- •Вопросы по «Ксенобиологии»
- •Особенности биотрансформации, поступления и выведения кс у разных организмов.
- •Общие представления об избирательном действии кс. Определение понятия избирательности. Роль физико-химических свойств кс в процессах избирательности.
- •Тестирование биологической активности кс. Стандартизация и подбор тест-систем. Специфические и неспецифические модели (тест-объекты).
- •Процессы метаболического превращения кс
- •8. Принципы организации системы тестирования биологической активности ксенобиотиков. Биологический эпиморфизм. Основные цели биотестирования.
- •9. Биоаккумулирование ксенобиотиков. Коэффициент накопления. Одно- и многоразовые дозы.
- •Многоячеечные системы
- •10. Характеристика факторов, влияющих на биоаккумулирование ксенобиотиков. Трофические цепи и экологические пирамиды.
- •11. Характеристика вредного влияния ксенобиотиков на экосистемы: критерии вредного влияния, последствия и формы, зависимость от времени.
- •12. Разнообразие видов биологической активности, причины ее обуславливаю-щие. Системы классификации биологического действия ксенобиотиков.
- •13.Система оценки первичной безопасности ксенобиотиков: характеристика тест-объектов и тест-реакций.
- •Примерный перечень тест-объектов и тест-реакций, используемых в системе первичной оценки безопасности ксенобиотиков
- •14. Экологический мониторинг среды. Биотесты и биоиндикаторы. Использование приемов биотестирования в системе экологического мониторинга.
- •15.Простая и облегченная диффузия ксенобиотиков через биологические мембраны, их отличительные черты.
- •Облегченная диффузия в отличие от простой, может ингибироваться некоторыми соединениями (иногда в весьма малых концентрациях), которые блокируют переносчик.
- •16.Влияние физиологических, генетических и факторов окружающей среды на биотрансформацию ксенобиотиков.
- •17.Основные пути поступления и выведения гидрофильных и гидрофобных ксенобиотиков живыми организмами.
- •18.Характеристика основных процессов поведения ксенобиотиков в экосистемах. Роль адсорбции и перемещения.
- •19.Экологическая опасность процессов разрушения ксенобиотиков в биоценозах.
- •20. Реакции метаболического окисления органическихксенобиотиков, основныетипы и ферменты.
- •21. Общая схема и основные реакции конъюгации в живых системах. Ферменты,катализирующие эти реакции.
- •Антагонизм, аддитивность и синергизм биологического действия кс. Примеры синергизма и схема антагонистических взаимодействий.
- •23.Образование хелатных комплексов. Характеристика лиганд (хелатирующих агентов). Сродство, коэффициент устойчивости.
- •24.Концепция рецепторов. Критерии отнесения молекулы к рецептору. Регуляция внутриклеточных процессов с участием вторичных мессенджеров.
- •25.Амфифильные кс, их классификация (на примере пав). Характеристика этапов их взаимодействия с биологическими мембранами, характер изменения селективности мембраны.
- •26. Роль физико-химических факторов в превращениях ксенобиотиков в окружающей среде
- •1.Фотохимические превращения.
- •2.Окислительно-восстановительные превращения.
- •3.Гидролиз.
- •4.Конъюгация ксенобиотика
- •27.Химиобиологические закономерности кс и подходы, используемые для их установления.
- •28.Понятия токсичности и опасности кс для живых систем. Яды и токсины. Приемы классификации.
- •29 Реакции метаболического восстановления и гидролиза органических ксенобиотиков, основные типы и ферменты.
- •1)Восстановление альдегидов и кетонов в спирты под действием алкогольдегидрогеназ.
- •4) Немикросомное метаболическое восстановление:
- •1)Гидролиз эфиров карбоновых кислот
- •2) Гидролиз амидов, гидразидов и нитрилов
- •3) Гидролиз фосфорорганических веществ
- •30) Активный транспорт ксенобиотиков через биологические мембраны: определение и характеристика основных механизмов.
- •31) Характеристика процессов адсорбции ксенобиотиков. Изотерма Лэнгмюра.
- •32) Экологическая и токсикологическая характеристика оксидов азота, серы и фторсодержащих углеводородов
- •33. Экологическая и токсикологическая характеристика тяжелых металлов
- •34) Экологическая и токсикологическая характеристика пестицидов, удобрений и биогенных элементов
- •Экологическая и токсикологическая характеристика органических ксенобиотиков: полихлорбифенилы, нефть и нефтепродукты, поверхностно-активные вещества.
- •Виды мембранотропных эффектов. Типы мембранотропности кс.
- •Описание процессов связывания молекул кс с активными сайтами биологических мембран в отсутствии диффузионных ограничений.
- •Модели биофазы и Хилла, их использование для описания закономерностей взаимодействия веществ с активными центрами биологических мембран.
- •Пиноцитоз и фагоцитоз кс. Основные этапы.
- •Пассивный транспорт кс. Общие закономерности, виды пассивного транспорта. Движущие силы пассивного транспорта.
- •Масштабы химического загрязнения биосферы. Основные типы и причины роста глобального химического загрязнения.
- •1) Газообразные вещества:
- •2) Тяжелые металлы
- •4) Органические соединения.
- •Связь процессов ионизации молекул кс с их биологической активностью
- •Кс, обладающие большей биологической активностью в ионизированном состоянии.
- •2)Кс, обладающие большей биологической активностью в неионизированном состоянии.
- •3) Кс, проявляющие биологическое действие в виде ионов и неионизированных молекул.
- •44. Поверхностные явления в системах воздух-вода, масло (липид) - вода. Классификация поверхностно-активных веществ. Мицеллообразование пав. Виды мицелл.
- •Развитие биологической реакции на действие эффектора. Многоканальная система передачи сигнала.
- •Экологическая и токсикологическая характеристика моно-, диоксида углерода и озона
- •Основные типы химических связей и их роль в процессах связывания эффектора с мембранактивными сайтами (рецепторами).
- •Ионизация, ее природа. Константа и степень ионизации молекул кс.
- •Периоды и этапы формирования представлений о биологической активности химических соединений.
- •Роль природы превращений и процессов перемещения кс для функционального состояния экосистем.
- •Накопление и распределение как один из механизмов избирательного действия кс. Цитологический механизм избирательного действия.
- •Биохимический механизм избирательного действия кс для различных организмов.
- •Удаление или маскировка как один из механизмов биологического действия хелатирующих агентов. Характеристика антидотов.
- •1. Аденилциклазные и ионизитодфосфатные пути передачи внутриклеточного сигнала
- •Влияние наноматериалов на среду
- •Наноматериалы и примеры их токсическогр действия
32) Экологическая и токсикологическая характеристика оксидов азота, серы и фторсодержащих углеводородов
Попадание в атмосферу окислов азота и серы представляет большую опасность. Они образуются при сжигании ископаемого топлива. Количество выбросов окислов азота вместе с аммиаком оценено приблизительно в 200-350 млн т в год.
Часть присутствующих в атмосфере оксидов (NO, SO) и диоксидов (NO2, SO2) азота и серы образуются в ходе естественно протекающих природных процессов - вулканических извержений, разрядов атмосферного электричества, жизнедеятельности микроорганизмов. Из ежегодно накапливающихся в биосфере оксидов азота на долю природных процессов приходится 1100 млн т этих соединений, антропогенная часть составляет еще около 53 млн т.
Оксиды азота могут образовываться внутри помещений - накапливаются в результате эксплуатации бытовых газовых приборов. Немалый вклад в их накопление вносит и курение.
Основную токсикологическую опасность из окислов азота представляют NO2-диоксиды азота. В концентрации 100 мкг/м3 диоксид не вызывает каких-либо морфологических изменений в органах дыхания у крыс. Однако повышение концентрации диоксида азота до 600 мг/м3 в организме животных приводит к развитию бронхита и начальным проявлениям пневмосклероза.
Длительное воздействие диоксида азота вызывает целый спектр изменений физиологических систем организма животных (нарушение рефлекторной деятельности, гематологические изменения). Диоксид азота в концентрациях 40-140 мг/м3 при экспозиции не более часа может вызывать развитие бронхита и бронхопневмонии.
Наиболее опасное проявление острого отравления оксидами азота - отек легких. Убедительных данных о канцерогенности, мутагенности и тератогенности оксидов азота в настоящее время не имеется.
При оценке биохимических эффектов диоксидов азота в ранние сроки от начала воздействия в тканях легких и печени прежде всего снижается содержание глутатиона.
В атмосфере крупных промышленных городов постоянными спутниками оксидов азота являются оксиды серы. Ежегодно в результате деятельности человека вырабатывается около 150 млн т серы, преимущественно в результате утилизации ископаемого топлива (до 70 % - при сжигании каменного угля и 16 % - при сгорании нефтепродуктов). При выплавке меди, свинца и цинка количество образующегося диоксида серы достигает 15 млн т.
Определенное количество выброшенных в атмосферу окислов азота и серы удаляется в результате сорбции почвой, растительным покровом, водой и кислотных дождей. Кислотные дожди снижают интенсивность фотосинтеза, вызывают гибель наземных растительных сообществ, подкисление водоемов и связанную с ним гибель гидробионтов. Воздействие оксидов серы на дыхательные пути приводит к увеличению респираторных заболеваний у населения, ослабляет иммунную защиту у людей и животных.
При накоплении в атмосфере фторсодержащих углеводородов уменьшается содержание озона. Общие выбросы углеводородов в атмосферу составляют не менее 200 млн т в год; особенно опасны для живых организмов, объединенных общей областью распространения (биоты), полициклические ароматические углеводороды, (в частности бензапирен), образующиеся при сгорании различных видов топлива и других высокотемпературных процессах и вызывающие мутагенные и канцерогенные эффекты.