Метод меченых атомов в биологии кратко и понятно

Обновлено: 17.05.2024

Искусственно получаемые радиоактивные элементы нашли широкое применение в науке и технике. Одним из методов, позволяющих на практике использовать свойства радиоактивных элементов, является так называемый метод меченых атомов. Этот метод использует тот факт, что по химическим и многим физическим свойствам радиоактивный изотоп неотличим от устойчивых изотопов того же элемента. В то же время радиоактивный изотоп легко может быть опознан по своему излучению (с помощью, например, газоразрядного счетчика). Добавляя к исследуемому элементу радиоактивный изотоп и улавливая в дальнейшем его излучение, мы можем проследить путь этого элемента в организме, в химической реакции, при плавке металла и т. д.

Меченые атомы, как правило, представляют собой радиоактивные (реже стабильные) нуклиды, которые используются в составе простых или сложных веществ для изучения химического, биологического и других процессов с помощью специальных методов (напр., масс- спектрометрия, радиометрия). Масс- спектрометрия (масс- спектроскопия)- это метод исследования вещества путем определения спектра масс частиц, содержащихся в веществе, и их относительного содержания (распространенности). Данный универсальный аналитический метод, широко применяется в физике, химии, биологии и медицине. Радиометрический анализ заключается в определении качественного и количественного состава вещества, основанный на использовании радионуклидов, обычно вводимых в реагенты или образующихся в анализируемом веществе под действием ядерных частиц или жестких - лучей. Результаты радиометрического анализа получают по данным измерений радиоактивности продуктов реакции с помощью радиометрических приборов. Для регистрации радиационной активности применяют счетчик Гейгера (назван по имени Х. Гейгера), представляющий собой газонаполненный диод (обычно цилиндрический) с тонкой нитью в качестве анода. Действие основано на возникновении в газе в результате его ионизации (при пролете частицы) электрического разряда (коронного). В последнее время более распространены в силу своих высоких технических характеристик полупроводниковые детекторы, устройство которого показано ниже.

Детектор. Схематическое изображение полупроводникового детектора (штриховкой выделена чувствительная область): n - полупроводник с электронной проводимостью; p - полупроводник с дырочной проводимостью; Ge - германий, имеющий собственную проводимость(i); V - напряжение постоянного источника.

С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

МЕТОД МЕЧЕНЫХ АТОМОВ, способ, позволяющий наблюдать за ходом биологической или химической реакции, основанный на замещении ключевого элемента данного процесса одним из его РАДИОИЗОТОПОВ, называемым радиоизотопным ИНДИКАТОРОМ. Этот метод основан на том, что замещение любого нормального атома изотопом не влияет на химический состав и свойства. Но если эта новая форма является радиоактивной, его движение можно проследить по излучению (применяя счетчики Гейгера). Например, любое соединение, содержащее водород, может быть помечено путем замены обычного водорода тритием (радиоизотопом водорода с массой 3), а соединение, содержащее кислород, может быть помечено путем замены нормального атома кислорода-16 изотопом кислород-18.

Научно-технический энциклопедический словарь .

Смотреть что такое "МЕТОД МЕЧЕНЫХ АТОМОВ" в других словарях:

МЕТОД МЕЧЕНЫХ АТОМОВ — син. термина метод радиоактивных изотопов. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия

Метод меченых атомов — в экологии и геоботанике применяется для исследования структуры сообществ: расположения корневых систем (авторадиограммы: Nelson, 1964), размещения отдельных клонов и срастания корней (Кунтц, Райкер, 1956), движения различных веществ в организмах … Экологический словарь

метод меченых атомов — žymėtųjų atomų metodas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. isotope method; method of labelled atoms; tracer method vok. Indikatormethode, f; Leitisotopenmethode, f; Methode der markierten Atome, f rus. метод меченых атомов, m; метод… … Fizikos terminų žodynas

МЕТОД МЕЧЕНЫХ АТОМОВ — метод исследований организмов и сообществ, основанный на использовании радиоактивных и стабильных изотопов в качестве метки какого либо элемента, что позволяет проследить за его движением и превращением … Словарь ботанических терминов

Метод меченых атомов — (син.: радиоизотопный индикаторный метод) один из методов почвенных и агрохимических исследований; основан на использовании радиоактивных и стабильных изотопов в качестве метки какого либо элемента, что позволяет проследить за движением и… … Толковый словарь по почвоведению

