Спицына Т.П. Основы токсикологии - файл n1.doc

приобрести
Спицына Т.П. Основы токсикологии
скачать (5921 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc5921kb.08.07.2012 19:20скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14


Министерство образования и науки Российской Федерации
ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический

университет»

Т.П. Спицына

ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИИ

Утверждено редакционно-издательским советом

в качестве учебного пособия для студентов специальности 250201 и магистров направления 554205 очной формы обучения

Красноярск, 2011

Спицына, Т.П. Основы токсикологии: учебное пособие для студентов специальности 250102 и магистров направления 554205 очной формы обучения / Т.П. Спицына. – Красноярск: СибГТУ, 2011. – 175 с.


Рецензенты: канд. биол. наук Л.Н. Скрипальщикова (Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН);

канд. биол. наук О.П. Ковылина (методический совет СибГТУ).

В пособии даны теоретические аспекты токсикологии. Рассматриваются токсиканты биологического и синтетического происхождения. Особое внимание уделяется экологическим проблемам, возникающим при применении токсичных веществ.


Отв. редактор профессор П.И. Аминев

Редактор РИЦ С.К. Патюкова

Подписано в печать 18.10.2011. Формат 60Ч84 1/16.

Усл. печ. л. 10,75. Тираж 60 экз. Изд. № 3/33

Заказ №
Редакционно-издательский центр СибГТУ

660049, Красноярск, пр. Мира, 82




© Спицына Т.П., 2011

© ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», 2011 г.

СОДЕРЖАНИЕ





СОДЕРЖАНИЕ 3

ВВЕДЕНИЕ 5

1. ВВЕДЕНИЕ В ПРЕДМЕТ 6

0.1. Предмет, содержание и практическое значение токсикологии. Место в естествознании 6

0.2. История развития токсикологии как науки 9

0.3. Основные термины и классификация видов химических воздействий организма на среду 14

Библиографический список к разделу 18

Контрольные вопросы к разделу 1 19

2. ТОКСИКАНТЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ 20

2.1. Бактериальные токсины 20

2.2. Микотоксины 25

2.2.1. Токсины грибов рода Penicillium 27

2.2.2. Токсины грибов рода Clavillis 30

2.2.3. Токсины грибов рода Aspergillus 31

2.2.4. Токсины грибов рода Fusarium 33

2.2.5. Токсины настоящих грибов (Basidiomycetes) 35

2.3. Токсины высших растений 40

2.3.1. Химические средства защиты у растений 41

2.3.2. Фитонциды 46

2.3.3. Фитонциды и защита растений от болезней 54

2.3.4. Алкалоиды 58

2.3.5. Гликозиды 67

2.3.6. Кумарины 72

2.3.7. Таннины 73

2.4. Токсины животных (зоотоксины) 75

2.4.1. Тип членистоногие. Подтип хелицеровые. Надкласс насекомые. Класс паукообразные 76

2.4.2. Тип членистоногие. Подтип хелицеровые. Надкласс насекомые. Класс открыточелюстные 81

2.4.3. Тип хордовые. Подтип позвоночные. Надкласс челюстноротые. Класс костные и хрящевые рыбы 87

2.4.4. Тип хордовые. Подтип позвоночные. Надкласс четвероногие. Класс земноводные 89

2.4.5. Тип хордовые. Подтип позвоночные. Надкласс четвероногие. Класс пресмыкающиеся. Подотряд змеи 92

2.4.6. Тип хордовые. Подтип позвоночные. Надкласс четвероногие. Класс птицы и млекопитающие 96

