ISBN 978-5-7996-0738-8
В учебно-методическом пособии отражены общие представления об
окислительном стрессе у растений и антиоксидантных системах, представлены методики определения индикаторов окислительного стресса,
низкомолекулярных антиоксидантов, тиолов, активности ферментов антиоксидантной защиты и содержания белков. <...> ISBN 978-5-7996-0738-8
2
© Уральский федеральный университет, 2012
Окислительный стресс у растений возникает в результате
действия различных неблагоприятных факторов внешней среды,
которые, как правило, вызывают образование в их клетках повышенного количества активных форм кислорода (АФК), отличающихся высокой реакционной способностью. <...> Под действием АФК происходит окислительное повреждение
жизненно важных систем (например, перекисное окисление липидов – ПОЛ). <...> Здесь показаны методы определения индикаторов повреждения систем клеток, некоторых АФК,
компонентов АОС (низкомолекулярных антиоксидантов, тиолов
и ферментов антиоксидантной защиты), а также содержания белков как вспомогательного показателя, необходимого для расчета
удельной активности ферментов. <...> ISBN 978-5-7996-0738-8
2
© Уральский федеральный университет, 2012
Окислительный стресс у растений возникает в результате
действия различных неблагоприятных факторов внешней среды,
которые, как правило, вызывают образование в их клетках повышенного количества активных форм кислорода (АФК), отличающихся высокой реакционной способностью. <...> Под действием АФК происходит окислительное повреждение
жизненно важных систем (например, перекисное окисление липидов – ПОЛ). <...> 4
К АФК относят синглетный кислород (1О2), супероксид анион
радикал (О2•–), гидропероксидный радикал (НО2•), пероксид водорода (H2О2), гидроксильный радикал (HО•), в некоторых случаях
озон (О3). <...> В результате захвата молекулой одного электрона
образуется супероксидный радикал (О2•–) или его протонированная форма – гидропероксидный радикал (HО2•) при слабокислых
значениях рН. <...> Образование <...>
Методы_оценки_антиоксидантного_статуса_растений.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПЕРВОГО
ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б. Н. ЕЛЬЦИНА
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ
АНТИОКСИДАНТНОГО СТАТУСА
РАСТЕНИЙ
Рекомендовано методическим советом УрФУ
в качестве учебно-методического пособия для студентов,
обучающихся по программе бакалавриата
по направлению подготовки 020400 «Биология»
Екатеринбург
Издательство Уральского университета
2012
1
Стр.3
УДК 581.198(07)
М545
Составители:
Г. Г. Борисова, М. Г. Малева, Г. Ф. Некрасова, Н. В. Чукина
Ответственный редактор
Н. В. Чукина
Рецензенты:
лаборатория экологической физиологии растений
Института биологии Коми НЦ УрО РАН (заведующая лабораторией
доктор биологических наук, профессор Т. К. Головко);
Е. И. Лихачева, кандидат технических наук,
доцент кафедры пищевой биотехнологии
(Уральский государственный экономический университет)
Методы оценки антиоксидантного статуса растений :
[учеб.-метод. пособие] / Г. Г. Борисова и др. ; отв. ред.
Н. В. Чукина. – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2012. –
72 с.
ISBN 978-5-7996-0738-8
В учебно-методическом пособии отражены общие представления об
окислительном стрессе у растений и антиоксидантных системах, представлены
методики определения индикаторов окислительного стресса,
низкомолекулярных антиоксидантов, тиолов, активности ферментов антиоксидантной
защиты и содержания белков.
Пособие предназначено для студентов биологического факультета
разных уровней подготовки (бакалавров, специалистов, магистров) и может
быть использовано аспирантами.
ISBN 978-5-7996-0738-8
2
© Уральский федеральный университет, 2012
Стр.4
От составителей
Окислительный стресс у растений возникает в результате
действия различных неблагоприятных факторов внешней среды,
которые, как правило, вызывают образование в их клетках повышенного
количества активных форм кислорода (АФК), отличающихся
высокой реакционной способностью.
