Введение 3
Глава 1. Токсины и классификация токсинов 6
Глава 2. Ядовитые животные. Токсикологическая классификация ядовитых животных 7
2.1 Взаимодействие зоотоксинов и организма 9
2.2 Токсикометрия зоотоксинов 10
2.3 Фармакокинетика и фармадинамика зоотоксинов 13
2.4 Охрана и рациональное использование ядовитых животных 14
Глава 3. Ядовитые растения. Токсикологическая классификация ядовитых растений 16
3.1 Ядовитые органы 17
3.2 Механизмы токсической защиты 18
3.3 Особенности токсического действия растительных ядов 20
3.4 Первая помощь и профилактика при растительных отравлениях 25
3.5 Охрана и рациональное использование ядовитых растений 26
Глава 4. Биологический терроризм 28
Практическая часть. 30
Заключение 38
Список используемой литературы 41
Для выполнения курсовой работы мной была выбрана и рассмотрена тема: «Яды животных и растений». Актуальность изучения данной темы заключается в необходимости понимания особенностей влияния ядов растительного и животного происхождения на другие живые организмы, в частности на человека.
Среди животных и растений имеется немало видов, которых принято называть ядовитыми. Чаще всего понятие ядовитости ассоциирует с той потенциальной опасностью, которую несут для человека такие животные, как змеи, пауки, жалоносные насекомые и другие, или такие растения, как белена, волчник, дурман. Однако ядовитость как универсальное и интереснейшее явление в живой природе надо рассматривать значительно шире. Это один из важнейших механизмов в борьбе за существование на разных этапах развития эволюционного процесса.
Яды, вырабатываемые живыми организмами, служат химическими факторами, участвующими в межвидовых, или аллелохимических, взаимодействиях. Примеры использования химических веществ для защиты и нападения встречаются как среди животных, так и среди растений. Вещества, участвующие в аллелохимических взаимодействиях и приносящие пользу организму-продуценту, называют алломонами. К алломонам относят: 1) отпугивающие вещества; 2) вещества, прикрывающие бегство; 3) супрессоры (антибиотики); 4) яды; 5) противоядия; 6) приманки. К их числу относятся яды, вырабатываемые животными - зоотоксины и растениями - фитотоксины.
Зоотоксины как химические факторы межвидовых взаимоотношений занимают особое место среди алломонов, поскольку в конечном счете служат для убийства хищника или жертвы [4]. Различия заключаются только в характере использования яда - орудия защиты или нападения.
Многие ядовитые животные являются источником повышенной опасности для человека, но в то же время целый ряд из них обладают ядами с удивительными свойствами, поэтому широко используются в медицине.
В отличие от животных, подавляющее число растений используют химические вещества исключительно с целью защиты от животных-фитофагов. Фитофагия (растительноядность, травоядность) - питание животных растительной пищей.
Принципиальная специфическая черта всех растений - борьба с врагами преимущественно мерами химической защиты [3]. Совместная эволюция животных и растений привела к возникновению удивительных механизмов аллелохимических взаимодействий. Некоторые насекомые, приспособившись питаться на ядовитых растениях, аккумулируют в своем теле фитотоксины, защищающие их от насекомоядных животных. Напротив, многие растения обладают химической защитой в виде токсинов или отпугивающих веществ (репеллентов), что во многом обеспечивает господство зеленых растений на нашей планете, несмотря на использование их в пищу травоядными, насекомыми-фитофагами и паразитами.
Экологический подход к проблеме ядовитости - это, прежде всего, подход общебиологический, позволяющий связать воедино особенности биологии данного вида животного или растения со спецификой химической структуры и механизма действия вырабатываемых ими ядов.
Цель работы: изучить особенности ядов животного и растительного происхождения, их химическую природу и механизмы действия.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
• Провести анализ классификации токсинов по действию на рецепторы организма;
• Провести анализ токсикологической классификации ядовитых животных и растений;
• Рассмотреть взаимодействие токсинов растительного и животного происхождения и живых организмов;
• Выделить наиболее токсичные соединения среди зоо- и фитотоксинов;
• Определить пути введения токсинов в организм;
• Показать, как необходимо проводить первую помощь при отравлениях;
• Рассмотреть ядовитые растения и животные с точки зрения их охраны и рационального использования;
• Рассмотреть, что представляет из себя биологический терроризм и чем он опасен.
• Рассмотреть препараты с использованием яда животных.
Методы исследования:
Группа специфических методов.
В ходе выполнения работы мной были изучены особенности влияния ядов животного и растительного происхождения, механизмы действия и последствия этого влияния.
