- •Цель и задачи экологической токсикологии.
- •Понятие нормы и патологии.
- •Источники загрязнения окружающей среды вредными веществами.
- •Основные физико-химические свойства тяжелых металлов, формы их миграции и условия среды.
- •Особенности распределения тяжелых металлов в окружающей среде.
- •Зависимость уровня накопления тяжелых металлов от их физико-химических свойств.
- •Биологическая роль металлов в организме.
- •Токсическое действие тяжелых металлов.
- •Детоксикация. Металлотионеины.
- •Подвижная форма тяжелых металлов в почвенном покрове.
- •Токсическое действие металлов на растения.
- •Нормирование тяжелых металлов в окружающей среде и продуктах питания.
- •Ряды токсичности тяжелых металлов. Проблема алюминия.
- •Связь между накоплением и токсичностью микроэлементов.
- •Антропогенная эвтрофикация водоема.
- •Органическое вещество в Мировом океане.
- •Состав и строение диоксинов.
- •Источники загрязнения окружающей среды диоксинами.
- •Диоксины в питьевой воде.
- •Токсическое действие диоксинов.
- •Нитраты в растительных организмах.
- •Действие нитратов на организм человека.
- •Метгемоглобиния.
- •Адаптация организма к ядам. Кумулятивный эффект.
- •Комбинированное действие ядов. Синергизм и антагонизм.
- •Симптомы отравления и обратимость интоксикации.
- •Значение времени действия яда в развитии токсического эффекта.
- •Механизмы действия токсических веществ на организм.
- •Механизмы самозащиты организма от токсинов.
- •Степени защиты от внешних токсинов.
- •Яды животных. Активно и пассивно ядовитые организмы.
- •Яды растений.
- •Микотоксины.
- •Токсины сине-зеленых водорослей.
- •Фитотоксины.
- •Эндо- и экзотоксины.
- •Вторичные токсины.
- •Действие на человека патогенных бактерий.
- •Влияние на человека фитотоксинов.
- •Действие на человека ядов рыб, медуз и моллюсков.
- •Биологическая активность токсина.
- •Показатель зоны острого токсического действия.
- •Свободнорадикальное окисление липидов (сро).
- •Перекисное окисление липидов (пол).
- •Механизм токсического действия неэлектролитов.
- •Гомеостатические реакции организма.
- •Классификация токсических веществ по механизму действия.
- •Классификация токсических веществ по принципу действия.
- •Антропогенные загрязняющие вещества.
- •Первичное и вторичное загрязнение среды.
- •66. Абиотические самоочищения среды от загрязняющих веществ.
- •67. Биотические факторы самоочищения среды от токсических веществ.
- •68. Роль микроорганизмов в очищении среды от токсических веществ.
- •69. Роль растений в очищении природной среды от загрязняющих веществ.
- •70. Нормирование токсических веществ в окружающей среде. (12 то же самое)
- •71. Биотестирование.
- •72. Биоиндикация.
- •73. Основы мониторинга.
- •78. Методы определения приоритетных загрязняющих веществ.
-
Особенности распределения тяжелых металлов в окружающей среде.
-
Зависимость уровня накопления тяжелых металлов от их физико-химических свойств.
-
Биологическая роль металлов в организме.
На стыке биологии и неорганической химии возникла новая наука – бионеорганическая химия, которая изучает механическое взаимодействие металлов с биолигандами. Выявление определяющей роли металлов в жизненно важных биохимических реакциях послужило основанием для названия их «металлами жизни». Вначале к числу биометаллов относились только 10 металлов: Na, K, Mg, Ca, Zn, Mn, Fe, Co, Cu, Mo. Спустя время биометаллами стали считать почти все металлы периодической системы. Определенные физиологические функции были установлены даже для Pb, Cd, Hg, As, традиционно считавшиеся ядами для живого организма.
Определяющим критерием в вопросе токсичности металлов является его концентрация в организме и окружающей среде. Для каждой группы организмов существует определенный диапазон концентрации металлов, в котором он жизненно необходим. Как избыток, так и недостаток металла приводит к негативным отклонениям от нормального состояния организма. Одной из важных функций металлов является участие в построении пространственной структуры молекул.
Еще одной специфической функцией металлов является их вхождение в состав ферментов, в катализе многих жизненно важных реакций. Ферменты по химической природе делятся:
-Простые – протеины, состоят только из аминокислот;
-Сложные – протеиды, состоящие из белковой части (апофермент) и небелковой части - кофермент).
Металлы в ферментах являются коферментами.
-
Токсическое действие тяжелых металлов.
В физиологическом плане токсическое действие некоторых металлов заключается в нарушенниях различных функциях организма.
Токсическое действие тяжелых металлов во многом зависит от формы нахождения их в среде. Например, Hg2+ не в состоянии проникать через барьер кровь-мозг, поэтому ее токсичность проявляется в любом органе, но не в мозге.
В отличии от Hg метилированные производные других металлов
обладают пониженной токсичностью по сравнению с ионной формой.
Известно более 100 ферментов активность которых тормозится при блокировании в них сульфгидрильных групп. Эти ферменты катализируют самые разнообразные физиологические и обменные процессы такие, как клеточное дыхание, мышечное сокращение, проницаемость клеточной оболочки и т.д. Объектами токсического действия тяжелых металлов оказываются -SH группы. Такое действие в известной степени не специфично и определяется прочностью связи металла с сульфгидридными группами.
Многие высокотоксичные металлы (Hg, Pb, Cd) могут вытеснять Cu, Zn из активных ферментов, что приводит к тому, что ферменты теряют активность. Таким образом, на молекулярном уровне токсическое действие повышения концентрации тяжелых металлов заключается в нарушении клеточного метаболизма в результате блокирования ими биохимических реакций путем связывания функциональных групп и вытеснения биологически активных микроэлементов из белков, липидов, ферментов и других биологических макромолекул.