Тезисы исследовательской работы "Активность фермента каталазы в листьях деревьев как биоиндикационный показатель загрязнения окружающей среды" Автор: Чурилова Анна, учащаяся 10-3 класса МАОУ СОШ№10

Активность фермента каталазы в листьях деревьев как биоиндикационный показатель загрязнения окружающей среды

Автор: Чурилова Анна, учащаяся 10-3 класса МАОУ СОШ№10

Руководитель: Пархоменко Н.С., учитель биологии МАОУ СОШ №10

Тезисы.

Для определения загрязнения городской среды можно использовать использоваться биоиндикационные методы, основанные на определении активности окислительных ферментов: пероксидазы, полифенолаксидазы, каталазы и др. [7, 8]. Под действием каталазы происходит разложение перекиси водорода, накапливаемой в процессе дыхания, на воду и молекулярный кислород. Наиболее активна каталаза в жизнеспособных тканях и органах растений. При снижении их жизнеспособности, активность этого фермента закономерно снижается. Изменение качества и активности окислительно-восстановительных ферментов каталазы и пероксидазы может служить определенным показателем реакции растительного организма к неблагоприятным факторам окружающей среды и для оценки приспособления растений к условиям существования. У здоровых, активно растущих деревьев, активность каталазы почти в 1,5 раза больше, чем у ослабленных деревьев.

Таким образом, активность данного фермента связана с физиологическим состоянием деревьев и может быть использована для диагностики их жизнеспособности и определения степени загрязнения городской среды.

Цель – изучение влияния антропогенных факторов на активность каталазы в листьях разных древесных пород.

На основании скорости выделения кислорода, автор делает выводы о загрязнении окружающей среды, техногенной нагрузке в разных точках города, стрессоустойчивости различных древесных пород.

Объект исследования – фермент каталаза. Предмет изучения – активность и концентрация каталазы, скорость выделения кислорода.

Концентрация каталазы измерялась по скорости разложения пероксида водорода и по количеству кислорода, выделяемого в этой реакции. Количество кислорода определяли с помощью ЛЭК – лабораторного экспериментального комплекса (УИОД LabQuestVernier - устройства измерения и обработки данных и датчика содержания O_2.)

В качестве опытных растений были выбраны:

• Клен ясенелистный (Acer negúndo)

• Береза бородавчатая (Bétula péndula)

• Яблоня дикая (Málus sylvéstris)

• Тополь бальзамический (Populus balsamifera)

Исследования велись в нескольких направлениях:

• Сравнение активности каталазы в листьях разных древесных породах.

• Сравнение активности каталазы осенних пробах в разных точках исследования г. Чайковский.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

Задачи:

1. Изучить историю открытия, свойства и применения ферментов-катализаторов по литературным источникам;

2. Сравнить концентрацию фермента в листьях разных древесных пород, собранных в разных точках города в осенний период;

3. Измерить массовую долю кислорода в данных реакциях, используя мобильную лабораторию, определить скорость выделения O₂ в каждом опыте;

4. Выявить наиболее стрессоустойчивую породу деревьев к загрязнителям атмосферы по активности каталазы;

5. Сравнить полученные данные, сделать выводы о факторах, влияющих на активность каталазы, выявить зависимость активности фермента от степени автомобильной нагрузки.

Гипотеза. Возможно, что в листьях растений, растущих у дороги к осени накопится большое количество токсичных веществ, которые приведут к снижению активности каталазы.

Выводы:

1). Наибольшая активность фермента была отмечена у клена и березы, наименьшая - у яблони. Общий ряд активности фермента на убывание:

2) По предварительным данным по степени загрязнения и автомобильной нагрузки можно, точки

1. Точка 2. Ул. Кабалевского, территория садика «Колобок»

2. Точка 5. Микрорайон Завокзальный, ул. Сиреневый бульвар

3. Точка 3. Территория НОЦ (Школа для старшеклассников)

4. Точка 4. Микрорайон Уральский, ул. Советская, «Пожарное депо»

5. Точка 1. Ул. Вокзальная, остановка «Вокзальная»

Перечисленные факты имеют практическую значимость, т.к на основании полученных данных можно предложить список растений, которые можно использовать для озеленения городов.