Мутагенное загрязнение окружающей среды

3.7. Вредное влияние мутагенов, алкоголя, наркотиков, никотина на генетический аппарат клетки. Наследственные болезни человека

Мутагенное загрязнение окружающей среды

Способность к мутированию — свойство гена. Каждый ген мутирует сравнительно редко, что имеет определенное биологическое значение, обеспечивая относительное постоянство видов и их приспособленность к окружающей среде.

 Установлена зависимость мутаций от физиологического состояния клетки, режима питания, температуры и других естественных факторов.

При воздействии ряда химических веществ (иприта, этиленамина, колхицина и др.), радиоактивных изотопов, ионизирующих излучений, ультрафиолетовых и рентгеновских лучей и др. количество мутаций увеличивается в сотни раз и возрастает прямо пропорционально их дозе.

Мутагены

                    факторы, вызывающие мутации у живых организмов:

       • физические мутагены (излучения, температура);

       • химические мутагены (токсичные вещества);

       • биологические мутагены (вирусы).

Общие свойства мутагенов:

 • универсальность — способность вызывать мутации во всех живых организмах;

 • отсутствие нижнего порога действия — способность вызывать мутации даже в очень малых дозах;

 • спонтанность (ненаправленность) возникающих мутаций.

Употребление алкоголя, наркотиков, никотина, некоторых лекарственных препаратов, равно как и воздействие различных мутагенов, оказывает вредное влияние на генетический аппарат клетки.

Особенно опасны мутации в половых клетках, которые могут передаваться из поколения в поколение.

В этом плане особенно актуальны мероприятия по защите окружающей среды от загрязнения мутагенами, а для предупреждения и профилактики наследственных заболеваний человека — медико-генетическое консультирование семейных пар.

Медицинская генетика – раздел антропогенетики, изучающий наследственные заболевания человека, их происхождение, диагностику, лечение и профилактику.

Основным средством сбора информации о больном является медико-генетическое консультирование. Оно проводится в отношении лиц, у которых среди родных наблюдались наследственные заболевания.

Цель – прогноз вероятности рождения детей с патологиями, либо исключение возникновения патологий.

Наследственные заболевания, передаваемые потомкам:

– генные, сцепленные с Х-хромосомой – гемофилия, дальтонизм;

– генные, сцепленные с У-хромосомой – гипертрихоз (оволосение ушной раковины);

– генные аутосомные: фенилкетонурия, сахарный диабет, полидактилия, хорея Гентингтона и др.;

– хромосомные, связанные с мутациями хромосом, например синдром кошачьего крика ( частичная моносомия по короткому плечу 5-й хромосомы (5p-). Синдром обусловлен делецией короткого плеча 5-й хромосомы. У детей с этой хромосомной аномалией отмечается необычный плач, напоминающий требовательное кошачье мяуканье или крик);

– геномные – поли– и гетероплоидия – изменение числа хромосом в кариотипе организма.

Полиплоидия – двух– и более кратное увеличение числа гаплоидного набора хромосом в клетке. Возникает в результате нерасхождения хромосом в мейозе, удвоения хромосом без последующего деления клеток, слияния ядер соматических клеток.

Гетероплоидия (анеуплоидия) – изменение характерного для данного вида числа хромосом в результате их неравномерного расхождения в мейозе.

Проявляется в появлении лишней хромосомы (трисомия по 21 хромосоме ведет к болезни Дауна) или отсутствии в кариотипе гомологичной хромосомы (моносомия).

Например, отсутствие второй Х-хромосомы у женщин вызывает синдром Тернера, проявляющийся в физиологических и умственных нарушениях. Иногда встречается полисомия – появление нескольких лишних хромосом в хромосомном наборе.

Методы генетики человека.

Генеалогический – метод составления родословных по различным источникам – рассказам, фотографиям, картинам. Выясняются признаки предков и устанавливаются типы наследования признаков.

Типы наследования: а) аутосомно-доминантное, б) аутосомно-рецессивное, в) сцепленное с полом наследование.

Человек, в отношении которого составляется родословная, называется пробандом.

Близнецовый. Метод изучения генетических закономерностей на близнецах. Близнецы бывают однояйцовые (монозиготные, идентичные) и разнояйцовые (дизиготные, неидентичные).

Цитогенетический. Метод микроскопического изучения хромосом человека. Позволяет выявить генные и хромосомные мутации.

Биохимический. На основе биохимического анализа позволяет выявить гетерозиготного носителя заболевания, например носителя гена фенилкетонурии можно выявить по повышенной концентрации фенилаланина в крови.

Популяционно-генетический. Позволяет составить генетическую характеристику популяции, оценить степень концентрации различных аллелей и меру их гетерозиготности. Для анализа крупных популяций применяется закон Харди-Вайнберга.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5c1369c1eaf0a500aa6a15f0/37-vrednoe-vliianie-mutagenov-alkogolia-narkotikov-nikotina-na-geneticheskii-apparat-kletki-nasledstvennye-bolezni-cheloveka-5c62c2e7ad73a000adfe3280

Вредное влияние мутагенов, алкоголя, наркотиков, никотина на генетический аппарат клетки

Мутагенное загрязнение окружающей среды

На генетический аппарат клетки оказывают негативное влияние разные стороны асоциального поведения. Так, при употреблении алкогольной продукции, никотина и наркотиков, а также отдельных лекарств, в генетическом аппарате возможно появление различных перестроек. Очень опасны мутации, затрагивающие половые клетки, так как их генетический ресурс способен передаваться по наследству. 

Мутагенами именуют особую группу факторов, способных вызывать появление мутаций у живых существ. 

Мутаген — вещества, вызывающие изменения в ДНК, генов

Самыми крупными категориями мутагенов служат:

  • биологические (вирусы);
  • химические (токсины);
  • физические (температура, излучения).

Мутагенам присущи следующие свойства:

  • ненаправленный характер мутирования;
  • активность в небольших количествах; 
  • универсальность воздействия на живое.

Если человек длительное время болеет вирусными инфекциями, дышит и вкушает токсичные соединения, а также подвергает свое тело различным воздействиям, то в его организме повышается риск мутирования генов. Мутации стимулируют риск развития в теле онкологических заболеваний.

Защита среды от загрязнения мутагенами

После выявления отрицательного воздействия мутагенов на все живое, человек всерьез задумался о защите окружающей среды от этих опасных факторов. На сегодняшний день мерами защиты человеческого организма и природы от вредных мутагенных воздействий являются:

  1. Изъятие с последующей нейтрализацией мутагенных факторов.
  2. Создание в промышленности безотходных технологий с замкнутыми циклами производства.
  3. Прохождение тестирования на наличие мутагенных свойств пестицидами и фармацевтическими препаратами.
  4. Выведение устойчивых сортов растений, способных произрастать без применения средств химзащиты.
  5. Применение в сельском хозяйстве биологических средств защиты вместо химических.

С целью снижения темпов мутационного процесса в природе и человеческом организме принято решение применять антимутагены (соединения, снижающие частоту мутаций). Установлено более 200 природных синтетических соединений:

Их действие позволяет нейтрализовать мутагены по отношению к молекулам ДНК либо снимать повреждения ДНК, вызванные мутагенными частицами. Наиболее известными антимутагенными свойствами обладают:

  • дневной свет;
  • витамины;
  • серотонин;
  • глутамин;
  • каротин. 

Защититься от вредных мутагенов помогают иммунные свойства организма.

Поэтому рекомендуется приниматься как можно раньше за лечение хронических заболеваний организма, способных ослаблять иммунитет и усиливать действие мутагенов.

Во взрослом состоянии рекомендуется периодически очищать печень травяными сборами, способными биотрансформировать вредные вещества. Среди таких сборов особенно полезны:

  • володушка золотистая;
  • расторопша пятнистая. 

Не рекомендуется пить разные медикаментозные средства, не проконсультировавшись предварительно с врачом. Особенно следует опасаться антибиотиков! При возникновении необходимости их приема рекомендуется параллельно принимать медикаменты с полезными бактериями, обеспечивающими защиту от мутагенов. 

Усилению вредного действия мутагенов способствуют «комутагенамы», к которым относят:

  • отдельные фармакологические препараты;
  • кофеин;
  • гельминтные токсины.

