Тема Т2. Механізми самозахисту організмів від токсинів

2.1. Поняття про гомеостаз живих організмів

2.2. Механізми захисту клітини

2.3. Рівні захисту від токсинів

2.4. Будова клітини й функції її клітинних структур

2.5. Транспортні системи виведення

Ядро, клітинна мембрана, цитоплазма, рибосоми, комплекс Гольджи, лізосоми, мітохондрії. Транспортні системи виведення: зовнішні покриви, органи подиху, слина, нирки, продукти, слиз.

2.1. Гомеостаз - це стан рівноваги, що забезпечує сталість внутрішнього середовища організму.

У ході революції природа забезпечила живу речовину планети сучасними механізмами захисту, які дозволяють протистояти дії природних і антропогенних токсинів. Наприклад: тварини мають стійкість до смертельних отрут рослин. Жайворонки й перепелиці спльовують насіння отрутної целюти - надзвичайно отрутні рослини, особливо корінь 100 м - убивають корову, а 50-19 м щоб убити вівцю.

Багато птахів харчуються отрутними для людини рослинами. Кролики не сприйнятливі до отрут блідої поганки. Багато жучків їдять отрутну японську софору. Метелик-монарх накопичує у своєму тілі токсичні глікозиди з молочного соку рослин, тому стає не їстівної для ногих птахів і комах. Волохата гусениця поїдає отрутну траву «ежовник булистиый», накопичує в тілі токсини й стає отрутним.

Багато мідій можуть пропускати через порожнину тіла воду, що містить нафта в дуже високих концентраціях. Природа постачила їхньою високою стійкістю зябер і мантії до впливу нафти й здатністю виводити нафта із псевдо екскрементами.

Ті самі рослини проявляють себе по-різному стосовно видів. Наприклад: багато бобові, які нешкідливі для людини є сильною отрутою для риб і комах, тому що містять складну органічну сполуку.

Для людини вкрай токсична беладонна (беладона), але вона майже не токсична для собак, кішок, птахів і слабко діє на коней, собак і кози.

Отрутний для людини конвалія служить кормом для оленів і Алтайських оривов. Перший удар токсинів накопичується по самому динамічному середовищу, тобто клітинами й тканинами.

2.2. Серед безлічі захисних механізмів основними в клітині є два:

- метаболічна екскрекція, що дозволяє відвести якнайдалі від метаболічно активних (життєво важливих) центрів токсичних продуктів обміну речовин, а вторинні метаболіти (власні отрути) і тим надійно «сховати» їх на певний час або назавжди (звичайно у вакуолях або на клітинній мембрані)

- залучення в процеси метаболізму, тобто активне використання продуктів розмноження токсинів. Що надійшли в клітину поряд з 0

кінцевими й проміжними продуктами власного обміну речовин. Такий захист дозволяє клітині метаболізувати, тобто перетворити їх у нешкідливі речовини й використати на власні потреби. Цей механізм включає тільки при влученні токсинів, а в нормальному стані клітини він заблокований.

5). Ксенобіотики й продукти метаболізму віддаляються із клітин. Існують такі транспортні системи виведення токсинів: кров, лімфа, слиз, бруньки печінка, органи подиху, шкірні покриви.

Особливість і інтенсивність цих систем залежить від рівня організації організму. Залежно від хімічної природи токсинів сильно розрізняється механізм виведення.

Найбільш потужна система виведення - це бруньки й печінка. Наприклад, у бруньках людини втримується біля 4-х млн. нефронов, при цьому довга всіх брунькових канальцев досягає майже 100 км (1 каналец - 30-40 мм), а довга всіх капілярів близько 20 км. У печінці клітини обновляються найбільше швидко, тому що клітини печінки приймають на себе основний удар токсинів, які приносяться із кров'ю, яка омиває кишковик.

В організмі людини існує два типи систем виведення: підтримує чистоту внутрішнього середовища окремих органів, ін. Система очищає весь організм. Функції двох цих систем забезпечує мембранно-клітинний механізм.

Суть мембранно-клітинного механізму - виведення токсинів.

На внутрішній будові мембрани клітини перебувають спеціальні білки, які називаються білки-переносники (їх понад 200), які на початку роблять упізнання шкідливих речовин, а потім «зв'язують» їх. Далі у вигляді міцних комплексів токсична речовина виводиться з організму. Наприклад, через кров.

