індикації.
На нижчих рівнях біоіндикації можливі прямі і специфічні форми біоіндикації, на вищих - лише непрямі і неспецифічні. Однак саме останні дають комплексну оцінку впливу антропогенних впливів на природу в цілому.
Клітинний і субклітинний рівні
Біоіндикація на цих рівнях заснована на вузьких межах протікання біотичних і фізіологічних реакцій. Її гідності полягають у високій чутливості до порушень, що дозволяє виявити навіть незначні концентрації полютантів, і виявити їх швидко. Саме на цих рівнях можливо найбільш раннє виявлення порушень середовища. До числа недоліків відноситься те, що біоіндикатори - клітини і молекули вимагають складної апаратури.
Результати дії полютантів наступні:
В· порушення біомембран (особливо їх проникності);
В· зміна концентрації та активності макромолекул (ферменти, білки, амінокислоти, жири, вуглеводи, АТФ);
В· акумуляція шкідливих речовин;
В· порушення фізіологічних процесів у клітині;
В· зміна розмірів клітин.
Щоб розібрати той чи інший спосіб біоіндикації на цьому рівні, необхідно з'ясувати механізми дії полютантів.
Вплив полютантів на біомембрани (на прикладі клітин рослин)
1. Сірчистий газ . SO2 проникає у листя через продихи, потрапляє у міжклітинний простір розчиняється у воді з утворенням SO3 2 - /HSO3 - іонів, руйнують клітинну мембрану. У результаті знижується буферна ємність цитоплазми клітини, змінюються її кислотність і редокспотенціал.
2. Озон та інші окислювачі, наприклад, пероксіацетілнітрата. Порушують проникність мембран. Цей ефект посилюється в присутності іонів важких металів.
У всіх випадках особливо сильно страждають мембрани хлоропластів - тілакоідние. Їх руйнування - основна причина зниження фотосинтезу при дії полютантів. Процес фотосинтезу як дуже чутливий служить для біоіндикації забруднення середовища. При цьому оцінюють: 1) інтенсивність фотосинтезу, 2) флоуресценціей хлорофілу. В якості тест-організму часто використовують мох мніум.
Зміна концентрації і активності макромолекул
Ферменти. Дія полютантів на ферменти порушує процес нормального приєднання ферменту до субстрату (С-Ф). це може відбуватися трьома різними способами:
1) До ферменту замість субстрату приєднується поллютантами-інгібітор з утворенням комплексу Ф-І (отруєння СО);
2) полютантів інгібує фермент, розщеплюючи його зв'язок з субстратом: C в†? Ф;
3) Приєднуючись до субстрату разом з ферментом, поллютантами інгібує його: З-Ф-І.
У підсумку порушуються різні процеси, наприклад:
В· Асиміляція вуглекислого газу в процесі фотосинтезу. SO2 зв'язується з активним центром ключового ферменту фотосинтезу (рибулозодифосфаткарбоксилазы) замість СО2 і гальмує фіксацію СО2 в циклі Кальвіна....
