مکانیسم های تحمل فلزات سنگین توسط گیاهان

وقتی گونه های اکسیژن فعال (ROS)، ذخایر آنتی اکسیدانی سلولی را تمام میکنند میتوانند به سرعت تمام انواع مولکولهای زیستی مانند اسیدهای نوکلئیک، پروتئینها و لیپیدها را مورد حمله و اکسایش قرار دهند. چنین حملاتی منجر به اختلال متابولیک جبران ناپذیر و مرگ سلولی میگردد. با این حال درجه اهمیت این ویژگی وابسته به نوع فلز، فرم خاص فلز، گونه های گیاهی، زمان مواجهه و غیره است. گیاهان به شیوه های مختلفی مانند جذب انتخابی فلز، اتصال فلز به سطح ریشه، اتصال فلز به دیواره سلولی و القای آنتی اکسیدانها به اثرات سمی فلز سنگین پاسخ میدهند. انواع مختلفی از آنتی اکسیدانها از قبیل تیول غیر پروتئینی، سیستئین، گلوتاتیون، آسکوربیک اسید، پرولین و آنزیمهای آنتی اکسیدان از قبیل سوپراکسید دیسموتاز، آسکوربات پراکسیداز، گایاکول پراکسیداز، کاتالاز و گلوتاتیون ردوکتاز وجود دارد که ممکن است گیاهان با آنها به فلز سنگین پاسخ دهند. سیستئین و گلوتاتیون بعنوان آنتی اکسیدانهای غیر آنزیمی در گیاهان شناخته میشوند. گلوتاتیون با خاموش سازی ROS ناشی از فلز سنگین، گیاه را از استرس محافظت مینماید. همچنین گیاهان با استفاده از دو استراتژی؛ اجتناب و تحمل در برابر سمیت یونهای فلزی مقاومت میکنند. یکی از مکانیسمهای اساسی مقاومت به فلزات سنگین، تجمع این فلزات در محلهایی است که دور از دسترس فعالیتهای مهم از قبیل فتوسنتز و تنفس باشد. تحقیقات نشان داده که بافت اپیدرم ساقه و بافتهای سطحی از قبیل تریکومها مهمترین جایگاه تجمع فلزات سنگین میباشند.

Keywords:

فلز سنگین , تحمل , گیاهان