9.4.5. Влияние на биологические мембраны и белково-ферментные cистемы [1, 5]
Продолжая рассмотрение последствия воздействия пестицидов на живые организмы на клеточном и молекулярном уровне, укажем на примеры их серьезного влияния на ряд других систем, в частности биологические мембраны и белково-ферментные системы.
В водоемах ХОП прежде всего поражают основу пищевых цепочек в любом водоеме – фитопланктон, многие виды которого в морских и пресных водах уже при концентрации ДДТ 0,01 мг/л сокращают интенсивность фотосинтеза на 2-50%, а при концентрации ДДТ 0,1 мг/л – на 80%.
Действие пестицидов многих классов – ХОП (ДДТ), дитиокарбаматов, галогенфенолов (в частности, ПХФ), нитрофенолов (например, динитрофенола), производных мочевины, соединений меди – сопровождается нарушением проницаемости биологических мембран [108, 109, 111]. Следовательно, нарушается вся нормальная работа клеток. В хлоропластах растений, обработанных такими пестицидами, как производные мочевины, тиадиазинона, пиридазинона и др., обнаружены нарушения ультраструктуры мембранных органелл [108, 111].
Есть много данных о действии различных пестицидов на биосинтез жирных кислот, каротиноидов, хлорофилла.
Многие гербициды нарушают синтез липидов. Среди них – галогеналкановые кислоты (например, ТХАН и далапон), нитрилы (например, иоксинил, дихлобенил), анилиды (алахлор, металохлор), нитрофенолы (в частности, диносеб), тиокарбаматы (эптам, диаллат, сульфаллат, бутилат, пебулат, вернолят), гетероциклические соединения (например, этофумесат) [108, 111, 635].
Тиокарбаматы
Некоторые пестициды (например, производные пиридазинона) блокируют биосинтез каротиноидов и тем самым могут вызвать фотоокисление хлорофилла в листьях растений [636].
Такие пестициды, как амипрофосметил, трефлан и оризалин (диримал), действуют на мембраны митохондрий так, что из этих органелл в цитоплазму выходит кальций. Повышение уровня кальция может подавлять формирование белковых микротрубочек, а следовательно, и образование митотического веретена. Окончательным итогом будет нерасхождение хромосом при митозе, т.е. крупные генетические нарушения [111].
При изучении воздействия на клетки некоторых пестицидов, нарушающих биоэнергетику мембран путем «отсасывания» на себя электронов из электронтранспортной цепи, обнаружены принципиально новые факты. Оказалось, что гербицид паракват (метилвиологен) способен принимать на себя электроны от редокс-переносчиков хлоропластной или микросомальной мембраны. В результате молекула параквата восстанавливается до соответствующего катион-радикала. Затем, в ходе дальнейших реакций образуется супероксиданион-радикал [637].
Многие пестициды подавляют функционирование электронтранспортной цепи в биомембранах, в результате чего нарушается энергообеспечение клетки. Так действуют производные мочевины, сим-триазиновые гербициды, диносеб (гебутокс), ротенон (деррис) и др. [111, 636].
Сим-триазины
Подавление переноса электронов может в свою очередь вызывать множественные последствия. Так, молекулы хлорофилла, не отдавая (как в норме) поглощенную световую энергию в электронтранспортную цепь, могут претерпевать необратимую фотодеструкцию. В итоге растение, обработанное пестицидами с подобным действием, теряет хлорофилл и погибает от хлороза [111].
Еще один аспект энергетики клетки, нарушаемой пестицидами, – окислительное фосфорилирование, т.е. синтез аденозин-трифосфорной кислоты (АТФ). Отрицательное воздействие на него могут оказывать такие пестициды, как ДНОК, диносеб и некоторые другие [111].
ФОП Карбаматы
ФОП и карбаматы способны ухудшать нормальный режим работы ферментов печени. Многие ФОП (тиофос и ряд других) подавляют функционирование очень важного для большинства живых организмов фермента холинэстеразы. Действие этого фермента подавляют также карбаматы [3, 111].
Изучение механизма биологического действия показало, что сим-триазины являются чрезвычайно эффективными ингибиторами клеточного деления и блокируют в растениях биосинтез необходимых для нормальной работы клеток аминокислот – валина и изолейцина [10, 81].
В заключение подчеркнем, что масштабы воздействия пестицидов на биологические мембраны и белково-ферментные системы до конца не осознаны.
| « Назад | Оглавление | Вперед » |