ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Проникновение ядов в клетку и действие их на протоплазму и другие элементы из "Химическая защита растений Издание 2" Рассматривая клетку как первичный объект действия яда, следует иметь в виду, что по существующим представлениям любая клетка растительных и животных организмов, бактерий и простейших имеет очень тонкий внешний покров, который носит название цитоплазматической мембраны. В состав этой мембраны входит три слоя толщиной около 25А. Наружный и внутренний слои состоят из молекул белков, расположенных в один ряд. В состав среднего слоя входят молекулы липидов, располагающихся в два ряда. Цитоплазматическая мембрана обладает избирательной проницаемостью для различных веществ. Она легко пропускает в клетку одни вещества, в том числе и яды, но более или менее сильно задерживает другие. [c.15] Проникновение веществ через цитоплазматическую мембрану зависит от состава, строения и свойств вещества. [c.15] Большие различия в этом отношении проявляются в обширной группе неэлектролитов. Некоторые неэлектролиты проникают в клетку очень быстро (например, многие спирты), другие, напротив, в клетку не проникают (трисахариды и др.). [c.15] Установлено, что скорость проникновения в клетку органических веществ возрастает с удлинением углеводородной цепи в молекуле, с увеличением числа метиловых, этиловых и фениль-ных групп. С введением в молекулу гидроксильных или аминных групп скорость проникновения ее падает. Скорость проникновения органических веществ в клетку зависит от их растворимости в липидах. Легко проникают в клетку липофильные вещества. [c.15] Проницаемость цитоплазматической мембраны для минеральных веществ обусловлена резкими отличиями минерального со-с тава клетки от минерального состава среды, в которой она находится. [c.15] На проницаемость цитоплазматической мембраны для различных веществ могут существенно влиять окружающие условия. Определенное значение имеют pH среды, свет и другие виды лучистой энергии, температура. Известны факты увеличения проницаемости цитоплазматической мембраны растительных клеток при освещении. Повышение температуры приводит к ускорению проникновения различных веществ в клетку. [c.15] Однако проницаемость цитоплазматической мембраны зависит не только от непосредственного действия внешних факторов, от физико-химических свойств окружающей клетку среды, но и от внутреннего физиологического состояния самой клетки. [c.15] В настоящее время предполагается наличие различных форм (механизмов) прохождения веществ через цитоплазматическую мембрану. Оно может происходить вследствие простой диффузии веществ через поры мембраны по концентрационному градиенту или прохождения растворенного вещества через поры мембраны с потоком растворителя. Липофильные вещества могут диффундировать в клетку благодаря растворению их в липидной фазе мембраны. [c.16] Проникновение веществ в клетку может осуществляться не только путем диффузии через цитоплазматическую оболочку, как это описано выше. Оно может происходить вследствие соединения с химическими комплексами мембраны. Предполагают, что в ней имеются особые соединения — переносчики, роль которых сводится к транспорту веществ с одной стороны мембраны на другую. Специфичность связи вещество — переносчик и определяет специфичность проницаемости. По современным представлениям, таким образом проникают в клетку сахара и аминокислоты. [c.16] Эту форму проникновения веществ в клетку характеризуют как транспорт через цитоплазматическую мембрану. В некоторых случаях такой транспорт сопровождается не только образованием соединений проникающих веществ с химическими комплексами цитоплазматической мембраны, но и затратой энергии, выделяющейся в процессе клеточного метаболизма. В этом случае он характеризуется как активный транспорт . [c.16] Большинство пестицидов является высокомолекулярными веществами, относящимися к различным классам органических соединений — хлорированным углеводородам жирного ряда или ароматического ряда, сложным эфирам фосфорной, тио- и ди-тиофосфорной кислот, карбаминовой и дитиокарбаминовой кислот, простым эфирам. Так как они, как правило, хорошо растворяются в жирах и липоидах, можно предполагать, что они легко проникают в клетку через цитоплазматическую мембрану при простой диффузии. Легко в клетку могут, по-видимому, проникать минеральные пестициды (соли ртути, меди, железа, цинка, кальция и др.) в виде недиссоциированных молекул или в виде ионов. [c.16] Скорость проникновения веществ через цитоплазматическую оболочку при диффузии зависит от их растворимости в липидах и от размеров молекул. Чем выше растворимость вещества, те.