Незважаючи на високу ефективність систем очищення, організм може дати збій у тому випадку, коли токсичних речовин занадто багато й для їхнього зв'язування не вистачає білки-переносники.

В ін. випадку збій захисної системи може відбутися якщо по хімічній природі токсини такі, що можуть зруйнувати самі білки-переносники.

Винос токсинів із клітини здійснюється за допомогою ферменту, одні йз яких виводять підстави (тобто з'єднання які утворять негативно заряджені іони -ВІН група), а ін. катіони (з'єднання які утворять позитивно заряджені іони).

Найбільш потужні системи ферментів перебувають у клітинах печінки. Завдання цих клітин забрати токсини й не допустити їхнього включення в обмінні процеси в організмі.

Кров, що приділяється від кишечнику й надходить у печінку, несе велика кількість нітратів, пестицидів, важких металів і ін. забруднення, які надходять в організм із їжею й з водою.

Клітини печінки призначені для знешкодження токсинів, але іноді трапляються ситуації, коли продукти перетворення стають більше токсичними, чим вихідні ксенобіотики (фармпрепарати).

Якщо в організмі присутній надлишок мікроелементів, у клітині активізується синтез спеціальних білків, їхня молекулярна маса 10-15 тис., ці білки багаті SH- групами. Ці білки здатні швидко зв'язати в міцні комплекси велика кількість іонів важких металів, які можуть або вводити з організму або накопичуватися ньому. Наприклад, устриці, що живуть у берегів Тасманії, накопичують Zn у кількості до 10% від сухої маси свого тіла.

Деякі метали самі ініціюють синтез цих білків, так при забрудненні водного середовища кадмієм, у крабів активно відбувається синтез цих білків, але в той же час вони практично не зауважують високої концентрації міді й свинцю. Синтез металлотіонинів роблять стійкими до забруднення металами організми, рослини й тварини, але ця ж функція може сприяти нагромадженню токсинів по харчових ланцюгах, тобто в умовах високого забруднення водного середовища, це негативно позначається для тварин і людини, які на вищих щаблях трофічної піраміди. У цілому ж кількість накопичених у клітинах токсичних елементів залежить від змісту в них специфічних білків, сірковмісткі з'єднання й ліпіди. Так, миш'як активніше накопичується в тканинах утримуючі ліпіди.

У цілому не дивлячись на ефективну роботу спеціальних білків і ін. біохімічних структур клітини. Клітина яка накопичує токсини не гарантує захисту від токсинів організму в цілому, тому що очищення одних клітинних структур організмів і тканин , за рахунок нагромадження токсинів інших, не вирішує проблеми інтоксикації організму, а лише відтягає її на тривалий час. Крім того синтез спеціальних білків , тому надлишкова кількість важких металів може привести до порушення життєво важливих процесах у клітинах.

Роль води.

Усі процеси, у тому числі й детоксикація, у будь-якій клітині й у будь-якому організмі проходять із обов'язковою участю води. Вода в організмі людини займає майже 70% маси тіла. Баланс води в людському організмі:

- щодобові втрати на подих, з фекаліями й сечею, потовиділенням відповідно рівні 0,4 л, 1-1,5 л і 0,6 л;

- щодобове надходження з їжею, питвом і в результаті метаболічних процесів 6-7 л (у складі слини до 3-х л, шлункового соку до 3 л, жовчі - 0,5 л, кишкового соку до 2 л);

- в організмі людини є метаболічна вода (ендогенна), вона утвориться за рахунок окислювання жирів (з 100 г жиру - 107 г води) і вуглеводів (з 100г жиру - 55 г води). Завдяки цьому існують тварини, які взагалі не п'ють воду або можуть обходитися без її довгий час (верблюд - повне окислювання жиру 1 горба дає до 40 л води)

З огляду на більшу роль води в людському організмі, для підтримки гомеостазу людині необхідно в день споживати до 3 л чисті води. Експертами ООН установлено, що споживання брудної води викликає понад 2 тис. техногенних хвороб.

Контрольні запитання:

1. Що таке гомеостаз організму?

2. Які існують рівні захисту клітини від токсинів ?

3. Наведіть стислу характеристику клітинних структур.

4. Які є транспортні системи виведення токсинів з організму?

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Право самовизначення	\|	Тема Т3. Природні токсини

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.