Отдельные пищевые добавки также могут вызывать развитие в организме мутаций. Это:

  • натриевый нитрит (Е250);
  • натриевый цикламат (Е952);
  • сахарин (Е954);
  • аспартам (Е 951);
  • натриевый глутамат (Е621).

Не рекомендуется употреблять часто и в больших количествах пищу, богатую данными соединениями. Вредное мутагенное влияние на человеческий геном усиливает современное состояние биосферы. Поэтому человек должен остановить загрязнение биосферы мутагенами!

Выявление источников мутагенов в окружающей среде (косвенно) и оценка возможных последствий их влияния на собственный организм

Источники мутагенов способны оказывать косвенное влияние на окружающую среду и здоровье человека. Рассмотрим основные категории данных опасных соединений и особенности их воздействия:

В бытуВыраженной мутагенностью обладают красители для волос, бытовая химия и отдельные продукты питания. Для защиты организма от этих веществ необходимо меньше употреблять в пищу «сомнительных» продуктов питания, а моющие средства использовать в перчатках.
На производствеМутагенное воздействие на производстве способно проникать в человеческий организм посредством пищеварительного тракта, кожи и легких. Наиболее опасными признаны следующие соединения: стирол, эпоксидные смолы, эпихлоргидрин, хлоропрен и винилхлорид. Поэтому люди, работающие с такими веществами, одевают специальные средства защиты и раньше уходят на заслуженный отдых.

Смотри также:

Источник: https://bingoschool.ru/manual/287/

Что такое мутагены, и как они влияют на организм?

Мутагенное загрязнение окружающей среды

Ежедневно человеческий организм подвергается воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды. Многие из них так или иначе сказываются на состоянии здоровья и, что очень важно, влияют на будущее поколение. Одним из самых пагубных факторов является мутаген. Что такое мутаген? И какое влияние он оказывает на человека или иной организм? Давайте рассмотрим это.

Определение

Это понятие довольно часто находится на слуху у современного человека, но мало кто знает, что такое мутаген.

Так называют некоторую совокупность факторов, которая оказывает серьезное влияние на организм и влечет за собой определенные мутации, иными словами — наследственные изменения.

Впервые мутации были получены во время экспериментальной работы, в процессе которой на дрожжи воздействовали изучением такого радиоактивного элемента, как радий.

Мутагены — это определенный набор факторов, который воздействует на организм, внося изменения в структуру генетического аппарата. Эти изменения могут наблюдаться на разных уровнях: от генных до хромосомных.

Учитывая то, что мутагены — это множество факторов, их можно подразделить на:

  • Физические.
  • Биологические.
  • Химические.

Физические

Что такое мутагены физического характера? Это определенные факторы, которые включают в себя воздействия различного рода излучений. Последние могут быть как электромагнитными, так и ионизирующими.

В природе существуют свои собственные фоны излучений, которые, не превышая определенный уровень, не приносят вреда организму. Однако, если порог подобного процесса в окружающей среде поднимется, это может привести к мутациям. Кроме того, сильное радиоактивное излучение провоцирует лучевую болезнь и даже летальный исход.

Также к физическим факторам можно отнести температурный режим, а точнее, его резкие перепады, аномально высокие или низкие показатели.

Химические

Химические факторы, среди прочих, наиболее распространены в окружающей среде. Источниками мутагенов такого характера могут служить:

  • Продукты нефтяной переработки.
  • Некоторые из лекарственных препаратов.
  • Многие химические пищевые добавки.
  • Некоторые представители пестицидной группы.
  • Растворители органического происхождения.
  • Кислоты и щелочи.

Также к химическим факторам можно отнести определенную группу вирусов, нуклеиновые кислоты которых оказывают мутагенное воздействие.

Пагубное влияние многих соединений было обнаружено сравнительно недавно, менее ста лет назад. За этот период было открыто огромное количество веществ, которые окружают человека в повседневной жизни и приводят к мутационным изменениям.

Химические мутагены опасны также и тем, что одновременно с развитием мутаций они могут оказывать канцерогенное влияние, то есть провоцировать образование злокачественных и доброкачественных опухолей.

