5 Вопрос: Биомембранный уровень воздействия загрязнения биосферы.

Среди биологических уровней воздействия загрязнения биосферы важным является биомембранный уровень. Как известно, каждая живая клетка окружена биологической мембраной ( лат. мембрана – кожица), которая участвует в регуляции обмена веществ и энергии между клеткой и окружающей её средой. В зависимости от поступления в организм тех или иных загрязнителей наблюдаются следующие основные эффекты:

- нарушение проницаемости мембран (ДДТ, пестициды, галогенофенолы, нитрофенолы, соли меди, окислы азота, диоксид серы, озон , металлоорганические соединения);

- изменение величины мембранного потенциала(ионы никеля); / под мембранным потенциалом понимается разность потенциалов по обе стороны мембраны, которая обусловлена избирательной проницаемостью мембраны для некоторых ионов/;

- нарушение структуры мембран (пестициды, нитрилы, нитрофенолы, озон);

- фотодеструкция хлорофиллов в фотосинтетических мембранах

( пестициды и другие производные пиридизинона).

Эти и ряд других эффектов, вызываемых в живом веществе загрязнителями, возможны благодаря двум основным механизмам: биотрансформации и биодеградации загрязненных веществ.

Биотранформация включает в себя такие процессы, как растворение вещества в воде, их окисление либо восстановление, а биодеградация – расщепление молекул вещества и конъюгацию, т.е. соединение молекул органического вещества клетки.

Однако по окончании этих стадий дальнейшая судьба загрязняющих веществ в организме может складываться по–разному:

1. расщепление и утилизация либо вывод из организма отдельных фрагментов загрязняющего вещества;

2. преобразование поллютантов в растворимые из организма вещества;

3. преобразование поллютантов в соединения, более вредные для клеток и организма, чем исходные загрязнители;

4. связывание загрязняющих веществ белками и «консервирование» их в неактивной форме (например, некоторые тяжелые металлы – кадмий, медь цинк, серебро – могут соединяться с белком, образуя металлотеины, которые накапливаются в печени почках, селезенке).

Растения в отличие от животных не способны преобразовывать чужеродные вещества в водорастворимую форму, в растительном мире преобладают процессы связывания загрязнителей с биомолекулами с последующим «консервированием», а также трансформации с образованием более вредных продуктов.

Процессы биотрансформации и биодеградации поллютантов протекают во всех биосистемах самого различного уровня организации. По поводу влияния антропогенных факторов справедливы следующие обобщения:

- все антропогенные загрязнения атмосферы и литосферы вызывают нарушения метаболизма, строения и функционирования биосистем на всех стадиях онтогенеза, причем часть этих нарушений носит необратимый характер, и достаточно часто приводят к летальному исходу.

- нарушения в эмбриональном развитии в ранних стадиях постначального онтогенеза происходят при значительно более низких уровнях воздействия антропогенных факторов, чем это наблюдается для взрослых особей.

- эмбриотоксичность загрязнителей усиливает при длительном воздействии сочетанных факторов антропогенной природы.

- пороговые уровни при хроническом воздействии антропогенных факторов ниже, чем при кратковременном их действии.

- наряду со специфическим влиянием антропогенные воздействия способны понижать общую сопротивляемость организма, т.е. повреждать иммунную систему.