外来化合物对细胞生理代谢的影响—急性Zncl2染毒对小麦幼苗SOD活力影响学院：专业：年级：级姓名：学号：指导老师：外来化合物对细胞生理代谢的影响—急性Zncl2染毒对小麦幼苗SOD活力影响生命科学学院级专业姓名：学号：指导教师：摘要：本实验以小麦幼苗为实验对象，从Zn2+毒性的氧化损伤出发，测定染不同浓度的Zncl2（浓度依次为100mg/L、200mg/L、400mg/L、800mg/L和1600mg/L）后小麦幼苗茎叶组织中的SOD的活性变化，来讨论ZnCl2对小麦幼苗茎叶组织SOD酶活性的影响，为研究细胞分子水平毒性机制提供科学依据。
Zncl2浓度为100mg/L与Zncl2浓度400mg/L、800mg/L及1600mg/L相比，SOD酶活的差异极显著，说明Zncl2浓度为100mg/L与其他三个浓度对小麦幼苗SOD酶活的影响差异极大。
当Zncl2浓度分别为100mg/L、200mg/L时，与对照组相比，SOD酶活的差异显著，说明该浓度对小麦幼苗SOD酶活的影响明显。
当Zncl2浓度分别为400mg/L,800mg/L时，SOD酶活的差异不显著，说明该浓度对小麦幼苗SOD酶活的影响不明显。
本实验说明不同浓度的Zncl2对小麦幼苗SOD酶的活性的影响不同。
且对Zncl2影响SOD酶的活性的机制进行了简单分析。
关键词：外来化合物细胞生理代谢影响急性Zncl2染毒小麦幼苗 SOD活力超氧化物歧化酶Orgotein (Superoxide Dismutase, SOD)，别名肝蛋白、奥谷蛋白，简称：SOD。
SOD是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质，对人体不断地补充SOD具有抗衰老的特殊效果。
它广泛存在于生物体的各种组织中，能清除自由基O2（超氧阴离子自由基），而O2具有细胞毒性，可使脂质过氧化，损伤细胞膜，引起炎症，肿瘤和自身免疫性疾病，并可能促使机体衰老。
在生态系统中，Zn是生物的多种生命代谢活动的重要参与者，生物对Zn的需求大体保持着动态平衡，但当Zn的浓度超出生态系统所能承受的容量或“弹性限度”时，整个生态系统的生物生产量就会受到影响，并直接或问接地危害人类的生命和健康。
Zn的不足和过量均会使动植物出现生理代谢紊乱。
植物Zn含量超过50 mg／kg时往往会发生Zn中毒，大量Zn在根部积累，使根系吸收K受到抑制，从而造成生长不良，甚至死亡。
1 实验材料与方法1.1实验材料小麦幼苗 0.05mol/L pH7.0 PBS缓冲液 SOD试剂盒冰醋酸 6个不同浓度Zncl2溶液（0mg/L,100mg/L,200mg/L,400mg/L,800mg/L,1600mg/L)1.2实验仪器冷冻离心机分光光度计分析天平恒温水浴锅冰浴微量移液器（50μL,100μL）研钵离心管一次性塑料管纱布粗滤纸1.3试验方法1.3.1 Zncl2染毒处理实验及粗酶提取液的制备小麦浸种5～6h,萌发24～36h后将露白的种子随机摆放于培养皿中，40～50粒/皿左右，生长5天后，分别用不同浓度的Zncl2溶液处理8天后，在同一皿中随机取茎叶0.3～0.5g（每一处理浓度中有4皿即4个重复）,按1:10加入预冷的PBS液（1/2用于研磨，1/2用于清洗，小范围研磨，便于冲洗）剪碎，冰浴研磨，倒入离心管并用剩余的PBS液冲洗入离心管，混匀后8000rpm离心15min,上清液即为10%的粗酶提取液，适当稀释后用于SOD酶活性的测定。
1.3.2总SOD酶活测定总SOD酶活测定按表进行试剂测定管（4个）对照管SOD试剂1 1ml 1ml2.5%粗酶提取液40μL蒸馏水40μLSOD试剂2 0.1ml 0.1mlSOD试剂3 0.1ml 0.1mlSOD试剂4 0.1ml 0.1ml充分摇匀，置于370C冰浴40min显色剂2ml 2ml混匀置室温10min,于波长550nm处，1cm光径比色环，蒸馏水调零，比色,测定各管OD值说明：通过实验探索可知粗酶提取液量为40μL 时最适宜。
样品测试前的稀释倍数取样样反应应液总体50%对照管OD 测定管OD 对照管OD )总SOD活力（U /g ⨯⨯÷-=2 结果与分析2.1不同浓度Zncl 2溶液处理小麦茎叶总SOD 酶活性Zncl 2浓度（mg/L ） 各重复的总SOD 酶活力 总SOD 平均值±标准差1 2 3 4 0（对照） 1310.63 930.13 1183.80 887.85 1078.1025±202.7584 100 1138.07 1286.52 1385.48 1484.44 1323.6275±147.7554 200 915.07 1098.08 1006.58 1143.83 1040.8925±101.4515 400 869.32 457.53 457.53 594.79 594.7925±194.1197 800 1084.42 1041.04 607.27 780.78 878.3775±225.0460 1600 634.29983.14951.43348.86729.4300±298.6290由表可知，当Zncl 2浓度为100mg/L 时，与对照组相比，SOD 酶的活性增大，当Zncl 2浓度为200mg/L 、400mg/L 、800mg/L 和1600mg/L 时，与对照组相比，SOD 酶的活性减小。
2.2不同浓度Zncl 2溶液处理后各组之间SOD 活力的检验接过（P 值）说明：当P>0.05时，差异不显著，P<0.05时,差异显著，用“*”表示。
P<0.01时，差异极显著，用“* *”表示，由表可知，Zncl 2浓度为100mg/L 与Zncl 2浓度400mg/L 、800mg/L 及1600mg/L 相比，SOD 酶活的差异极显著，说明Zncl 2浓度为100mg/L 与其他三个浓度对小麦幼苗SOD 酶活的影响P 0mg/L 100mg/L200mg/L400mg/L800mg/L100 0.107 — — — — 200 0.8000.066— — — 400 0.004 * * 0.000 * * 0.006* * — — 800 0.184 0.006 * * 0.276 0.065 — 16000.027 *0.001 * *0.045*0.3640.316差异极大。
Zncl2浓度为200mg/L与Zncl2浓度400mg/L相比，SOD酶活的差异极显著，说明这两个浓度对小麦幼苗SOD酶活的影响差异极大。
Zncl2浓度为200mg/L与Zncl2浓度800mg/L相比，SOD酶活的差异不显著，说明这两个浓度对小麦幼苗SOD酶活的影响差异不大。
Zncl2浓度为200mg/L与Zncl2浓度1600mg/L相比时，SOD酶活的差异显著，说明这两个浓度对小麦幼苗SOD酶活的影响差异较大。
Zncl2浓度为400mg/L与Zncl2浓度800mg/L相比，SOD酶活差异不显著，说明这两个浓度对小麦幼苗SOD酶活的影响差异不大。
Zncl2浓度为400mg/L 与Zncl2浓度为1600mg/L相比，SOD酶活的差异不显著，说明这两个浓度对小麦幼苗SOD酶活的影响差异不大。
Zncl2浓度为800mg/L与Zncl2浓度为1600mg/L相比，SOD酶活的差异不显著，说明这两个浓度对小麦幼苗SOD酶活的影响差异不明显。
当Zncl2浓度分别为100mg/L、200mg/L时，与对照组相比，SOD酶活的差异显著，说明该浓度对小麦幼苗SOD酶活的影响明显。
当Zncl2浓度分别为400mg/L,800mg/L时，SOD酶活的差异不显著，说明该浓度对小麦幼苗SOD酶活的影响不明显。
2.3 SOD酶活性在不同浓度下的均值图如下由图可知当Zncl2浓度≤400mg/L时，SOD酶活性减小，当Zncl2浓度大于400mg/L且小于800mg/L时，SOD酶活性增加，当Zncl2浓度大于800mg/L时，SOD酶活性开始减小。
3 讨论由本实验结果可知，实验结果与实际情况欠符合，可能是因为实验经验的不足而导致实验操作失误，从而使实验结果与实际情况欠相符。
从实验结果可看出小麦幼苗在Zn2+浓度小于400mg/L时，SOD酶活性下降。
当Zncl2浓度大于400mg/L且小于800mg/L时，SOD酶活性增加，这是由于在金属离子的刺激下，抗氧化酶系统被调动起来，许多解毒、防御性的酶合成增加，活性增强，有的能诱导产生金属结合蛋白，从而降低重金属毒性。
此外，蛋白质的增加还会增加细胞渗透浓度及功能蛋白的数量，有助于维持细胞的正常代谢活动。
而较高的金属离子浓度下，小麦幼苗SOD活性的自身调节不能解决逆境带来的伤害，SOD酶活逐渐下降。
这是由于植物对重金属的胁迫是有限度的，在高浓度重金属毒害下，细胞结构被破坏，功能丧失，蛋白质浓度的降低在所难免。
有研究表明，植物吸收过量Zn对生长发育产生毒害会使叶绿素合成受阻，叶片失绿，吲哚乙酸合成酶活性下降，使植物体内吲哚乙酸含量下降到次佳水平，并因此抑制生长。
Zn 对基因表达的干扰作用远大于对其结构的破坏作用，这也可能是重金属致毒的重要机理。
土壤Zn含量超过200mg／kg时便会造成污染，但有些作物可以忍耐高浓度的土壤Zn，如土壤Zn含量达400 mg／kg对烟草生长仍无不良影响；土壤中低含量Zn(100 mg／kg)可提高小麦幼苗叶绿素含量，但高含量(≥500mg／kg)Zn对小麦叶绿素的代谢有毒害作用。
过量Zn2+可能使大量重金属离子进入植物体内而干扰离子间原有的平衡系统，造成正常离子的吸收、运输、渗透和调节等方面的障碍，从而使代谢过程紊乱。
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