
povećano pozadinsko zračenje.
31Časopis “Fizika – Prvi rujan” broj 4/2013
30
29

17. Gljive

32
GLJIVA
Gljive izravno apsorbiraju
energija ionizirajućeg zračenja
i koristiti ga za svoj rast,
baš kao i zelene biljke
apsorbirati energiju sunčeve svjetlosti
u vidljivom području.
36
34
35

18.

Istraživači su otkrili
da pojedine vrste gljiva
nisu opterećeni zračenjem – oni
može živjeti zahvaljujući
radijacija! Ostale vrste
sakupljaju se gljive
vrlo otrovan
radioaktivni izotopi –
kao što je cezij-137 – i
čime se neutralizira
tlo.
Časopis “Fizika – Prvi rujan” broj 4/2013
Vrsta crne plijesni
gljiva - Cryptococcus
neoformansi - i drugi
vrste rastu na
veliki utjecaj
zračenje brže od
srodne gljive u
normalnim uvjetima.
Izgleda kao gljive
koristite melanin
upiti
ionizirajuća energija
zračenje, kao
poput biljaka
koristite klorofil
učiti
Sunčeve zrake.

19.

http://dimastuui.livejournal.com/42153.html
Mutirane gljive
izrastao na ruševinama
kemijska biljka.
Pozadina zračenja je mala
viši od prirodnog.
Cezij-137, koji su
"bogat", najjače
utječe na kardiovaskularni sustav, jetru,
brzina otkucaja srca.
Bubrezi su vrlo aktivni
akumulirati radioaktivno
cezija, što dovodi do
patološke promjene.
Radioaktivne tvari
smanjiti zaštitne funkcije
organizam, također utječe
hematopoetski, ženski
reproduktivni, živčani
ljudski sustav.

20.

Vaša bi prehrana trebala uključivati ​​što je više moguće
povrće, bobice i voće.
Spora apsorpcija
na primjer, cezij-137
proizvodi doprinose,
koji sadrži veliku
količina kalija. Ovo su neoguljeni krumpiri
suhe marelice, marelice, orasi.
Treba dati prednost žitaricama
daj heljdu, kako da ne
koji sadrže nitrate, i
zob.

21.

Najkorisnije su mrkva, cikla, rotkvice, grah,
crvena paprika, šipak, grožđice, aronija,
sušene marelice, jabuke, crveno grožđe, brusnice, orasi, hren,
češnjak, luk, kao i morski i bijeli kupus.

22.

Kaktus opuncija.
Ova biljka je iz
obitelji
kaktus,
raste u
Meksiko gdje je
usaditi
velika čast
(njegovi elementi
Slike
uključen u
nacionalni amblem
i zastava).
Opuncija može zaštititi ljude od utjecaja zračenja i
drugih negativnih čimbenika, budući da ima svijetlu
izražena svojstva: baktericidno, antiseptičko,
detoksikacija (uklanjanje toksina iz tijela, teških
metali, radionuklidi).

23. Maslačak se uspješno bori protiv zračenja. Njegovi cvatovi, listovi, korijen i sok smatraju se ljekovitim.

Maslačak se uspješno bori protiv zračenja.
Njegovi cvatovi, listovi, korijen i sok smatraju se ljekovitim.

24.

Kineski znanstvenici
dokazao da
kvalitativni
zeleni čaj
učinkovito
neutralizira
štetan
udarac
Računalo
zračenje uključeno
organizam. Čajane
lišće sadrži
komponente,
koji smanjuju
negativno djelovanje
zračenje stanica.

25. Alga Chlorella. Jednostanična mikroskopska alga koja se može vidjeti samo pod mikroskopom.

http://www.vedamost.info/2012/06/blog-post_3892.html
Alge Chlorella.
Jednoćelijski
mikroskopski
alge, koje
može se samo vidjeti
pod mikroskopom.
Sastav i struktura klorele
prilično dobro proučen. Nju
zidovi imaju posebne
tvari koje pomažu
naše tijelo ukloniti
otrovni elementi (teški
metali, pesticidi),
zaštititi od razaranja
utjecaj zračenja i
elektromagnetska radijacija.
Kombinacija nukleinskih i
aminokiseline, proteini, peptidi
a vitamini sprječava
mutacijski procesi
(drugim riječima zaštititi
genetski aparat DNK iz
mijenja) i pridonosi
regeneracija tkiva
tijelo.

