Структурно-функциональная организация наследственного материала
Генный, хромосомный и геномный уровни организации наследственного материала. Особенности воспроизведения на организменном уровне. Молекулярно-генетические и клеточные механизмы регенерации. Пути и способы преодоления кризисной экологической ситуации.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | курс лекций |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.01.2015 |
Размер файла | 106,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
· Анализ генотипов и фенотипов потомков
· Дача прогноза, относительно потомства
Используется вместе с другими методами.
Близнецовый (Гальтон 1875 г.)
Близнецы - дети, рожденные от одной матери одновременно, используют монозиготных близнецов (идентичных), которые обладают идентичным генотипом, высокой % сходства по большинству признаков (конкордантность). При использовании этого метода оценивается ___________ по определенному признаку у монозиготных близнецов, определяется коэффициент близнецовости. Если k больше 50%, то признак имеет наследственную природу (шизофрения 68%). Если k=50%, налследственная предрасположенность. Меньше 50%, признак обусловлен факторами среды.
Биохимический
Основной в диагностике большинства моно______ заболеваний. При большинстве этих болезней происходит нарушение обмена веществ. Объект- биологические жидкости (кровь, моча, слюна), могут использоваться вытяжки из клеток и тканей. С помощью него определяется активность ферментов, соединение некоторых продуктов в метаболизме.
Включают 2 уровня: первичный и уточняющий
Первичный: цель -- исключение здоровых индивидов из дальнейшего обследования. Используются массовые и селективные приемы. Применяются для диагностики у новорожденных фенилкетонурии, врожденного гипотериоза, муковисцидоза.
Просеивающие приемы для выявления болезней, которые распространены в определенных группах населения. Н-р в США организована программа, для выявления гетерозиготных носителей гена идиотии Тея-Сакса. На Кипре, в Италии организованы биохимические исследования на выявление гетерозиготности телесемии.
Селективные приемы предусматривают проверку ген. аномалий у пациента с подозрением на ген. наследственные болезни. Используются различные методы: простые качественные реакции (тест с FeCl3 для выявления в моче фенилпировиноградной кислоты, тест с динитрофенилгидрозином для выявления кеток____т в моче), метод тонком_____ хроматографии, с помощью которого обнаруживаются наследственные нарушения обмена ______ (масса и мукополисахариды), электрофорез при гемоглобинопатии.
Селективный скрининг в России на определенные наследственные заболевания обмена веществ с проведением 14 тестов, анализа мочи и крови, направленный на выявление клеток _____, кистита, фенилпировиноградной кислоты
На II этапе биохимического исследования применяются точные высокотехнологичные методы. Тонкослойной хроматографии, выявляющий более 140 наследственных заболеваний обмена веществ. Широкое применение биохимический метод нашел в пренатальной диагностике наследственных болезней.
Определение уровня б-фетопротеина ____________ гонадотропина в сыворотке крови беременной.
Используя эти методы как просеивающие в пренатальной диагностике пороков развития.
При дефектах невральной трубки -- повышение уровня б-фенопротеина.
Изменение б-фенопротеина - болезнь Дауна, при аномалии развития хорды, порок сердца.
Цитогенетический метод
Основан на изучении количества и структуры хромосом в норме и патологии.
Показания для проведения:
-пренатальная диагностика в семьях, сцепленная с Х-хромосомой.
-недифференцированная олигофрения
-привычные выкидыши
-множественные врожденные пороки развития у ребенка
-мужское бесплодие
-нарушение менструального цикла, первичная аминорея
-возраст беременности старше 35 лет
С 1956 г. Применяется метод Тео и Ливана. Определено, что у человека 46 хромосом.
Первая классификация хромосом принята в Денвере. Современной считается цитологическая номенклатура хромосом человека \
ISCN принята в Вашингтоне в 1995 году. Согласно ISCN в хромосоме выделяется длинное плечо (q) и короткое плечо (р). В каждой хромосоме выделяют полосы (сегменты), которые пронумерованы от центромеры и теломеры. Каждая хромосома имеет индивидуальный рисунок, определенную последовательность темных (гетерохромных) и светлых (эухромных) блоков.
Объектом для цитогенетического исследования является метафазная хромосома. Их изучают с помощью прямых и непрямых методов. Для прямых используют клетки, которые активно делятся. Их изучают без предварительного культивирования (клетки красного костного мозга)
Делают пункцию грудины, гребня подвздошной кости. Для получения клеток хориона проводят трансабдоминальную хориобиопсию.
Непрямые методы используют хромосомы со средним темпом ферации, помещают в искусственную среду, стимулируют клеточное деление митозом.
Для культивирования используют лейкоциты, фибробласты которых в пренатальной диагностике амниотической жидкости (клетки, которые слущиваются с поверхности плода)
С помощью прямых и непрямых методов проводят анализ кариотипа определенного струпа и число хромосом.
Диагноз -- на основании изучения кариотипа только при цитогенетическом исследовании.
Болезнь Дауна, синдром Патау, синдром Эдвардса, Шерешевского-Тернера, синдром кошачьего крика (делеция по 5 хромосоме), синдром Вольфа-Хиршкор___--выявлены с помощью цитогенетического анализа.
Для изучения половых хромосом применяют флюорисцентные методы (акрихиниприт), который активно воспринимается Y-хромосомой: при микроскопировании в УФ свете Y-хромосома определяется, как ярко освещенная точка. Количество светящихся Y-телец в летке соответствует числу Y-хромосом. Для экспресс метода диагностики определения полового хроматина или телец Барра. При этом используются любые соматические клетки, чаще - клетки эпителия щеки.
Тельца Барра -- 2я спираль Х-хромосом у женщин. Только женский половой хроматин.
Цитогенетический метод используется в пренатальной диагностике наследственных болезней (амниотическая жидкость плода, клетки хориона)
Обнаруженные изменения структуры и количества хромосом дают возможность своевременного прерывания развития ребенка с тяжелыми наследственными патологиями.
Методы ДНК-диагностики позволяют осуществлять точные доклинические диагностики наследственных болезней.
МГМ могут проводиться на ранних этапах развития эмбриона и плода, независимо от биохимического и химического _______ болезни.
Проводят операцию - кортикоцентез (взятие крови из пуповинной вены плода. Используют для молекулярного генетического исследования, выявляющего особенности строения ДНК.). У каждой ген. структура ДНК одинакова, для исследования ДНК выделяют из лейкоцитов переферическую кровь из клеток ворсин хориона.
В 70е годы ХХ века возникло направление определенной специфичности нуклеотидной последовательности молекул ДНК и РНК (генное зондирование, гибридизационный анализ).
Регистрация последовательностей небольшой длины (до 30 пар нуклеотидов) производится с помощью искусственного ген. синтеза с радиоактивной меткой участка ДНК (зонды). Такие зонды гибридизируются с изучением образа ДНК, если известна первичная структура нормальных и мутантных аллелей изучаемого гена, то для обнаружения повреждения вводят зонд, который соединяет с нормальным, либо с мутантным участком ДНК. Это обнаружено с помощью с помощью радиоактивной метки. Применяется для диагностики наследственных болезней, диагностируется более 300 наследственных заболеваний.
-гемофилия
-гемоглобинопатия
-муковисцидоз
-митохондрические болезни
Методы ДНК-диагностики используются для расшифровки генома человека, в суд мед экспертизе, для определения отцовства и степени родства, подбора донора трансплантации.
Главная цель: предупреждение рождения детей с тяжелыми наследственными патологиями (физические/психические патологии, нарушение репродуктивной способности, инвалидность, ранняя смерть)
Задачи метода: диагностика семей ретроспективно больных с наследственными патологиями.
-пренатальная диагностика врожденных и наследственных заболеваний
-помощь врачам разных специальностей в правильной постановке диагноза
-разъяснение пациентам в доступной форме рисков развития наследственных патологий у потомства, помощь в принятии решения.
Ген. риск до 5% -- низкий, не является противопоказанием к деторождению
6-20% средний риск
>20% -- высокий риск, деторождение не рекомендуется
-ведение территориального регистра семей, с врожденными и наследственными патологиями
-пропаганда медицинских ген. знаний среди населения.
Этапы мед. консультирования:
I -- уточнение диагноза
II -- определение ген. прогноза потомства
III -- заключительные основания на определенные величины риска рождения больного ребенка. Дача рекомендаций.
Лекция 8. Молекулярно-генетические и клеточные механизмы регенерации
наследственный генный экологический клеточный
Конец ХХ века ознаменовался рядом крупнейших достижений в молекулярных и клеточных биотехнологиях, открывших широкие перспективы для создания принципиально новых и эффективных биомедицинских технологий. Одним из таких событий стали стволовые клетки (СК).
Основателем науки о СК считается профессор императорской ВМА Максимов. Он объяснил процессы обновления клеток крови наличием особых клеток, которые он назвал СК. Фундаментальные основы науки о СК костного мозга заложил Фриденштейн (НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Гамолеи РАМН), Чертков.
Первые попытки применить СК для лечения больных были проведены на Западе и в США.
1980 г. Томас произвел первую трансплантацию костного мозга больному лимфомой (Нобелевская премия в области медицины)
1992 г. Дэвид Харрис впервые провел забор и сохранение пуповинной крови сына.
2001 г. в США осуществлена удачная пересадка нейтральных СК человеку после инсульта. Пересадка аутологичных скелетных миобластов больному с инфарктом миокарда.
2007 г. группе ученых (Марио Капекки, Оливер Смитис и сэр Мартин Эванс, метод «нокаута») присуждена Нобелевская премия в области физиологии и медицины «За открытие принципов внедрения специфических модификаций в организм мышей с использованием эмбриональных СК»
В основе метода нокаута генов лежит явление гомологической рекомбинации обмена участками между парами гомологичных хромосом.
Ученые получили искусственно синтезированный фрагмент ДНК, который перенесен ретровирусом в клетку (т.к. у них нет своей ДНК). Синтез-я ДНК за счет рекомбинации встраивалась в определенную хромосому и в последствии ученые не только выключали некоторые гены in vitro, но и получили потомство мышей, нокаутных по определенному гену.
БСК мышей некоторой чистой ген. однородной линии был введен фрагмент мутантной ДНК. В конечном счете получили потомство, в котором 50% не имели мутантных генов.
Метод «нокаута» генов позволяет исследовать роль каждого гена в развитии рганизма и его роль в развитии патологии.
СК -- популяции незрелых клеток, обладающие неограниченной репликацией и способные дифференцироваться в различные типы клеток. СК - основа, из которой развивается весь организм. Зародыш целиком состоит из СК, которые постепенно начинают дифференцироваться в клетки будущих органов и тканей. Во взрослом организме СК значительно меньше, чем у новорожденного и они выполняют регенеративную ф-ю.
СК характеризуются свойствами:
-способностью к неограниченному делению
-детерминации, незавершенностью дифференцировки
Особенности митоза: из каждой СК при митозе образуются 2 дочерние клетки, одна из которых полная копия материнской и способна к самообновлению, вторая изначально детерминирована и обладает потенцией к дифференцировке. СК порождающие только 1 вид дифференцированных клеток называются унипотентными. 2 - дипотентными. Те, которые дают начало нескольким видам разных специальных клеток в пределах 1 типа (н-р клетки крови), называются плюрипотентными/полипотентными. СК, которые обладают неограниченным потенциалом дифференцировки и способны реализовывать генетическую информацию ядер клеток, обеспечивая их дифференцировку а так же развитие до целого организма - тотипотентными.
Выделяют 4 основных типа СК:
*эмбриональные ЭСК
*фетальные
*соматические
*мезенхимные
ЭСК обнаруживаются на самой ранней стадии развития зародыша. С открытием СК ученые пытались выделить прародительницу мультиполярной СК, способной превращаться в клетку нескольких типов (Свойство мультипотентности).
1981 г. М. Эванс выделил такую клетку (из зародыша мыши)
1908 г. Томпсон и Беккер выделили такую клетку из бластоцисты человека.
Источником ЭСК послужили зародыши, оставшиеся неиспользованными для создания беременности после процедуры суперовуляции при ЭКО. Клетки эмбриобласта собирают и метят антителами. Эмбриобласт превращает суспензию клеток с помощью ферментов и выращивают в питательной среде. ЭСК растут клонами, из которых удается выделить несколько линий ДНК человека: ХХ и ХY. Эти клоны сохраняют высокий темп клеточных делений, высокую активность теломеразы (фермент, отвечающий за синтез теломеры), минимальный белковый фенотип и потентность генома в дифференцировке в разные соматические клетки.
Сейчас в распоряжении ученых в лабораториях хранятся до 10 бессмертных саморазмножающихся клеточных линий человеческой ЭСК.
Характеристика СК:
-возникают в эмбриогенезе
-повторяют ранний эмбриогенез
-неорганизованный рост клонами клеток без фенотипа
-дифференцировка соматических клеток in vitro встраиваются в ткани и дифференцируются in situm (геномная гибридизация)
Одним из известных ученых, занимающихся в РФ СК является профессор В. Репин. По мнению репина, самое главное в свойствах ЭСК состоит в том, что ген. информация заключенная в ядре находится на нулевой точке отсчета.
Дело в том, что все соматические клетки человека специализированные. Они выполняют определенные ф-и. Клетки крови отвечают за иммунитет, переносят О2.
Клетки костной ткани формируют скелет.
У ЭСК еще не включены механизмы, определяющие ее специализацию.
В нулевой точке ее геном не запустил ни одной программы и не начал выполнять программу размножения. Таких клеток сотые доли %, поэтому исследованием их получить трудно. ЭСК не работают в автоматическом режиме, как клетки крови. Могут принять любую программу и превратиться в 1 из 150 типов зародышевых клеток.
ЭСК ждет особенного сигнала, чтобы начать превращение > не имеет никаких ф-й, кроме переноса мРНК в следующее клеточное деление.
Из ЭСК формируются островки в различных органах и тканях. По сути наши органы являются смесью взрослых специализированных клеток с вкраплениями зародышевых тканей в виде ЭСК. Эти клетки растут, размножаются и умирают. Лишь клетка родоначальник бессмертна.
Сейчас ученые научились выделять из головного мозга зародышей не отдельные ЭСК, а зародышевые ткани, из которых формируются все остальные ткани.
При хранении зародыша при t' +4 С, через 4-5 часов все клетки погибают, остаются лишь ЭСК. Открытие Томпсона и Беккера можно сравнить с открытием Уотсона и Крика. Оно является 3 по значимости мировым открытием в молекулярной биологии.
2001 г. ученые расшифровали молекулярную структуру ДНК, как работают составляющие гены -- поможет изучить зародышевые СК.
Зародышевые ЭСК являются прекрасной моделью для того, чтобы понять, как 5000 генов эмбриогенеза тиражируют ген. информацию, чтобы из 1 клетки вырос человеческий организм, состоящий из клеток.
Вся работа генома контролируется определенным набором генов, который формирует костяк клеток, внутреннюю структуру -- органоиды и целиком клетки с полным набором генов, т.е. клетка в последний момент получает «инструкцию», согласно которой будет определено место в организме и ф-я. Перед 1 клеткой стоит задача превратиться в организм, состоящий из млрд. клеток. Для этого у нее есть 5000 генов эмбриогенеза, регулирующих этот процесс развития зародыша.
Оплодотворение яйцеклетки - зигота начинает делиться через 30 часов после оплодотворения. До 3-4 суток эмбрион - полноценный слайд из 12 клеток.
Еще через 5 дней ЭСК формируют клеточную сферу -- бластоцисту, диаметром 150 микрон.
С начала оплодотворения яйцеклетка размножается, превращаясь в клетку, задача которой не превратиться в зачатки органов и тканей, а переносить ген. информацию в виде молекул ДНК.
При накоплении значительной информации, в работу вступают гены, ответственные за специализацию. Появляются семейства СК - предшественников органов и тканей. Количество делений таких клеток запрограмированно, поэтому ученым важно выделить ЭСК на стадии, пока не произошла дифференцировка.
Фетальные СК -- СК, из которых развиваются различные органы зародыша. Изучено 3 разновидности:
-нейтральные
-гемопоэтические (предшественники клеток крови)
-клетки, предшественники поджелудочной железы
Нейтральные СК -- способны трансформироваться в клетки головного мозга.
Соматические СК -- способны превращаться в клетки определенных типов, образовывать ткани взрослого организма. Источниками у взрослых является костный мозг, периферическая кровь, жировая ткань, скелетная мускулатура, пульпа зуба, печень, кожа, поджелудочная. Клетки данного типа поддерживают обновление тканей на протяжении всей жизни.
Клетки костного мозга взрослого человека содержат СК:
*гемопоэтические
*стромальные (очень мало, представляют собой сложные, долгоживущие системы, редко обновляющиеся. Как СКК постоянно циркулируют в кровотоке млекопитающих)
СК участвуют в восстановлении поврежденных тканей 2 вида:
-специализированные тканевые
-универсальные стромальные клетки костного мозга
Тканевые используются для восстановления поврежденного участка в данном месте для определенного вида тканей.
Стромальные СК костного мозга универсальны.
Мезенхимные СК присутствуют во взрослом костном мозге могут пролиферировать (расти), имеют фибробластоподобные фенотипические образования. _____________ дифференцируются в тканях мезенхимального происхождения кость, хрящ, жир, сухожилия, строма
Получение СК
СК получают из костного мозга, жира, мышечной ткани, кожи.
Однояйцевые близнецы -- доноры (друг для друга). Если нет идентичного донора среди родственников, можно использовать HLA гистосовместимого донора.
В Европе и США регистры HLA доноры. Доноры могут добровольно пожертвовать костным мозгом. Появляется возможность выделять ЭСК из бластоцисты и культивировать ее в лабораторных условиях.
Лекция 9. Экология питания
Здоровье, долголетие, работоспособность зависят от сложного комплекса факторов. Питание -- один из главных. В настоящее время имеются негативные тенденции в состоянии фактического питания населения РФ и Самарской области.
ПРИЧИНЫ:
-индустриализация, урбанизация, высокие темпы жизни - привели к усложнению пищевой цепочки > увеличение содержания токсикантов естественных и искусственных
-значительное место в структуре питания населения занимает хлеб и ХБ продукция. При параллельном снижении употребления мяса, овощей и фруктов приводит к разбалансированию рационального питания.
-содержание в пищевых продуктов белков и микронутриентов (мин.соли, витамины) значительно снижено
-происходит замена натуральных продуктов ГМО
-некоторые продукты (особенно дорогостоящие) фальсифицируются
-недостаточно жесткий контроль на этапах производства продуктов
Несмотря на это, в РФ есть концепция ген. политики в области здорового питания населения РФ.
Цель: сохранение и укрепление здоровья населения, профилактика заболеваний, связанных с нарушением питания.
Законодательная и материальная база имеет основные приоритеты здорового питания:
· Белок (100 г) - создание индустрии производства белка из нетрадиционных источников
· Микронутриенты - реализация отечественного производства витаминов, создание индустрии БАД
· Детское питание - реализация программ грудного вскармливания. Индустрия специальных продуктов для беременных, недоношенных детей: заменители молока, прикорм; школьное питание; для больных детей; создание индустрии зондового питания.
· Безопасность пищи - усиление производственного контроля (включая малые предприятия)
· Образование -- профессиональные программы для ВУЗов и система подготовки постинститутского образования.
В результате реализации данных приоритетов будет достигнута ликвидация дефицита полноценного белка, микронутриентов, оптимальное физическое и умственное развитие детей, обеспечение безопасности отечественных и импортных продуктов, повышение уровня знаний населения в вопросах здорового питания.
Анализ российской и зарубежной литературы показывает, что недостаток белков, жиров, витаминов, микроэлементов в пищевых продуктах может стать причиной развития заболеваний.
В РФ дефицит белка 15-20%
ПНЖК (полинасыщенные жирные кислоты)
Витамин С 70-100% населения
Витамины группы В (1, 2, 6, 12…) дефицит приводит к бессоннице, сиболитному дерматиту, ангулярному стоматиту. Витамины содержатся в ржаном хлебе (В2, 5)
Недостаток витамина А приводит к гиперкератозу, выпадению волос, раннему поседению (также В3, медь)
Нарушение баланса в структуре питания может быть причиной инсульта, инфаркта, атеросклероза, гипертонии, ожирения, онкологических заболеваний.
Насыщенные и трансжирные кислоты (майонез, пальмовое масло). Высокое потребление в сочетании с большим потреблением мяса и малым потреблением овощей и фруктов -- причина 30% ССЗ. Смертность от заболеваний ССС в странах СНГ ?70%, в Европе ?43%
Микроэлементы
Цинк, Zn
При недостатке нарушается рост волос, расслаиваются ногти, экземы, дерматиты, угревая сыпь, повышенная частота кожных опухолей (из-за снижения ф-й вилочковой железы и снижения синтеза Т-лимфоцитов), замедление роста и полового созревания, депрессии, ухудшение памяти, снижение аппетита.
Причиной недостатка цинка может быть прием высокого количества ккал, жирной, углеводной пищи. Антагонист - кальций, дефицит витамина А, алкоголь.
Цинк содержится в овощах, постном красном мясе, морепродуктах.
Селен
Недостаток приводит к развитию болезни Кершака (кардиомиопатия), болезни Кашика-гена (хроническая остроартропатия)
Основной источник -- овощи и морепродукты. Снижение количества селена - фактор предрасположенности к ИБС, панкреатиту, тромбозам, астме, язвенному колиту, ревматоизному артриту, раку.
Необходим для репродукции. Может быть причиной бесплодия и выкидыша. У мужчин - снижение подвижности сперматозоидов.
Йод
I2 норма - 100 мг в день. Дедов (возглавляет РАМН). Дефицит йода -- серьезная проблема для здравоохранения в 118 странах. В РФ >65% населения проживают в условия йодонедостаточности.
Йод относится к одним из важнейших биогенных элементов, роль которых очень важна в жизнедеятельности человека. Он является составляющей частью молекул гормонов щитовидной железы: тироксина и трийодтеронина. Потребность в йоде 100-150 мг в день.
В организме происходит органофекация, фермент переводит в органический йод.
морская капуста, морепродукты, хурма, фейхоа. Содержание йода в молоке, яйцах, мясе, овощах, зерновых зависит от уровня йода в почве. > В йододефицитных регионах не могут служить источником йода.
Содержание йода в основных продуктах питания не может ликвидировать его дефицит.
Дефицит йода приводит к иододефицитным состояниям > наиболее частые неинфекционные заболевания. Приводит к невынашиванию беременности, фетоплацентарной недостаточности.
Чужеродные добавки встречаются очень часто. Практически все продукты содержат химические и биологические кондоменанты. Они попадают из оберточной бумаги, упаковок, добавки в продуктах питания нужны для изменения и усиления вкуса.
Глутамат натрия выделил японский ученый Е621
Патогенное действие разнообразно влияет на пищеварение, нарушает метаболические процессы, снижает иммунозащитную силу, общетоксическое действие, ускоряет процессы старения. Обладает нейротоксическим, гонадотоксическим, эмбриотоксическим, терратогенным (на пол), мутагенным и канцерогенным действием. Накапливание стабильного ксенобиотика ведет к нарушению клеточного метаболизма. (также влияют антибиотики, гормон. препараты, нитриты)
Молоко содержит пестициды, антибиотики, ПХБФ (полихлорбифинил)
Рыба ПХБВ
Овощи - пестициды, нитраты
Сахарная свекла, шпинат, салат, капуста - накапливают нитраты
Нитраты в организме переходят в нитриты, которые переводят гемоглобин в метгемоглобин, который не переносит кислород.
70% гемоглобина инактивизируется, организму недостаточно кислорода: удушье и смерть
Нитриты накапливаются также в мясе, колбасе, рыбе, сырах.
В сырокопченой колбасе 150мкг/кг, в вареной50 мкг/г
С продуктами в организм попадают соли тяжелых металлов (свинец, кадмий, ртуть)
Лекция 10. Медицинская экология. Факторы возникновения экологически-зависимых заболеваний
«Качество жизни» означает благополучие общества и отдельного человека. Одна из сторон -- экология, другая -- социальное благополучие (работа, зарплата, уровень мед. обслуживания)
Оценка социального благополучия зависит от цивилизации общества. Важный компонент -- окружающая среда (ОС).
По конституции РФ гражданин имеет право на благоприятную экологическую среду, от состояния атмосферы, гидросферы и литосферы зависит здоровье человека и его экономическое и социальное благополучие.
ВОЗ: здоровье на 15% зависит от современных мед. технологий, 40% -- генетическое наследие, 45% -- ОС.
В своем очерке «Сумерки людей», Распутин пишет: «экология стала самым громким словом на земле, громче войн и стихий, это слово предложило себе замену - выживание». Экология в настоящее время - разветвленная сеть наук.
*общая (закономерности связей живого со средой обитания)
*частная (птиц, млекопитающих…)
По определению академика В. П. Казначеева: экология человека в современном понимании -- комплексная систематизированная наука, изучающая закономерности взаимодействия людей с ОС, сохранение развития здоровья, совершенствования физических и психических возможностей населения.
В настоящее время в связи с ростом экологически-зависимых заболеваний возникла экологическая медицина. Объектом изучения является экологически-обусловленные и зависимые заболевания человека.
Задачи экологической медицины:
-диагностика
-лечение
-профилактика заболеваний экологического профиля, в т.ч. и биогеохимических патологий (эндемических болезней)
Самарская область относится к регионам с природным дефицитом йода. Т.о. йододефицит - экологически обусловленное и зависимое заболевание.
Природная эндемия усугублена микроэлементными загрязнениями -- повышенное содержание мышьяка, фтора, кадмия, марганца, никеля, свинца и др. элементов.
В крови жителей Самары и области обнаружены Pb, Ni, Cr, Mn в концентрации, много выше нормы (ПДК).
Метод йодурии - определение остаточного йода в моче
Норма 100-150 мкг, остаточный ?100 мкг
В Самарской области легкий дефицит (70-80 мкг/л).
Вывод: чем выше содержание токсических элементов в крови, тем ниже уровень йодурии. Т.е. йододефицит для жителей Самарской области как экологически обусловлен, так и экологически зависим.
Общие закономерности действия факторов среды на человека:
· Закон оптимума: чем сильнее отклонение от оптимума, тем более выражено угнетающее действие данного фактора на организм. Среднесуточная потребность во фторе - 2-3 тыс. мкг, причем 70% этого фтора попадает с водой, 30% с пищей. При длительном употреблении воды, бедной солями фтора развивается кариес. При концентрации >1,5 мг возникает флюороз (буроватая окраска)
· Закон минимума Либиха:
а) выносливость организма определяется слабым звеном в цепи его экологических потребностей.
б) все условия среды, необходимые для поддержания жизни имеют равную роль. Любой фактор может ограничить возможность существования организма.
Декомпрессионная болезнь (пример закона минимума) -- патологическое состояние, развивающееся вследствие образования в крови и тканях пузырьков газа, при понижении внешнего давления (озон). При нормальном атмосферном давлении между парциальным давлением газа в легких и напряжением газа в крови и тканях равновесно.
Азот -- физиологически-инертный газ, не участвует в газообмене. Коэффициент растворимости азота различен для разных тканей. Особенно высокий для жировой ткани.
1908 г. Д. Холдей определил допустимый коэффициент перенасыщения азотом (отношение начального давления к конечному после декомпрессии, при которой начинают образовываться газовые пузырьки 2,2 атмосферы). Т.е. при 2,25 кратной декомпрессии (после всплытия с глубины 12,5 м на поверхность и перехода от давления 2,25 атмосфер к нормальному) у человека могут образовываться газовые пузырьки и вызываться декомпрессионная болезнь.
В легкой степени -- сыпь, боли в мышцах, костях. Суставах и по ходу нервных стволов. Тяжелая степень (коэффициент <2,25) возникновение порезов и параличей конечностей, поражение сосудистой и дыхательной систем. Если коэффициент еще ниже - летальный исход.
В. И. Вернадский единство организмов и среды.
Жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов.
Вид организмов может существовать до тех пор, пока ОС соответствует его генетическим возможностям (приспособление к изменениям внутренней и внешней среды). Любая биологическая система в динамическом равновесии с ОС, развиваясь эволюционно, увеличивает свое воздействие на ОС.
ОС способна изменяться значительно быстрее, чем находящиеся в ней виды, которые подчиняются ген. консерватизму.
СО меняется быстро, человек не может приспособиться в том же темпе, создается возможность деструкции биоценоза, в популяции возможно развитие заболеваний.
При нарастании концентрации ксенобиотиков, продолжительность их воздействия, увеличение скорости биотрансформации веществ не может быть скомпенсированным человеческим организмом.
В. П. Казначеев назвал это нескомпенсированное напряжение антропоэкологическим утомлением. Это срыв механизмов адаптации и развития неустойчивого состояния, которое может перейти в болезнь. Может приобрести массовый характер, что будет отражаться на здоровье следующих поколений.
Ген. напряжение и утомление на уровне человеческой популяции, затрагивает генофонд, реализуется через непропорциональное увеличение ген. полиморфизма, рост ген. груза, нарушение ген. гомеостаза. Эти явления обуславливаются усилением потока генов (высокая степень миграции) и высокой степенью интенсивности мутаций > рост аномалий и выкидышей, болезни новорожденных с наследственной предрасположенностью. Ген утомление проявляется как избирательный ___________ разными формами болезней, неполноценную репродуктивность функций.
Социально-психическое напряжение и утомление (в сфере взаимодействия людей. Из-за высокого ритма жизни, утраты идеала, интенсивной работы) перенапряжение нервной системы в конечном счете основа неврозов, невростении, вегетососудистой дистании (ВСД), устойчивой артериальной гипертензии, психосоматических и соматопсихических состояний.
Экологические факторы городской среды усиливают появление таких тенденций: увеличение заболеваемости и смертности, отставание биологического возраста от календарного, «омоложение» форм патологий, увеличение сердечно-сосудистых патологий, болезни дыхательной, выделительной, мочеполовой систем, нарушение биоритма, рождение недоношенных детей, а значит физически незрелых -- показатель крайне опасный.
В исследованиях СамГМУ отмечается, что популяционное здоровье определяется состоянием здоровья детей (закладывается в перинатальном периоде). Из-за отсутствия у плода систем детоксикации ксенобиотиков любые вещества, преодолевающие плаценту, могут проявить эмбриотоксическое и тератогенное действие.
Для беременных не подходят ПДК. Загрязнение атмосферы, почвы и воды приводит к нарушению нормального течения беременности. Увеличиваются частоты угрозы прерывания, спонтанных абортов, преждевременных родов, ранних/поздних токсикозов, анемии или урогенетической информации
Ряд химических веществ, хорошо растворимых в липидах (бензил), куммулируются в плаценте. Известно депонирование в плаценте ртути, которая легко соединяется с белками. При возникновении неблагоприятных факторов в _____________ имплантации и плацентации может развиться первичная недостаточность плаценты. Проявляется анатомическими аномалиями ее строения, положения, прикрепления. Это проявляется симптомами, которые могут привести к прерыванию беременности и выкидышу.
Плод страдает от недостатка поступления питательных веществ, гормонов, витаминов, хронической гипоксии /клиническое проявление - гипотрофия, увеличенная частота асфиксии, замедленное восстановление массы тела после рождения, недостаточность иммунной системы > высокая частота инфекционно-воспалительных заболеваний в грудном возрасте.
У беременных, длительное время проживших в экологически неблагоприятном районе развиваются нарушения маточно-плацентарного кровообращения.
У детей, родившихся от женщин, проживающих в промышленной зоне, отклонения в обмене веществ на молекулярном, субклеточном и клеточном уровнях. Особенно страдает эндотелий сосудов, ферментативная система, обмен веществ на молекулярном, субклеточном и клеточном уровнях. Конечный результат этого влияния -- развитие у ребенка синдрома повышенной возбудимости, нарушение гемодинамики и дыхательные расстройства. Избыточный вес: переедание, несбалансированное питание, малая физическая активность, предрасположенность.
Одновременное увеличение популяции и доли представителей астенического типа телосложения. Противоположная тенденция: стремление к полноте и похуданию
Самарская область отличается: близорукость, заболевания ЖКТ, ССС, кариес. Неискоренимы инфекционные болезни. На 1 месте: ЗППП, СПИД, гепатит, токсоплазмоз.
В настоящее время усиливаются абиологические тенденции (наркомания, курение)
В современных условиях человечество не может развиваться без экологической ориентации во всех сферах жизни. Здоровье человека неотделимо от условий и возможности человеческой деятельности той конкретной среды, в которой живут люди.
Лекция 11. Экологические аспекты радиационной биологии
20 в. - открытие в физике естественной радиоактивности.
Радиоактивность -- процесс самопроизвольного превращения или распада атомных ядер некоторых химических элементов, приводящих к изменению их атомного заряда и массового числа, сопровождающееся радиацией (ионизирующее излучение).
Источники радиации: 1) природные
2) антропогенные
1) Роль радиационного фона, создаваемого солнцем, не выяснена.
-Космогенные радионуклиды (попадают на Землю с осадками, большая часть задерживается в атмосфере).
-первичные радионуклиды земной коры (находятся в горных породах, почве, воздухе, воде).
В земной коре нах-ся более 60 радионуклидов,
Уран 235, 238
Торий 232
Калий 40, 48
Йод 131
Рубидий 87
Радон 226 входит в состав горных пород, вызывая накопление радона 222 (стены домов)
Концентрация природных элементов естественного радиационного фона различается.
[Микрогентген/час] 7-12.
Высокий радиационный фон: Жигулевск, Тольятти, Отрадный, Новокуйбышевск.
Антропогенные поступления радиоактивных веществ:
1) Атомные, ядерные взрывы, испытания ядерного оружия, 200г.- на севере, в Ивановской области радиационный фон в 40 раз больше нормы.
2) Техногенные катастрофы: крупная авария 26 апреля 1986г. Чернобыль, выброс в 2 км высотой
Состав: Йод 131, Стронций 90, Цезий 137
В составе облака они распространились на всю территорию Украины, часть Белоруссии, пострадали 17 областей (Московская, Орловская, Пензенская, Ульяновская)
3) Катастрофы на атомной подводной лодке:
-1963г. затонула а.п.л
-1989г. Совемткая, а.п.л «Комсомолец» с ядерными зарядами
-…. У берегов Скандинавии, авария а.п.л. «Курск»
4) Радиоактивные отходы сбрасываются в океан
Облучение происходит от приборов и радиоактивных материалов, применяющихся в научных целях, промышленности и медицине. (29%)
В Самарской области > 240 предприятий, использующих источники ионизирующего излучения > 100 ЛПУ, кот. Используют рентгеновые установки, радоновые ваннны, радио-фарм препараты
Среднегодовая доза: 1,4 Грея (на чел. Организм радон)
Пути поступления радиоактивных веществ в организм человека:
1) Загрязнение воды
2) Пища
3) Воздух
4) Перкутанно (через кожу)
>Всего радионуклидов в капусте, томатах, огурцах, кабачках, смородине, яблоках.
Молоко- Йод 131
Мясо- Стронций 90, Цезий 137
Белок- Цезий 137
Большинство радионуклидов, попадают через микротрещины, ссадины на коже, волосяные фолликулы и проникают во внутренние органы (всасываются в кровь)
Большинства радионуклидов обладают тропностью к определенной органу и тканям.
