На
початку ХХ століття були спроби використовувати різні фактори зовнішнього
середовища для отримання індукованих мутацій. Але на протязі довгого часу всі
спроби були марними, почали навіть припускати, що мутації виникають виключно
під впливом внутрішніх факторів, повністю автономно і абсолютно незалежно від
впливу зовнішнього середовища.
Для спростування цієї хибної думки
вирішальними були перші ж успіхи, які, нарешті, були отримані у дослідах,
спрямованих на отримання індукованих мутацій за допомогою дії різними факторами
зовнішнього середовища.
Перші
індуковані мутації отримані в 1920 році академіком Надсоном у деяких бактерій
та грибів під впливом променевої енергії (Х-проміння, еманція радію). Після
проведення дослідів, виявилося, що виникають такі мутації, які різко підвищують
життєздатність організму. Але виявлялися і летальні мутації, які призводили до
загибелі організму. А отримувати тільки якісь певні, корисні мутації не
вдавалось. Характер мутацій був спонтанним і непередбачувальним.
Після
дослідів по опроміненню організмім для отримання індукованих мутацій, вчені
зацікавилися механізмом дії радіоактивного випромінення.
Спочатку,
коли з мутагенних факторів були відомі в основному рентгенівське, або
Х-проміння,припускалося, що зміна будови генів і розриви хромосом викликаються
проходженням іонизуючої частинки, в результаті якого в хромосомах виникає
іонизація — електрони вибивються з одних атомів і приєднуються до інших, що
призводить до утворення позитивних і негативних іонів.
В наслідок цього в молекулі ДНК
виникають різні перегрупування, які призводять до зміни в будові генів та
точковим мутаціям, а у крайніх випадках призводять до поперечних розривів
хромосом та появі частинок (фрагментів) хромосом. При такому тулмаченні
механізму виникнення мутацій гени розглядалися як мішені, влучення в які
викликає появу точкових мутацій та хромосомних абберацій. Прихильники такого
тулмачення механізму появи мутацій, відомого під назвою “теорія мішені”,
вважали, що мутації завжди катастрофічний процес, який відбувається практично
миттєво, і наводили розрахунки ймовірності винекнення мутації головним чином на
основі встановлення розмірів “мішені” та дози опромінення іонизуючої радіації,
використаної для опромінення організму.
Інші
ж дослідники пропонували, як альтернативну “теорії мішені”, гіпотезу вільних
радикалів. Згідно цієї гіпотези, вирішальну роль для утворення індукованих
мутацій має непряма дія рентгенівського проміння (а також інших форм іонизуючої
радіації), викликаюча появу в поживному середовищі (наприклад грунті) чи в
клітинах живих організмів появу вільних радикалів типу ОН та НО2 .
Ці вільні радикали можуть взаємодіяти як з молекулами ДНК хромосом, так і з
молекулами цитоплазми клітини та молекулами поживного середовища, змінюючи їх.
А такі змінені молекули в свою чергу взаємодіють з молекулами ДНК, призводячи
до змін в їх будові.
Результати
цієї взаємодії значною мірою залежить від того, яким запасом енергії володіють
вільні радикали. В тих випадках, коли ця енергія значна, виникають сильні зміни
в будові иолекул ДНК, призводячі до летальних мутацій чи до розлому хромосом. В
тих випадках, коли енергія вільних радикальів незначна, то їх взаємодія з
молекулами ДНК призводить до появи видимих точкових мутацій. На користь цій
гіпотезі говорить те, що умови при яких проводилося опромінення (температура,
наявність чи відсутність вільного кисню тощо), значною мірою впливають на
частоту винекнення індукованих мутацій
Особливо
яскраво гіпотезу вільних радикалів підтверджувала поява індукованих мутацій у
деяких мікроорганізмів після вирощування їх в поживному середовищі, яке попередньо
було піддано опроміненню великими дозами іонизуючої радіації. В цих випадках
індуковані мутації могли виникнути тільки під дією вільних радикалів поживного
середовища, які виникли під час його опромінення.
На
согоднішній день найбільш ймовірним є те, що індуковані мутації виникають як в
результаті безпосередньої іонизації атомів в молекулі ДНК іонизуючими
частинками, так і в результаті взаємодії з молекулами ДНК вільних радикалів,
виникаючих під впливом опромінення в ядерному соці, в цитоплазмі клітини и
навіть в поживному середовищі. Але всеж у винекненні індукованних мутацій
найбілш важливу роль, напевно, відіграють вільні радикали.
Коли
було встановленно, що винекнення индукованих мутацій може бути спричинено не
тільки рентгенівським промінням, але також і іншими видами іонизуючої радіації
(наприклад гамма-проміння, ультрафіолетове проміння), багато вчених-дослідників
приступили до порівняльного аналізу і вивченню якісних особливостей індукованих
мутацій, виникаючих під впливом різних мутагенних факторів.
