S'abonner

Ab initio calculations of the Fe(II) and Fe(III) isotopic effects in citrates, nicotianamine, and phytosiderophore, and new Fe isotopic measurements in higher plants - 02/09/13

Doi : 10.1016/j.crte.2013.05.003 
Frédéric Moynier a, , Toshiyuki Fujii b, Kun Wang a, Julien Foriel a
a Department of Earth and Planetary Science, McDonnell Center for Space Sciences, Washington University, Saint-Louis, Washington, United States 
b Research Reactor Institute, Kyoto University, 2-1010 Asashiro Nishi, Kumatori, Sennan, 590-0494 Osaka, Japan 

Corresponding author.

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

pages 11
Iconographies 4
Vidéos 0
Autres 0

Abstract

Iron is one of the most abundant transition metal in higher plants and variations in its isotopic compositions can be used to trace its utilization. In order to better understand the effect of plant-induced isotopic fractionation on the global Fe cycling, we have estimated by quantum chemical calculations the magnitude of the isotopic fractionation between different Fe species relevant to the transport and storage of Fe in higher plants: Fe(II)-citrate, Fe(III)-citrate, Fe(II)-nicotianamine, and Fe(III)-phytosiderophore. The ab initio calculations show firstly, that Fe(II)-nicotianamine is ∼3‰ (56Fe/54Fe) isotopically lighter than Fe(III)-phytosiderophore; secondly, even in the absence of redox changes of Fe, change in the speciation alone can create up to ∼1.5‰ isotopic fractionation. For example, Fe(III)-phytosiderophore is up to 1.5‰ heavier than Fe(III)-citrate2 and Fe(II)-nicotianamine is up to 1‰ heavier than Fe(II)-citrate. In addition, in order to better understand the Fe isotopic fractionation between different plant components, we have analyzed the iron isotopic composition of different organs (roots, seeds, germinated seeds, leaves and stems) from six species of higher plants: the dicot lentil (Lens culinaris), and the graminaceous monocots Virginia wild rye (Elymus virginicus), Johnsongrass (Sorghum halepense), Kentucky bluegrass (Poa pratensis), river oat (Uniola latifolia), and Indian goosegrass (Eleusine indica). The calculations may explain that the roots of strategy-II plants (Fe(III)-phytosiderophore) are isotopically heavier (by about 1‰ for the δ56Fe) than the upper parts of the plants (Fe transported as Fe(III)-citrate in the xylem or Fe(II)-nicotianamine in the phloem). In addition, we suggest that the isotopic variations observed between younger and older leaves could be explained by mixing of Fe received from the xylem and the phloem.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Fe isotopes, Plants, Stable isotopes, Metals


Plan


© 2013  Académie des sciences. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 345 - N° 5-6

P. 230-240 - mai 2013 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • On some early attempts to determine the variation of the magnetic force with distance
  • Mickaël Mussard, Jean-Louis Le Mouël, Jean-Paul Poirier
| Article suivant Article suivant
  • An integrative geological and geophysical approach to characterize a superficial deltaic aquifer in the Camargue plain, France
  • Laura Torres-Rondon, Simon Damien Carrière, Konstantinos Chalikakis, Vincent Valles

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’achat d’article à l’unité est indisponible à l’heure actuelle.

Déjà abonné à cette revue ?

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2024 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.