8. Как провести оценку энергетического обмена в рамках физиологического подхода биотестирования. Суть подхода.

Суть физиологического подхода:

Фундаментальным показателем состояния организма является эффективность физиологических процессов. Под воздействием неблагоприятных условий механизмы поддержания гомеостаза могут быть нарушены, что приводит к состоянию стресса. Физиологический подход основан на исследовании эффективности гомеостатических механизмов, позволяет уловить присутствие стрессирующего воздействия раньше, чем многие обычно используемые методы.

Основные физиологические характеристики гомеостаза развития организма:

• Энергетическая стоимость физиологических процессов

• Темп и ритмика ростовых процессов

• Поведенческая активность

Энергетика физиологических процессов

• Наиболее экономичный энергетический обмен имеет место лишь при оптимальных условиях среды

• При оптимальных условиях организм находится на самом низком энергетическом уровне.

• Количество энергии, необходимое организму в единицу времени для обеспечения физиологических процессов, есть интенсивность энергетического обмена.

• При любых негативных изменениях среды обитания потребность в энергии будет увеличиваться

• На реализацию одного и того же физиологического процесса в неблагоприятных условиях организму требуется больше энергии из-за необходимости компенсации негативного воздействий среды

• Основной обмен отражает минимальный уровень потребления энергии, необходимый для обеспечения нормального функционирования организма при отсутствии каких-либо внешних воздействий.

• Максимальный обмен соответствует предельному количеству энергии, которое организм способен выработать в случае необходимости.

• Разность между этими величинами представляет энергетический ресурс адаптации конкретного вида животных.

Оценка энергетической стоимости роста по скорости потребления кислорода

1. Две группы рыб выращивают в эталонной и исследуемой воде.

2. Через день по нескольку рыб из каждой группы одновременно помещают в респирометр для измерения скорости потребления кислорода.

3. Энергетическая стоимость роста вычисляется делением интеграла скорости потребления кислорода за 7-10 дней эксперимента на разность между конечной и начальной массой особей.

Преимущества биоэнергетического подхода:

• Позволяет определить оставшийся энергетический ресурс адаптации.

• Предсказать пределы возможного ухудшения качества среды обитания.

• Определить оптимальные условия существования конкретного вида животного для любого периода онтогенеза.

Ссылка на презентацию https://classroom.google.com/u/0/w/NTQ4OTk5MTg3MjBa/tc/NTUzNDk1MTA0NDBa

9. В чем преимущества использования клеток высших растений в цитогенетических тестах. Назвать виды растений, применяемых в качестве тест-объектов радиационного и химического загрязнения.

Преимущества

1. Хорошо изучен генетический аппарат растительных клеток.

2. Возможность получения репрезентативных генетически однородных выборок.

3. Низкая частота спонтанных мутаций.

4. Простота учета генетических эффектов.

5. Короткие сроки вегетации.

6. Простота проведения экспериментов.

7. Возможность получения нужных объемов выборок.

8. Высокая чувствительность.

9. Высокая воспроизводимость результатов.

Недостатки

1. Отсутствие информации о механизмах влияния на метаболизм растений ксенобиотиков.

2. Прочная целлюлозная оболочка препятствует проникновению в клетку отдельных химических веществ.

3. Клетки высших растений содержат больше цитоплазматической ДНК, чем клетки животных.

Растения тест-объекты генотоксичности среды

1. Конские бобы (Vicia faba) – 12 n,

2. Лук (Allium cepa) – 16 n, (см. аллиум тест)

3. Традесканция (Tradescantia paludosa) – 12 n, (см. Использование традесканции (клон 02) для оценки мутагенного и токсического действия факторов окружающей среды)

4. Кукуруза (Zea mays) – 20 n,

5. Ячмень (Hordeum vulgare) – 14 n,

6. Соя (Glycine max) – 12 n.