Стронций, Кальций, Свинец- костная ткань,
Йод- щитовидная железа
Be, Fe, Zn- печень
Цезий, Pb, K- в мышцах
Воздействие ионизирующей радиации объяснил Кузин
1 стадия: имеет физическую природу, квант вызывает ионизацию и возбуждение атомов в молекуле воды, вода в клетке под ионизирующим излучением превращается в радикалы H., OH.
В процессе взаимодействия свободных радикалов образуется вода, атомарный водород, Н2О2, образуется каталаза.
Энергия излучения может поглощаться молек. орг. соед. (белками, НК и тд)
Белок- АК, ф-я, когда АК в строгом порядке (инсулин-60 АК)
Образуются возбужденные молекулы, радикалы, H2O2.
2 стадия: Радикальные и перикисные структуры белков, липидов, НК, полисахоридов вступают в реакции с водой и растворенным с ней O2, возникают цепные реакции окисления
3 стадия: биологическая- высокоактивные в химическом отношении соединения вступают в реакции с компонентами сложн. биохим. систем организма (белками, НК, что нарушает химические процессы и всю структуру клетки)
Реакции различных клеток органа и ткани человека на радиационные поражения.
На молекулярном уровне происходит повреждение ДНК, РНК, белк молекул энергии излучения, поглощен. Молекула белка или НК, передается ее структурам, разрушая молекулы в уязвленных местах.
В ДНК- азот. Основание с пиримидин. кольц.
Поражение белковых молекул внутриклеточных мембран приводит к высвобождению ферментов, нарушающих нормальные процессы, накоплен, вредных веществ- радиотоксинов.
На субклеточном уровне повреждается ЭПС, рибосом, лизосом, мембран митохондрий
Нарушения на клеточном уровне- поражение ЦНС, костного мозга, ЖКТ
Почки выдерживают суммарную дозу радиации 23 Грей
Печень- 40 грей (в месяц)
Мочевой пузырь- 55 Грей
Зрел. Пищев. Тк- 70
Самая чувствительная ткань к радиации -ЦНС, доза облучения ок 100 Грей, серьёзные поражения, смерть наступает в течение нескольких часов.
-мозг плода.
Мать облучена между 8 и 15 неделями
В этот период формируется у плода кола головного мозга, есть риск рождения отсталого ребенка
Облучение мозга ребёнка может вызвать изменения в его характере, потере памяти, взрослые люди выдерживают большие дозы.
Чувствительным к действию радиации является глаз(хрусталик)
Погибшая клетка хрусталика становится непрозрачной, катаракта--> слепота,
Большая доза - большая потеря зрения.
Красный костный мозг. И элементы кроветворной системы очень уязвимы. Теряют способность нормально функционировать при 0,5-1 Грей. Обладают способностью к регенерации, и если доза облучения не очень велика (не вызывает нарушения всех клеток) кров. Система может восстановить свои функции.
Репродуктивные органы. Однократное облучение семенников до а Грея, временная стерильность мужчин, доза > 2 грей через много лет они восстанавливают функцию (60л)
Яичники. (взросл. женщина) однократная доза > 3 грей приводит к их стерильности, > дозы никак не сказываюися на способности к деторожнению. Реакции гонад проявляются угнетением спермато- и овогенеза.
Наиболее чувствительны сперматогонии и зрелые овоциты
На организменном уровне : органы ЖКТ, нервной, кроветворной иммунной систем, лучевая болезнь, снижение продолжительности жизни.
На популяционном уровне: изменение генетических характеристик генофонда происходит в связи с накоплением генных, хромосомных, геномных мутаций.
Ген. Эффекты: типы дальтонизма, синдром Дауна, хорея Гентингтона, ВПР, из эмбрионов и плодов не доживают до рождения.
Около половины спонтанных абортов в связи с аномалиями в генетическом материале.
Клинические проявления, воздействия ионизирующего излучения на организм:
Первые дни после облучения: на коже- эпидемы, некрозы, омертвления, распадл клеток, выпадение волос, ЖКТ- подавление секреции желудочного сока, снижено мочеобразование, моторная функция печени. При > дозах угнетение синтеза гликогена, ее жиров. перерождение
Острые последствия- развитие острой лучевай болезни (ОЛБ)
Высокая доза- низкая продолжительность жизни.
-200-800 рад, продолжительность жизи ок 40 дней.
-3000 раз- 8 дней
- > 3000 рад - летальный исход 1-2 дня
Гибель организма происходит вследствие поражения ЦНС, иммунной системы, тонкого кишечника,
Хроническая ЛБ. В результате продолжительного облучения в малых дозах 0,1-0,5 радон/сутки
После накопления суммарной дозы 100 радон развивается лучевая болезнь
Длительное время после лучевого воздействия (1-10лет) возникают отдаленные последствия облучения (злокачественные новообразования, лейкозы, катаракта, нефросклероз, нарушение гуоральной и клет. Иммунитета, полн/временная стерильность, сокращение общей продолжительности жизни)
Пострациационные последствия: возникновение злокачественных опухолей, рак кожи, желужка, кишечника, матки, яичников, семенников.
Зависимость рака молочной железы от радиационного облучения.
Рак легких: вдыхание РАДОНА на урановых родниках (уран-альфа-излучатель)
Рак щитовидной железы: воздействие рентгеновых лучей (Йод 131)
Лейкозы: ионизирующая радиация, после введения РАДИЯ 226, введение в терапевтических целях (Йод 131)
Аутоиммунные процессы действ. Радиотоксинов приводят к выработке антител > количество.
Мероприятия по защите населения!!!
1) Покинуть зону радиации. Обеспечивание безопасности населения от радона.
Почва, Радона > 50 беккерель на литр не место дл\ построек. В районе Волги > 9 регионов с такими симптомами. Самара, Ульяновск, Пензенская область.
Защита временем: максимальное сокращение продолжительности работы с радиоактивными источниками.
Экранирование применяется для работы особенно с закрытыми источниками излучения, при работе с кот. Используют прорезиненные фартуки, перчатки.
Продукты, выводящие радионуклиды из организма:
Кальций, селен (в пшенице, белом хлебе, редисе).
Лекция 12. Современная специфика среды обитания человека. Экология Самарской области
Природу вытесняет урбанизация, естественные ресурсы истощаются.
Среда обитания людей в > регионов и городах становится более вредной для здоровья людей.
Не менее 50% заболеваний обусловлено загрязнением окружающей среды (недоброкачественная питьевая вода)
-деградация почвы, снижается плодородие, повышается загрязнение нефтепродуктами, отравляется воздух, вода, опасность радиации.
11 марта Фукусима.
Экология превращается в учение о путях выживания человечества
В современном обществе укоренился теократический
Правильная организация техники можно решить все экономические и социальные проблемы.
Самая современная техника вступает в противоречие с закон…
Наносит ущерб окружающей среде (ОС) и здоровью человека.
«Экология» -1868 Геккелем для обозначения биологической науки, изучающей взаимоотношения Ж и орг. и неорг. средами.
Экология (cовремен)- наука, о закономерностях формирования, развития, устойчивого функционирования систем разного ранга в их взаимоотношениях с условиями среды.
Экология:
1) Физиологическая (аутоэкология, экология организмов)
Рассматривает закономерности взаимодействия организмов между собой и СО.
2) Экология популяций (демэкология)
Исследует межвидовые взаимоотношения биоценозов между популяциями конкретных видов.
3) Экология сообщества (синэкологиия)
Функционирование надорганизменных систем на уровне биоценоза и биогеоценоза.
Задачи экологии:
1) изучение структуры и динамики биоценза под влиянием факторов (и антропогенных)
2) моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов
3) прогнозирование изменения природы под влиянием деятельности человека
4) улучшение качеств ОС
Стратегическая задача: РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИРОДЫ И ОБЩЕСТВА НА ОСНОВЕ ВЗГЛЯДА, РАССМАТР. ЧЕЛ. ОБЩЕСТВО КАК НЕОТЪЕМЛЕМУЮ ЧАСТЬ БИОСФЕРЫ.
ПРЕДМЕТ: биология макросистем (популяций, биоценозов) в динамике во времени и пространстве.
Методы экологии.
Необходим. ч: метод регистрации и оценки состояния среды (методологический, наблюдение, исследование хим. состояния воды , характеристика почв, изменение радиационного фона, определение биологической и бактериологической загрязненности среды.
-мониторинг- периодическое, непрерывное слежение за состоянием экологических объектов и за качеством среды.
-исследование влияния факторов среды на жизнедеятельность организма
-лаб. исследования
-определение критических летальных доз химических агентов, по которым ПДВ (предельно допустимые выбросы) и ПДК (предельно допустимая концентрация) лежащ в основе экологического нормирования
Методы математич моделирования:
Модели техногенных катастроф.
Антропоюиоэкосистема.
Функциональная единица- экосистема- совокупность живых организмов и компонентов неживой среды, взаимновлияющие друг на друга.
Человек в конкурентной борьбе за выживание создаёт искусственные экосистемы. И экономическое благополучие современного общества базируется на функциональном
внедрении тотальной химизации всех сфер жизни..
В жизненное пространство человека поступило огромное количество токсикантов.
Физические виды загрязнения:
Тепловые, шумовые (40), радтоактивные, электромагнитное излучение
Химические:
Тяжелые металлы (Pb), пестициды, синтетические ПАВ (стиральный порошок), пластмассы.
Биологические:
Микроорганизмы, споры микроорганизмов, патогенные микроорганизмы
Человек по мере технического прогресса неосмотрительно загрязнял ОС, сам стал мишенью для экотоксикантов.
Сейчас известно > 10 млн химических соединений, без учёта продуктов взаимодействия.
ЯД №1.: ароматический полихлорид бифенилы А (ПХБФ)
Система теплопередач, копирование бумаги, клеи, замазки, входит в состав пестицидов.
Попадает в атмосферу при сжигании промышленных отходов.
Могут поступать в пищу ПХБФ входит в состав жидк среды и тканей
Проникает через гемоэнцефалический и плацентарный барьеры, депонируются в жировой ткани и печени,
Гипоплазия костной ткани, иммуннотоксичны, обладают тератогенным и канцерогенным действием
БИФИНИЛЫ- самые опасные юиоциды среди хлорорганических инсектицидов
Обладают стабильностью в ОС. (инсектициды, диоксины, пестициды)
Соединения ртути.
В мире в год 10 тонн ртути, используется в производстве бумаги, пластмассы,
5 тыс. тонн ртути попадает в океаны, элемент ртуть и растворимая в органических соединениях может поступать с морепродуктами, перкутанно, с лекарствами.
Ртуть оказывает гемотакс, эмбриотоксический эффект, ВПР, аборты.
Является канцерогенезом.
Кадмий (Cd). Источник загрязнения воздуха- газопромышленные мероприятия
Используют для получения кадмиевых пигментов,
Содержащихся в мазуте, дизельном топливе, при сгорании выходит в ОС.
С продуктами питания: морепродукты, яйца, почки, ягоды, грибы(шампиньоны\0
1сигарета- 2 мг Cd
Мишень для Cd- нервная и репродуктивная системы.
Кадмий вызывает мутагенное действие, накапливаясь в почках, волосах,
Канцероген.
Обезвреживание ксенобиотиков в организме.
В процессе эволюции организме человека сформировалась многоуровневая система защиты.
Детоксикация вредных веществ (иннактивация веществ, ослабление токсичности)
В процессе биотрансформации образуются метаболиты, обладающие эффектом повышения токсичности.
-деградация водорастворимых соединений при участии ферментных систем цитоплазмы, пероксисом, лизосом.
Обезвреживаются в тканях печени, кишечника, легких, коже, почках, надпочечниках, головном мозге, гонадах, плаценте.
Во всех перечисленных органах: элементы детоксикации
Микросомальных моноопсигиназы
Цитохром П450 (в печени) обеззараживает ксенобиотики каталаза.
Супероксиддисмута.
Экология Самарской области.
Г. Самара- крупный мегаполис средней Волги. Антропотехногенная нагрузка велика. Ведущий источник загрязнения: -промышленность, нефтепереработка (56%), цветная металлургия (7%), теплоэнергетика, приборо-машиностроение, строительные материалы (3%), ЖБИ
!!!ЛЕНИНСКИЙ РАЙОН!!!
Экотоксиканты в г. Самара:
-соли тяжелых металлов (Pb, Cd, V2O5)
-NO2 (бурый газ)
-формальдегид > ПДК
-бензол, толуол
Источник формальдегида- автотранспорт, АЩС, НПЗ, он содержит выбросы строит, нефтехимич.
Второй класс опасности.
Общетоксичен, раздражающее действие, канцероген.
На клеточном уровне формальдегид- цитоплазматический экотоксикант
Обмен витамина С, снижается синтез АК,
Источник централизованного водоснабжения- Саратовское водохранилище.
Современная ситуация характеризуется многолетним ухудшением качества среды, загрязнение фенолом, солями тяжелых металлов (Cu, Al, Fe, Zn)
Повсеместно загрязнение Ме второго класса опасности Cd, Pb, Ni,(в иловых и донных отражениях)
В воде Саратовского водохранилища в 6 раз превышает содержание фенола и в 3 ПАВ
В воде - НИТРАТЫ. (переходят в нитриты)
Влияют на гемоглобин метгемоглобин
Ведущее формирование в структуре населения: аллергические болезни, бронхиаьная астма, болезни крови, мочеполовой системы.
Тяжелая патология- гипертехиоз (недостаточность йода)
Чистота эндокринной системы
Актуальная проблема.
В Самаре рост йододефицитных заболеваний : эндемический зоб, гипотериоз, критинизм.
Природный дефицит йода усугубляется неблагоприятной экологической обстановкой в регионе. У жителей Самарской области йоддефицит легкой си средней тяжести.
Йодурия- 100 микрограмм
Высокое содердание в крови Pb, Ni, Br2 для которых отмечается токсический, антитериоидный эффект.
Вывод: Йоддефицит- экологически обусловленное и экологически зависимое заболевание.
Состав воздуха: азот- 78%, кислород- 21%, инертные газы-1%
Лекция 13. Пути и способы преодоления кризисной экологической ситуации. Экологическая безопасность человека
Связь человека и природы нерасторжима. Человечество остаётся неотделимой частью биосферы, включенной в общий экологический круговорот.