МЕЧЕНЫХ АТОМОВ МЕТОД — метод исследований с применением нуклидов, чаще всего радиоактивных, которые можно легко обнаружить и подсчитать специальными приборами при введении в какую либо систему (биологическую, механическую, химическую и др.). Экологический… … Экологический словарь

МЕЧЕНЫХ АТОМОВ МЕТОД — изотопных индикаторов метод, метод исследований, основанный на использовании радиоактивных и стабильных изотопов в качестве метки хим. элементов, что позволяет следить за поведением их в системе или живом организме. Изотопная метка вводится… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь

меченых атомов метод — меченых атомов метод, изотопных индикаторов метод, метод исследований, основанный на использовании радиоактивных и стабильных изотопов в качестве метки химических элементов, что позволяет следить за поведением их в системе или живом организме.… … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь

МЕТОД РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ — метод радиоактивного каротажа скважин, основанный на измерении интенсивности γ излучения в стволе скважины после введения в нее радиоактивных веществ; служит также для определения пористых и трещиноватых п., наблюдения за затрубной и… … Геологическая энциклопедия

метод радиоактивных индикаторов — žymėtųjų atomų metodas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. isotope method; method of labelled atoms; tracer method vok. Indikatormethode, f; Leitisotopenmethode, f; Methode der markierten Atome, f rus. метод меченых атомов, m; метод… … Fizikos terminų žodynas

Метод меченых атомов, применявшийся нами в течение двух лет, позволяет утверждать, что основной причиной низкого коэффициента использования хлопчатником фосфора удобрения (особенно в период вегетации) являются не химические процессы, превращающие фосфорную кислоту в менее доступные для хлопчатника формы, а незначительное число растений (от общего числа их в поле), участвующих в потреблении внесенного фосфора.[ . ]

Метод меченых атомов был использован также в опытах по некорневой подкормке томатных растений в период плодообразования.[ . ]

Метод меченых атомов находит в последнее время все более и более широкое применение в исследованиях питания растений, при решении теоретических и практических вопросов, возникающих в связи с задачами обоснования и разработки наиболее эффективных способов использования удобрений в сельском хозяйстве. В сочетании с другими методами экспериментального исследования применение радиоактивных и стабильных изотопов позволяет в ряде случаев получать более быстрые и более точные ответы на эти вопросы.[ . ]

Методом меченых атомов подтверждено большое значение высева вместе с семенами небольшого количества гранулированного суперфосфата. Внесенный таким способом фосфор суперфосфата используется растением полностью, при равномерном же распределении в почве — частично.[ . ]

В основе метода меченых атомов лежит широко распространенное в природе явление изотопии химических элементов. Многие биологически важные элементы в природных условиях представлены смесью изотопов. Различают изотопы устойчивые, или стабильные, которые различаются только массой ядра, и изотопы неустойчивые, или радиоактивные, которые, кроме массы ядра, различаются также типом радиоактивности, скоростью радиоактивного распада и энергией излучения, испускаемого при ядерных превращениях. Среди радиоактивных изотопов различают естественные и искусственные радиоактивные изотопы. Естественные радиоактивные изотопы встречаются сравнительно редко; из биологически важных элементов к ним относится изотоп К40, на долю которого в естественной смеси изотопов калия приходится 0,011%.[ . ]

Появление метода меченых атомов открыло новые возможности дальнейшего изучения обменных реакций в почвах и разрешения ряда методических вопросов. Среди элементов, принимающих участие в обменных процессах в почвах, важнейшее значение принадлежит кальцию. Для изучения обменных реакций с участием иона кальция может быть использован радиоактивный изотоп кальция — Са45.[ . ]

При помощи метода меченых атомов нами установлено, что хлопчатник использует вносимый при посеве и в ранней подкормке фосфор. При этом метеорологические условия раннего периода развития хлопчатника оказывают большое влияние на продолжительность периода от внесения фосфора до начала его потребления хлопчатником.[ . ]

Применение метода меченых атомов для наблюдения за усвоением растениями фосфора удобрений в зависимости от сроков и способов их внесения позволило с новой точки зрения подойти к оценке значения размещения удобрений в почве как фактора, обусловливающего размеры и темпы использования фосфора растениями.[ . ]

