Қоршаған ортаға түскен пестицидтердің абиотикалық және биотикалық ыдырауы және улы заттардың ағзада түрленуі туралы ақпарат

 Пестицидтердің абиотикалық және биотикалық ыдырауы және улы заттардың ағзада түрленуі
 Тотығу.тотықсыздану реакциясы және гидролиз әсері.
 Пестицидтердің ферменттер әсерінен ыдырауы.

Көптеген пестицидтер – липофильді заттар, сондықтан да оларды ағзадан өзгеріссіз күйінде сирек шығарады. Бұл, әдетте тұрақты химиялық қосылыстарға, мысалы хлорорганикалық инсектицидтерге тән қасиет. Тек кейбір гидрофильді қосылыстар ғана жәндіктер ағзасынан мальпиги тамырлар жүйесі арқылы, ал сүтқоректілерде – бүйрек арқылы зәрмен шығады. Сондай-ақ өсімдіктерде де улы заттардың өзгеріссіз күйде шығатын жағдайлары белгілі. Мысалы, сасық меңдуана жапы-рағына 2,4-Д гербициді бүркілгеннен кейін, бір тәулік ішінде тамыры арқылы қоректік ортаға барлық енгізілген гербицидтің 60% -ы бөлініп шыққан.

1. Тұрашева, С.Қ. Клеткалық биотехнология [мәтін]: оқулық.
2. Аубакиров Х. Ə. Биотехнология: Оқулық. ... Оқулық гендік инженерия негіздері, жасушалық инженерия негіздері, ақуыздарқұрылымынемесепротеомиканегіздері...
3. Өсімдікті химиялық қорғау. Алматы 2013 А.О.Сағитов, Г.Ж.Исенова, Ө.С. Нұржанова, Т.Ж. Қалмақбаев.
4. Учебное пособие Биотехнология өндірісініңтехнологиялықсызба нұсқа: оқулық.

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Ғылым және Білім министрлігі
Семей қаласындағы Шәкәрім атындағы
Мемлекеттік Университеті

ОСӨЖ
Тақырыбы:Қоршаған ортаға түскен пестицидтердің абиотикалық және биотикалық ыдырауы және улы заттардың ағзада түрленуі.

Тексерген:Есенгулова Н.Ж
Орындаған:Қаирбекова А.С
Топ:АГ-313

Семей 2015ж

Жоспары:
Пестицидтердің абиотикалық және биотикалық ыдырауы және улы заттардың ағзада түрленуі
Тотығу-тотықсыздану реакциясы және гидролиз әсері.
Пестицидтердің ферменттер әсерінен ыдырауы.

Пестицидтердің абиотикалық және биотикалық ыдырауы және улы заттардың ағзада түрленуі

Көптеген пестицидтер - липофильді заттар, сондықтан да оларды ағзадан өзгеріссіз күйінде сирек шығарады. Бұл, әдетте тұрақты химиялық қосылыстарға, мысалы хлорорганикалық инсектицидтерге тән қасиет. Тек кейбір гидрофильді қосылыстар ғана жәндіктер ағзасынан мальпиги тамырлар жүйесі арқылы, ал сүтқоректілерде - бүйрек арқылы зәрмен шығады. Сондай-ақ өсімдіктерде де улы заттардың өзгеріссіз күйде шығатын жағдайлары белгілі. Мысалы, сасық меңдуана жапы-рағына 2,4-Д гербициді бүркілгеннен кейін, бір тәулік ішінде тамыры арқылы қоректік ортаға барлық енгізілген гербицидтің 60% -ы бөлініп шыққан.
Әсіресе, қорытылмаған заттарда және улы агент асқорыту мүшесінде сілекейлі қабықшаның қатты тітіркенуін тудыратын құсу актісі процесі кезінде жәндіктер мен сүтқоректілер ағза-сынан удың шығуы экскременттермен бірге жүруі мүмкін.
Қоршаған ортаға түскен пестицидтер абиотикалық және биотикалық жолдармен ыдырайды.
-Біріншісі - фотохимиялық, тотығу - тотықсыздандыру реакциясы және гидролиз көмегімен жүзеге асатын болса,
-екіншісі - ферменттер әсерінен ыдырайды. Биотикалық ыдырау абиотикалыққа қарағанда тезірек жүреді. Ыдырау жылдамдығы ферменттердің концентрациясына және пестицидтерді ыдырата алатын микроорганизмдердің санына байланысты.
Улы заттың ағзаға түсуі удың улылық әсерін шектейтін жауап қайтаратын қорғаныс реакцияларын тудырады. Мұндай реакцияларға: ағзадан бөтен затты өзгеріссіз күйінде шығару, оны теріде қалдыру және уды жай заттарға дейін ыдыратып шығару немесе метоболизмнің жалпы процестеріне қосу жатады.
Тек сүтқоректілерге ғана тән қасиет - ол пестицидтердің ағзадан сүтпен бірге бөлініп шығуы. Мұндай жолмен тұрақты органикалық қосылыстар, мысалы кейбір хлорорганикалық қосылыстар шығарылуы мүмкін.
Улы заттың депонирленуі барлық тірі ағазаларға тән қасиет және ол өмірлік маңызы бар процестерге белсенді қатыспай-тындай улардың теріде уақытша локализациялануына әкеледі.
Жәндіктер ағзасына өтіп, липидтерде еритін инсектицид-тердің улылығы әсер етпей, майлы денеде жиналуы мүмкін. Кейін сақтауға берілген препарат бұзылады да, мальпиги тамырлары арқылы шығарылады немесе хитинді қабықшамен бірге түлеу кезінде бөлінеді. Жануарлар ағзасында улы заттар майлы жасушаларда жиналады, кейбір қосылыстар қанның сарысу альбуминімен байланысады. Осы екі процесс те улар-дың бұзылуын алдын алады. Бөтен заттың енуіне қарсы кез келген ағзаның кеңірек тараған реакциясы - ол оның бұзылуы. Нәтижесінде улылығы аз (детоксикация), сондай-ақ улылығы жоғары (активация) өнімдер де түзілуі мүмкін. Циклді көмірсу-тектердің галоид туындылары мен гетероциклді қосылыстар ыдырауға беріктірек болса, ал фосфор қышқылы эфирлерінің беріктігі төмен. Соңында өзгеру процесі кезінде ағзадан оңай бөлініп шығатын немесе метаболизмнің жалпы процестеріне қосылатын жай және гидрофильді заттар алынады.
Ағзада жүретін реакциялардың бірнеше негізгі типтері белгілі: гидролиз, тотығу, тотықсыздану, дегидрохлорлану мен коньюгирлену. Бұл реакциялар ферменттермен катализденеді, ал көбісі сутек донорын да қажет етеді.
Гидролиз. Ағзада улардың гидролизі химиялық жолмен, сондай-ақ энзиматикалық жолмен де жүруі мүмкін. Бұл процесте негізгі рөлді ферменттер: тірі ағзаларда белсенді-ліктері өте жоғары амидазалар, нитрилазалар, фосфотазалар, карбоксиэстеразалар және басқалары атқарады.
Гидролитикалық тармақталу амидтер (пропанид) тобының, әртүрлі қышқыл эфирлерінің (2,4-Д және 2М-4Х эфирлері), алкилкарбоматтар тобының (севин), арилкарбоматтардың (кар-бин), фосфордың органикалық қосылыстарының (метафос) және галоидтуынды көмірсутектер (гексахлорбутадиен) топта-рының пестицидтеріне тән. Сонымен қатар, бір жағынан қышқылдар, ал екінші жағынан - спирттер немес аминдер түзіледі. Ерекше қосылыстар - арил- және алкилкарбоматтар, себебі олардың гидролизі кезінде түзілетін қышқылдар өте тұрақсыз және СО2-на және сәйкесінше аминдерге ыдырап кетеді
Гидролиз кезінде липофильді заттар гидрофильдіге ауыса-ды және ағзада улардың жүрісі бірден өзгереді. Реакция өнімдері өмірлік маңызы бар орталарға мембраналар арқылы баяу өтеді және ағзадан тезірек шығарылады.
Көп жағдайда гидролиз нәтижесінде ағза үшін улылығы төмен заттар түзіледі. Бірақ, гидролитикалық тармақталудан кейін улылығы жоғарлайтын улар да бар. Мысалы, ацетилдип-терекс ферменттер әсерінен жәндіктер мен жануарларға улылы хлорофосқа дейін гидролизденеді.
Тотығу - улардың ағзада өзгеруінің кең тараған типтерінің бірі. Бұл реакциялардың механизмі көбінесе күрделі болып келеді және реакция жүру үшін ферменттер мен коэнзимдер, сондай-ақ сутек донорлары қажет. Гидролизге тұрақты көпте-ген заттар үшін тотығу ағзадағы метаболизмнің негізгі жолы ретінде қызмет етеді. Сонымен қатар, гидролизге тұрақты және тұрақтылығы өте төмен, улылы және улылығы әлсіз заттар түзілуі мүмкін.
Тотығу реакцияларының ароматты сақина мен тұрақты пестицидтердің, мысалы галоидтуынды көмірсутектердің мета-болизімін бұзу процесінде маңызы зор. Циклодиенді қосылыс-тарға қос байланыстың тура тотығуы тән, бұл тотығудың нәтижесінде эпоксидтер түзіледі. Эпоксидтер бастапқы заттарға қарағанда улы және олардан ағзада пестицидтердің бұзылуы басталатын алғашқы метаболит болып табылады.
Көптеген улардың молекулаларында ароматты сақинаның гидроксилденуі ары қарай оның ыдырауы үшін қызмет етеді және сутек доноры қатысында жүреді. Удың молекуласына, сонымен бiрге полярлық топ енгiзiледi, соның салдарынан молекуланың полярлығы жоғарлайды және сәйкесiнше қосы-лыстың улылығы төмендейді:

Тотықсыздану және дегидрохлорлану. Ағзада удың улылы-ғын жоғалтуға әкелетін басқа да реакциялар - нитротоптың тотықсыздануы мен дегидрохлорлануы болады. Біріншісі бен-зол сақинасында нитротобы (метафос) бар заттарға тән және ол сәйкесінше физиологиялық активтілігі төмен аминотуындылар-дың түзілуіне әкеледі.
Дегидрохлорлану (хлорлы сутек молекуласының үзіліп шығуы) хлорланған көмірсутектер мен кейбір басқа да пести-цидтерге тән қасиет және ол сілтілік ортада немесе фермент-тердің қатысуымен өтеді. Осы реакция нәтижесінде улылығы аз, сондай-ақ улылығы жоғары өнімдер де түзілуі мүмкін.
Конъюгирлену. Конъюгирлену реакциясы - бұл ағзаға бөгде заттардың эндогенді химиялық қосылыстармен бірігетін биосинтетикалық процесс болып табылады. Осы кезде түзілетін кешендер (конъюгаттар) заң бойынша полярлы, қозғалғыш және улылығы төмен болып келеді. Осындай реакциялардың қатарына ацетилдеу, сульфаттардың түзілуі, амин қышқылда-рымен, глюкоза және глутатионмен конъюгирлену, O- және S-метилдену реакциялары жатады. Олар бірінші кезекте молекуласында фенолды, гетероциклді және басқа да циклді топтамалар бар пестицидтерге тән қасиет.
Конъюгирлену процесіне пестицидтер де, сондай-ақ олар-дың метаболизм өнімдері де (спирттер, фенолдар, карбон қышқылдары, аминдер, тиолдар, гетероциклді және циклді қосылыстар) қосылады. Ағзадағы процестердің биохимиялық ерекшеліктеріне тәуелді басым реакция типі өзгереді: өсімдік ағзасында гликозидтер мен гликозоаминдердің; жәндіктер ағзасында - сульфаттардың, конъюгаттардың амин қышқылда-рымен, глюкозамен, глутатионмен; жылықанды жануарлар ағзасында - конъюгаттардың глюкурон, амин, күкірт қышқыл-дарымен түзіледі.
Жәндіктердің ағзасына у тағаммен бірге түскен кезде улы заттардың өзгеру процестері сілекей ферменті әсерінен алдың-ғы ішекте басталады және ортаңғы ішекте ферментативті, демек химиялық жолмен белсенді жүреді. Негізінен бұл жерде полярлы және улылығы төмен өнімдерді түзе гидролиз реак-циясы жүреді. Ортаңғы ішекте ароматты қосылыстардың сіңірілуінен кейін мальпигилі тамыр арқылы бөлінетін глико-зидтерге айналуына алып келеді.
Улы заттардың ыдырауы сіңірілумен гемолимфаға түсу процесінен кейін де жалғаса береді және олардың бір бөлігі дененің майлы қабатында түрленеді.
Жәндіктің сыртқы жамылғысы арқылы у ішке түскенде инсектицидтің метаболизм процестері негізінен ферменттердің белсенділігі өте жоғары, дененің майлы қабатында жүреді. Бұл жерде удың тотығуы, тотықсыздануы, гидролизі және оның басқа қосылыстармен конъюгациясы болады. Бұл жағдайда айналу өнімдері мальпиги тамыры арқылы жасушада жиналып, жәндіктердің түлеуі кезінде бөлінуі мүмкін.
Сүтқоректілерде удың гидролитикалық ыдырауы сілекей-дің, асқазан сөлінің және қан ферменттері әсерінен белсенді өтеді. Бірақ, улы заттарды зарарсыздандыратын негізгі мүше - ол мықты ферменттік аппараты бар бауыр. Пестицидтер және олардың ыдырау өнімдері қанға, сол арқылы бауырға түседі, нәтижесінде суда ерігіш қосылыстар ыдырау (гидролиз, тотығу, тотықсыздану) және конъюгация процестеріне ұшырайды. Соңғылары бүйрек арқылы зәрмен немесе өт нәрімен бірге ішекке түсіп үлкен дәретпен бөлініп шығады. Кейбір пести-цидтердің ыдырау өнімдері жылықанды жануарлар ағзасынан өкпе арқылы газ түрінде шығарылуы мүмкін. Жануарлардың майлы терісі де абсолютті инертті болмайды. Бауырға қара-ғанда бұл процестің жылдамдығы айтарлықтай аз болғанымен, онда сақтауға берілген пестицидтер біртіндеп, улылығы төмен өнімдерге дейін ыдырайды.
Өсімдіктерде, саңырауқұлақтар мен бактерияларда улы заттардың айналу процестері жануарлар ағзасына қарағанда баяу жүреді және олардың жылдамдығы қоршаған ортаға тәуелді; қолайлы жағдайларда у қарқынды ыдырайды, ал өсім-дік оның улы әсерін тезірек жеңеді. Өсімдіктерден пестицидтердің айналу өнімдерінің бөлінуі негізінен саңылаулар арқылы CO2, NH3 және басқа да газ тәрізді заттар түрінде жүреді және тамыр арқылы да бөлінеді. Сонымен қатар көптеген улар және олардың метаболизм өнім-дері тамыр жүйесі арқылы глюкозамен, амин қышқылдарымен және кейбір органикалық қышқылдармен конъюгаттар түрінде жылжып отырады.
Пестицидтердің қоршаған ортаға әсер етуі

Экожүйелер мен ландшафтарда пестицидтердің өзгеруі мен сипатын зерттеу - экожүйелер мен ландшафтарда ксенобиотиктер мен табиғи улы заттардың сипатын зерттейтін ғылымның қоршаған орта экотоксикологиясының - жаңа ғылыми тәртіптің бөлігі болып табылатын пестицидтер экотоксикологиясының мақсаты. Басқа химиялық заттармен салыстырғанда ортаны ластауы мүмкін пестицидтер төмендегідей сипатқа ие: 1) олардың биосферадағы циркуляциясының қайта қалпына келмеуі (авиация мен жер беті аппаратураларының көмегімен қолданғанда пестицид қоршаған орта объектісіне бірден түсіп, онда толығымен ыдырағанша болады).
2) табиғат пен адам үшін потенциалдық қауіп туғызатын белгілеу бойынша препараттардың биологиялық белсенділігі;
3) қорғайтын шаралардың жоғары тиімділігін қамтамасыз ету мақсатында ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.