Результаты исследований парамагнитных свойств марганца (часть 3)
На рис. 21 приведены спектры ЭПР золы семян сои, обработанных водой (1), 0,01%-ным (2) и 0,1 %-ным (3) растворами сернокислого марганца. В первых двух вариантах на этих спектрах линий поглощения иона Mn2+ не видно; лишь в третьем наблюдаются еле заметные линии. Здесь явно видна только широкая линия железа.
На рис. 22 показаны также спектры ЭПР золы семян гречихи. Здесь в обоих вариантах обработки семян наблюдается по шесть линий поглощения спектра ЭПР иона Aln2+. В этих спектрах мы не замечаем широкой линии железа, но хорошо видим интенсивную линию «биологического» сингле-та (Б).
Мы изучали также парамагнитные свойства иона Mn2+ в растениях манганофилах (сосна, ель). В озоленной хвое марганца содержалось 329 (сосна) и 347 (ель) мг на 1 кг сухого вещества.
Спектры ЭПР золы хвои ели и сосны свидетельствуют о том, что содержание марганца (Mn2+) в ней очень высокое. На рис. 23 также приведены спектры ЭПР золы хвои ели (1) и сосны (2). Они представляют собой хорошо разрешенную шестикомпонентную структуру иона Mn2+. Интенсивность линий очень большая. Спектр марганца, как и в некоторых предыдущих опытах, накладывается на широкую линию железа. Кроме того, посредине спектра золы хвои сосны наблюдается «биологический» синглет, которого не видно в спектре золы хвои ели.
Полученные нами экспериментальные данные по изучению парамагнитных свойств иона Mn2+ в органах растений являются новыми и еще во многом не выясненными.
Обращает на себя внимание отсутствие прямой зависимости между общим содержанием марганца в тканях и интенсивностью его спектра ЭПР. Например, в листьях и семенах сои, несмотря на большое количество общего марганца, спектры ЭПР иона Mrr+ почти полностью отсутствуют (см. рис. 19 и 21). Это, очевидно, объясняется тем, что в вегетативных и репродуктивных органах сои марганец представлен в форме соединений высшей валентности, которые, как известно, являются диамагнетиками и не обладают парамагнитными свойствами.
Второй характерной особенностью полученных результатов является то, что почти во всех исследуемых нами объектах в спектре ЭПР обнаруживается широкая высокой интенсивности линия. Мы предполагаем, что эта линия принадлежит железу, которое всегда находится во всех органах растений. О физиологической взаимосвязи железа с марганцем в растении уже известно. Нам кажется, что, изучая парамагнитные свойства марганца и железа в живых организмах, можно узнать много интересных фактов о физиологической роли связи марганец — железо. Взаимоотношения железа с марганцем в растительной клетке играют важную роль в окислительно-восстановительных процессах организма. Установлено (Hopkins и др., 1927; Shive, 1941), что в растительных клетках, благодаря наличию восстановительных систем, накапливаются в основном закисные формы железа. Марганец, обладающий более высоким окислительным потенциалом, чем железо, способствует окислению закисного железа в окисное.
