Молекулы меди: В 1 грамме меди находится примерно 10 22 молекул меди определите среднюю массу одной молекулы…

Содержание

Ученые выяснили, какой размер частиц меди наносит наибольший вред почве и растениям

30 марта, 2021 12:00

Источник:

Пресс-служба РНФ

Медь используют в производстве биоцидов в сельском хозяйстве и микроудобрений для защиты древесины. Ученые из России и Турции впервые исследовали, как соединения меди разного размера влияют на почвы и ячмень. Оказалось, что большие частицы размером в несколько миллиметров увеличивают концентрацию металла в растении до 8 раз, тогда как наноразмерные частицы — до 10, что снижает показатели растения и его урожайность. Результаты исследования могут помочь поддерживать плодородие почв и разработать новые сельскохозяйственные удобрения. Свои выводы, сделанные при поддержке Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), ученые опубликовали в журнале Environmental Geochemistry and Health.

К числу наиболее опасных загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду, относятся тяжелые металлы. В отличие от органических загрязнителей, которые разлагаются, тяжелые металлы могут лишь распределяться между отдельными компонентами водных систем и почв. Чтобы оценить влияние металлов на почву и донные отложения, нужно не столько определить рост общей концентрации элементов, сколько изучить их подвижность. Кроме того, важным аспектом становится степень дисперсности тяжелых металлов в окружающей среде, то есть степень измельчения частиц. Чем выше степень дисперсности, тем меньше размер частиц. Исследователи Академии биологии и биотехнологии имени Д. И. Ивановского Южного федерального университета (ЮФУ) вместе с коллегами Университета Ондокуз-Майис (Турция) изучают такие процессы, происходящие на уровне атомов и молекул.

«Вопросы безопасности применения материалов на основе меди, в том числе нанодисперсных, особенно важны, потому что их широко используют в производстве биоцидов в сельском хозяйстве и микроудобрений для защиты древесины. Накопление тяжелых металлов, в том числе меди, в почве может потенциально привести к накоплению и в тканях растений. В разной степени дисперсности они токсичны не только для растений, но и для клеток человека», — рассказывает Марина Бурачевская, руководитель проекта по гранту РНФ, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Академии биологии и биотехнологии имени Д. И. Ивановского ЮФУ (Ростов-на-Дону).

В новой работе почвоведы посмотрели, как меняется медь в черноземе обыкновенном в зависимости от размера частиц, а также оценили ее токсическое воздействие на рост ярового ячменя. Образцы исследовали при помощи синхротронного излучения — это электромагнитное излучение, которое генерируют крупные ускорители электронов или позитронов. Синхротронное излучение отличается от обычного рентгеновского высокой интенсивностью, то есть эксперимент проводится во много раз быстрее. Ученые взяли образцы почвы из Ростовской области и добавили в них оксид меди разной степени дисперсности (3–5 миллиметров и 30–50 нанометров). Разное количество соединений меди добавляли в виде сухого порошка и тщательно перемешивали с почвой. В эти загрязненные образцы высадили семена ячменя, за которыми тщательно наблюдали. Содержание меди определяли при помощи рентгеновских лучей в порошке из уже высушенных частей растений.

Выяснилось, что соединения меди привели к увеличению содержания в почве подвижных соединений металла. Такие соединения могут проникать в растения и способны перемещаться по пищевой цепи, а также мигрировать в соседние среды: грунтовые воды, реки, озера и др. Результаты показали, что доля выделенных подвижных соединений меди из загрязненных образцов в 20-2322 раза превышает количество соединений металлов, взятых из незагрязненной (контрольной) почвы. Чем больше металлов вносили в почву, тем более подвижными были металлы. От концентрации частиц зависело, насколько прочно медь закреплялась в почве и ее доступность для растений.

«Влияние большой дозы меди разной дисперсности состояло в том, что тормозились развитие и продуктивность ярового ячменя. Учитывая больший негативный эффект на биометрические, цитоморфометрические, ультраструктурные параметры и данные по содержанию металла в растениях, в целом можно сделать вывод, что медь в нанодисперсной форме лучше проникает из почвы в растение и способна накапливаться в нем в больших количествах», — заключает Марина Бурачевская.

Результаты исследования могут использоваться в такой отрасли сельского хозяйства, как растениеводство, например для контроля экологической ситуации, поддержания плодородия почвы и разработки новых удобрений.

Теги

Пресс-релизы

Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал Волгоградского государственного медицинского университета

Согласно Приказу Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации № 434 от 28 апреля 2012 года 1 октября 2012 года завершилась реорганизация государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации и государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пятигорская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации в форме присоединения второго учреждения к первому с последующим образованием на основе присоединённого учреждения обособленного подразделения (филиала).

Определено, что полное наименование филиала вуза (бывшей Пятигорской государственной фармацевтической академии), с учетом разделения Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации на два министерства, следующее:

Пятигорский филиал государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Сокращённое наименование: «Пятигорский филиал ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России».

Согласно Приказу Министерства здравоохранения Российской Федерации № 51 от 04 февраля 2013 года указаны изменения, которые вносятся в устав государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

В пункте 1.10 абзацы третий и четвёртый изложить в следующей редакции:

«полное наименование: Пятигорский медико-фармацевтический институт — филиал государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации»,

сокращённое наименование:

«Пятигорский медико-фармацевтический институт — филиал ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России».

Переименование произведено с 14.03.2013.

В соответствии с приказом по Университету от «15» июля 2016 г. №1029-КМ «О введение в действие новой редакции Устава и изменении наименования Университета» с 13.07.2016 г. в связи с переименованием Университета считать:

— полным наименованием Университета: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации;

— сокращенным наименованием Университета: ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России;

— полным наименованием филиала Университета: Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации;

— сокращенным наименованием филиала Университета: Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России.

