Задание 1
Задание 2
Список использованных источников
Роль физико-химических факторов в превращениях ксенобиотиков в окружающей среде.
Выделяют такие физико-химические процессы превращения ксенобиотиков в среде, как фотохимические, окислительно-восстановительные и гидролитические реакции.
Фотохимические превращения. Широко распространенная в естественных условиях солнечная радиация будет хорошо поглощаться некоторыми молекулами. Во многих случаях поглощенная энергия может вызывать изменения в молекуле. В противоположность этому ионизирующее излучение, которое также присутствует в окружающей среде, не настолько сконцентрировано, чтобы вызвать заметный эффект. Энергия широко распространенного в природной среде инфракрасного излучения будет достаточна лишь для продуцирования минимальных молекулярных изменений, но не для полного превращения молекул. Ультрафиолетовое излучение вместе с видимой областью спектра также будет поглощаться молекулами некоторых ксенобиотиков.
Фотохимические превращения будут проходить в три стадии:
акт абсорбции, приводящий к поглощению излучения определенной длины волны и появлению возбужденного состояния;
первичный фотохимический процесс, который включает преобразование электронно-возбужденного состояния и его переход в невозбужденное состояние;
вторичные или «темновые» реакции, который происходят в результате первичного фотохимического процесса. Активные частицы, которые образуются в первичных фотохимических процессах, особенно свободные радикалы, способны к реакции с другими молекулами в своем непосредственном окружении, например, с молекулами кислорода или воды. Эти реакции называют «темновыми», а вещества, которые обнаруживаются при завершении фотохимических процессов, будут образовываться в результате этих дополнительных изменений. Возбужденные молекулы, то есть молекулы, которые эффективно поглощают энергию излучения, способны также передавать ее молекулам другого ксенобиотика, который затем будет разрушаться. Переход молекулы в возбужденное состояние будет зависеть от распределения электронов, их плотности и т. д.
Роль генной инженерии в борьбе с загрязнением окружающей среды. Механизмы детоксикации (общие положения).
Загрязнение окружающей среды природными веществами (нефтью, тяжелыми металлами и т.д.) и синтетическими соединениями (ксенобиотиками), часто токсичными для всего живого, с каждым годом усиливается. Как предотвратить дальнейшее загрязнение биосферы и ликвидировать его существующие очаги? Одним из выходов является использование генных технологий. Например, живых организмов, прежде всего микроорганизмов. Этот подход называется «биоремедиацией» - это биотехнология, которая направлена на защиту окружающей среды. В отличие от промышленных биотехнологий, главная цель которых - получение полезных метаболитов микроорганизмов, борьба с загрязнениями неизбежно связана с «выпуском» микроорганизмов в окружающую среду, что будет требовать углубленного понимания их взаимодействия с нею. Микроорганизмы будут осуществлять биодеградацию - разрушение опасных соединений, которые не являются для большинства из них обычным субстратом. Биохимические пути деградации сложных органических соединений могут быть весьма протяженными (например, нафталин и его производные будут разрушаться под действием десятка разных ферментов).
Деградацию органических соединений у бактерий чаще всего будут контролировать плазмиды. Они называются плазмидами деградации, или D-плазмидами. Они будут разлагать такие соединения, как салицилат, нафталин, камфора, октан, толуол, ксилол, бифенил и другие. Большинство D-плазмид выделено в почвенных штаммах бактерий рода псевдомонад (Pseudomonas). Но существуют они и у других бактерий: Alcalkjenes, Flavobacterium, Artrobacter и других. У многих псевдомонад обнаружили плазмиды, которые контролируют устойчивость к тяжелым металлам. Почти все D-плазмиды, как говорят специалисты, конъюгативны, то есть способны к самостоятельному переносу в клетки потенциального реципиента.
1. Головенко Н.Я., Карасева Т.Л. Сравнительная биохимия чужеродных соединений. Киев: Наук. Думка, 1983г. – 179с.
2. Корте Ф., Бахадир М. и др. Экологическая химия. М.: Мир, 1997г.
3. Лужников Е.А. Клиническая токсикология. – М.: Медицина, 1994. – 212с.
4. Остроумов С.А. Введение в биохимическую экологию. – М., 2003. – 410с.
5. Чиркин А.А., Прищепа И.М., Дударев А.Н. Основы ксенобиологии. Витебск: Изд-во ВГУ им. П.М. Машерова, 2004г. – 165с.
6. Юрин В.М. Основы ксенобиологии. Минск, ООО «Новое знание», 2002г. – 267с.
7. Юрин В.М., Кудряшов А.П. Ксенофитофизиология. Мн.: Изд-во БГУ, 1999г. – 86с.
