Улы заттардың жасушаға енуі және ферменттерге әсері


Кіріспе
Улы заттар
Негізгі бөлім
Улы заттардың жасушаға енуі
ферменттерге әсері
Қорытынды бөлім
Пайдаланылған әдебиеттер
Өсімдік жасушасында целлюлоза мен басқа да қосылыс- тардан тұратын тығыз қабықша бар. Жасуша қабықшасы плазмодесмамен қабатталған және минералдар, органикалық заттар үшін жақсы өткізгіш. Өсімдік жасушасының қабықшасы арқылы өткен заттар, олардың жасуша қабықшасымен әрекеттеседі. Бұл кезде молекулалық адсорбция, ионды алмасу процестері немесе жасуша қабықшасымен құрағыштар арасында берік байланыс түзілуі мүмкін. Сонымен қатар, заттың концентрленуі қабықшаның ішкі бетінде болады. Жасушалы қабықшамен лабильді байланысқан иондар жасушасының бос кеңістігінде оңай десорбцияланады және цитоплазмамен жұтылады. Жұтатын заттар жолында екінші құрылымдық тосқауыл – беттік мембрана болады.
Биологиялық мембраналар дегеніміз – бұл тірі жасуша мен жеке жасуша аралық түзілімдерді (органелдер) қоршайтын күрделі жоғары мамандандырылған түзілімдер. Олар негізінен липидтер мен ақуыздардан тұрады. Биологиялық мембраналар - жасушаны сыртқы ортадан бөлетін тосқауыл қызметін етқарады. Олар сондай-ақ, жасуша секциялары арасындағы бөлгіш қалқа рөлін де атқарады. Мембрана арқылы жасушаның өмір сүруіне қажетті әртүрлі иондар мен заттардың тасымалдануы болады. Бұл процесс таңдама- лылық сипатқа ие. Екі түрлі пассивті және активті тасымал болады.
Пассивті тасымал - заттар ағыны концентрация гради- ентімен немесе электрохимиялық потенциалдарға сәйкес қозға- 17 лады, ал активті тасымал - жасушада шығарылатын энергияның арқасында жүзеге асады. Активті тасымалдың биологиялық мембрана арқылы жүйесі өте күрделі. Активті тасымал кезінде жұтудың бірінші сатысы болып жұтылатын заттардың, цитоплазманың беттік құрылым- ындағы молекулаларымен әрекеттесуі. Адсорбцияланған моле- кулалар активті тасымал механизмі арқасында цитоплазмаға тасымалданады. Осы процестерде негізгі рөлді арнайы транс- порттық жүйелер – мембранды тасымалдағыштар атқарады деп болжанады. Осындай жүйелердің бір буыны магний, калий және натрий иондарымен активтелген мембраналы тасымал- дағыш АТФ (аденозин трифосфат) болуы ықтимал. Жануарлар организмі жасушасына пестицидтердің өтуі жалпы заңдылыққа бағынады. Олар мембрана арқылы еріткіш- термен концентрация градиенті бойынша сіңірілуі мүмкін. Липофильді пестицидтер мембрананың липидті қабатында еру арқылы өтеді. Сондай-ақ, пестицидтер активті тасымал жүйесі бойынша макроэнергиялық қосылыстар энергиясын қолдану арқылы да өтеді. Көптеген пестицидтер белсенділігі жоғары органикалық қосылыстарға жатады. Бұл липофильді қосылыстар, сондықтан да жасушалы мембрананың липидтерінде жақсы ериді және жасушаға оңай сіңеді. Минералды пестицидтер жасушаға иондалған молекулалар түрінде өтеді.
1.Банкина Т.А., Петров М.Ю., Петрова Т.М., Банкин М.П. Хроматография в агроэкологии. -Санкт-Петербург, 2002. 2.Груздев Г.С. Химическая защита растений.-М.: Агропром- издат, 1987. 3.Исенова Г.Д. Динамика разложения пестицидов, исполь- зуемых для защиты зерновых культур и их влияние на основные показатели качества зерна в условиях юго-востока и севера Казах- стана // Автореферат диссертации на соискание кандидата биологи- ческих наук. -Алматы. 2006. –24. 4.Мельников Н.Н., Волков А.И., Короткова А.О. Пестициды и окружающая среда. -М.:Химия, 1977. 5.Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Белан С.Р., Пылова Т.Н. Химические средства защиты растений (справочник). –М.: Химия, 1985. 6.Мельников Н.Н. пестициды и окружающая среда // Агрохи- мия 1990, №12.-С.71-94. 7.Mulla M.S., Mian L.S., Kawecki J.A. // Res. Rev. 1981, №5, 81.- 1с. 8.Сагитов А.О., Нуржанов У.С. Пестициды и качество сельско- хозяйственной продукции // Химические средства защиты расте- ний, международная конференция к 75-летию ВИЗР Санкт- Петербург. 2004. –С. 277-281. 9.Степановских А.С. Охрана окружающей среды. - М.: 1998. 10.Санягина Н.А., Легостаев Н.А. Разложение, миграция и трансформация различных пестицидов в агроландшафтах // Агро- химия. 1999, №2.-С.93-96.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 13 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге




Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі
Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

СӨЖ

Тақырыбы: Улы заттардың жасушаға енуі және ферменттерге әсері

Тобы: АГ-413
Орындаған: Оралбаев Нурбек
Тексерген: Қаламов Бахытбек

Семей 2015ж

Жоспар:
Кіріспе
Улы заттар
Негізгі бөлім
Улы заттардың жасушаға енуі
ферменттерге әсері
Қорытынды бөлім
Пайдаланылған әдебиеттер

Улы заттардың жасушаға енуі және ферменттерге әсері
Өсімдік жасушасында целлюлоза мен басқа да қосылыс- тардан тұратын тығыз қабықша бар. Жасуша қабықшасы плазмодесмамен қабатталған және минералдар, органикалық заттар үшін жақсы өткізгіш. Өсімдік жасушасының қабықшасы арқылы өткен заттар, олардың жасуша қабықшасымен әрекеттеседі. Бұл кезде молекулалық адсорбция, ионды алмасу процестері немесе жасуша қабықшасымен құрағыштар арасында берік байланыс түзілуі мүмкін. Сонымен қатар, заттың концентрленуі қабықшаның ішкі бетінде болады. Жасушалы қабықшамен лабильді байланысқан иондар жасушасының бос кеңістігінде оңай десорбцияланады және цитоплазмамен жұтылады. Жұтатын заттар жолында екінші құрылымдық тосқауыл - беттік мембрана болады.
Биологиялық мембраналар дегеніміз - бұл тірі жасуша мен жеке жасуша аралық түзілімдерді (органелдер) қоршайтын күрделі жоғары мамандандырылған түзілімдер. Олар негізінен липидтер мен ақуыздардан тұрады. Биологиялық мембраналар - жасушаны сыртқы ортадан бөлетін тосқауыл қызметін етқарады. Олар сондай-ақ, жасуша секциялары арасындағы бөлгіш қалқа рөлін де атқарады. Мембрана арқылы жасушаның өмір сүруіне қажетті әртүрлі иондар мен заттардың тасымалдануы болады. Бұл процесс таңдама- лылық сипатқа ие. Екі түрлі пассивті және активті тасымал болады.
Пассивті тасымал - заттар ағыны концентрация гради- ентімен немесе электрохимиялық потенциалдарға сәйкес қозға- 17 лады, ал активті тасымал - жасушада шығарылатын энергияның арқасында жүзеге асады. Активті тасымалдың биологиялық мембрана арқылы жүйесі өте күрделі. Активті тасымал кезінде жұтудың бірінші сатысы болып жұтылатын заттардың, цитоплазманың беттік құрылым- ындағы молекулаларымен әрекеттесуі. Адсорбцияланған моле- кулалар активті тасымал механизмі арқасында цитоплазмаға тасымалданады. Осы процестерде негізгі рөлді арнайы транс- порттық жүйелер - мембранды тасымалдағыштар атқарады деп болжанады. Осындай жүйелердің бір буыны магний, калий және натрий иондарымен активтелген мембраналы тасымал- дағыш АТФ (аденозин трифосфат) болуы ықтимал. Жануарлар организмі жасушасына пестицидтердің өтуі жалпы заңдылыққа бағынады. Олар мембрана арқылы еріткіш- термен концентрация градиенті бойынша сіңірілуі мүмкін. Липофильді пестицидтер мембрананың липидті қабатында еру арқылы өтеді. Сондай-ақ, пестицидтер активті тасымал жүйесі бойынша макроэнергиялық қосылыстар энергиясын қолдану арқылы да өтеді. Көптеген пестицидтер белсенділігі жоғары органикалық қосылыстарға жатады. Бұл липофильді қосылыстар, сондықтан да жасушалы мембрананың липидтерінде жақсы ериді және жасушаға оңай сіңеді. Минералды пестицидтер жасушаға иондалған молекулалар түрінде өтеді. Пестицид неғұрлым ерігіш болса, соғұрлым ол жасушаға тезірек әрі оңай өтеді. Ірі молекулалы қосылыстар цитоплазмаға пиноцитоза жолымен түсуі мүмкін. Тірі жасушаға енгеннен кейін пестицидтер цитоплазманың физикалық-химиялық қасиетін өзгертеді, органелдің мембрана- сын бұзады, орта реакциясын өзгертеді, жасушалы ақуыздың қалыпты функциясы шартын бұзады. Әсіресе, жасушаның биокатализаторлары - ферменттер пестицидтердің уландыратын әсеріне өте сезімтал болып келеді. Маңызды метаболиттік процеске қатысатын қандай да бір ферменттің улануы ағзаға ауыр әсер етеді, ал кейде тіпті ағзаның өліміне әкеледі. 18 Қандай да бір анықталған негізгі ферменттердің белсенді- лігін төмендетуін биохимиялық жарақат деп атайды. Барлық ферменттер - бұл ақуыздар, құрылымның күрделі- лігіне байланысты бір компонентті және екі компонентті деп екі класқа бөледі. Біріншілері тек каталитикалық қасиетке ие ақуыздан тұрады; екіншіге ақуыздан басқа, сондай-ақ простети- калық топ деп аталатын ақуыз емес бөлік те кіреді. Активті простетикалық топ агоном немесе кофермент деп, ал ақуыз- дыны - ферон деп атайды. Пестицидтер фермент молекуласының ақуызды бөлігімен әрекеттесіп, оны толығымен белсенділігін төмендетеді, сондай- ақ тұрақты қосылыстар немесе лабильді кешендер түзе, агон- мен де әрекеттеседі. Екі жағдайда да пестицидтер инактива- циясы қайтымды және қайтымсыз болуы мүмкін ферменттердің ингибиторлары ретінде қатысады. Ферменттердің барлық ингибиторларын, сондай-ақ пести- цидтерді шартты түрде екі топқа - жалпы және арнайы бөлуге болады.
Жалпы ингибиторлар - ауыр металдардың тұзы (күміс, мыс, сынап, қорғасын және вольфрамның), сондай-ақ үшхлор сірке қышқылы мен танин, бұлар ақуызды тұнбаға түсіреді, сондық- тан да барлық ферменттердің әсерін басады. Кейбір ферменттер осы металдардың төмен концентрациясына сезімтал болып келеді, осылайша, р-фрукто-фуранозидаза AgCL-дың қаныққан ерітіндісімен инактивтеледі. Металдармен кешен түзетін заттарды қосқанда, мысалы цианид немесе этиленамидтетраацетатты қосқанда ферменттер- дің ауыр металдармен ингибирленуі қайтымды болады. Арнайы ингибиторлар - бұл металдарға әсер ететін цианид- тер, H2S, көміртектің сульфиді, азиді мен тотығы. Цианидтер ферменттер құрамына кіретін металдармен тұрақты кешендер түзеді және олардың белсенділігін төменде- теді. Осылайша, цианидтер, H2S, сульфид, азид темірмен байланысып цитохромның, тыныс алудың жұмысын нашарла- тады, сондықтан да олар тыныс алу улары деп аталады. Бұл заттар активті топ құрамында темір және мыс бар көптеген ферменттердің әсерін баяулатады. 19 Әсіресе, көптеген ферменттерден басым және оларға өте аз концентрацияда әсер ететін цианид ингибиторы активті. Мысалы, 80%-ды цианидпен 10-8 моль концентрацияда цито- хромоксидаза басым болады, цитохромпероксидаза - 50%-ды 10-4 моль концентрацияда, каталаза - 50%-ды 5 10-6 моль концентрацияда, пероксидаза - 50%-ды 10-5 моль концентрация- да басым болады. Цианид әсері түрліше білінеді: ол металмен қосылып, ферменттің активті тобын инактивтейді; карбонильді топпен ферментте, кофакторда немесе субстратта қосылады; тотықсыздандырғыш агент ретінде ферменттің активтілігін шарттайтын дисульфидті байланысты үзеді. Көміртек тотығы темір және мыспен активтелетін ферменттердің ғана актив- тілігін төмендетеді, сондықтан да олар цианидге қарағанда ферменттердің аз мөлшерін ғана ингибирлейді. Ферменттердің сульфгидрильді топтарына, құрамында сынап бар қосылыстар әсер етеді. Өсімдіктер, жануарлар, бактериялар құрамында ферменттер болады, ал ферменттердің құрамына, құрамында цистеин, глутатион және т.б. сульфгидрильді топтар бар қосылыстар кіреді. Оксидаза, пирофосфатаза, гексокиназа ферменттері сынап қосылыстарымен инактивтеледі. Сондықтан да соңғысы барлық ағзаларға улы болып келеді, өйткені оларға барлық аталған ферменттер тән. Фосфорорганикалық ингибиторлар күрделі эфирлердің гидролизін, әсіресе ацетилхолиннің холин мен сірке қышқы- лына ыдырауын активтейтін холинэстераза мен ацетилхолин- эстеразаның активтілігін катализдейтін ферменттер әсерін жояды. Холинэстераза жүйке жүйесінде болады және ол жүйке жүйесінің импульсін жеткізуге қатысады, сондықтан да фофорорганикалық ингибиторларды жүйке жүйесінің уы деп айтады. Фосфорорганикалық ингибиторлары, сондай-ақ химотрип- синнің, трипсиннің, тромбиннің, плазминнің, ацетилэстераза- ның, карбоксиэтилэстеразаның және кейбір липазалардың активтілігін жояды. Осылайша, эстераздық қана емес, сондай-ақ 20 протеолитикалық активтілік жойылады. Фосфорорганикалық нгибиторлардың жалпы формуласы түрі: мұндағы, R және R1 - СН3, С2Н5, С3Н7 - изо алкилді радикалдар; Х - F, CN, OC6H4NO2 және т.б. Фосфорорганикалық ингиби-торларға қазіргі кездегі ауыл шар-уашылығында кеңінен қолданылатын инсектицидтер мен акарицидтердің көп мөлшері кіреді. Фосфорорганикалық ингибиторлардың белсенділігі өте жоғары және олармен ферменттердің жойылуының тұрақтылы- ғының жоғары болуына қарамастан, олардың белгілі бір оксимдермен немесе гидрооксимді қышқылдармен өңделуі кезінде реактивациясы болуы мүмкін. Мұндай өңдеу фосфорлы топтың жойылуына әкеледі, себебі ферменттердің инактивация процесі олардың фосфорлануымен байланысты. Бұл принципке антидоттарды фосфорорганикалық қосылыстармен улануды алдын алуға қолдануға негізделген.
Улы заттардың ағзада түрленуі
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. 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 қосылыс- 21 тар 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. 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 22 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. Амидтер Эфирлер Алкилкарбоматтар Арилкарбоматтар 23 Фосфор қышқылының эфирлері Гидролитикалық дегалогенирлеу 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 ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Иондаушы сәулелердің жасушаға және көп жасушалы ағзаға әсері
Радиоактивті заттардың ағзаға әсері
Әсері күшті улы заттар
Ферменттерге жалпы шолу
Вирустардың организмге енуі,таралуы,орналасуы
Вирустардың организмге енуі, таралуы, орналасуы
Қоршаған ортаға түскен пестицидтердің абиотикалық және биотикалық ыдырауы және улы заттардың ағзада түрленуі
Қоршаған ортаға түскен пестицидтердің абиотикалық және биотикалық ыдырауы және улы заттардың ағзада түрленуі туралы мәлімет
Антихолинэстеразды заттардың сипаттамасы. Холиноблокаторлар. Андреноблокаторлар
Қоршаған ортаға түскен пестицидтердің абиотикалық және биотикалық ыдырауы және улы заттардың ағзада түрленуі туралы ақпарат
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь