Методические указания к лабораторно-практическим занятиям для студентов специальности 1-33 01 06 -экология сельского (стр. 3 из 4)
®плоды®семена, исключения встречаются редко. Элементы химического состава семян проявляют постоянство и находятся под сильным генетическим контролем, а соотношение химических элементов соответствует потребности проростка гетеротрофа. Отмечено, что растения имеют физиологические механизмы, делающие их толерантными к токсичности металла. Они не связаны с поглощением, но связаны с внутренней детоксикацией. Выделяют 3 основные стратегии накопления тяжелых металлов растениями в зависимости от их содержания в почве ( рис. 1,2,3).
 |
1.Аккумуляторы – растения, у которых наблюдается накапливание тяжелых металлов в надземной части при высоком или низком их содержании в почве.
Рис.1. Аккумуляторы: Кр– концентрация тяжелых металлов в растении,
Кп – концентрация тяжелых металлов в почве.
2. Индикаторы – растения, у которых концентрация тяжелых металлов в надземной части прямо связана с их концентрацией в почве);
 |
Рис 2. Индикаторы: Кр и Кп – то же, что и на рис.1.
 |
3. Эксклюдеры– растения, у которых концентрация тяжёлых металлов в побегах поддерживается постоянно низкой в широком ранге почвенных концентраций до критического значения в почве.
Рис.3. Эксклюдеры: Кр и Кп –то же , что и на рис. 1.
У аккумуляторов местами детоксикации служат побеги, у эксклюдеров – корни. Абсолютные металлоденты, накапливающие металлы в себе, даже при низком содержании в почве являются аккумуляторами. А те, которые разделяются на толерантные и нетолерантные рассы, на загрязненных почвах часто ведут себя как эксклюдеры. Для каждого тяжёлого металла существует свой механизм детоксикации, и устойчивость к одному тяжёлому металлу не связана с устойчивостью к другому. Возможны следующие механизмы защиты от действия тяжёлых металлов в растениях:
1)образование сложных соединений с различными органическими веществами;
2) накопление в вакуолях;
3) удаление через клеточную стенку (мембранный транспорт).
При изучении естественных популяций частота встречаемости устойчивых растений приблизительно равна 2 шт/1000 (2%). Причиной появления их могут быть мутации, однако вследствие жёсткого давления отбора эти формы могут размножаться за 1–2 поколения. Установлена наследственность детерминирования накопления металлов для каждого экотипа.
Ход работы.
1.Растения в горшочках поместить в пластиковые изоляторы.
2.Одеть средства защиты (резиновые перчатки, халаты, респираторы).
3.С помощью лабораторного опрыскивателя растения в изоляторах равномерно обработать растворами токсикантов.
4.Изоляторы закрыть и поместить в культуральную комнату.
5. Снять результаты через 2 недели после закладки эксперимента.
6.Результаты занести в табл. 5.
7. Сделать выводы.
Т а б л и ц а. 5. Влияние тяжелых металлов на рост и развитие растений in vivo
Вариант
Масса растения, г
Листья
Корни
Количество, шт.
Мас-са, г
Размер, см2
% повреждений
Мас-са , г
Дли-на, см
Количество, шт.
%
повреждений
| Ва - ри - ан- ты | Параметры популяции дождевых червей | |||||||||
| До эксперимента | После эксперимента | |||||||||
| Длина, см | Мас- са, г | Коли- чество, шт. | Цвет | Активность, % | Длина, см | Мас-са , г | Количество, шт. | Цвет | Активность, % | |
Шкала активности: 5– повышенная активность; 4– нормальная (100 % живых); 3 –удовлетворительная (ниже нормы) – единичные мертвые;
2 – пониженная (слабая) – 30 % мертвых; 1– низкая (наличие мертвых особей более 50%); 0–отсутствие живых особей.
Работа 7. Воздействие токсических веществ на теплокровные организмы
Материалы и оборудование: пинцеты, скальпели, зажимы, вата, марля, парафин, соли тяжелых металлов, спирт, эфир, хлороформ, чашки Петри, пробирки, стаканы на 100, 200, 500 мл, мерные цилиндры, шпатели, ножницы, препаровальные иглы, шприцы, халаты, резиновые перчатки, бинокуляры, осветители, пластиковые емкости на 2л, маркеры, дистиллированная вода.
Порядок проведения патологоанатомической экспертизы
теплокровных животных
1. Производится фронтальный разрез от ректальной области до ключицы (сверху вниз).
2. Откидывается кожный лоскут, производится вскрытие грудной клетки по хрящевым тканям грудины.
3. Грудная клетка раскрывается, изымаются лёгкие с трахеей, анатомируются на предмет изучения прижизненных и посмертных изменений.
4. Препарируется сердце и коронарные сосуды для выявления патологии.
5.Производится удаление диафрагмы и брюшной стенки для доступа к брюшной полости.
6. Изымается и изучается пищевод с желудком, толстый и тонкий кишечник, прямая кишка. При необходимости дополнительной экспертизы подозрительные участки органов консервируются для более подробного изучения.
7. Изучаются на предмет патологии печень, мочевыводящая система, выявляются изменения в половых органах, кровеносной системе (костный мозг, селезёнка).
8. При подозрении воздействия на нервную систему и головной мозг производится трепанация черепа. Делается предварительный круговой надрез в области височного шва черепа, откидывается кожный лоскут. Производится вскрытие черепной коробки, изучаются мягкие оболочки мозга на предмет патологии. Мозг изымается для выявления глубинных патологий. Для изъятия мозга разрезаются все нервные узлы, идущие к нему.
9. Производится вскрытие позвоночника, изъятие спинного мозга и исследование его на предмет патологии.
Ход работы.
1. Подготовить лабораторных мышей и рассадить их в пластиковые емкости.
2. Обработать корм раствором токсикантов.
3. Обнажить кожу от меха.
4. На кожу брюшной части нанести раствор экотоксиканта, через сутки обработку повторить.
5. Животным скармливать загрязненный корм в течение 7 дней.
6. По результатам проведения патологоанатомической экспертизы сделать выводы о воздействии токсических веществ на организм и заполнить табл. 7. и 8.
Т а б л и ц а 7. Воздействие экотоксикантов на теплокровные организмы
| Вариант | Изменение поведения | Изменение внешнего вида | Изменения внутренних органов | |||
| До | После | До | После | До | После | |
Т а б л и ц а 8. Видоизменения внутренних органов под воздействием
экотоксикантов
| Вариант | Сердце | Лёгкие | Желудок с кишеч- ником | Печень | Селезенка | Поло- вые органы | Головной мозг | Поч- ки |
Работа 8. Воздействие алкалоидов
НА теплокровные организмы
Алкалоиды – вещества растительного происхождения, чаще всего циклические либо гетероциклические, содержащие амино - либо имино-группу, обладающие выраженным биохимическим действием на организм теплокровных и человека.
Воздействие наркотиков на теплокровных и человека. Действующее начало гашиша и марихуаны – тетрагидроканнобинол (ТГК); попадая в организм, он концентрируется в области лимбической системы, которая называется ещё мозгом внутренних органов – в ней расположены центры удовольствия. Угнетающее действие ТГК распространяется на секрецию
-аминомасляной кислоты, которая выполняет в нервной системе тормозящую функцию. В высших отделах мозга тормозящие функции становятся меньшими по сравнению с простыми возбуждениями. При наркотическом отравлении усиливается приток в кору больших полушарий импульсов от чувствительных окончаний внутренних органов. В обычном состоянии большая часть этих импульсов задерживается подкорковыми структурами мозга и не воспринимается сознанием. В данном же случае обрушивающийся на мозг поток беспорядочных сигналов дезорганизует психику. Эти сигналы, переплетаясь с реальностью, приводят к возникновению галлюцинаций. Более мощный галлюциноген по сравнению с ТГК –диэтиламид лизергиновая кислота (ЛСД–25) и диметилтриптамин, к ним происходит привыкание с 2–3 приёмов. Основа их действия на лимбическую систему – сходство с медиатором серотонином. Химическое строение молекулы мескалина (получают из кактуса лофофор) близко к строению молекулы серотонина – одного из медиаторов нервной системы. Эмоциональный подъём и эйфорию способны вызвать препараты, близкие по строению к адреналину и медиатору норадреналину. Наиболее известен эфедрин и психостимулятор фенолин.