До применения метода меченых атомов трудно ¡было судить о там, проникает ли фосфор суперфосфата через оболочку в семя и насколько интенсивно поглощается в этих условиях фосфор.[ . ]

П.А.Власюк (1959), работая методом меченых атомов, установил связь марганца с обменным фосфором и серой. Он показал, что при наличии марганца скорость обмена фосфора фосфолипидов в растениях увеличивается. Хейнтцэ (1956) считает, что при недостатке марганца нарушается метаболизм азота у гороха. Т.В.Ярошенко (1970) нашла, что марганец усиливает синтез РНК и белка у пшеницы, овса и ячменя.[ . ]

В описанных здесь опытах метод меченых атомов был применен нами для другой цели, а именно, для наблюдения за ходом использования отдельными растениями фосфора из гранулированного суперфосфата в зависимости от их расположения ¡в рядке по отношению к гранулам разного состава и разных размеров. Экспериментальное изучение этого вопроса вообще трудно было бы представить без изотопной методики.[ . ]

Обычными агрохимическими методами исследования трудно было вскрыть недостатки того или иного способа внесения фосфора под хлопчатник. Невозможно было также с уверенностью утверждать, что повышение урожая хлопка происходило именно за счет внесенного фосфора, так как не было известно, каким способом хлопчатник использует внесенный фосфор. При изучении различных сроков и способов механизированного внесения фосфора под хлопчатник большую помощь оказал метод меченых атомов.[ . ]

Большое значение приобрел метод меченых атомов. Этим методом исследуют эффективность различных приемов внесения удобрений в почву, пути проникновения в организмы микроэлементов, нанесенных на листья растений.[ . ]

Позднее при использовании метода меченых атомов в экспериментах е ячменем было показано, что пассивное передвижение солей с током воды было незначительным и наблюдалось лишь в вариантах с высоким содержанием электролитов как в растении, так и во внешнем растворе. При низких концентрациях эта зависимость нарушалась. Отсюда был сделан вывод: пассивное передвижение ионов через корни с током воды незначительно.[ . ]

Результаты, полученные при помощи метода меченых атомов, указывают на то, что путем припосевного внесения фосфора не создаются необходимые условия для нормального питания всех растений в начале их вегетации. Полученные данные вызывают необходимость критически подойти к оценке роли припосевного внесения фосфора как приема обеспечения хлопчатника фосфором в его раннем возрасте, а вместе с этим обсудить и целесообразность серийного выпуска комбинированной хлопковой сеялки в ее существующей конструкции.[ . ]

В настоящее время экспериментальный метод характеризуется исключительными возможностями в изучении явлений жизни. Эти возможности определяются использованием микроскопии разных видов, включая электронную с техникой ультратонких срезов, биохимических методов, высокоразрешающего генетического анализа, иммунологических методов, разнообразных методов культивирования и прижизненного наблюдения в культурах клеток, тканей и органов, маркировки эмбрионов, техники оплодотворения в пробирке, метода меченых атомов, рентгене структурного анализа, ультрацентрифугирования, спектрофотометрии, хроматографии, электрофореза, секвенирования, конструкции биологически активных рекомбинантных молекул ДНК и т. д. Новое качество, заложенное в экспериментальном методе, вызвало качественные изменения и в моделировании. Наряду с моделированием на уровне организмов в настоящее время очень развивается моделирование на молекулярном и клеточном уровнях, а также математическое моделирование различных биологических процессов.[ . ]

На использовании изотопной метки основан метод изотопных индикаторов, или метод меченых атомов. Изотопной меткой могут служить как стабильные, так и радиоактивные изотопы.[ . ]

Учащиеся ознакамливаются даже с такими новейшими методами по изучению биохимических превращений, как метод меченых атомов.[ . ]

Исследования кафедры агрохимии ТСХА, проведенные методом меченых атомов, позволяющим прямым путем определить поглощение данного элемента из почвы и удобрения, показывают, что фосфор суперфосфата, заделанный на большую глубину, используется растением лучше, чем при мелкой заделке.[ . ]

Агрономическая химия была первой областью применения метода меченых атомов в исследованиях по сельскому хозяйству.[ . ]

Несмотря на сравнительно небольшой срок, прошедший с того времени, когда применение метода меченых атомов получило широкое распространение в агрохимических и почвенных исследованиях, уже теперь можно говорить о некоторых результатах, которые были получены благодаря использованию радиоактивных и стабильных изотопов в этой области. Метод меченых атомов позволил глубже изучить влияние условий питания на процессы обмена веществ у растений. Исследования скорости обновления белковых веществ в растениях, выполненные при помощи метода меченых атомов, вскрыли ряд фактов, заставляющих по-новому оценить значение регулирования условий питания растений путем подкормок во время вегетации для получения высокого урожая и направленного изменения химического состава и качества урожая сельскохозяйственных растений.[ . ]

В последние годы для изучения вопросов некорневого питания довольно широко начал применяться метод меченых атомов с использованием Р32, N15 и других изотопов. Это помогло Свансену (Swanson а. Whitney, 1953), Волку (Volk а. Anliffe, 1954) и Ромнею (Romney а. Toth, 1954) выяснить ряд вопросов, связанных с поступлением, передвижением и включением в обмен веществ некоторых важных элементов, поступивших в растение некорневым путем. При изучении некорневого питания метод меченых атомов дает возможность изучать механизм поступления питательных веществ в растение, точно устанавливать количественное поступление элементов питания, скорость их передвижения, распределение в организме, их превращения и обмен в органах и тканях растения, —■ т. е. изучать все то, что при обычных методах сопряжено с чрезвычайно большими трудностями, а подчас и совершенно невозможно. Применяя радиоактивные или стабильные изотопы, можно с большой точностью определять передвижение и распределение в растении усвоенного некорневым путем меченого элемента. При этом легко поддается определению именно та часть исследуемого элемента, которая поступила некорневым путем независимо от поступления этого же элемента (немеченого) через корневую систему.[ . ]

Общеизвестен факт низкого коэффициента использования хлопчатником фосфорных удобрений. До применения метода меченых атомов это явление объяснялось ретроградацией фосфорной кислоты в почве как одной из главных причин.[ . ]

В последнее десятилетие, особенно после распространения в исследованиях внекорневого питания растений метода меченых атомов, высказывалось предположение, что, применяя меньшие дозы фосфатов, но вводя их через листья, можно достичь такого же действия на урожаи, как и при внесении обычным путем в почву более высоких доз. Казалось, что подтверждается старый лозунг сторонников травопольной системы земледелия: кормить растение, а не удобрять почву. Но постепенно выяснилось, что внекорневое питание, по крайней мере фосфором, может иметь лишь дополнительное к корневому, а не основное значение.[ . ]

Исследования характера поглощения фосфатов почвами Мурманской области нами проведены с использованием метода меченых атомов.[ . ]

Выяснение этих вопросов и явилось одной из основных задач наших исследований. Кроме того, представлялось весьма важным выяснить, используя метод меченых атомов, характер тех изменений, которым, по-видимому, подвергается хлорофилл в различных условиях азотного питания растений.[ . ]

К счастью, в последнее десятилетие успехи техники позволили на количественном уровне изучать большие сложные системы, такие, как экосистемы. Метод меченых атомов, новые физико-химические методы (спектрометрия, колориметрия, хроматография), дистанционные методы зондирования, автоматический мониторинг, математическое моделирование, компьютерная техника послужили необходимыми для этого инструментами. Техника, разумеется, обоюдоострое оружие: она может быть как средством изучения целостности человека и природы, так и средством уничтожения того и другого.[ . ]

В первые 24 часа после внесения азотной подкормки доказуемых изменений в содержании запасных и конституционных белков, определяемых обычным химическим методом, в растении не было обнаружено. За это время достаточно заметно увеличилось содержание в растении небелковой фракции азота. В последующие сроки уборки через 48 и 96 часов после внесения азотной подкормки общее содержание небелкового азота и азота конституционных белков резко возросло, но содержание запасных белков и в эти сроки осталось примерно на том же уровне. На основании этих, данных, если не привлекать к подобным исследованиям метода ¡меченых атомов, можно было бы сделать вывод о том, что внесенный в подкормку азот использовался о растении на синтез органических небелковых соединений азота и конституционных белков. Что же касается запасных белков, то на их образование азотная подкормка не оказала влияния.[ . ]

Сказанным далеко не ограничивается тематика работ, помещенных в настоящем сборнике. Как видно из его содержания, круг вопросов, для изучения которых привлекается в настоящее время метод меченых атомов в данной области, весьма широк и разнообразен. Объединение в один сборник представленных в нем работ обусловлено тем, что в каждой из них в той или другой мере была использована изотопная методика. На данной стадии развития почвенных и агрохимических исследований с применением изотопов следует признать целесообразным ознакомление с различными путями применения этой сравнительно новой методики и полученными при ее помощи результатами, хотя бы они и носили предварительный характер. Эту цель и преследует главным образом издание настоящего сборника.[ . ]

Потребность в дополнительном снабжении хорошо усвояемым фосфором еще острее может проявляться у мелкосемянных культур, с их очень скромным запасом фосфора, обычно недостаточным для интенсивного начального роста. Благодаря использованию метода меченых атомов удалось количественно разграничить поглощение растениями фосфора из меченых удобрений и из почвы. Это иллюстрируется данными опыта с пшеницей.[ . ]

Благодаря применению радиоактивного изотопа фосфора удалось показать, что растения способны усваивать не только минеральные соли фосфорной кислоты, но частично и органические фосфорсодержащие соединения (сахарофосфаты и глицерофосфаты). Методом меченых атомов подтверждено известное и ранее интенсивное поглощение почвой фосфорной кислоты из удобрений. Вследствие этого поверхностное распределение суперфосфата без заделки в почву или мелкая заделка его приводят к закреплению удобрения в поверхностном слое почвы, который часто пересыхает, что вызывает отмирание усваивающей корневой системы и резко сокращает использование внесенного фосфора.[ . ]

На основании этих данных Филлипс и Криддль [54] объяснили влияние фильтрованного и нефильтрованного света ртутной лампы низкого давления на протекание химических процессов в насыщенных кислородом водных растворах О-глюцитола. Использование метода меченых атомов показало, что эта реакция имеет ступенчатый характер. При использовании для фильтрации света растворов было показано, что фотодеструкция происходит в результате поглощения излучения в области 2300—2400 А. Эти результаты подтверждают предположение о непосредственном поглощении света глюцитолом. Хотя количество поглощенного света мало, происходит возбуждение несвязывающих электронов и переход их на разрыхляющие уровни (переход п->а ), что инициирует процесс диссоциации.[ . ]

В лабораторных опытах при фильтрации раствора хлористого калия через трубки, наполненные черноземной почвой среднего механического состава, калий не опускался глубже 4—6 см; наибольшее количество его было задержано уже в верхнем 0—2-сантиметровом слое почвы. Аналогичные данные получены в лабораторной и полевой обстановке и с использованием метода меченых атомов (К42).[ . ]

Водоросли прямо или косвенно участвуют в обогащении почвы азотом. Многие сине-зеленые водоросли являются фиксаторами атмосферного азота. В почвах СССР обнаружено 95 видов водорослей, для которых экспериментально доказана азотофиксация. В целинных почвах умеренной полосы накопление азота водорослями достигает 17—24 кг ¡га, а на поливных полях тропической зоны — до 90 кг/га. Методом меченых атомов доказано, что фиксированный водорослями азот может усваиваться другими водорослями, грибами п высшими растениями.[ . ]

Воздушное питание растений представляет собой главным образом углеродное питание, которое осуществляется в процессе фотосинтеза. Сущность этого процесса состоит в том, что в зеленых листьях растений из углекислого газа, поступающего из воздуха, и воды, поступающей из почвы, под влиянием солнечных лучей происходит поглощение и связывание углерода в форме углеводов и других соединений, в том числе и таких сложных соединений, как белки. Методом меченых атомов установлена возможность усвоения углерода и через корневую систему.[ . ]

Поступая в растения в виде минеральных солей, питательные элементы претерпевают в организме растений ряд превращений, более глубоких в одних и менее глубоких в других случаях, но при некотором избытке питательных элементов в почве скорость их переработки в растениях в большей или меньшей степени отстает от скорости их поступления. Благодаря этому в растениях, произраставших в полевых условиях, всегда в том или ином количестве находятся питательные элементы в той именно форме, в какой они поступили в растения. При этом содержание в растениях отдельных питательных элементов в минеральной форме в значительной степени зависит от степени обеспеченности ими почвы, от интенсивности применения удобрений. На этом и основан начинающий широко внедряться в практику метод диагностики состояния питания растений ¡по содержанию в их тканях солей азотной кислоты, солей фосфорной кислоты, ¡калийных солей, хлоридов, сульфатов. Но могут сказать, что накопление в тканях растений нитратов, фосфатов и т. п. потому и происходит, что растение их не использует или во всяком случае хуже использует для построения своего тела, чем гипотетические продукты переработки этих соединений микроорганизмами. Изучение питания растений, проведенное в последние годы с применением новых средств исследования — метода меченых атомов и хроматографического анализа, полностью снимает и это возражение. Применяя в качестве метки фосфорных удобрений радиоактивный изотоп фосфора Р32, мы можем проследить, как скорость поступления в растения фосфатов, так и последовательность, равно как и скорость превращения в растениях минеральных фосфатов в органические соединения — сахаро-фосфаты, фосфатиды, белки.[ . ]

Метод меченых атомов был впервые предложен в 1913 г. венгерским радиохимиком Дьёрдем Хевеши (Нобелевская премия по химии, 1943) и немецким ученым Фридрихом Панетом.

В 1923 г. Д.Хевеши сообщил, что с помощьюрадия и тория ему удалось

проследить распределение свинца в растениях. Далее он продолжил свои исследования и на животных – это было первое применение радиоактивных

индикаторов в биологии.

Хевеши впервые применил Р 32 для изучения фосфор-

ного метаболизма у крыс, а потом использовал и многие другие изотопы для исследования биологических объектов. Изучение искусственной радиоактивности редкоземельных элементов привело Д. Хевеши к идее

одного из самых чувствительных методов анализа - радиоактивационного.

Всего за 1913-23 г.г. Д. Хевеши опубликовал около

Д. Хевеши(1885-1966) 50 работ, посвященных использованию радиоактив-

Широкое использование радиоактивных индикато-

ров стало возможным благодаря развитию ядерной техники, позволившей получать изотопы в больших количествах.

Метод меченых атомов является в настоящее время самым чувствительным. Он позволяет определить в

Ф. Панет (1887-1958) элементах биосферы до 10 -17 г элемента, тогда как спектральный анализ имеет предел измерения до 10-8 г, а люминесцентный – до 10-11 г.

Таким образом, меченые атомы, а точнее радиоактивные индикаторы, играют роль указателей или сигналов, свидетельствующих о присутствии в исследуемом субстрате ультрамалых количеств данного радионуклида, недоступных определению иными методами.

Установлено, что меченые атомы при введении в организм распространяются и депонируются в тех же органах, что и стабильные изотопы данного элемента. Они же имеют те же и пути выведения из организма. Это обстоятельство позволяет проследить судьбу не только радиоизотопов, но и различных частей меченых молекул органических и неорганических соединений и контролировать их превращение в ходе обмена веществ (Лукьянов В.Б. и

Пригодность радиоизотопов для использования в качестве индикаторов зависит от ряда факторов: скорости их радиоактивного распада, его типа и энергии излучаемых частиц. Наиболее удобными для применения оказались радионуклиды, излучающие ß-частицы максимальной энергии (водород-3, углерод-14, фосфор-32, сера-35, кальций-45, железо-59, цинк-65 и калий-42).

Метод радиоактивных индикаторов дал возможность определить не только содержание макро- и микроэлементов в отдельных частях живого организма, но и проследить за поступлением, перемещением и депонированием меченых радиоизотопами веществ в растущем организме.

В растениеводстве, например, этот метод был применен для изучения хода метаболизма у привитых растений. В частности было установлено, что в процессе взаимодействия привоя и подвоя фосфор передвигается в обоих направлениях в зависимости от возраста привитых растений и их отдельных органов.

Радиоактивные индикаторы широко используются для изучения взаимодействия удобрений с почвой, поступлением питательных веществ и их участием в метаболизме в ходе различных физиологических и биохимических процессов. Так, например, благодаря этому методу было доказано, что глубина заделки суперфосфата влияет на снабжение растений фосфором: при неглубокой заделке утилизация растениями фосфора происходит только в начальный период вегетации, а при глубокой - в течение почти всего ее периода.

Применение изотопа С 14 дало возможность глубоко изучить химизм процесса фотосинтеза, последовательность биохимических реакций, в ходе которых происходит усвоение углерода и образование органических соединений, дающих материал для синтеза всех веществ, из которых строятся ткани растений и формируется урожай.