Под действием АФК происходит окислительное повреждение
жизненно важных систем (например, перекисное окисление липидов
– ПОЛ). В ответ на окислительный стресс у растений индуцируется
антиоксидантная защитная система (АОС). Она представлена
низкомолекулярными соединениями, антиоксидантными ферментами,
а также SH-обогащенными белками, способными нейтрализовать
токсичные радикалы и связать избыток поллютантов.
Учебно-методическое пособие состоит из двух разделов.
Первый раздел – теоретический. В нем отражены общие представления
об окислительном стрессе у растений и их антиоксидантных
системах, приведен перечень вопросов для самопроверки знаний
и указана рекомендуемая литература. Второй раздел представляет
собой лабораторный практикум. Здесь показаны методы определения
индикаторов повреждения систем клеток, некоторых АФК,
компонентов АОС (низкомолекулярных антиоксидантов, тиолов
и ферментов антиоксидантной защиты), а также содержания белков
как вспомогательного показателя, необходимого для расчета
удельной активности ферментов. Описанные методики апробированы
в многочисленных опытах и могут быть успешно использованы
при изучении антиоксидантного статуса растений.
Данное учебно-методическое пособие предназначено для студентов-биологов
разных уровней подготовки. Оно может использоваться
бакалаврами (направление 020400) при проведении специального
практикума по физиологии и биохимии растений; студентами-магистрантами
при выполнении блока лабораторно-практических
занятий в рамках специальных курсов («Физиология
стресса», «Энзимология» и др.) в соответствии с магистерской
программой «Физиология и биохимия растений», а также аспирантами
при проведении экспериментальных исследований.
3
Стр.5
Cодержание
От составителей ............................................................................................ 3
Раздел 1. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ОКИСЛИТЕЛЬНОМ
СТРЕССЕ И АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЕ РАСТЕНИЙ.............. 4
Вопросы для самоконтроля ....................................................................... 15
Список рекомендуемой литературы ......................................................... 17
Раздел 2. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ........................................... 18
Определение перекисного окисления липидов ....................................... 18
Определение супероксидного аниона ...................................................... 22
Определение пероксида водорода ............................................................ 24
Определение содержания водорастворимых антиоксидантов .............. 26
Определение аскорбиновой кислоты ....................................................... 29
Определение аскорбиновой кислоты и восстановленного глутатиона
................................................................................................. 31
Определение флавоноидов ........................................................................ 35
Определение антоцианов ........................................................................... 38
Определение свободного пролина ............................................................ 40
Определение SH-групп с реактивом Элмана ........................................... 43
Определение активности супероксиддисмутазы .................................... 48
Определение активности глутатионредуктазы ....................................... 53
Определение активности гваякол-пероксидазы ...................................... 56
Определение активности аскорбатпероксидазы ..................................... 59
Определение активности каталазы ........................................................... 61
Определение растворимого белка по Брэдфорду ................................... 63
Определение растворимого и мембранно-связанного белка по
Шактерле ......................................................................................... 64
Список библиографических ссылок ......................................................... 67
69
Стр.71
Учебное издание
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ
АНТИОКСИДАНТНОГО СТАТУСА РАСТЕНИЙ
Учебно-методическое пособие
Составители:
Борисова Галина Григорьевна
Малева Мария Георгиевна
Некрасова Галина Федоровна
Чукина Надежда Владимировна
Зав. редакцией М. А. Овечкина
Редактор В. И. Попова
Корректор В. И. Попова
Оригинал-макет Н. П. Сорокиной
70
Стр.72
План выпуска 2012 г. Подписано в печать 25.09.2012.
Формат 60×841/16. Бумага офсетная. Гарнитура Timеs.
Уч.-изд. л. 3,9. Усл. печ. л. 4,18. Тираж 80 экз. Заказ 1388.
Издательство Уральского университета
620000, г. Екатеринбург, пр. Ленина, 51.
Отпечатано в ИПЦ УрФУ
620000, Екатеринбург, ул. Тургенева, 4.
Тел.: + (343) 350-56-64, 350-90-13
Факс: +7 (343) 358-93-06
E-mail: press.info@usu.ru
71
Стр.73