Експерементально
доведено, що одним з найсильніших мутагенів є радіоактивне опромінення. Вплив радіоактивного
проміння на живий організм характеризується дозою опромінення. Поглинутою дозою
опромінення називається відношення поглинутої енергії іонізуючого проміння до
масси опроміненої речовини. У міжнародній системі одиниць СІ поглинуту дозу
радіації виражають у греях. Один грей дорівнює поглинутій дозі опрмінення при
якій опроміненій речовені масою 1 кг. Передається енергія 1 Дж.
Природний
фон радіації (космічне проміння, радіоактивність навколишнього середовища і
тіла людини) за рік становить дозу опромінення приблизно 2*10-3 Гр. на
людину. Міжнародна комісія у справах радіаційного захисту встановила для тих,
хто має справу з випроміненням, гранично допустиму дозу на рік 0,005 Гр. Доза
опромінення в 3-10 Гр. смертельна, якщо вона прийнята за короткий час.
Враховуючи
згубну для всього живого дію радіоактивного випромінення, під час роботи з
джерелом радіації (радіоактивні ізотопи, реактори тощо) потрібно вживати
заходів для радіаційного захисту всіх людей, які можуть потрапити в зону дії
проміння.
Найбільшою
техногенно-екологічною катастрофою є аварія на Чорнобильській АЕС. В наслідок
цієї катастрофи у навколишнє середовище потрапила величезна кількість радіоактивних
речовин. В наслідок їх дії у всіх мешканців Землі в тій чи іншій мірі відбулися
непередбачувальні (можливо навіть згубні) мутації, які вже согодні призводять
до народження неповноцінних дітей, збільшенню захворювань на рак та інших
важких хвороб. Якщо не вжити заходів то подальший вплив радіації може настільки
змінити генотип людини (та інших живих організмів), що від попередньої людини “нічого
не залишиться” — вона перетвориться на мутанта. А чи корисно це буде, чи ні
согодні сказати важко. Тому краще запобігти цьому.
Другие работы по теме:
Понятие живого вещества
Живое вещество В элементном составе живого вещества преобладают 4 элемента: водород, углерод, кислород, азот. Они являются главными элементами живого вещества. Эти элементы - биофильные. Кроме того, наиболее распространены элементы, находящиеся в начале периодической системы элементов Менделеева, а элементы середины и конца таблицы распространены мало.
Гидросфера
Гидросфера — это водная сфера нашей планеты, совокупность океанов, морей, вод континентов, ледниковых покровов. Общий объем природных вод составляет близко 1,39 млрд км3.
Экосистемы
Любой вид, любая популяция и даже отдельная особь живут не изолированно от среды своего обитания, а напротив, испытывают многочисленные взаимные влияния. Живые организмы влияют друг на друга.
Биологическое и социальное в человеке 2
«Человеческий ребенок в момент рождения не человек, а только кандидат в человека.» (А. Пъерон) Человек - это высшая ступень живых организмов на Земле, субъект общественно-исторической деятельности и культуры, в котором биологическое и социальное начало тесно взаимосвязаны. Новорожденный с биологической точки зрения - человек, а с социальной точки зрения -только кандидат в человека.
«Эволюция»
Примечание: презентация сдается на электронном носителе, а реферат на бумажном в файловой папке
Коровка изменчивая
Введение 1 Описание 2 Экология 3 Изменчивость 3.1 Hippodamia variegata doubledayi 3.2 Hippodamia variegata variegata Список литературы Коровка изменчивая
Дарвин 2
АРВИН (Darwin) Чарлз Роберт (1809-1882), английский естествоиспытатель, создатель дарвинизма, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1867). В основном труде «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859), обобщив результаты собственных наблюдений (плавание на «Бигле», 1831-36) и достижения современной ему биологии и селекционной практики, вскрыл основные факторы эволюции органического мира.
ГИА биология 2010 кодификатор
Государственная (итоговая) аттестация 2010 года (в новой форме) по БИОЛОГИИ обучающихся, освоивших основные общеобразовательные программы Кодификатор
Изменчивость природных популяций
Эволюция– это наследственное изменение свойств живых организмов в ряду поколений. Какие факторы делают эволюцию возможной? Как и почему меняются свойства живых организмов? Что обеспечивает устойчивое воспроизведение этих свойств в ряду поколений?
Развитие эволюционных учений
. Материалистическая концепция Дарвина. Мутации, их роль в эволюции живых организмов. Интеграция дарвинизма и генетики в синтетической теории эволюции.
Химия белков
Живой организм характеризуется высшей степенью упорядоченности составляющих его ингредиентов и уникальной структурной организацией, обеспечивающей как его фенотипические признаки, так и многообразие биологических функций.