26.

Šume čiste zrak od prašine, plinova i mnogih drugih.
tvari, šuma povećava prozirnost atmosfere, ali i
u isto vrijeme smanjuje štetu od izlaganja sunčevoj svjetlosti
zračenja, smanjujući ga sedam puta. Znanstvenici su to izračunali
šuma smreke odgađa sunčevo zračenje do 99%, i
borova šuma do 96%. Kravčenko V.A.

Utjecaj “niskih doza” gama zračenja na visina i razvoj crvene djeteline ( Trifolija pretvaranje L .), i livada Timofeevka ( Phleum R r A napeto L ).

Uvod

Intenzivno testiranje nuklearno oružje sredinom 20. stoljeća korištenje atomske energije, ionizirajućeg zračenja u nacionalno gospodarstvo dovela do povećanja pozadinskog zračenja na planetu. Ti su procesi doveli do promjene naglaska u radiobiološkim istraživanjima. Počeli su posvećivati ​​više pozornosti istraživanjima učinaka zračenja u relativno malim dozama, koje se vremenom produljuju.

O ovom pitanju nema konsenzusa među znanstvenicima.koje se doze zračenja smatraju malima. BVećina vjeruje da je raspon niske doze iznad prirodne pozadine i da je deset puta veći. Gornja granica raspona niske doze manje je sigurna jer postoji velika razlika između različiti organizmi u radioosjetljivosti. Mjerom gornje granice malih doza smatra se doza zračenja pri kojoj 50% jedinki određene vrste ugine unutar 30-60 dana (LD 50\30 ) ili 100% za isto vrijeme (LD 100/30 ). Raspon malih doza ograničen je "odozgo" vrijednošću koja je 2 reda veličine (sto puta) manja od LD 50\30 Za određena vrstaživa bića (organizmi). U slučaju kada se male doze pripisuju ljudima, dakle govorimo o oko doza od 4-5 rad (0,04 - 0,05 Gy) u uvjetima jednokratnog zračenja.

Učinak niskih doza zračenjaostvaruje se na razini pojedinačnih ionizirajućih čestica (kvanta) tijekom interakcije s DNA (DNA se u ovoj situaciji smatra metom). Čak i jedan jedini pogodak u biološku metu (interakcija) može dovesti do nepovratnog oštećenja gena (mutacija). Promjena genetske informacije može dovesti do smrti stanice. Dakle, ionizirajuće zračenje nije jedini fizički agens poznat čovječanstvu koji nema učinak praga. Jer i pri najmanjem udaru (jedna ionizirajuća čestica) mogu nastupiti ozbiljne biološke posljedice (naravno, s vrlo malom vjerojatnošću). Vjerojatnost učinaka zračenja javlja se samo na onima biološki procesi, koji su izravno povezani s funkcioniranjem genetskog aparata stanice. Takvi se učinci razvijaju prema principu "sve ili ništa" (ionizirajuća čestica ili pogađa ili promašuje "cilj"). Kako se doza zračenja povećava, povećava se broj takvih elementarnih događaja, a ne njihova veličina. Svi ostali biološki učinci zračenja ovise o veličini primljene doze - s povećanjem doze zračenja, izraženost učinka raste. Na primjer, kako se doza zračenja povećava, kašnjenje u diobi stanica se povećava.
Štoviše, pri niskim dozama zračenja, čije razine graniče s prirodnom pozadinom, znanstvenici bilježe stimulativno djelovanje zračenja. Taj se učinak očituje u povećanju učestalosti staničnih dioba, ubrzanom klijanju i poboljšanoj sličnosti sjemena, pa čak i u povećanju prinosa usjeva. Povećava se valenje pilića (smanjuje se stopa njihove smrtnosti pri izlijeganju iz jaja). Pilići bolje dobivaju na težini, a kod pilića se poboljšava proizvodnja jaja. Povećava se otpornost životinja na bakterijske i virusne infekcije. Dakle, ne samo kod biljaka, već čak i kod životinja (čak i kod radiosenzitivnih vrsta sisavaca) postoji raspon doza koje izazivaju stimulaciju vitalne aktivnosti (1-10-25 rad). Znanstvenici taj učinak nazivaju hormezom.

U rasponu značajnih doza zračenja jasno se registrira linearna ovisnost učestalost dugoročnih učinaka doze zračenja. Sa smanjenjem doza postaje sve teže uspostaviti takvu ovisnost. Zašto prirodna pozadina zračenja, koja koegzistira sa životom na Zemlji milijardama godina, igra ulogu "dobavljača" mutacija? Reparativni sustavi uklanjaju većinu mutacija, s izuzetkom biološki nužnih. Dakle, u granicama niskih doza zračenja ne postoji linearna (izravna) ovisnost u odnosu doza-učinak, već se uočava valna ovisnost ili krivulja dolazi do platoa. Samo na temelju određene vrijednosti doze (jedinstvena je za svaku vrstu organizma). Pretpostavlja se da su stimulativni učinci mogući unutar niskih doza zračenja fiziološke funkcije stanice ili cijelog organizma (hormeza), kao i mutagene učinke koji su usporedivi s učinkom prirodne mutagene podloge.

Relevantnost teme . Izgradnja nuklearne elektrane u Bjelorusiji zahtijeva daljnje aktivno istraživanje utjecaja „niskih doza“ ionizirajućeg zračenja na biljne organizme.

Znanstvena novost: Predloženi su novi mehanizmi za objašnjenje učinka "niskih doza" zračenja.
Praktični značaj: Trenutno je problem utjecaja zračenja niskog intenziteta na žive objekte izuzetno zanimljiv ne samo teorijski, već i u praktičnom smislu. Postaje od vitalnog značaja ne samo za one koji rade u nuklearnim postrojenjima i stanicama ili žive u njihovoj blizini, već i za milijune ljudi koji se nalaze tisućama kilometara od mjesta nesreća u poduzećima nuklearne industrije.

Svrha studije – Pratiti postradijacijski učinak ozračivanja biljaka s „malim dozama“ i predložiti mehanizme za objašnjenje učinka „niskih doza“ zračenja.

Materijali i metode

Predmet istraživanja bile su biljke Trifolium pratense L. (djetelina livada) uzgojene iz ozračenog sjemena. Zračenje dozama od 5, 10 i 20 Gy. provedeno je na postrojenju Igur brzinom doze od 360 R/h. Uzet je koeficijent za pretvaranje doze ekspozicije u apsorbiranu dozu jednako jedan. Sadržaj pigmenata u lišću određen je spektrofotometrijski. PPh.pratense klice uzgojene na tresetno tlo u laboratorijskim uvjetima (18°C, 3500 luksa) na instalaciji Gammarid (MED-80,160 i 300 mR/h) ozračene su dozama od 0,07; 0,14; 0,28 Gy. Otprilike iste doze primaju i biljke koje rastu u područjima kontaminiranim radionuklidima iz Černobila. Statistička obrada podataka provedena je standardnim metodama.

Rezultati i rasprava

T. pratense sjemenke L., ozračene dozom od 5, 10 i 20 Gy, četiri dana nakon ozračivanja, zajedno s neozračenom kontrolom, posađene su na pokusne parcele od 1 m. 2 na području Središnjeg Botanički vrt Minsk. Žetva prvog otkosa djeteline, koja nije ušla u fazu cvatnje, pokazala je da se pokusne biljke odlikuju više visoke performanse povećanje vegetativne mase i sadržaja pigmenta (Tablica 1).