Биологическое значение зоотоксинов для ядообразующих животных связано с использованием ядов как оружия защиты или нападения, а фитотоксинов – лишь для защиты. Защитное действие реализуется с помощью различных механизмов: алгогенного (болевого), репеллентного (отпугивающего) и некоторых других. При нападении животного на жертву на первый план выступает паралитическое (обездвиживающее) действие зоотоксинов.
Стратегия ядовитости в животном мире имеет два основных направления: использование чужих ядов (вторично-ядовитые животные) и выработка собственных ядовитых веществ (первично-ядовитые животные). Вторичная ядовитость, как правило, не обеспечивает индивидуальной защиты, а лишь ценой гибели отдельной особи повышает шансы выживания популяции в целом. Более совершенными являются вооруженные активно-ядовитые животные.
Ядовитые аппараты различных животных отличаются большим морфологическим разнообразием. Вместе с тем имеется определенное соответствие между химическим составом яда, морфологическими особенностями ядовитого аппарата и биологической спецификой того или иного яда. Так, ядовитые секреты подавляющего большинства изученных к настоящему времени активно-ядовитых животных представляют собой сложные смеси токсических полипептидов и ферментативных белков (яды змей, перепончатокрылых, пауков, скорпионов, кишечнополостных и некоторых других). Характерно, что эти яды активны в основном при парентеральном введении, а при введении внутрь расщепляются пищеварительными ферментами. Отсюда становится понятной и морфологическая специализация ядовитого аппарата, снабженного ранящим устройством. С другой стороны, животные, обладающие невооруженным ядовитым аппаратом, во многих случаях имеют яды небелковой природы (амфибии, муравьи, жуки, многоножки). Яд пассивно-ядовитых животных в естественных условиях эффективен только при попадании с пищей (рыбы, простейшие и др.) [4].
Существуетвзаимосвязь между биологией того или иного вида ядовитых животных и особенностями продуцируемых ими ядов. Как правило, хищнический образ жизни сопровождается развитием вооруженной формы ядовитого аппарата (змеи, скорпионы, пауки, актинии, осы и др.), причем во многих случаях яд имеет выраженную нейротропную форму активности, поскольку предназначен для обездвиживания жертвы. У животных с невооруженным ядовитым аппаратом продуцируемые ими яды выполняют в подавляющем большинстве случаев защитные функции, т. е. являются отпугивающими веществами — репеллентами (стероиды, органические кислоты, эфиры и др.). Такие яды можно наблюдать у амфибий, многоножек, жуков, муравьев.
Изучение токсических свойств растений традиционно проводилось в плане борьбы с их вредоносным воздействием, оказывающим ощутимый ущерб здоровью человека, животноводству и т.п. Кроме того, растительные яды с давних пор использовались в качестве лечебных и профилактических средств.
Эволюция растительного и животного мира проходила в тесной взаимосвязи с совершенствованием механизма аллелохимической защиты. При этом растения постоянно усложняли свои яды, защищаясь от поедания адаптирующихся к ним животных. Животные же были вынуждены в поисках источника корма постоянно совершенствовать механизм этой адаптивной защиты.
Принципиальным отличием в токсической защите животных и растений является то, что растения в силу своей неподвижности и пассивности вынуждены накапливать ядовитые вещества во всем теле или в «органах покоя» (семенах, подземных корневищах, клубнях, луковицах и т.п.), чтобы сохраниться от истребления.
Растительные токсины, являясь продуктами вторичного метаболизма растений, в большинстве своем не токсичны для производящего их растительного организма или других растений. И, наоборот, все растительные и животные токсины являются ядовитыми для большинства животных, так как стратегия химической защиты в растительном и животном мире всегда направлена на сохранение организмов от поедания животными.
Наибольшее число ядовитых представителей среди растительного и животного мира характерно для южных широт, в которых складываются или чрезвычайно жесткие условия для жизни в силу сухости климата, или, наоборот, значительно благоприятствующие для развития многих групп организмов, например в тропиках. И в том, и в другом случае складывается жесткая конкурентная борьба за жизненные ресурсы. Однако в одном случае она вызвана крайним недостатком влаги и питательных веществ для всех, а в другом — значительной перенаселенностью, также ограничивающей доступность продуктов питания. Благоприятствующий тропический климат вызывает развитие многочисленных групп насекомых и грибов, значительно повреждающих растительные организмы, в связи с чем тропическая флора наиболее химически активна. Поэтому механизм токсической защиты является в таких условиях одним из основных регуляторных приспособлений в динамике растительных и животных популяций.