С помощью меченых атомов стало возможным изучить динамику физиолого-биохимических процессов в растении, обновление состава различных органических и неорганических соединений в таких условиях, когда, вследствие синхронно идущих процессов анаболизма и катаболизма, обычные химические методы не в состоянии выявить эту динамику.

Для изучения использования растениями различных форм азота из удобрений, закрепления этого элемента в почве, его потерь в виде газов или растворах с грунтовыми водами, применяют удобрения, обогащенные стабильными изотопами стабильных элементов.

Использование радиоактивных изотопов С 14 и N 15 позволило глубже понять процесс разложения органических веществ в почве: внесенная в почву свежая органическая масса ускоряет разложение органического вещества гумуса и его обновление, повышая тем самым плодородие почвы. Или еще один пример: метод меченых атомов позволил выяснить, что фосфорные удобрения усваиваются картофелем в течение всей вегетации, кукурузой только в ее начале, а табаку они вообще не нужны.

В ветеринарии и животноводстве в настоящее время радиоактивные изотопы используются:

1). в качестве индикаторов при изучении промежуточного обмена, процессов усвоения составных частей кормов животными, путей синтеза в организме белков, жиров, углеводов, процессов образования молока, яиц, шерсти и т.д.;

2). при изучении обмена минеральных веществ и особенно кальция, фосфора, йода, различных микроэлементов в организме животных при различных физиологических состояниях, а также при болезнях (рахит, остеомаляция и др.);

3). для изучения механизма действия лекарственных веществ при разработке новых методов лечения животных;

4). для изучения функций эндокринных желёз у сельскохозяйственных жи- вотных при различных физиологических состояниях.

По всем указанным направлениям интенсивно ведутся научно-исследова-

тельская работа, разрабатываются конкретные методы применения радиоизо-

топов в физиологии, биохимии и клинике для изучения нормального и пато-

логического состояния организма.

Применение радиоактивных индикаторов разрешило многие теоретичес-

кие вопросы промежуточного обмена веществ в организме животных. Так, обоснованы теории образования мочевины в организме, а также пуриновых оснований, бета-окисления жирных кислот и др. Доказаны пути образования ацетоновых тел, синтеза гликогена в печени и мышцах, механизм анаэробного и аэробного гликолиза, пути синтеза белков печени, синтеза жиров при участии низкомолекулярных летучих жирных кислот и многое другое.

Исследования, проведённые с применением меченых атомов, показали, что содержащийся в организме животного запасной жир является не малоподвижным, как считалось ранее. Жиры подвижны и обновляются с высокой интенсивностью. Точно также считалось, что белки тканей и клеток организма относительно долговечны, что в процессе жизнедеятельности тратятся, главным образом, пищевые белки, а белки тканей и органов тратятся в меньшей степени. В связи с этим в науке установилось представление о существовании так называемого экзогенного и эндогенного обмена белков. Радиоизотопные методики показали полную несостоятельность такого представления.

Белки большинства тканей обновляются с довольно высокой скоростью. Например, белки печени полностью обновляются за 3-4 дня. Особенно быстро обновляются в организме белки слизистой кишечника и печени. Исследованиями с применением изотопных методов установлено, что в организме животного обратимо совершается постоянный обмен белков между кровью и тканями без предварительного их распада до аминокислот. Этими данными обосновано совершенно новое представление о быстрой обновляемости и подвижности белков организма.

Для ветеринарных врачей и зоотехников большое значение приобрели исследования с применением радиоизотопного метода при изучении минерального обмена в организме растущих и высокопродуктивных животных.

Радионуклиды используют при изучении процессов поглощения пищи,

ускорения тех или иных её компонентов. Недостаток тех или иных её компонентов может привести к снижению продуктивности скота. Радионуклиды позволяют своевременно диагностировать нарушения в метаболизме, установить, что необходимо добавлять в кормовые рационы.

Для метки антител или антигенов чаще всего используется изотоп I 125 , который имеет период полураспада 60 дней и высокую удельную радиоактивность. Измерение радиоактивной метки, т. е. излучения, проводится на специальных счетчиках - радиоспектрометрах.

Вместе с родственными методами радиоиммунологический метод произвёл революцию в такой важной области, как эндокринология, и оказывает преобразующее влияние на развитие гематологии, фармакологии, а также приобретает большое значение для ранней диагностики многих заболеваний животных.