2.Как под действием генотоксичных и других неблагоприятных факторов окружающей среды меняется генофонд человека?

Изменение генофонда происходит вследствие возникновения мутаций и влияния среды на естественный отбор.

К веществам обладающими генетическими свойствами относятся пестициды, тяжёлые металы , синтетические и химические соединения,радионуклиды, токсины, микроорганизмы и лекарственные средства. В России осуществляют контроль за содержанием в пищевых продуктах химических элементов, наиболее опасными являются кадмий,ртуть,свинец.

Концерогенные вещества . Среди физических факторов и химических веществ , поступающих в биосферу, как загрязнителей,наиболее опасные концерогены которые могут вызвать рак. К физическим концерогенным фактором относят уф лучи в больших дозах, радиоактивные изотопы и др. радиоактивные загрязнители природы. А наиболее сильными химическими концентратами является бензапирен. Это соединение образуется при жигании угля,нефти. Концентратные вещества образуются в воде ,если она сильно хлорированная.

Тератогенные эффекты. Есть случаи вследствие воздействия загрязнителей среды могут быть объеденены в 3 группы: не связанные с изменением генотипа организма,связанны с изменением генотипа части клеток связанны с изменением генотипа в целом.

Эмбрионотропное действие загрязнителей. Неудачное использование в США и других странах препаратов талидомида для снятия неприятных ощущений у беременных женщин.

3.Токсичность и канцерогенность элементов и соединений.

Токсичность - это свойство элементов или образующих соединений отрицательно влиять на физиологические, биохимические функции живых организмов и приводить к уменьшению продолжительности их жизни. Опасность токсичных элементов зависит от особенностей химических ингредиентов, их концентрации в окружающей среде и от состояния организма. Факторы окружающей среды, влияющие на токсичность элемента в водной среде: температура, растворенный кислород, рН среды, жесткость и щелочность воды, присутствие других загрязняющих веществ.Устойчивость живого организма по отношению к токсикантам может быть достигнута при:

1) уменьшении поступления токсиканта;

2) увеличении скорости выделения токсиканта;

3) переводе токсиканта в неактивную форму в результате его изоляции или осаждения.

Воздействие токсикантов на живые организмы зависит:

от физико-химического состояния ингредиента (концентрация, химические свойства, окислительно-восстановительные потенциалы, активность состояния);

от экологических факторов окружающей среды (освещенность, влажность, температура), фоновой концентрации составляющих соединений);

от биологического состояния живого организма (размеры, стадии роста и развития, состояние здоровья).

В настоящее время общепризнанно утверждение, что нет токсических веществ, есть токсические концентрации. Для каждого организма существуют определенные концентрации токсических соединений. Главными токсическими компонентами, например, сигаретного дыма являются: 1) в парообразной фазе — окись углерода, окислы азота; 2) в фазе макрочастиц - кадмий, никель, которые при определенных условиях могут быть канцерогенными.

Природные токсины. Многие растения, включая съедобные для людей грибы, могут синтезировать токсические вещества, вероятно, для защиты от насекомых и других животных. Очень многие из этих веществ обладают канцерогенным, тератогенным и мутагенным действием. Кроме того, токсичные материалы образуются в пищевых продуктах естественным образом в период их хранения. Микотоксины могут образовываться плесневыми грибами, особенно при хранении во влажных условиях. Афлатоксины, вырабатываемые плесневым грибом Helminthosporium carbonum -то сильные канцерогены, которые были обнаружены в рисе, арахисе, кукурузе, пшенице. Обжаривание мяса на углях может быть столь же опасным. При этом образуются два типа канцерогенных веществ. Одни родственны смолам в сигаретном дыме, другие - это продукты распада белков мяса и рыбной продукции.

Канцерогенез - способность элемента проникать в клетку и реагировать с молекулой ДНК, приводя к хромосомным нарушениям клетки. Установленными канцерогенными элементами служат никель, кобальт, хром, мышьяк, бериллий, кадмий.

Канцерогенные вещества можно разделить на три категории: I) металлсодержащие частицы; 2) водорастворимые соединения металлов; 3) жирорастворимые соединения. Наибольшей проникающей способностью в клетку обладают водорастворимые соединения. Например, такой водорастворимый ион металла, как хромат-ион CrO4-2, способен легко проникать в клетки с использованием транспортной системы. А никель в ионной форме слабо внедряется в клетку и поэтому водорастворимые соли никеля не канцерогенно опасные. Канцерогенны жирорастворимые соединения никеля, например, карбонил никеля Ni(Co)4 легко проникает в клетку, поэтому очень токсичен.

Температура среды влияет на проявление канцерогенеза. Повышение её приводит к ускорению этого процесса. Поэтому температура служит индикатором канцерогенеза.

Канцерогенные факторы окружающей среды можно разделить на две группы: такие, воздействие которых мало зависит от отдельного человека (например, фоновое содержание в жилой территории, на рабочем месте), и такие, для которых эта зависимость значительна (например, канцерогены табачного дыма, пищи, использование бытовых приборов и транспорта). Канцерогенную опасность для человека могут создавать радиационные излучения. Они существуют двух категорий - ионизирующие и неионизирующие. К первой категории относятся альфа-лучи, бета-лучи, гамма-лучи, рентгеновские лучи и космические лучи, которые обладают высокой энергией и могут освобождать электроны из атомов. Неионизирующие излучения - микроволны, радиоволны и волны от линий электропередач - не способны освобождать электроны. Однако эти волны все же могут вызвать тепловое повреждение тканей, а также разрушать клеточные структуры. Ионизирующие излучения могут вызывать острые, хронические последействия и генетические повреждения, оказывающие негативное действие на последующие поколения организмов.