Tablica 1. Sadržaj fotosintetskih pigmenata u lišću

(mg/g mokre mase) Trifolium pratenseL., odrastao

iz ozračenog sjemena

Apsorpcija

Koncentracija u listovima (mgg)

težina

štene

suha

doza,

kloro-

kloro-

( A + b )

A  b

Karoti-

A + b

fito-

Gr

ispuniti A

ispuniti b

noids

mrkva

masa, g

pozadina

1,22

0,10

1,32

0,78

33,7

1,28

0,34

1,62

1,20

97,8

1,56

0,39

1,95

1,12

72,6

1,85

0,31

2,16

1,39

69,7

Bilješka: aritmetičke srednje vrijednosti pouzdane su na str<0,05.

Sljedeće godine, vizualna procjena stopa rasta istih biljaka na početku vegetacije nije ostavila sumnju o sličnom trendu. Međutim, uzorkovanje u razdoblju cvatnje dalo je neočekivane rezultate, koji se ogledaju u manjem porastu fitomase biljaka uzgojenih iz ozračenog sjemena. Biometrijska analiza 12 sadnica odabranih sa svake lokacije pokazala je: (Tablica 2):

tablica 2 . Biometrijske karakteristike T.pratenseL., uzgojen iz ozračenog sjemena

Doza,

Težina, g

Duljina

Broj

Gr

stabljike,

cvijeće,

ostavlja

cvijeće

stabljike

cm

PC

Kontrolirati

18,2

59,03

15,4

77.33

18,7

70.34

14,8

73.24

usprkos većoj duljini stabljika pokusnih biljaka, njihova ukupna masa i masa listova pri dozi od 10 Gy bile su gotovo jednake kontrolnim

pri 5 i 20 Gy masa listova, cvjetova i stabljika bila je manja nego u kontroli.

razgranatost stabljike i broj cvjetova bili su veći u kontroli.

Treća reznica je u fazi cvatnje, kao i druga (tablica 3).

Tablica 3. Broj cvjetova (kom) i njihova težina (g/m 2 ) kod crvene djeteline u fazi cvatnje

karakteriziran nižim vrijednostima prirasta vegetativne mase na pokusnim parcelama

pokazao je značajniji višak ukupnog broja cvjetova i njihove mase na kontrolnom mjestu

Četvrta reznica, prije faze cvatnje, pokazala je veći porast fitomase na pokusnim plohama u odnosu na kontrolu.

Ukupni rezultat za dvosezonsku vegetacijsku sezonu pokazuje da su navedene doze od 5, 10 i 20 Gy smanjile rast biomase djeteline u uvjetima Minska.

Otkriveni učinci nisu rezultat primarnih, već udaljenih učinaka zračenja, koji su se različito manifestirali u različitim fazama razvoja biljaka. Razlog nejednake manifestacije postrajacijskog učinka očito leži u promjenama genetskog programa ontogeneze djeteline zračenjem. Te su promjene poremetile normalan tijek biokemijskih procesa, što je uzrokovalo opaženi učinak.

Postradijacijski učinak ozračivanja sjemena različito se manifestirao u različitim fazama rasta crvene djeteline. Razlog ovoj pojavi vjerojatno je uzrokovan poremećajem genetskog programa razvoja biljaka ionizirajućim zračenjem.

Ukupno smanjenje rasta biomase tijekom dvogodišnjeg razdoblja rasta, smanjenje broja cvjetova i njihove mase u fazi cvatnje ukazuje na složenu prirodu djelovanja doza koje se nazivaju stimulirajućim. Ova složenost određena je međusobnim utjecajem apsorbirane doze, njezine snage, svojstava biljaka i uvjeta njihova uzgoja.

Dobiveni rezultati razumno navode na ideju da se pojmovi “stimulirajuće doze zračenja” ispravno primjenjuju u odnosu na cijelu biljku koja je završila svoj razvojni ciklus, budući da se podražaj može shvatiti kao ubrzanje stope rasta organizma uzrokovano zračenje u određenoj fazi svog razvoja.

Književnost:

Kravčenko V.A., Gaponenko V.I., Matsko V.P., Baribin L.M. Akumulacija černobilske nesreće prirodnim travama i utjecaj zračenja na njihove fiziološke i biokemijske parametre // Proceeding of the Belarus-Japan Symposium "Acute and kasne posljedice nuklearnih katastrofa: Hiroshima-Nagasaki i Černobil (Minsk, listopad 1994.), Tokio, 1994., str. 289-295.

