The influence of heavy metal ions on absorption spectra of chlorophyll from Euglena gracilis (in vitro)

Abstract

Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами является одной из наиболее значимых экологических проблем. В качестве тест-систем часто используют фотосинтезирующие организмы, среди которых предпочтение отдают микроорганизмам, в частности E. gracilis. Критерием загрязнения водной среды является изменение физиологических характеристик клеток. Вместе с тем для понимания сути физиологического ответа на воздействие ионов тяжелых металлов необходимо представление о механизмах взаимодействий загрязнителя с биохимическими системами клетки. В настоящей работе рассмотрены вопросы влияния ионов Fe2+, Zn2+ и Cu2+ на спектральные свойства хлорофилла, выделенного из культуры E. gracilis. Исследования показали, что вышеуказанные ионы замещают ион Mg2+ в молекуле хлорофилла. Это приводит к уменьшению интенсивности максимума поглощения при 666 нм. Наибольшие спектральные изменения наблюдали при взаимодействии хлорофилла с ионами Fe2+, в то время как наименьшее влияние оказывали ионы Cu2+. Высказано предположение, что величины эффективных ионных радиусов и окислительно-восстановительных потенциалов пар Me2+/Me0 оказывают влияние на эффективность взаимодействия ионов тяжелых металлов с молекулами хлорофилла, которое проявляется в изменениях спектра поглощения.