«Изучение устойчивомти зелёной водоросли chlorella wlgaris beijer. к водно-спиртовым растворам» - Дипломная работа

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СВОЙСТВА СПИРТОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМ 7

1.1. Способ получения 9

1.1.1. Химический способ получения 9

1.1.2. Биохимический способ получения 10

1.2. Химические свойства спиртов 11

1.2.1. Взаимодействие спиртов с щелочными металлами 12

1.2.2. Замещение гидроксильной группы спирта галогеном 12

1.2.3. Дегидрогенизация спиртов 12

1.2.4. Окисление 13

1.2.5. Образование сложных эфиров из спиртов 14

1.3. Физические свойства спиртов 16

1.3.1. Температура кипения 16

1.3.2. Воспламеняемость спиртов 16

1.3.3. Растворимость в воде и органических растворителях 17

1.4. Использование спиртов 17

1.5. Влияние спиртов на живые организмы 18

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 25

2.1. Объект исследования 25

2.1.1. Классификация Chlorella vulgaris 25

2.1.2. Морфология клетки Chlorella vulgaris 25

2.1.3. Размножение Chlorella vulgaris 26

2.1.4. Полезные свойства Chlorella vulgaris 27

2.1.5. Устойчивость Chlorella vulgaris 28

2.2. Материалы исследования 29

2.3. 3. Разработка методики 30

2.4. Статистическая обработка 32

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ 35

ВЫВОДЫ 42

ЛИТЕРАТУРА

Введение

В настоящее время культура Chlorella vulgaris является лучшим и доступным биологическим объектом для использования ее в научных целях. Данная культура имеет множество преимуществ, которые делают ее превосходным кандидатом для исследования по сравнению с другими биологическими объектами. Водоросли Chlorella vulgaris произрастают по всему земному шару, кроме мест, где климатические условия являются экстремальными для данной культуры. Это делает ее доступным биологическим объектом. Хлорелла не прихотлива и для развития ее морфологических признаков достаточно наличие воды с макроэлементами и микроэлементами, света для фотосинтеза, кислорода и углекислого газа. В благоприятных условиях хлорелла размножается достаточно быстро, что делает ее прекрасным кандидатом для роль тест-объекта при биотестировании (Гайсина, Кабиров, 2016). Благодаря таким свойствам Chlorella vulgaris хорошо изучена, что позволило использовать ее в биотехнологии, в косметологии, медицине и в других отраслях. Культура является источником природных белков, углеродов, жиров, а также различных витаминов, пигментов и ферментов.

Суспензия культуры нашла широкое применение в животноводстве (Богданов, 2007). Ее добавляют в рацион животных для восполнения дефицита аминокислот, витаминов, ненасыщенных жирных кислот, макроэлементов и микроэлементов. Клетки данной культуры имеют свойство аккумулировать из воды различные химические элементы, причем коэффициенты их накопления достаточно высоки и поэтому их используют как биологические очистители. Также при изучении водорослей была выявлена реакция хлореллы на широкий спектр токсикантов. К ним относятся различные гербициды, пестициды, соли различных металлов, фосфаты. Зеленые водоросли имеют способность улучшать физиологическую активность и развитие растений, поэтому, их используют как стимулятор для растений.

Но влияние спиртов на водоросли до сих пор не была изучена. Поэтому в данной работе проводился эксперимент по влиянию этанола и изопропанола на культуру Chlorella vulgaris Beijer.

Цель исследования: Изучить влияние растворов этанола и изопропанола на морфометрические характеристики Chlorella vulgaris.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1) Разработка методики определения воздействия растворов этанола и изопропанола на морфометрические характеристики Chlorella vulgaris;

2) Изучить влияние растворов этанола и изопропанола на размер клетки Chlorella vulgaris;

3) Изучить влияние растворов этанола и изопропанола на состояние протопласта клетки Chlorella vulgaris;

4) Выявить LD100 влияния растворов этанола и изопропанола на Chlorella vulgaris.

Апробация работы и публикация:

По результатам исследования опубликована статья:

Хабирова З.Р., Суханова Н.В. Устойчивость Chlorella vulgares Beiger. в водно-спиртовом растворе// Современные аспекты изучения экологии растений: материалы VII Международной молодежной конкурс- конференции. - Уфа: ООО «Первая типография», 2019. 82-86 с.

Структура работы: работа состоит из введения, 3 разделов, заключения, списка использованной литературы. Работа иллюстрирована рисунками, таблицами, список литературы включает 59 наименований.

Данная работа выполнена на базе лаборатории «Биотехнология микроорганизмов» и лаборатории «Экология водорослей имени Л. С. Хабибуллиной» Центра развития компетенций БГПУ им. Акмуллы «Фундаментальные исследована атомных, супрамолекулярных и биологических систем в естественно-научном образовании» естественно-географического факультета БГПУ им. М. Акмуллы.