Kravčenko V.A., Gaponenko V.I., Matsko V.P. Fiziološki i biološki učinci u gama-ozračenim biljkama i nakupljanje černobilskog cezija u njima // Sažeci bjelorusko-japanskog simpozija "Akutne i kasne posljedice nuklearnih katastrofa:" Hirošima-Nagasaki i Černobil Minsk, 3.-5. listopada 1994. P 59.

Kravchenko V.A., Gaponenko V.I., Matsko V.P., Bondar Yr.I. Osobitosti akumulacije radiocezija u biljkama i njihove fiziološke i biokemijske karakteristike nakon černobilske katastrofe // Sažetak 2. međunarodne konferencije "Radiobiološka razmatranja nuklearne nesreće", Moskva, 25.-26. listopada 1994.-P.125.

Kravchenko V.A., Gaponenko V.I., Matsko V.P., Grushevskaya O.M. i tako dalje.

Ekološko i fiziološko stanje nekih vrsta prirodnih

vegetacija PSRER-a // Vetsi AN Belarusi. Ser. bja yal. navuk.-1996.-

Broj 2.- Str.85-87.

Zabolotny A.I., Budkevich T.A., Bazhanov D.P., Kravchenko V.A., Milevich T.A. Učinak γ-zračenja sjemena, epibrassinolida na fiksaciju dušika i produktivnost lupine u uvjetima kontaminiranog tlaPb// Sažetak. izvješća 5. međunarodne znanstvene konferencije “Regulacija rasta, razvoja i produktivnosti biljaka”, Minsk, Bjelorusija, 28.-30. studenog 2007. - str.72.

A.I. Zabolotny, T.A. Budkevich, V.A. Kravchenko Predsjetveni γ - zračenje sjemena i tretiranje biljaka 24-epibrasinolidom kao čimbenici povećanja otpornosti lupine na višak olova u tlu // Zbornik radova međunarodne konferencije „biološki učinci niskih doza ionizirajućeg zračenja i radioaktivne kontaminacije okoliša. Syktyvkar, 28. rujna - 1. listopada 2009. - str. 314-316.

Heldt H.-W., Piechulla B., Biljna biokemija, SAD, 2011.-618str.

Utjecaj različitih gnojiva na fotosintetske karakteristike gorušice u uvjetima uzgoja na tlu onečišćenom kadmijem. // J. NanjingAgric. sveuč..2007.30, br. 4, str.82-86.

Primarne reakcije u složenom biljnom organizmu započinju djelovanjem zračenja na biološki aktivne molekule koje čine gotovo sve komponente žive stanice. Biološki procesi uzrokovani zračenjem biljaka povezani su s mnogim metaboličkim reakcijama u stanicama. Ovisno o dozi zračenja i fazi razvoja biljke u vrijeme izloženosti zračenju, uočava se značajna varijabilnost u promjenama metaboličkih procesa kod vegetativnih biljaka. Reakcija biljnih objekata na djelovanje gama i rendgenskog zračenja očituje se u obliku aktivacije ili supresije procesa rasta, što uzrokuje promjenu brzine diobe stanica.

U usjevima žitarica ozračenim dozama od 20-30 Gy uočava se inhibicija rasta glavnog izdanka u visinu, a potom, zbog aktivacije centara mirovanja, počinje rast bočnih izdanaka, što se izražava snažnim bokorenjem. Štoviše, grmovitost pšenice može se povećati 3 puta. Kronična može dovesti do povećanja vegetativne mase za gotovo 6 puta do vremena žetve.

Pri izlaganju štetnim dozama zračenja u biljkama nastaju razne morfološke anomalije. Tako u lišću dolazi do povećanja ili smanjenja broja i veličine, promjene oblika, uvijanja, asimetrije, zadebljanja lisne plojke, tumora, pojave nekrotičnih pjega. Kada su stabljike oštećene, njihov rast je inhibiran ili ubrzan, redoslijed listova je poremećen, boja se mijenja, pojavljuju se tumori i zračni korijeni. Tu je i inhibicija ili ubrzanje rasta korijena, cijepanje glavnog korijena, nedostatak bočnih korijena, pojava sekundarnog glavnog korijena i tumora. Dolazi i do promjene cvjetova, plodova, sjemenki – ubrzanje ili odgađanje cvatnje, povećanje ili smanjenje broja cvjetova, promjena boje, veličine i oblika cvjetova; povećanje ili smanjenje broja plodova i sjemenki, promjena njihove boje i oblika itd.

U nekim slučajevima, učinak velikih doza zračenja na biljke povećava brzinu razvoja zbog aktivacije procesa starenja - biljka cvjeta i sazrijeva brže. Raznovrsno i... Kao rezultat mutacija, na primjer, kod pšenice postoje visoki, niski, patuljasti oblici, biljke s granastim ili puzavim stabljikama. Pri velikim dozama moguća je smrt biljke.

Pri izlaganju niskim dozama zračenja (5-10 Gy za sjeme i 1-5 Gy za vegetativne biljke) uočava se takozvana radiostimulacija - ubrzanje rasta i razvoja biljaka. Stimulacija se opaža pod utjecajem gama, beta i X-zračenja (pod utjecajem alfa zračenja nema stimulacije). Kada se izloži velikim dozama, ne samo da se smanjuje količina zrna u žetvi, već se i njegova kvaliteta značajno mijenja - obično se zrno pokaže slabašnim.

Dakle, reakcija biljaka na djelovanje zračenja je složena i raznolika. Procesi koji se odvijaju na molekularnoj i staničnoj razini općenito su slični u svim živim organizmima. Na višim razinama organizacije javljaju se samo promjene karakteristične za biljke, ovisno o karakteristikama građe i funkcija različitih tkiva i organa biljnog organizma.

Radioaktivne tvari ulaze u biljke na dva glavna načina: kontaminacijom biljaka radioaktivnim tvarima koje se talože iz atmosfere izravno na biljke i apsorpcijom radionuklida iz tla od strane biljaka. Tijekom vegetacije do kontaminacije biljaka radionuklidima može doći istovremeno na dva načina.

Kontaminacija poljoprivrednih biljaka folijarnim unosom određena je prirodom radioizotopa, uvjetima okoliša, fizikalno-kemijskim svojstvima radioaktivnih tvari i biološkim svojstvima biljke.

Razine radioaktivnog onečišćenja biljaka ovise o koncentraciji radionuklida u atmosferi i intenzitetu njihova taloženja. Značajnu ulogu ima raspršenost radioaktivnih tvari, što su čestice veće, manje se zadržavaju na biljkama, na stupanj fiksacije radionuklida u biljkama utječu kemijska svojstva. Najpokretljiviji radionuklidi prodiru u biljku, prvenstveno jod i cezij.

Na stupanj radioaktivne kontaminacije biljaka utječu morfološke značajke. Zadržavanje radioaktivnih tvari u biljkama povećava se s rastom i razvojem vegetativne mase, horizontalnim položajem lišća i stabljike, prisutnošću nabora, bora, dlakavosti i smolastih naslaga.

Na razinu radioaktivne kontaminacije značajno utječu uvjeti okoliša. Povećana vlažnost zraka povećava stupanj zadržavanja radioaktivnih tvari na biljkama, i obrnuto, jaka kiša ih odnosi s biljaka.

Smanjenje kontaminacije biljaka radionuklidima s vremenom se smanjuje djelovanjem svih čimbenika okoliša: ispiranjem kišom, otpuhivanjem vjetra, otresanjem životinja, opadanjem odumrlog starog lišća.

Ozračivanje biljaka događa se radioaktivnim tvarima koje se nalaze na biljkama i na površini tla

Oštećenja biljaka zračenjem uglavnom nastaju zbog beta zračenja. Beta zrake jače apsorbiraju biljni organi: listovi, stabljike, točke rasta, generativni organi i sjeme

U ukupnoj dozi zračenja koju biljke apsorbiraju, udio beta zračenja može biti 10-15 puta veći od udjela gama zračenja, ovisno o vrsti i visini biljaka, tj. Doza zračenja koju prima biljka je 10-15 puta veća od doze izloženosti gama zračenju s dozimetrijskim instrumentima.