Ароморфозы. Идеоадаптации. Общая дегенерация
Развитие органического мира шло по пути появления все более и более сложно организованных организмов. Наряду с этим сохранились и процветают примитивные группы живых организмов (бактерии, простейшие, кишечнополостные и пр.).
Живая система
Живая система в условиях Земли - это открытая система состоящая из органических в-в и их компонентов, основными из которых являются белки и нукл. кислоты, обладающая единым метоболизмом, который обеспечивает её саморегуляцию и самовоспроизведение.
Натрий
Натрий (лат. Natrium), Na, химический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номер 11, атомная масса 22,98977; относится к щелочным металлам.
Грегор Мендель и его исследования
Text Text Наследственность -это св-во живых организмов сохранять и передавать в ряду поколений характерные для вида особенности строения, функционирования и развития.
Бесполое размножение организмов
Graphics Бесполое размножение организмов Graphics При бесполом размножении потомки развиваются из одной материнской клетки или группы клеток (части материнского организма). При бесполом размножении потомки развиваются из одной материнской клетки или группы клеток (части материнского организма).
Цитология
- наука о клетке. Предмет цитологии- клетки многоклеточных животных и растений, а также одноклеточных организмов, к числу которых относятся бактерии, простейшие и одноклеточные водоросли. Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции внутриклеточных структур, функции клеток в организме животных и растений.
Биология 2
Биоло́гия — наука о жизни (живой природе), одна из естественных наук, предметом которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле.
Развития биологии
Биология как наука Термин биология (от греч. биос - жизнь, логос - наука) введен в начале в 1802 независимо Ж.-Б. Ламарком и Г. Тревиранусом для обозначения науки о жизни как особом явлении природы. С этого момента можно говорить о биологии как о комплексной науке, хотя ее история восходит к глубокой древности.
Создание клеточной теории
Создание клеточной теории Рубеж 30-х и 40-х годов XIX в. ознаменовался фундаментальным обобщением, получившим название клеточной теории. Говоря о достижениях естествознания первой половины и середины XIX в., Ф. Энгельс на первое место выдвигал "три великих открытия": наряду с доказательством сохранения и превращения энергии и эволюционной теорией Дарвина, Энгельс назвал клеточную теорию. "Покров тайны,— писал он,— окутывавший процесс возникновения и роста и структуру организмов, был сорван.
Углеводы 6
Углеводы – обширный наиболее распространенный на Земле класс органических соединений, входящих в состав всех организмов и необходимых для жизнедеятельности человека и животных, растений и микроорганизмов. Углеводы являются первичными продуктами фотосинтеза, в кругообороте углерода они служат своеобразным мостом между неорганическими и органическими соединениями.
Теория Ч. Дарвина
Чарльз Дарвин в своем основном труде "Происхождение видов путем естественного отбора" (1859), обобщив эмпирический материал современной ему биологии и селекционной практики, использовав результаты собственных наблюдений во время путешествий.
Роль углеводов в жизнедеятельности человека
Углеводы – обширный наиболее распространенный на Земле класс органических соединений, входящих в состав всех организмов и необходимых для жизнедеятельности человека и животных, растений и
Генетика
Р.Ш. Шамшутдинов, 10 «б», школа № 10 Доклад на тему: «Генетика» Генетика по праву может считаться одной из самых важных областей не только биологии, но и всей науки, оказывающей существенное влияние на жизнь и развитие человечества.
Специфика и взаимосвязь естественнонаучной и гуманитарной культуры
2. Макромир: Концепции классического естествознания. 2 Микро-, макро- и мегамиры. В настоящее время изучение естественной науки сконцентрировано на трех главных фронтах: 1) изучение очень большого - (занимается астрономия, астрономы наблюдаютвсе более отдаленные объекты и пытаются составить представление о том, как выглядит населяемый нами мир в макрокосмосе); 2) изучение очень малого - (представляет собой мир атомов.
Эволюционная теория Ч. Дарвина
Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина. Целостное учение об историческом развитии органического мира. Основные положения эволюционного учения. Нарастание многообразия видов естественных групп, то есть систематическое дифференцирование видов.
Эволюционные факторы
1. НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ — свойство организмов повторять в ряду поколений сходные типы обмена в-в и индивид. развития в целом. Обеспечивается самовоспроизведением материальных единиц Н. - генов, локализованных в специфич. структурах ядра клетки (хромосомах) и цитоплазмы. Вместе с изменчивостью Н. обеспечивает постоянство и многообразие форм жизни и лежит в основе эволюции живой природы.
Строение биополимеров
Оказывается, можно провести интересную аналогию с элементами, выполняющими схожие функции у живых организмов и государств.
Биология
Биология — наука о живой природе. Ее название произошло от греческих слов «биос» — жизнь и «логос» — наука.