Круговорот веществ, потоки энергии, концентрация химических веществ, минерализация органических веществ, способствуют прерносу веществ.
Антропотехнологическая деятельность привела к тому, что 60 млн чел (в России) находятся в неблагоприятной экологической ситуации.
На современного человека обрушилась мощная лавина высокотоксичных факторов внешней среды.
Экология . наука и ее проблемы изучались на разных уровнях, от глобального до локального.
В Самарской области 69 предприятий химической и нефтехимической промышленности.
(Новокуйбышевск ОАО…………
Нефтехимическая компания Самара орг.синтез
ОАО косметическая фирма «Весна»
Чапаевск: химический синтез «Прогресс»
В нашем регионе более широкие масштабы приобретает рекреационное использование территорий, приводящих к деструкции природных систем.
Рекреация- использование территорий для улучшения жизни.
Основные показатели ОС, влияющие на здоровье:
-выбросы загрязняющих веществ в воздух (аммиак, пары серной кислоты, хлор, HCl, вода)
………….Удельный вес ….атм. воздуха с превышение ПДК составляет:
По взвешанным веществам- 18% (пыль)
Хлористый водород - 13%
NO- 8%
Вода. Промышленные производства в результате технологической деятельности сбрасывают отходы в Волгу.
По данным территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу ОС (2001)
Объем сточных вод, сброшенных в Саратовское водохранилище 457 млн тонн
ОАО «Фосфор»
Г. Тольятти
Объем= 2млн927тыс м3 (2002)
«Куйбышев азот» 6 илн 738 тыс м3
...Подобные документы
Генный и хромосомный уровни организации наследственного материала. Способ записи информации о последовательности аминокислот в белке с помощью последовательности нуклеотидов ДНК. Характеристика ядерного генома человека. Строение метафазных хромосом.
контрольная работа [917,6 K], добавлен 09.08.2013Кодирование генетической информации в клетке. Генетический код и его характеристика. Мозаичность генов эукариот. Генный уровень организации наследственного материала. Структура молекулы ДНК. Хромосомный уровень организации наследственного материала.
реферат [46,8 K], добавлен 21.01.2011Уровни организации живой материи. Структура и функции цитоплазматической мембраны. Хроматин: структура, функции, уровни укладки. Генный уровень организации наследственного материала. Особенности структурной и функциональной организации генов эукариот.
курс лекций [3,9 M], добавлен 27.11.2014Способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству на молекулярно-генетическом уровне. Изменчивость наследственного материала. Процесс возникновения мутаций. Результаты, причины и значение генетических мутаций у человека.
презентация [21,5 M], добавлен 03.10.2014Научное определение жизни по Ф. Энгельсу. Молекулярно-генетический, организменный, популяционно-видовой уровень организации жизни. Прокариоты как одноклеточные доядерные организмы. Строение метафазной хромосомы. Уровни упаковки генетического материала.
реферат [30,3 K], добавлен 29.05.2013Фундаментальные свойства живого: наследственность и изменчивость. История формирования представлений об организации материального субстрата наследственности и изменчивости. Свойства генетического материала и уровни организации генетического аппарата.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 30.07.2009Организация наследственного материала прокариот. Химический состав эукариот. Общая морфология митотических хромосом. Структура, ДНК, химия и основные белки хроматина. Уровни компактизации ДНК. Методика дифференцированного окрашивания препаратов хромосом.
презентация [7,4 M], добавлен 07.01.2013Геном как совокупность наследственного материала, заключенного в клетке организма, оценка его роли и значение в жизнедеятельности человеческого организма, история исследований. Регуляторные последовательности. Организация геномов, структурные элементы.
презентация [772,9 K], добавлен 23.12.2012Свойства генетического материала и уровни организации генетического аппарата. Химическая организация и свойства гена. Структура и функции дезоксирибонуклеиновой и рибонуклеиновая кислот. Уровни упаковки генетического материала. Биосинтез белка в клетке.
курсовая работа [41,7 K], добавлен 07.02.2015Исследование структуры гена и его экспрессия. Геном современных прокариотических клеток. Общие принципы организации наследственного материала, представленного нуклеиновыми кислотами. Единица транскрипции у прокариот. Промотор и терминатор (ДНК).
курсовая работа [100,4 K], добавлен 23.03.2014Свойства мутаций как спонтанных изменений генотипа. Модификации молекулы ДНК под воздействием мутагенов. Характеристика способов поддержания генетического гомеостаза на молекулярно-генетическом, клеточном, организменном и популяционно-видовом уровнях.
реферат [572,3 K], добавлен 17.11.2015Понятие мутации как любого наследственного изменения, не связанного с расщеплением или с обычной рекомбинацией неизмененного генетического материала. Типы хромосомных мутаций. Активность муосомальных ферментов при разных патологических состояниях.
контрольная работа [84,6 K], добавлен 15.08.2013Способы видообразования и роль в них полиплодий. Характеристика хромосомных перестроек и модификаций гетерохроматина. Роль множественных геномных перестроек и работа изолирующих механизмов. Изучение стадий эволюционной дивергенции и динамика популяций.
реферат [2,6 M], добавлен 11.12.2011Создание устойчивых к болезням сортов пшеницы, обеспечение длительного сохранения их свойств как актуальная задача селекции. Изучение биохимических механизмов, ответственных за устойчивость; генно-молекулярные технологии, ускоряющие процесс селекции.
курсовая работа [50,6 K], добавлен 16.01.2013Клетка как структурно-функциональная единица развития живых организмов. Мембранные и немембранные компоненты: лизосомы, митохондрия, пластиды, вакуоли и рибосомы. Эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи. Строение животной клетки. Функции органоидов.
презентация [3,5 M], добавлен 07.11.2014Особенности генезиса биосферных противоречий, основные направления их преодоления. Общечеловеческий статус экологической проблемы и сценарии будущего человека. Старение как естественный процесс, суть соотношения смерти и бессмертия, перспективы человека.
контрольная работа [24,1 K], добавлен 26.11.2010Фенотипические последствия гибридизации животных. Молекулярные методы определения видов. Молекулярно-генетические исследования видов рода Aquila. Разработка специфических праймеров для полимеразной цепной реакции. Особенности секвенирования по Сэнгеру.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 25.06.2017Раскрытие сущности гинеалогического, близнецового, цитогенетического и популяционного метода исследования наследственных признаков. Хромосомный анализ генетического кода человека, основные генетические заболевания. Альбинизм, синдромы Дауна и Марфана.
презентация [3,0 M], добавлен 09.09.2014Мутация - устойчивые и явные изменения генетического материала, выведенные в наследственные признаки. Морфологические, физиологические, биохимические свойства мутантных организмов. Факторы среды, вызывающие появление генных, хромосомных, геномных мутаций.
курсовая работа [129,5 K], добавлен 07.02.2015Общие закономерности развития старения. Гипотезы и теории старения. Проявление старения на молекулярном, клеточном, субклеточном и тканевом уровнях. Лимитированный митотический потенциал соматической клетки. Содержание и анализ теории случайных мутаций.
презентация [365,1 K], добавлен 28.04.2016