1. Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Головне управління освіти і науки Львівської облдержадміністрації
Львівське територіальне відділення МАН України
Відділення: хімія та біологія
Секція: загальна біологія
Вплив солей важких металів на фізіологобіохімічні характеристики
сульфатвідновлювальних бактерій
Desulfovibrio sp. Ya-11
Роботу виконав:
Сасс Дмитро Олегович,
учень Городоцької
загальноосвітньої школи І-ІІІ
ступенів № 4
Науковий керівник:
Гнатуш Світлана Олексіївна,
кандидат біологічних наук,
доцент Львівського
національного університету
імені Івана Франка
Львів-2012
4. МЕТА РОБОТИ
Дослідження впливу CdCl2, Pb(NO3)2,
CuCl2 на фізіолого-біохімічні
характеристики
сульфатвідновлювальних бактерій
Desulfovibrio sp. Ya-11.
5. ОБ’ЄКТ ДОСЛІДЖЕННЯ
Бактерії Desulfovibrio sp. Ya-11,
виділені у чисту культуру з мулу
Яворівського озера та ідентифіковані
на кафедрі мікробіології Львівського
національного університету імені
Івана Франка
6. ПРЕДМЕТ ДОСЛІДЖЕННЯ
Ріст, використання сульфат-іонів за
впливу CdCl2, Pb(NO3)2, CuCl2,
поглинання Cd2+, Cu2+ та Pb2+, а
також морфологія клітин
Desulfovibrio sp. Ya-11 за впливу кадмій
хлориду
7. ЗАВДАННЯ
1. Дослідити вплив CdCl2,
Pb(NO3)2, CuCl2 на нагромадження
біомаси культурою Desulfovibrio sp. Ya-11
та використання нею сульфат-іонів.
2. Визначити поглинання Cd2+,
Cu2+ та Pb2+ клітинами Desulfovibrio sp.
Ya-11.
3. Провести
електронномікроскопічні дослідження
клітин Desulfovibrio sp. Ya-11 за впливу
кадмій хлориду
8. Біомаса, г/л
Контроль
0,5 мМ
1,0 мМ
1,5 мМ
2,0 мМ
2,5 мМ
4
3
2
1
0
0
2
4
6
8 10 12
Тривалість культивування, доба
А
2-
5
Концентрація SO4 ,
ммоль/л
Ріст культури (А) та використання сульфат-іонів (Б)
клітинами Desulfovibrio sp. Ya-11 за впливу CdCl2
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Контроль
0,5 мМ
1,0 мМ
1,5 мМ
2,0 мМ
2,5 мМ
0 2 4 6 8 10 12
Тривалість культивування, доба
Б
9. Біомаса, г/л
Контроль
0,5 мМ
1,0 мМ
1,5 мМ
2,0 мМ
2,5 мМ
4
3
2
1
0
0
2
4
6
8 10 12
Тривалість культивування, доба
А
2-
5
Концентрація SO4 ,
ммоль/л
Ріст культури (А) і використання сульфат-іонів (Б) клітинами
Desulfovibrio sp. Ya-11 за впливу Pb(NO3)2
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Контроль
0,5 мМ
1,0 мМ
1,5 мМ
2,0 мМ
2,5 мМ
0 2 4 6 8 10 12
Тривалість культивування, доба
Б
10. Біомаса, г/л
Контроль
0,5 мМ
1,0 мМ
1,5 мМ
2,0 мМ
2,5 мМ
4
3
2
1
0
0
2
4
6
8
10
Тривалість культивування, доба
А
2-
5
Концентрація SO4 ,
ммоль/л
Ріст культури (А) і використання сульфат-іонів (Б) клітинами
Desulfovibrio sp. Ya-11 за впливу CuCl2
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Контроль
0,5 мМ
1,0 мМ
1,5 мМ
2,0 мМ
2,5 мМ
0
2
4
6
8 10
Тривалість культивування, доба
Б
11. 2+
Концентрація Cd , x10
ммоль/г клітин
-20
Поглинання Cd2+ клітинами Desulfovibrio sp. Ya-11 за впливу солі
CdCl2
3,0
0,5 мМ
1,0 мМ
1,5 мМ
2,0 мМ
2,5 мМ
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0
1
2
3
Тривалість інкубування, год
12. 2+
Концентрація Pb , x10
ммоль/г клітин
-7
Поглинання Pb2+ клітинами Desulfovibrio sp. Ya-11 за впливу солі
Pb(NO3)2
0,5 мМ
1,0 мМ
1,5 мМ
2,0 мМ
2,5 мМ
0,6
0,4
0,2
0,02
0
1
2
3
Тривалість інкубування, год
13. 2+
Концентрація Cu , x10
ммоль/г клітин
-4
Поглинання Cu2+ клітинами Desulfovibrio sp. Ya-11 за впливу солі
CuCl2
0,5 мМ
1,0 мМ
1,5 мМ
2,0 мМ
2,5 мМ
1,5
1,2
0,9
0,6
0,3
0
1
2
3
Тривалість інкубування, год
14. Клітини Desulfovibrio sp. Ya-11 за внесення 1,5 мМ CdCl2
(А) та вирощені без внесення солей важких металів (Б),
(електронна мікроскопія 10 000)
б
15. Ряд токсичної дії солей важких
металів на бактерії Desulfovibrio
sp. Ya-11:
Pb> Cd>Cu
16. ВИСНОВКИ
1. Досліджено ріст сульфатвідновлювальних бактерій Desulfovibrio
sp. Ya-11, що виділені з водойм Яворівського озера, за впливу різних
концентрацій солей важких металів. Інгібуючий вплив на Desulfovibrio sp. Ya11 виявляли плюмбум нітрат, кадмій хлорид, купрум хлорид. Вплив солей на
нагромадження біомаси залежав від їхньої концентрації в середовищі.
2. Показано, що внесення плюмбум нітрату, кадмій хлориду, купрум
хлориду мають інгібувальний вплив на використання сульфат-іонів
досліджуваними бактеріями. При цьому встановлений взаємозв’язок між
ростом та використанням сульфат-іонів.
3. Встановлено, що бактерії Desulfovibrio sp. Ya-11 поглинають іони
важких металів із середовища.
4. Електронно-мікроскопічними дослідженнями виявлені морфологічні
зміни клітин бактерій Desulfovibrio sp. Ya-11 за впливу 1,5 мМ кадмій хлориду.
5. На основі результатів побудовано ряд токсичної дії солей важких
металів на бактерії Desulfovibrio sp. Ya-11: Pb> Cd>Cu
