Підручник з Біології і екології (рівень стандарту). 10 клас. Задорожний - Нова програма

§ 23. Токсичні речовини

Які речовини є простими, а які є сполуками? Які отруйні рослини, тварини і гриби трапляються у вашому регіоні? Що таке ботулізм? Чим біохімічні реакції в клітинах живих організмів відрізняються від звичайних хімічних реакцій?

Походження й різноманітність токсичних речовин

Токсичними речовинами називають речовини, які у певних (зазвичай невеликих) дозах порушують життєдіяльність живих організмів і викликають їх отруєння, що стає причиною захворювань або навіть загибелі організму. Токсичними можуть бути деякі прості речовини, наприклад свинець або ртуть, але більшість токсичних речовин є сполуками.

Токсичні сполуки можуть мати неорганічне походження або утворюватися живими організмами. І неорганічні, і органічні токсичні сполуки можуть утворюватися як природним шляхом, так і бути продуктами промислового виробництва. Наприклад, газоподібні сполуки Сульфуру можуть виділятися і в результаті вулканічної активності, і під час виробництва сульфатної кислоти.

Токсичні сполуки, утворені в процесі промислового виробництва, називають токсикантами. До них відносять пестициди, лікарські препарати, побутову хімію, синтетичні наркотики. Токсичні сполуки природного походження називають токсинами. До них належать алкоголь, нікотин, рослинні й тваринні отрути, наркотичні речовини, які виробляють живі організми, токсини бактерій тощо.

Механізми дії токсичних сполук

Токсичні сполуки можуть діяти на рівні як окремих клітин, так і всього організму. На рівні клітин вони негативно впливають на роботу ферментів, клітинної мембрани або клітинної стінки (у випадку її наявності), на здійснення процесів реалізації спадкової інформації тощо. У результаті цього в клітинах порушуються процеси обміну речовин усередині клітини та з навколишнім середовищем, не синтезуються потрібні для життєдіяльності речовини. Наслідком таких порушень є загибель клітин або неможливість виконання ними своїх функцій (наприклад, нервові клітини стають неспроможні проводити нервові імпульси).

Мал. 23.1. Організми та токсини, що вони виробляють для захисту від поїдання

На тканинно-органному рівні вони уражають окремі органи або тканини. Наприклад токсини з отрути кобри уражають нервову систему, а токсини, що містяться в отруті гадюки, руйнують клітини крові та тканини у місці укусу. Уражені органи перестають виконувати свої функції (серце перестає скорочуватися, нирки перестають виводити з організму продукти обміну тощо), що і стає причиною загибелі організму.

Токсини

Токсичні сполуки виробляють організми різних груп: мікроорганізми, гриби, рослини, тварини тощо. У природі токсини необхідні живим організмам для їхньої життєдіяльності. Вони можуть захищати їх від хижаків або паразитів (мал. 23.1) або допомагати вбивати здобич або конкурентів у боротьбі за певні ресурси (мал. 23.2).

Мал. 23.2. Організми та токсини, що вони виробляють для нападу на жертву або конкурентів

Мал. 23.3. Наслідок дії тютюнопаління на легені людини

Алкоголь та продукти паління

Безперечно, ви знаєте, що споживання алкоголю негативно позначається на організмі людини. І першими потрапляють під удар органи травлення.

Насамперед алкоголь, опиняючись у шлунку, руйнує його слизову оболонку і знижує активність шлункового соку.

Під впливом алкоголю погіршується працездатність підшлункової залози.

Найбільше від дії алкоголю страждає печінка. Вона мусить знешкоджувати всі шкідливі речовини, що потрапляють в організм з алкоголем, і нейтралізовувати продукти його переробки організмом. У результаті клітини печінки починають гинути. Вони заміщуються на жирову тканину; печінка руйнується. Найгіршим наслідком може бути цироз печінки і повна її загибель.

Тютюнопаління стає шкідливою звичкою через звикання людини до нікотину, який міститься в тютюні. А він, у першу чергу, діє на клітини нервової системи. Дуже негативно тютюнопаління діє на дихальну систему (мал. 23.3). Воно спричиняє суттєві пошкодження клітин епітелію дихальних шляхів, порушує роботу альвеол через їх забруднення смолами й підвищує ризик розвитку раку легень.

Через паління страждають і органи травної системи. Тютюновий дим негативно впливає на зуби, спричинюючи їх потемніння та появу тріщин на емалі, що може призвести до появи карієсу. Найбільшу небезпеку для органів травлення становлять домішки, які містяться в тютюні. Серед них є багато канцерогенних речовин, що можуть стати причиною розвитку ракових пухлин в органах ротової порожнини, стравоході та шлунку.

Токсичні сполуки штучного походження

Токсичні сполуки штучного походження (токсиканти) можуть утворюватися як основні чи побічні продукти виробничих процесів або сільськогосподарської діяльності. їх розрізняють за складом, хімічними властивостями, ступенем токсичності та іншими параметрами. Дуже поширеним є поділ токсикантів за видом їхньої токсичної дії.

Групи токсичних речовин за видом токсичної дії на організм людини

Тип дії

Системи, які уражуються

Симптоми ураження

Токсичні речовини

Загально-токсична

Всі системи організму

Судоми, кома, набряк мозку тощо

СО, ціаніди, алкоголь

Шкірно-наривна

Шкіра

Місцеве запалення шкіри, некроз ділянок шкіри

Оцтова есенція, гексахлоран, сполуки Арсену

Нервово-паралітична

Нервова система

Задуха, судоми, параліч

Нікотин, фосфорорганічні інсектициди, біциклофосфати

Задушлива

Дихальна система

Набряк легень

Оксиди Нітрогену

Подразнююча й слизонабрякова

Слизові оболонки (в першу чергу дихальної та травної систем)

Подразнення та набряк слизових оболонок

Випари лугів і кислот, хлорпікрин

Психотропна

Центральна нервова система

Порушення свідомості, галюцинації

Наркотичні речовини

Отже, тепер ви знаєте

1. Що таке токсичні сполуки? 2. Який механізм дії токсичних сполук на організм людини? 3. Які живі організми в Україні виробляють токсичні сполуки, небезпечні для людини? 4. Які токсичні сполуки утворюються у результаті діяльності людини? 5*. Які органи людини і чому найбільше страждають від зловживання алкоголем?

Запитання та завдання

6. Складіть список отруйних організмів вашого регіону: а) тварин; б) грибів. Напишіть пам’ятку поводження з такими організмами. 7*. Складіть таблицю «Шляхи потрапляння токсичних сполук в організм людини», у якій наведіть також приклади цих речовин. 8*. Складіть перелік речей і речовин, що містять токсиканти, створених людиною для задоволення своїх потреб, відмова від споживання яких могла б покращити стан навколишнього середовища. Запропонуйте, якщо це необхідно, речі й речовини, якими б їх можна було замінити.