Переименование произведено с 13.07.2016.

Узнать больше о вузе

Противодействие коррупции

Платежные реквизиты вуза

Copper-Containing Molecules, Volume 60 — 1st Edition

Select country/regionUnited States of AmericaUnited KingdomAfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Sint Eustatius and SabaBosnia and HerzegovinaBotswanaBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCanary IslandsCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Keeling) IslandsColombiaComorosCongoCook IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzech РеспубликаДемократическая Республика КонгоДанияДжибутиДоминикаДоминиканская РеспубликаЭквадорЕгипетСальвадорЭкваториальная ГвинеяЭритреяЭстонияЭфиопияФолклендские (Мальвинские) островаФарерские островаФедеративные Штаты МикронезияФиджиФинляндияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтар GreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsle of ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKuwaitKyrgyzstanLaoLatviaLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarRéunionRomaniaRwandaSaint BarthélemySaint HelenaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Martin (French part)Saint Pierre and MiquelonSaint Vincent and the GrenadinesSamoaSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint Maarten (Dutch part)SlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia and the South Sandwich IslandsSouth KoreaSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard and Jan MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyriaTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor LesteTogoTokelauTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUruguayUS Virgin IslandsUzbekistanVanuatuVatican CityVenezuelaVietnamWallis and FutunaWestern SaharaYemenZambiaZimbabwe

Варианты покупки

Bundle (Hardcover, Ebook) 50% скин. $129.50

Налог с продаж будет рассчитан при оформлении заказа

Бесплатная доставка по всему миру

Без минимального заказа

Описание

В настоящее время широкий круг исследователей изучает различные свойства и области применения медьсодержащих белков. Биохимики, изучающие метаболизм металлов в различных организмах, от бактерий до растений и животных, работают в совершенно иной области открытий, чем ученые, изучающие транспортировку и регулирование минералов и низкомолекулярных питательных веществ. Оба они работают с медьсодержащими белками, но совершенно по-разному и с разными ожидаемыми результатами.

Читателя

Биохимики, молекулярные биологи, клеточные биологи, биомедицинские исследователи, биофизики, генетики

Детали продукта

№ Страницы: 493
Язы 15, 2002
Выходные данные: Academic Press
ISBN в твердом переплете: 9780120342600
ISBN электронной книги: 9780080544069

О редакторах

Джоан Валентайн0065

принадлежности и экспертиза

Университет Калифорнии, Лос -Анджелес, США

Эдит Гралла

БАРКИ и Экспертиза

Университет Калифорнии, Лос -Анджелес, США,

.

обзоры для «Copper-Containing Molecules»

Предотвращение распространения рака с помощью молекул меди — ScienceDaily

Химики из Университета Билефельда разработали молекулу, содержащую медь, которая специфически связывается с ДНК и предотвращает распространение рака. Первые результаты показывают, что он убивает раковые клетки быстрее, чем цисплатин — широко используемый противораковый препарат, который часто применяют при химиотерапии. При разработке противоопухолевого средства профессор доктор Торстен Глейзер и его команда сотрудничали с биохимиками и физиками. Дизайн нового агента является фундаментальным исследованием. «Как и будет ли медный комплекс на самом деле даваться больным раком, это то, что должны определить медицинские исследования в ближайшие годы», — говорит химик.

С конца 1970-х годов врачи используют цисплатин для лечения рака. При раке легких и раке яичек препарат способствует заживлению; однако, это не работает для всех типов рака. Цисплатин также является одним из противораковых препаратов, которые чаще всего вызывают тошноту, рвоту и диарею. «Поэтому мы хотели разработать альтернативный агент, который работал бы по-другому, имел бы меньше побочных эффектов и лечил бы и другие виды рака», — говорит Торстен Глейзер, профессор неорганической химии в Университете Билефельда. «Кроме того, нам нужен был агент, который лечил бы рак, который стал невосприимчивым к цисплатину благодаря его использованию в более ранних методах лечения». Глейзер и его команда используют химические методы для производства новых молекул, которых нет в природе, и для придания им определенных свойств.

Цисплатин атакует ДНК раковых клеток. ДНК состоит из азотистых оснований, фосфатов и сахаров. В то время как цисплатин связывается с азотистыми основаниями, новая молекула, разработанная исследователями, атакует фосфат в ДНК. «Мы сделали это, интегрировав два иона металла меди в нашу молекулу, которые преимущественно связываются с фосфатами». Как только ионы связываются с фосфатом, ДНК раковой клетки изменяется. Это нарушает клеточные процессы, препятствует размножению клетки и приводит к гибели патологической клетки.

«Подобно тому, как ключ подходит только к одному конкретному замку, наша молекула подходит только к фосфатам и блокирует их», — говорит Глейзер. Немного похоже на конец подковы, два иона металла меди выступают из новой молекулы. Зазор между двумя концами подковы точно соответствует зазору между фосфатами в ДНК, так что они могут стыковаться друг с другом и образовывать идеальную посадку. «Поскольку два фосфата связываются одновременно, сила связывания выше. И это повышает эффективность».

Ученые из Университета Билефельда разработали процедуру производства новой молекулы. Они доказали, что их медный агент может связываться с ДНК и изменять ее. И они изучили, предотвращает ли и насколько хорошо их средство распространение ДНК и тем самым клеток. Репликация генома в клетках протекает аналогично полимеразной цепной реакции (ПЦР). Исследователи подтвердили, что комплекс меди останавливает эту цепную реакцию.

Наконец, ученые применили средство к раковым клеткам. Они вводили вещество в клеточную культуру с раковыми клетками.