Ксенобиотиков

Биотрансформация, биодеструкция и биодоступность органических

Форма проведения: Полемика (Спор или обсуждение различных вопросов, один из действенных методов развития познавательной активности. Функции полемики: установление истины путем сопоставления различных точек зрения; обоснование и защита собственных идей, взглядов, позиций; разрешение противоречий в процессе спора; выработка научных взглядов).

Время проведения занятия: 1 академический час

Цель занятия: изучить основные механизмы биотрансформации органических ксенобиотиков, степень их биодоступности, механизмы биодеструкции.

Вопросы для осуждения:

1. Микробиологическая трансформация

2. Микроорганизмы – деструкторы

3. Факторы окружающей среды и биодоступность ксенобиотиков

4. Динамика роста микроорганизмов - деструкторов и биологическое разложение ксенобиотиков

5. Микробиологическая трансформация органических ксенобиотиков

Краткие методические указания: Ксенобиотик – (от греческого: ксенос – чужой, биос – жизнь) – вещества чужеродного происхождения. Органическими ксенобиотиками принято считать органические соединения, которые не являются продуктами биосинтеза. В микробиологии под трансформацией подразумевают изменение органических соединений под действием одного или нескольких ферментов микроорганизмов, сопровождающееся накоплением в среде продуктов трансформации, при этом не происходит синтеза веществ de novo. В процессе биодеградации (минерализации) различают две ступени: 1 – первичное биоразложение, при котором молекула трансформировалась под действием микроорганизмов с образованием соединений, которые не проявляют характерных свойств трансформируемого вещества. 2 – полное биоразложение происходит – молекула ксенобиотика превращается в минеральные вещества и продукты, связанные с нормальными метаболическими процессами микроорганизмов. Условия окружающей среды играют важную роль в процессе деградации ксенобиотиков микроорганизмами – деструкторами.

Задание:

1. В нефтезагрязненных почвах резко снижается видовое разнообразие микроорганизмов за счет развития немногочисленных видов с повышенной активностью, трофические потребности которых соответствуют конкретным условиям среды. Нефтяные углеводороды как дополнительный источник энергии создают биоценоз с характерной структурой трофических связей и энергетического обмена. Микроорганизмы – анаэробы, такие, как азотофиксирующие и денитрифицирующие бактерии, сохраняют и увеличивают численность своих популяций. При общем снижении видового состава почвенной микробиоты в целом численность микроорганизмов не снижается, а порой превышает число микроорганизмов в незагрязненном контроле. Чем это объясняется?

2.Вопрос об использовании культур углеводородокисляющих микроорганизмов для ускорения биодеградации нефти не имеет однозначного решения. Одни исследователи полагают, что при сильных нефтяных загрязнениях эффективно использовать лишь биопрепараты, другие считают неперспективным внесение в нефтезагрязненную почву культур микроорганизмов, разлагающих углеводороды, так как, в отличие от водных систем, почвы уже содержат микроорганизмы, утилизирующие углеводороды; достаточно создать благоприятные условия для их активации путем проведения агротехнических и мелиоративных мероприятий. А как вы считаете: какой из способов применять целесообразнее?

3. Одной из крупнейших групп загрязнителей природы являются галогенсодержащие ксенобиотики, которые характеризуются высокой токсичностью и плохой деградируемостью. Чем определяется причина токсичности и устойчивости этих соединений? Что необходимо для эффективной трансформации родственного ксенобиотического соединения?

Итоги. Проведение дискуссии о том, кто из студентов наиболее точно охарактеризовал пути решения задания.

Подведение итогов занятия: оценка работы каждого студента (уровень знаний, активность и т.д.), проставление баллов.

Для студентов, не принимавших активное участие в занятии, с целью проставления им баллов дополнительно задаются контрольные вопросы.

Контрольные вопросы:

1. Как осуществляется микробиологическая трансформация органических ксенобиотиков?

2. Биодеструкция органических ксенобиотиков.

3. Биодоступность органических ксенобиотиков.

4. Микроорганизмы – деструкторы и микробиологическая трансформация органических ксенобиотиков.

Рекомендуемая литература: 1,2,16

Дата добавления: 2014-11-07