м быстрее проникает оно в клетку, а при равной растворимости медленнее проникает то вещество, молекула которого крупнее. [c.16] Проникнув в клетку, ядовитые вещества изменяют ее физико-химические свойства (поверхностное натяжение, осмотическое давление). Они вступают во взаимодействие с белковыми и другими компонентами клетки, изменяют активность ферментов и процессы обмена веществ. В результате этого происходит нарушение нормального физико-химического состояния протоплазмы и физиологических функций клетки. При определенных условиях это нарушение приводит к летальному исходу. [c.17] При всех различиях характера и условий воздействия на клетку разных химических веществ в ней происходят сходные изменения. Так, изменяются физико-химическое состояние протоплазмы, ее вязкость, отношение к красителям. Изменения физико-химического состояния протоплазмы заключаются в том, что коллоидные частицы агрегируют в более крупные образования. Это снижение дисперсности сопровождается дегидратацией— уменьшением сродства частиц к воде. Нередко происхо-дит образование многочисленных вакуолей, что свидетельствует об изменении отношения клеточных коллоидов к воде. [c.17] При изменении нормального физико-химического состояния протоплазмы изменяется отношение ее,к красителям. Некоторые красители (нейтральный красный, метиленовый синий, тионин и др.), проникнув в нормальную клетку, оставляют цитоплазму и ядро неокрашенными. В животной клетке они откладываются в цитоплазме в виде мелких гранул или же связываются с некоторыми клеточными включениями. В растительной клетке эти красители гранул не образуют и обычно накапливаются в клеточной вакуоли. Цитоплазма и ядро и здесь остаются бесцветными. При повреждении любой клетки распределение в ней красителя нарушается. Прежде всего парализуется способность клетки откладывать краситель в цитоплазме в виде гранул. Одновременно цитоплазма и ядро приобретают сродство к красителю и начинают все более и более прокрашиваться. [c.17] При относительно небольших дозах воздействия в начальной стадии, затрагивающей лишь некоторые белковые компоненты протоплазмы, происходит усиление обмена веществ в клетке и ускорение протекающих в ней процессов. Изменение белка в таком случае может служить импульсо.м к выполнению той или иной функции, свойственной данному виду клеток. [c.18] При более интенсивном воздействии изменения достигают большей глубины и охватывают протоплазму в целом. При этом может создаться обстановка, несовместимая с выполнением физиологического акта. Тогда стимулирующее раздражение перейдет в повреждающее. Последнее вначале будет обратимым, и по удалению фактора воздействия белки протоплазмы вновь вернутся к исходному состоянию. [c.18] Для обозначения состояния обратимого повреждения клетки Д. Н. Насоновым и В. Я- Александровым был предложен термин паранекроз. [c.18] Скорость ликвидации паранекроза после снятия повреждающего воздействия зависит от характера и глубины последнего, от природы клеточных элементов. В оптимальных случаях явные признаки паранекроза могут исчезать уже через 10 минут. При более серьезных нарушениях возврат к норме требует более длительного срока. При еще более сильном повреждении, обусловленном нарастанием сил воздействия, изменение клеточного белка станет необратимым, наступит некроз, т. е. гибель клетки. [c.18] Значение денатурационной теории заключается в том, что она устанавливает единство процессов возбуждения и повреждения живой клетки, а в токсикологии — единство процессов стимуляции и отравления, при котором одно и то же вещество, взятое в сравнительно небольших дозах, может оказывать стимулирующее, а в больших дозах — отравляющее действие наживой организм. [c.18] Вернуться к основной статье