химический каталог




Введение в химическую экотоксикологию

Автор В.А.Исидоров

кие агенты или клетки и реагировать на них передачей сигналов внутрь своей клетки. Таким образом, в качестве рецептора может выступать отдельная структурная единица протеиновой мембраны клетки или даже определенной биомолекулы - фермента, нуклеиновой кислоты и т. п.

Проникновение в организм химикатов-ксенобиотиков, способных связываться с определенными рецепторами, приводит к блокированию нормального метаболизма либо к его изменению, например ускорению или замедлению передачи нервного импульса. Такое связывание может иметь следствием возникновение картины острого или хронического отравления, приводить к тератогенезу (внутриутробным заболеваниям, вызывающим в процессе индивидуального развития уродство) и канцерогенезу (возникновению и развитию злокачественных опухолей).

Для того чтобы ксенобиотик мог связываться с определенным рецептором, он должен обладать некоторым структурным сходством с "обычным" метаболитом, например нейромедиато-ром. При этом большое значение имеет пространственное строение, в том числе оптическая активность молекулы (оптические изомеры, как правило, обладают различной биологической активностью). Например, из двух энантиомеров адреналина один проявляет стимулирующий эффект гораздо сильнее, чем другой (схема 7).

54

Схема 7. Ориентация энантиомеров адреналина на рецепторах мембраны нервной клетки (Паасивирта, 1991)

Как видно из этого рисунка, рецептор мембраны нервной клетки содержит следующие структурные единицы:

анионный центр (фосфатная группировка), связывающий аминогруппу адреналина путем переноса протона (Р-ОН) —» (-NHR);

активный центр X, связывающий НО-группу адреналина;

плоскость, ориентирующую бензольное кольцо молекулы адреналина.

Другой пример такого же влияния стерических факторов на биологическую активность дает взаимодействие изомерных морфинов с рецепторами клеток головного мозга: обезболивающее действие оказывает только природный (-)-энантиомер. Аналогичным действием обладает структурно близкий морфину пефидин.

Адреналин, норадреналин, допамин и ацетилхолин относятся к числу основных нейромедиаторов, передающих нервный импульс рецептору, с которым они связываются. Механизм действия таких нейромедиаторов можно проследить на примере передачи нервного импульса между нейронами - клетками головного мозга, отделенными друг от друга синаптической щелью (схема 8).

Связанный белком и находящийся в пресинаптическом пузырьке нейрона ацетилхолин (ACh) высвобождается из него под действием нервного импульса и мигрирует через пресинаптиче-скую мембрану и синапс. Связавшись с рецептором постсинап-тической мембраны другого нейрона, он изменяет ее электрический потенциал и тем самым участвует в формировании импульса. Выполнивший таким образом свою роль ACh должен быть "снят" с рецептора, что и осуществляется ферментом аце-тилхолинэстеразой (AChE). "Коэффициент полезного действия" AChE составляет 106 - 107, т. е. каждая из его молекул за 1 мс может расщепить в среднем 50 молекул ACh. В результате образуются неактивный холин и анион уксусной кислоты. Ресинтез

55

Их структурное сходство с ацетилхолином заключается в наличии замещенной аминогруппы и отстоящей от нее на расстоянии 0,7 нм другой полярной группы (атом кислорода гид-роксильной или сложноэфирной группы, атом азота пиридинового кольца). Прямым холинэргическим действием обладают также некоторые пестициды на основе мочевины.

Косвенное холинэргическое действие проявляют соединения, способные присоединяться к рецептору фермента AChE и блокировать таким образом гидролиз ACh. К ним относятся инсектициды севин и диметоат. Особенно высокой токсичностью обладает инсектицид алдикарб, относящийся к числу супертоксикантов (соединения, ЛД50 которых находится на уровне 1 мг/кг и менее).

ацетилхолина из этих фрагментов происходит под действием другого фермента - ацетилкоэнзима А (АСЕА).

^ N i

N сн3

Таким образом, в передаче импульса участвуют рецепторы постсинаптической мембраны, молекулы AChE и АСЕА; блокировка любого из них ксенобиотиком приводит к нарушению описанного цикла. При этом выделяют прямой и косвенный холинэргический эффекты. Первый связан с присоединением к рецептору постсинаптической мембраны природных или искусственных холинэргических соединений. К числу природных относятся алкалоиды никотин, мускарин и физостигмин.

о I СНз

си,

СНз

ацетнлхолян

н3с

/СНз f*CH3

сн3

НзС „ СНз

I II

I Н

0=С—NH

\

СНз

физостигмин

56

4

ОСОБО ОПАСНЫЕ ЭКОТОКСИКАНТЫ

4.1. ВВЕДЕНИЕ

Проблемы, связанные с наблюдаемыми нарушениями эво-люционно сложившихся химических равновесий, носят крупнорегиональный или глобальный характер. Как было показано, такие изменения, особенно отчетливо проявившиеся в последние 50 лет, обусловлены деятельностью человека.

Однако для большинства людей химико-экологические проблемы предстают не как изменение климата, уровня солнечной радиации у земной поверхности или увеличение окислительного потенциала атмосферы, а в более доступных наблюдению формах. К

страница 17
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

Скачать книгу "Введение в химическую экотоксикологию" (0.90Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
корзина 101 роза купить
Фирма Ренессанс лестницы для дачи на второй этаж дешевые - оперативно, надежно и доступно!
кресло ch 201
индивидуальное хранение одежды

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)