Биологические

Биологические мутагены представлены зачастую многими вирусами, проникающими в организм и влияющими на образование мутаций. К таким факторам можно отнести такие распространенные вирусы, как корь и грипп. Они могут провоцировать такое явление, как наследственная изменчивость.

К мутагенам биологического характера можно отнести продукты распада и обмена веществ и некоторые антигены, попадающие в организм.

Биологические мутагены могут быть представлены так называемыми транспозонами. Это определенные участки ДНК, способные к такому явлению, как передвижение и размножение вне генетической структуры.

Также к биологическим факторам, воздействующим на организм, можно отнести некоторых представителей растительного мира. Например, безвременник осенний.

Влияние мутагенов на организм

Огромное количество мутаций, которые человек накопил за годы эволюции естественным путем, хранятся в генотипе так называемым генетическим грузом. Многие из них были полезны и поспособствовали определенным эволюционным продвижениям. Однако вредные накопленные мутации стали причиной множества генетических и наследственных болезней.

Что такое мутаген в нашей жизни? Это наше постоянное окружение. Плохая экологическая ситуация, загрязненность воздуха химическими веществами, продукты и бытовые приспособления, содержащие в своем составе мутагены, негативно влияют на организм человека, способствуя развитию генетических аномалий в организме и, как следствие, возникновению различных дефектов у нового поколения.

Многократно увеличенное количество мутагенов формирует огромное число мутаций, которые популяция не в состоянии переработать эволюционным путем. Этот факт может поставить сообщество организмов под угрозу вымирания.

Мутагены влияют не только на появление новых особей с несколько иной структурой генетической системы, но также способствуют появлению у ныне живущих организмов склонности к различного рода серьезным заболеваниям, например, онкологии.

Источник: Navolne

Источник: https://klevo.net/chto-takoe-mutageny-i-kak-oni-vlijajut-na-organizm/

Генетическое загрязнение и его возможные последствия

Мутагенное загрязнение окружающей среды

Негативное антропогенное воздействие на природу привело к созданию новой отрасли науки – экологии. Отдельным типом загрязнения окружающей среды эта наука выделяет биологическое заражение. Наибольшее количество споров среди экологов в данной сфере вызывает генетическое загрязнение и его возможные последствия.

Биологическое загрязнение

Термин появился в начале 80-х годов 20 века и означает процесс, при котором в окружающую среду попадают патогенные организмы, вредящие всему живому, в том числе и человеку.

Источники биологического загрязнения:

  • промышленные предприятия (пищевые, фармакологические), использующие биотехнологии;
  • сточные воды;
  • разработки бактериологического оружия;
  • повышение уровня радиации;
  • химическое загрязнение;
  • пандемии и борьба с вирусами, приводящая к генетическим изменениям;
  • развитие генной инженерии.

Примеры негативного антропогенного влияния, в результате которого произошло биологическое загрязнение окружающей среды:

  1. В 70-80-х годах 20 века в СССР и странах Западной Европы была сделана попытка вырастить дрожжи на биологическом материале с целью использования в качестве корма для животных. Урон населению (болезни, инвалидность) был настолько велик, что предприятия закрыли.
  2. В 1972 году принята Конвенция о биологическом оружии, запретившая его разработки. Однако до сих пор обнаруживаются факты, доказывающие, что несанкционированные разработки подобного оружия продолжаются.
  3. Радиационные катастрофы и испытания оружия привели к всплеску мутаций не только микроорганизмов и животных, но и людей.

С 90-х годов 20 века биологическую опасность стала представлять генная инженерия. Возник термин «генетическое загрязнение».

Генетическое загрязнение окружающей среды генно-модифицированными культурами

Продолжаются ожесточенные споры ученых-экологов по вопросу о том, насколько опасен этот тип загрязнения.

Сторонники негативного влияния генетических экспериментов отмечают риски:

  • нарушение равновесия природных экосистем;
  • исчезновение редких видов растений и животных;
  • «заражение» генетической информацией диких растений;
  • изменение генофонда некоторых видов растений и животных;
  • вмешательство в генофонд человека.