Выражаю благодарность за помощь в выполнении исследований научному руководителю Сухановой Наталье Викторовне.

Выдержка из текста работы

ГЛАВА 1. СВОЙСТВА СПИРТОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

Спирты - органические вещества, молекулы которых содержат в себе одну или более функциональных гидроксильных групп. Эти группы соединяются углеводородным радикалом (Габриелян и др.2002). Спирты являются обширным и очень разнообразным классом органических соединений: они широко распространены в природе, имеют важнейшее промышленное значение и обладают исключительными химическими свойствами.

Так как класс спиртов очень большой, то способы разделения их разнообразны. При делении спиртов по категориям учитывается признак, который взят за основу:

1. Количества гидроксильных групп ОН в молекуле спирта:

а) одноатомные спирты. Они имеют одну гидроксильную группу ОН. К ним относятся метанол СН3ОН, этанол С2Р5ОН, пропанол С3Н7ОН.

б) многоатомные спирты. Содержат более одной гидроксильной группы. К таким спиртам относятся этиленгликоль НО-СН2-СН2-ОН, глицерин НО-СН2-СН(ОН)-СН2-ОН и пентаэритрит С(СН2ОН)4.

2. По типу атома углерода, с которым связана гидроксильная группа:

а) Первичные спирты. ОН-группа связана с первичным атомом углерода (связан только с одним углеродным атомом). Первичным называют атом углерода, связанный всего с одним углеродным атомом. К таким спиртам относятся этанол С2Р5ОН, пропанол С3Н7ОН и др.

б) на вторичные спирты, у которых ОН-группа связана с вторичным атомом углерода. К ним относятся вторичный бутанол.

CH3

I

H3C-CH2- C - OH - вторичный бутанол

I

H

в) на третичные спирты, у которых ОН-группа связана с третичным атомом углерода. К ним относятся третичный бутанол и пентанол:

CH3

I

H3C- C - OH - третичный бутанол

I

СНз

CH3

I

H3C—CH2— C - OH - третичный пентанол

I

СНз

У многоатомных спиртов, содержащих две или более ОН-групп, могут присутствовать, одновременно как первичные, так и вторичные ОН- группы, например глицерин или ксилит:

H2C — СН — CH2 H2C — CH — CH — CH — CH2

I I I

OH2 OH OH

глицерин I I I I I

OH OH OH OH OH

ксилит

3. По строению органических групп, которые связаны ОН-группой, спирты делятся:

а) на предельные спирты;

б) на непредельные спирты, у которых гидроксильная группа “примыкает” к двойной связи, т.е. связана с атомом углерода, участвующим одновременно в образовании двойной связи (Еремин и др., 2008; Рудзитис и др., 2012).

Заключение

1. Разработана методика определения воздействия растворов этанола и

изопропанола в концентрациях: 0,01%; 0,05%; 0,1%; 0,2; 0,5%; 1%; 2%; 3% на морфометрические характеристики Chlorella vulgaris.

2. Изучение влияния растворов этанола и изопропанола на размер клеток Chlorella vulgaris показало, что все изученные концентрации приводят к уменьшению размеров клеток водоросли по сравнению с контролем. Отличия в размерах клеток достоверны по критерию Стьюдента с учетом заданного уровня значимости (Р = 0,05).

3. Изучение влияния растворов этанола и изопропанола на состояние протопласта клетки Chlorella vulgaris показало отхождение протопластов от клеточной стенки и обесцвечивание клеток Chlorella vulgaris.

4. Выявлены LD100 растворов этанола и изопропанола на культуру Chlorella vulgaris. LD100 этанола для Chlorella vulgaris составила 3%, LD100 изопропанола - 2%. Изопропанол показал более высокую токсичность по отношению к культуре Chlorella vulgaris, чем этанол.

Список литературы

1. Абукаева А.Х., Сафиуллина Л.М. Современные аспекты изучения экологии растений: материалы V Международной молодежной

дистанционной конкурс-конференции. - Уфа: Мир печати, 2017 4-6 с.

2. Алопина Н.О., зам. начальника отдела технологии переработки продукции пчеловодства и апитерапии ГУБНИЦ по пчеловодству и апитерапии, кандидат медицинских наук, журнал "Пчеловодство и апитерапия" №3 / 2005

3. Барышева Е.С., Судакова Э.А. Изучение влияния этанола на активность каталазы, структуру геномной ДНК и морфофункциональное состояние тканей крыс-самок в эксперименте. Электронный научный журнал «Современные проблемы науки и образования» № 2015

4. Богданов Н.И. Суспензия хлореллы в рационе сельскохозяцственных животных. Пенза, 2-е изд. перераб. и доп., 2007 16 с.

5. Бубнов Ю. Н. Аллилбораны. Принципы реагирования и применение в органическом синтезе // Вестник Московского университета: Серия 2. Химия, 2005. - Т. 46. - № 3. 140-144 с.

+ еще 54 источника

Примечания

Оригинал в pdf