Kada su biljke oštećene radioaktivnim tvarima u proljeće i ljeto, u vrijeme njihovog aktivnog rasta, sadržaj radionuklida je najveći u vegetativnim organima - listovima i stabljikama biljaka. Žetva žitarica manja je i neujednačena u različitim usjevima i sortama: više u žitaricama zbog izravnog kontakta s radioaktivnim tvarima, manje u mahunarkama i kukuruzu.

Šteta od zračenja kod biljaka očituje se u inhibiciji i usporavanju rasta, smanjenom prinosu i smanjenju reproduktivnih svojstava sjemena, gomolja i korijenskih kultura. Hranjiva kvaliteta usjeva se smanjuje. Teška oštećenja dovode do potpunog zaustavljanja rasta biljaka i smrti nekoliko dana ili tjedana nakon ozračivanja.

Ozračivanje biljaka može biti vanjsko, unutarnje ili mješovito. Kada se biljke zrače izvana, beta čestice ravnomjerno zrače sve organe. Unutarnje ozračenje biljaka nastaje kada radioaktivne tvari dospijevaju u biljke kroz korijenski sustav i slova.

Prisutnost izvora vanjskog i unutarnjeg zračenja daje mješovito zračenje

Stupanj oštećenja zračenjem (od jedva primjetnog suzbijanja rasta do potpunog gubitka prinosa, pa čak i smrti svih biljaka) ovisi uglavnom o sljedećim čimbenicima: primljenoj dozi zračenja i radioosjetljivosti biljaka pri zračenju.

Radioosjetljivost biljaka kvantitativno je obilježena vrijednošću doze koja uzrokuje određeni učinak - inhibiciju rasta, smanjeni prinos, djelomičnu ili potpunu smrt. Različiti usjevi imaju različitu radioosjetljivost. Tablica 19 prikazuje smrtonosne doze zračenja poljoprivrednih usjeva. Radioosjetljivost biljaka bitno ovisi o njihovoj razvojnoj fazi, a biljke koje tvore kopnene plodove najosjetljivije su na zračenje u fazi pokretanja i formiranja rasplodnih organa.

Tablica 19 . Letalne doze jednokratnog zračenja biljaka tijekom vegetacije

Bilje	Doza zračenja, savjet	Bilje	Doza zračenja, savjet
Luk luk		Šećerna repa
Kukuruz
		Weymouthov bor
		Siva smreka
Pamuk		japanski ariš
Prirodno bilje		Thuja occidentalis
rajčice		Crveni hrast
Krumpir		Crveni javor

Tako su pšenica, raž, ječam i druge žitarice najosjetljivije u fazi buktanja (tablica 20), kukuruz - u fazi izbacivanja metlice, heljda, mahunarke i sjeme dvogodišnjih usjeva - u ranoj fazi od pupanja, krumpir a korijenski usjevi - u fazi sadnica

Kvaliteta sjemena više opada kada se zrači tijekom faze klasanja kod žitarica i cvatnje kod mahunarki. Kod povrtnih kultura testisi su najosjetljiviji na radioaktivno zračenje u ranoj fazi pupanja

Tablica 20. Mogući gubici prinosa zrna ozime pšenice, raži i ječma ovisno o ukupnoj dozi izloženosti zračenju i fazama razvoja biljke u vrijeme radioaktivnog taloženja, %

Radioaktivne padavine, koje se talože na biljke, ne samo da utječu na njih, već i zagađuju usjev. Zagađenost usjeva radioaktivnim tvarima ovisi o sljedećim čimbenicima: gustoća sedimenta radioaktivnih tvari; primarno zadržavanje radioaktivnih taloga u trenutku pada na površinu biljaka ovisi o vrsti biljke, veličini i topljivosti čestica ispadanja; gubici radioaktivnih čestica iz onečišćenih biljaka, koji nastaju ispiranjem čestica s biljaka kišom, trešenjem vjetra i otpadanjem mrtvih kontaminiranih dijelova biljaka.