В 1995 году в США были сделаны первые посадки генно-модифицированных (ГМ) сельскохозяйственных культур. В них были встроены гены других растений, вирусов, бактерий, животных. Именно этот факт — начало генетического загрязнения.

По оценкам экспертов, эти и последующие посевы привели к серьезным изменениям окружающей среды. Экспериментаторам не удалось ограничиться одним полем там, где были посеяны ГМ культуры, несмотря на буферные зоны.

В процесс вмешались природные факторы:

  • пыльцу ГМ растений разносило ветром;
  • опыление насекомыми, особенно пчелами;
  • при перевозке семена рассеивались по обочинам дороги и местам стоянок;
  • семена падали в землю и там оставались, давая урожай на следующий год.

Так произошло генетическое загрязнение окружающей среды.

Когда пыльца с ГМ растения попадала на дикорастущее, происходил перенос генов — поток. Именно поток генов, по мнению ученых, может уничтожить дикие растения: в Южной Африке – кукурузу, в Азии – рис.

У ГМ растений есть ген, устойчивый к химическим веществам, используемым для борьбы с сорняками. С проблемой столкнулись канадские фермеры после пяти лет использования ГМ семян.

Сорняки, выросшие на таких полях, не реагировали на привычно применяемые гербициды, поэтому пришлось увеличить количество химикатов.

Однако сохраняется опасность создания «супер-сорняка», с которым невозможно будет справиться.

Современный подход

В начале 21 века принято говорить о двух видах сельского хозяйства: промышленном (допускающем использование ГМ культур) и органическом. Появились территории, где запрещено выращивание ГМ сельскохозяйственных культур: графства Калифорнии, где производят виноград для изготовления вина.

В 1998 году в Европе введен запрет на посевы ГМ растений, однако он был частично снят.

По данным на 2015 год 28 стран выращивали ГМ растения. В продаже появился ГМ лосось, а ГМ микроорганизмы стали использоваться в производстве сыров и йогурта.

Несмотря на опасность, темпы расширения посевов ГМ культурами возрастают, особенно в развивающихся странах. Лидером производства остается США: засеяно около 70 млн. гектаров полей.

Эксперты утверждают, что большая часть запасов сои, хлопковых и зерновых культур в мире – генно-модифицированные.

Контаминация пищевых продуктов

У тех, кто заботится о своем здоровье, вызывает опасение контаминация — генетическое заражение кормов и продуктов, которые произрастают в окрестностях полей с ГМ культурами.

Исследователи доказали, что буферная зона для таких посевов должна быть очень велика, но даже большое расстояние не дает гарантии, что растения не будут контаминированы. То же опасение существует относительно меда, так как пчелы летают на большие расстояния.

Отмечая нарастание противодействия населения распространению ГМ продуктов, профессиональное сообщество Американских Академий провело исследование.

Ученые взяли за основу факт, что в Северной Америке ГМ растения выращиваются давно, а в Европе — почти не произрастают.

В результате сравнения данных о заболеваниях в США, Канаде и Европе было отмечено, что доказательства вреда ГМО отсутствуют, то есть ГМ культуры не вредны для здоровья.

Мутации микроорганизмов

Наиболее опасное явление — мутации микроорганизмов, поскольку у них перенос генов происходит очень быстро, это так называемый горизонтальный перенос. Угроза заключается в том, что ГМ растения имеют ген, который устойчив к антибиотикам.

Обретя такой ген, микроорганизмы станут невосприимчивы к воздействию, что сделает бесполезной применение антибактериальной терапии.

Об этом предупреждают ученые Британской Медицинской Ассоциации, выступая за отмену использования генов устойчивости к лекарствам из-за генетических последствий.

По всему миру увеличивается количество людей, согласных употреблять в пищу только «чистые» продукты, но доля их продаж невелика: в США — 2%, в Дании — 3%, во Франции — 0,5%.

В 2018 году страны Евразийского экономического союза обязали всех поставщиков отмечать на упаковках, есть ли в продукте ГМО. Однако этикетка «Без ГМО» не дает абсолютной гарантии их отсутствия.

Источник: https://musorish.ru/chto-takoe-geneticheskoe-zagryaznenie/

Медицина и здоровье
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: