Особенности действия физических мутагенов - Мутация как экологическая проблема
В настоящее время известно множество самых разнообразных мутагенов. Рассмотрим механизм действия некоторых из них.
К физическим мутагенам относятся: все виды ионизирующее излучение (альфа-, бета-, гамма-, нейтронное и рентгеновское излучение, протоны, нейтроны и др.), коротковолновое ультрафиолетовое излучение, СВЧ-излучение, действие экстремальных температур.
Действие ионизирующего излучения основано на ионизации компонентов цитоплазмы и ядерного матрикса. При ионизации возникают высокоактивные химические вещества (например, свободные радикалы), которые различным образом действуют на клеточные структуры. Рассмотрим наиболее изученные механизмы мутагенного воздействия ионизирующего излучения.
- 1. Непосредственное воздействие частиц с высокой энергией на ДНК, которое приводит к ее разрывам: одиночным (под воздействием гамма-квантов, рентгеновских лучей) или множественных (под воздействием альфа-частиц, нейтронного излучения). Это универсальный механизм возникновения хромосомных перестроек на всех стадиях клеточного цикла, но он действует очень грубо - обычно клетки теряют способность к нормальному делению и погибают. К разрывам ДНК приводит и ультрафиолетовое облучение. 2. Опосредованное воздействие ионизирующих факторов связано с нарушением структуры ферментов, контролирующих репликацию, репарацию и рекомбинацию ДНК. Этот механизм наиболее эффективно действует на синтетической стадии интерфазы. При больших дозах мутагенов клетки погибают. (Поскольку раковые клетки делятся непрерывно, то облучение является универсальным средством подавления развития метастазов при онкологических заболеваниях - непрерывно делящиеся раковые клетки более уязвимы, чем медленно пролиферирующие или непролиферирующие нормальные клетки.)
Опосредованное воздействие ионизирующих факторов индуцирует самые разнообразные генные и хромосомные мутации. При опосредованном действии ионизирующих факторов их мутагенный эффект может быть снижен с помощью специальных веществ - радиопротекторов. К радиопротекторам относятся различные антиоксиданты, взаимодействующие с продуктами ионизации. В то же время, мутагенный эффект может быть усилен, например, высокая температура повышает мутагенный эффект радиации.
- 3. Особенности мутагенного действия ультрафиолетовых лучей. ДНК интенсивно поглощает жесткий ультрафиолет с длиной волны ? 254 нм. Основным продуктом является образование нуклеотидных димеров: два нуклеотида, расположенных рядом в одной цепи ДНК, "замыкаются" сами на себя, образуя пары "тимин-тимин" и "тимин-цитозин". При репликации ДНК напротив такой пары в достраивающейся цепи могут стать два любых нуклеотида, то есть принцип комплементарности не выполняется. Ультрафиолетовый свет - это сравнительно мягкий мутаген, поэтому его широко используют в селекции растений, облучая проростки. 4. Особенности мутагенного действия экстремальных температур. Собственный мутагенный эффект экстремальных температур не доказан. Однако очень низкие или очень высокие температуры нарушают деление клетки (возникают геномные мутации). Экстремальные температуры усиливают действие других мутагенов, поскольку снижают ферментативную активность репарационных систем. [3]
Похожие статьи
-
Общие закономерности мутагенеза - Мутация как экологическая проблема
Мутагенез - это процесс возникновения наследственных изменений -- мутаций, появляющихся естественно (спонтанно) или вызываемых (индуцируемых) различными...
-
Схема действия экологического фактора - Экологический фактор
Воздействие экологических факторов на живой организм весьма многообразно. Одни факторы оказывают более сильное влияние, другие действуют слабее; одни...
-
Типы мутаций - Мутация как экологическая проблема
По характеру изменения генетического аппарата (мутация) делят на геномные, хромосомные и генные, или точковые. Изменения признаков организма, вызываемые...
-
Введение - Мутация как экологическая проблема
Мутации (от лат. mutatio -- перемена) -- это изменение генов и хромосом, фенотипически проявляющиеся в изменении свойств и признаков организмов. Впервые...
-
К глобальным экологическим проблемам в связи загрязнением атмосферы многие ученые относят: - сокращение озонового слоя; - изменение климата; - парниковый...
-
Человек и радиация - Глобальные экологические проблемы современности
Радиация по самой своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения могут "запустить" не до конца еще установленную цепь событий, приводящую к раку...
-
Основные особенности экологических проблем России - Современные экологические проблемы РФ
Охарактеризуем основные кризисные направления развития экологической ситуации в России. Хозяйственная деятельность человека. Человечество является частью...
-
Проблемы правового регулирования осуществления экологических экспертиз - Экологическая экспертиза
На конференции ООН 2004 г. в Рио-де-Жанейро прозвучал вывод о том, что нынешняя рыночно-потребительская модель, действующая в ряде стран, стремительно...
-
Физические экологические факторы, влияющие на здоровье людей - Экология человека
К основным физическим факторам окружающей среды, оказывающим негативное воздействие на здоровье человека относятся Шум, вибрация, электромагнитные...
-
Неоднозначность действия факторов на разные функции - Экологический фактор
Закон неоднозначного действия фактора на разные функции, согласно которому каждый экологический фактор неодинаково влияет на разные функции организма;...
-
Закономерности действия экологических факторов - Экологический фактор
Понятие условий экология заменила понятием фактора. Любой организм в среде своего обитания подвергается воздействию самых разнообразных климатических,...
-
Основные приспособления к действию неблагоприятных факторов - Экологический фактор
Организмы, живущие в разных частях своего ареала, имеют различные приспособительные особенности, поэтому виды с широким географическим распространением...
-
Последствия глобального потепления - Экологические проблемы современного мира
Глобальное потепление является одним из наиболее значимых последствий антропогенного загрязнения биосферы. Оно проявляется как в изменении климата, так и...
-
ПОТЕРИ ТЕПЛА ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ - Экологический аудит и региональные экологические проблемы
Основными потребителями тепловой энергии являются промышленные предприятия и жилищно-коммунальное хозяйство. Для большинства производственных...
-
Проблемы экологической безопасности
Развитие промышленности, транспорта, энергетики, индустриализация сельского хозяйства привели к тому, что антропогенное воздействие на окружающую среду...
-
Среда обитания и экологический (лимитирующий) фактор - Предмет и задачи экологии
Среда - это все, что окружает организм и прямо или косвенно влияет на его состояние, развитие, рост, выживаемость, размножение и т. д. Среда каждого...
-
Огромную роль в развитии экологических идей сыграл немецкий ученый А. Гумбольдт (1769-1859), заложивший основы биогеографии. В книге "Идеи географии...
-
Среда обитания организма - это совокупность абиотических и биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы...
-
Глобальные экологические проблемы современности - Глобальные экологические проблемы
Новое время человечество, с точки зрения отношений с природной средой, начало практически под тем же знаком, и всю свою историю - существование...
-
Методы решения экологической катастрофы - Экологические проблемы лесов и лесопользования
Основными задачами охраны леса являются его рациональное использование и восстановление. Все большее значение приобретают мероприятия по охране леса...
-
Заключение - Экологические проблемы современного мира
В заключении можно сказать, что восстановление здоровой окружающей среды связано с коренными политическими, экономическими, социологическими...
-
В этой главе рассмотрим последствия негативного влияния человека на окружающую среду: на атмосферу, гидросферу, почвы, растительный и животный мир....
-
МАШИННАЯ ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВ - Экологические проблемы почв Ставропольского края и пути их решения
В последнее время в технической литературе появился термин машинная деградация почвы. Так назван комплекс вредных последствий массированного воздействия...
-
Закон РБ № 1982-XІІ "Об охране окружающей среды" от 26 ноября 1992 г. определяет экологический аудит как независимую комплексную документированную...
-
Современные предпосылки формирования экологической политики в Крыму - Экологические проблемы Крыма
В настоящее время в Крыму имеется ряд обстоятельств, препятствующих или затрудняющих решение экологических проблем. 1. Идет период первоначального...
-
Водообеспеченность и основные водные проблемы - Экологические проблемы водных ресурсов
Мировые запасы пресной воды составляют 34 980 тыс. км3, а ежегодно возобновляемые (суммарный годовой сток рек) - 46 800 км3 в год. Современное полное...
-
Основные загрязняющие вещества. - Автотранспорт как экологическая проблема
Сажа - тонкий, высокодисперсный, однородный порошок углерода, химически инертен, вызывает раздражение, общие хронические заболевания, обладает...
-
Особенности правового режима атмосферного воздуха - Современные проблемы охраны природы
Объектом регулирования в рамках права окружающей среды является не воздух вообще, а атмосферный воздух. Закон "Об охране атмосферного воздуха - " не...
-
Углеводородные системы - нефть, продукты ее переработки и газоконденсаты оказывают комплексное негативное воздействие на все компоненты окружающей среды....
-
Энергия воды, океанических и термальных вод - Экологические проблемы энергетики
Энергия, выделяемая при Волновом движении масс воды в океане, Действительно огромна. Средняя волна высотой 3 м несет примерно 90 кВт энергии на 1 м2...
-
Кто не любит отдыхать на природе? Но не все после приятного времяпрепровождения убирают за собой. Люди часто разбрасывают мусор в лесу, тем самым ухудшая...
-
ЗЕМЛЕУСТРОИТЕЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ - Анализ экологических проблем
Многие законы природы до конца не познаны. Человек пока не научился адекватно реагировать на экологические проблемы. Однако дорогу осилит идущий. В 1997...
-
Экологические проблемы территории Москвы
С первых шагов своего развития человек воздействовал на окружающую среду. На заре развития человеческого общества, в мезолите и палеолите воздействие...
-
Основные загрязняющие компоненты воздуха закрытых помещений, их источники и роль в развитии патологий человека Качество воздушной среды определяется...
-
Существование любого биоценоза возможно только при постоянном притоке энергии. По существу, вся жизнь на Земле существует за счет энергии солнечного...
-
Некоторые исследователи придавали физическому окружению решающее значение в развитии личности. Известный социолог Питирим Сорокин в нескольких работах,...
-
Заключение - Экологические особенности строительства дорог
В настоящее время Правительством РФ, Минтрансом РФ, Госкомприродой России, Российскими транспортными инспекциями, Правительством г. Москвы и др....
-
65% токсичных выбросов автомобилей приходится на отработавшие выхлопные газы, 20% - на картерные газы, 14% - испарение бензина. Если бы двигатели...
-
Биологические, в том числе пищевые, ресурсы планеты обуславливают возможности жизни человека на Земле, а минеральные и энергетические служат основой...
-
Охрана окружающей среды при строительстве, содержании и эксплуатации автомобильных дорог В зонах, прилегающих к автомобильным дорогам, особенно с...
Особенности действия физических мутагенов - Мутация как экологическая проблема