2.4.7. Заключение: токсины растений и животных 99

Библиографический список к разделу 101

Контрольные вопросы к разделу 2. 102

3. СИНТЕТИЧЕСКИЕ ТОКСИКАНТЫ (ПЕСТИЦИДЫ) 104

Общие сведения 104

Классификация пестицидов 105

Особенности применения и использования пестицидов 110

Неорганические соединения пестицидов 113

Органические соединения пестицидов 115

Нефтяные масла 115

Хлорорганические углеводороды 116

Фосфорорганические пестициды 121

Производные арилоксиалкилкарбоновых кислот 127

Анилидопиримидины 129

Имидазолиноны 129

Производные мочевины 131

Нитрометилен-гетероциклические соединения (неоникотиноиды) 133

Препараты растительного, бактериального и грибного происхождения 134

Пиретрины 135

Пиретроиды 137

Аттрактанты 140

Репелленты и антифиданты 142

Хемостерилянты 143

Авермектины 144

Ювеноиды 147

Ингибиторы синтеза хитина 150

Бактериальные препараты 152

Воздействие пестицидов на экосистемы 153

Библиографический список к разделу 162

Контрольные вопросы к разделу 3. 163

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 165

ПРИЛОЖЕНИЕ А. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 167

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ПЕРЕЧЕНЬ КЛЮЧЕВЫХ СЛОВ 168

ПРИЛОЖЕНИЕ В. РАСТЕНИЯ, ФИТОНЦИДЫ КОТОРЫХ УНИЧТОЖАЮТ НАСЕКОМЫХ 169

ВВЕДЕНИЕ



Цель данного учебного – методическая помощь студентам в изучении дисциплины «Основы токсикологии». В изложении материала пособиия учтена специфика специальности студентов и знаний, полученных ими при изучении интегральных дисциплин.

Деятельность человека приобрела свойства биогеохимического общепланетарного процесса и изменила привычную среду обитания. Глобальной проблемой является опасное загрязнение окружающей среды, без решения которой невозможно устойчивое развитие экономики. Это порождает обоснованное беспокойство в связи с нарастающими нарушениями экологических процессов и экологического баланса во многих регионах биосферы. Для понимания механизмов поддержания и нарушения экологического равновесия в природе (или устойчивости экосистем) большое зна­чение имеет быстро накапливающаяся информация на стыке таких сопряженных дисциплин, как «Эко­логия», «Биохимия», «Химия», «Медицина», «Физиология», «Этология», «Энтомология», «Зоология», «Фитопатология», «Токсикология», «Биофизика» и т. д. Таким образом, рассмотрение основ токсикологи в данном курсе имеет междисциплинарный характер.

Дисциплина «Основы токсикологии» включена в учебный план специализации «Защита леса» для подготовки студентов по специальности 250102 Лесное хозяйство и для магистров направления 554205 Лесная энтомология, фитопатология и защита растений очной формы обучения. Предмет читается студентам пятого курса и магистрам первого курса, ознакомившихся с химией, фитопатологией, энтомологией, экологией и технологией защиты леса.

Настоящее учебное пособие предназначено для подготовки грамотных специалистов в области теории и практики применении токсичных веществ. Учащиеся должны знать основные понятия и вещества, используемые в токсикологии; уметь оценивать уровень биологической устойчивости природных экосистем с позиции разумного применения пестицидов. Особое внимание уделяется экологическим проблемам, возникающим при применении токсичных веществ.

Учебное пособие содержит следующие разделы: «Введение в предмет», «Токсиканты биологического происхождения» и «Синтетические токсиканты». Для контроля усвоения материала учащимися в конце каждого раздела приводится контрольных список вопросов, по которым они могут подготовиться, используя литературу из библиографического списка в конце учебного пособия для сдачи зачета.
  1. ВВЕДЕНИЕ В ПРЕДМЕТ




0.1.Предмет, содержание и практическое значение токсикологии. Место в естествознании



Жизнь современного человека неразрывно связана с биоло­гически активными соединениями. В зависимости от того, в ка­ком количестве воздействует на организм то или иное соедине­ние, оно может являться или лекарством, или ядом. Средневеко­вому врачу Парацельсу (1493 – 154I гг.) принадлежат слова: «Все есть яд. Ничто не лишено ядовитости. И только доза отличает яд от лекарства».

Ядами называют вещества биогенного и минерального происхождения или продукты химического синтеза, вызывающие отравления в малых количествах.

Многие лекарственные препара­ты становятся ядами при передозиров­ке. Так, например, увеличение лечеб­ной дозы сердечного гликозида стро­фантина в 2,5 – 3 раза уже приводит к отравлению. В то же время такой яд, как мышьяк, в малых дозах является лекарственным препаратом. Лечебным действием обладает и известное отрав­ляющее вещество времен Первой ми­ровой войны – иприт1. Иприт, разбав­ленный в 20 тысяч раз вазелином, применяется при лечении псориаза.

Самые распростра­ненные вещества могут стать опасны­ми и вызвать отравление, когда вво­дятся в непривычно больших количе­ствах. Даже увеличение концентрации в организме хлорида натрия или вдыхание чистого кислорода может привести к тяжелым последствиям.

Специалистам по защите растений необходимы знания о составе, механизмах действия и возможных последствиях использования пестицидов. Например, использование такого инсектицида, как ДДТ без детального исследования его возможных экотоксических эффектов, привело к деградации многих водных экосистем Америки.

Токсикология (от греч. toxicos – служащий для смазывания стрел и logos – понятие, учение) – наука, изучающая физические и химические свойства ядов, меха­низмы их действия на живые организмы, признаки отравлений, изыскивающая средства их профилактики и лечения, а также формы полезного использования токсического действия ядов.

Основным понятием современной токсикологии является токсичность. В об­щей форме токсичность можно определить как способность хи­мических веществ, действуя на биологические системы немеханическим путем, вызывать нарушение работоспособности, заболевание или даже смерть.

Вещества существенно различаются по токсичности. Чем в меньшем количестве химический агент способен вызывать повреждение биосистемы, тем он токсичнее. Теоретически не существует соединений, лишенных токсичности. При тех или иных условиях всегда обнаруживается биологический объект, реа­гирующий повреждением, нарушением функций, гибелью на действие ве­щества в определенных дозах. Вот почему токсикология – наука о токсичности, свойстве, присущем практически всем химическим веществам окружающего нас мира естественного и антропогенного происхождения.

Токсическим процессом называется воздействие, приводящее к повреждению биологических систем. В основе токсического действия лежит взаимо­действие вещества с биологическим объектом на молекулярном уровне.

Механизмом токсического процесса называется химизм взаимодействия токсиканта и биологического объекта на молеку­лярном уровне.

Таким образом, предметом изучения токсикологии является токсичность и токсический процесс.

Практическое значение токсикологии

Сегодня в повседневный обиход прочно вошли синтетические полимеры, по­явились ядовитые техногенные вещества. На их основе изготавли­ваются многие ткани, одежда, обувь, посуда, мебель, строительные и облицовочные материалы, лекарства, моющие и чистящие средства, косметические и парфюмерные изделия, растворители, краски и т.п. (известно около 100 млн. таких соединений).

В 70-е гг. XX в. выяснилось, что, так как большинство этих веществ являются новыми, очень сложно предугадать их эффект для здоровья человека и каков будет ответ организма.

Эффект вредного воздействия новых синтетических веществ может быть обнаружен не сразу, причем к моменту обнаружения бывает уже слишком поздно. Например, число курящих в США с 1920 до 1950 г. росло катастрофически, а предупреждение Минздрава США о вреде курения появилось лишь в 1964 г. Так же было и с печально известным пестицидом ДДТ, за открытие инсектицидных свойств которого Пау­лю Мюллеру была присуждена Нобелевская премия (1948 г.). О том, что оно является канцерогеном, мутагеном, эмбриотоксином, нейротоксином, иммунотоксином, изменяет гормональную систему, вызывает анемию и болезни печени, стало известно через 20 лет.

Пестициды – еще один класс синтетических химических веществ, широко используемых последние 50 лет в защите лесных насаждений. Потери, которые несет лесное хозяйство от вердных насекомых, огромны, и их устранение – одна их задач этой отрасли. Однако природное равновесие очень хрупко, и поэтому в условиях широкого применения синтетических химиче­ских соединений одной из главных задач токсикологии является поиск методов, позволяющих предсказывать возможные последствия и оцени­вать потенциальный риск применения химикатов.

В современном естествознании выделяют следующие направления ток­сикологии:

  1. Теоретическая токсикология (экспериментальное моделирование), которая изучает за­кономерности поступления, превращения, выведения ядов из организма (токсикокинетика, токсикодинамика);

  2. Профилактическая токсикология (гигиеническая) – нормирование вредных факторов, встре­чающихся на производстве, в быту, в медицине. Выделяют коммунальную, промышленную, сельскохозяйственную, пищевую, бытовую и пр. виды токсикологии;

  3. Клиническая токсикология является основой теоретической базы для осуществления организации помощи при отравлениях. В эту группу входят наркологическая, лекарственная, промышленная, клини­ческая токсикология и клиническая наркология (токсикомания);

  4. Специальные виды токсикологии:

    • физиология и токсикология животных и растений имеют большое значение для решения многих проблем ветеринарии, животноводства и зоотехники; результаты развития физиологии и токсикологии позволяют прогнозировать биологическую активность веществ и используются в промышленной биотехнологии, агрохимии, фармакологии, экологии;

    • агрономическая – раздел токсикологии, который относится к ядам, применяемым для защиты растений;

    • военная;

    • авиационная;

    • космическая;

    • подводная;

    • судебная;

    • экотоксикология – новое направление современной токсикологии.

Таким образом, современная токсикология решает широкий круг задач с привлечением знаний и методов исследований многих смежных наук, особенно медицины, общей и органической химии, биохимии, физиологии, иммунологии, генетики, экологии и т.п. Данный курс рассматривает невоторые виды специальной токсикологии.

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14


Министерство образования и науки Российской Федерации
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации