Реферати

Реферат: Розробка методу для дослідження неконтактного впливу антрацена на локомоторную активність сперми бика

Класифікація технічних засобів пожежегасіння. Николенко Марія гр. 153 РЕФЕРАТ ТЕМА: Класифікація технічних засобів пожежегасіння ЗМІСТ Уведення: Загальні поняття. Функції Системи пожежної безпеки;

Організація і методика виробничого навчання. Навчальна діяльність підприємства. Система підготовки, перепідготовки і підвищення кваліфікації працівників. Основні принципи навчання.

Ферментативний каталіз. Ферментативний каталіз використовується людьми тисячі років, задовго до появи самого поняття "каталіз". Одержання молочно-кислих продуктів, сиру, готування тесту, провина, барвників і ін. продуктів уключало застосування ферментативних процесів. Технологія цих процесів передавалася з покоління в покоління і була емпірично відпрацьована до досконалості.

Маркетингові зв'язки з громадськістю. Сприяння у випуску на ринок нової продукції. Створення в очах споживача образа фірми, що сприятливо відбивається на її товарах.

Принципи і закономірності менеджменту. Міністерство транспорту Російської Федерації Федеральне агентство залізничного транспорту ГОУ ВПО "Далекосхідний державний університет шляхів сполучення"

Зміст

Введення... 3

1. Огляд літератури... 5

1.1 Взаємодія електромагнітних полів з біологічними системами... 4

1.2 Різні підходи до пояснення дії електромагнітних полів 8

1.3. Деякі особливості будови сперматозоида... 12

1.4 Метод визначення неконтатного впливу антрацена на локомоторную активність сперматозоидов бика... 13

1.4.1 Об'єкт дослідження... 13

1.4.2 Матеріал дослідження... 14

1.4.3 Метод дослідження неконтактного впливу антрацена на локомоторную активність сперматозоидов бика... 14

Висновок... 17

Список літератури:... 18

Введення

До теперішнього часу в зарубіжній і вітчизняній літературі накопичений значний експериментальний матеріал по впливу слабих електромагнітних випромінювань на біологічні системи різних рівнів організації [4]. З'явилися також факти, що свідчать про неконтактний вплив хімічних речовин на биообъекти. Дія хімічних речовин на живі організми відбувається не тільки при безпосередньому молекулярному контакті. Енергоинформационние властивості хімічних речовин розповсюджуються в просторі подібно хвилям. Частина енергії представлена у вигляді поля і може випромінюватися в простір, передаватися іншим тілам, при цьому змінюючи їх властивості. Таким чином, передбачається, що неконтактний вплив хімічних речовин має електромагнітну природу. Це електромагнітне випромінювання може, ймовірно, виникати внаслідок коливання молекул хімічної речовини.

Доказом неконтактного впливу різних речовин на біологічні об'єкти можуть служити наступні факти: бджоли злітаються на мед навіть в тому випадку, коли він герметично закритий в скляній банці, або інший факт - деякі комахи відчувають запах при так малій концентрації речовини, що на кожного особня в середньому доводиться менше за одну молекулу [11].

Представляється цікавим розгляд такої проблеми, як неконтактний вплив з'єднань бензоидного ряду (зокрема антрацена) на активність сперми бика. Метою даної роботи є встановлення факту неконтактного впливу з'єднань бензоидного ряду на активність сперми бика.

1. Огляд літератури

1.1 Взаємодія електромагнітних полів з біологічними системами

.

Останнім часом висловлюються різні припущення, і всі вони схожі в одному: передбачається, що фізичні і фізико-хімічні процеси, связание з випромінюванням і поглинанням квантів електромагнітного поля, можуть бути використані клітками як засіб інформаційних взаємодій биосистеми [2]. Була висловлена концепція про те, що електромагнітна середа складає необхідну і обов'язкову умову організованості живої речовини в земній біосфері.

Тому адекватне існування живих організмів як складноорганізованих об'єднань молекул і атомів в світі електромагнітних хвиль визначається оптимальною взаємодією електромагнітних полів організму з деякими компонентами випромінювання електромагнітного спектра, що приходить від Сонця і від Землі [6]. З цього слідує, що в процесі еволюції у живих організмів повинні були сформуватися біологічні системи, які могли б сприймати інформацію із зовнішньої середи, і це припущення знаходить експериментальні докази і підтвердження [3,6].

Так функціонуюча клітка служить джерелом і носієм складного електромагнітного поля, структура якого, що породжується біохімічними процесами, постійно управляє всією метаболічною діяльністю живої клітки. У такому розумінні, з одного боку, клітка - це складний біохімічний комплекс, з іншою - електромагнітне поле [2].

У цей час накопичено досить фактів, що свідчать про те, що на основі дистантних міжклітинних взаємодій будується не тільки розвиток багатоклітинного організму, але і життєдіяльність його як цілого. Майже всі регуляторние механізми в багатоклітинному організмі функціонують за допомогою взаємодії кліток. Міжклітинна взаємодія на різних етапах індивідуального розвитку багатоклітинного організму виступає як ведучий механізм формування клітинних систем, що володіють просторово-часовий упорядочностью, і є ведучим чинником синтезу в клітинних асоціаціях [3].

Електромагнітні процеси відбуваються на всіх рівнях функціонування будь-яких видів - від найпростіших до людини. Встановлено, що максимальною чутливістю володіють цілісні організми, меншої - ізольовані органи і клітки, і ще менша-розчини макромолекул [6]. Електромагнітні процеси грають істотну роль в регуляції всіх сторін життєдіяльності організму. Особливий інтерес представляють дані і теоретичні міркування, що свідчать про існування дистантной електромагнітної сигналізації між елементами і структурами організму, здійснюваної за допомогою генерації і рецепції електромагнітних полів. Така сигналізація забезпечує, мабуть, узгодження багатоманітних коливальних процесів в організмі. А будь-який коливальний процес пов'язаний з електромагнітними коливаннями. Отримані експериментальні дані синхронізації коливань макромолекул і кліток, а також їх взаємодія за допомогою електромагнітних взаємодій в різних частотних діапазонах [5]. Електромагнітні коливання генеруються у всіх живих клітках, в органі і цілому організмі.

Таким чином, нарівні з різноманітними коштами інформаційних взаємодій за допомогою органів чуття в світі тварин еволюційно сформувалися взаємозв'язки за допомогою електромагнітних полів. Така електромагнітна сигналізація є універсальним, найбільш надійним засобом інформаційних зв'язків, що забезпечують координацію і інтеграцію діяльності особнів в групах, співтовариствах і популяціях [5].

Порівняно недавно розвинулася ідея про те, що електрони і електромагнітні поля, як більше за лабильние, ніж молекули, елементи живої матерії, несуть енергію, заряди і інформацію, будучи свого роду пальним для всіх життєвих процесів [7].

До теперішнього часу в зарубіжній і вітчизняній літературі накопичений значний експериментальний матеріал по впливу слабих електромагнітних випромінювань на біологічні системи різних рівнів організації [4]. У живих організмах є системи, особливо чутливі до електромагнітних полів. Виявити, розкрити ці системи, особливо чутливі до електромагнітних полів, можна тільки шляхом біологічних досліджень, враховуючи не тільки фізичні, але і біологічні закономірності взаємодії електромагнітних полів з живими організмами [6]. Саме біологічні дослідження привели до успішного виявлення різних виявів біологічної дії електромагнітних полів. Багатоманітні вияви біологічної дії електромагнітних полів відображають наявність у живих організмів специфічних речовин, що сформувалися в процесі еволюційного розвитку. Тільки виходячи з такого припущення, можна пояснити високу чутливість, що експериментально виявляється до електромагнітних полів у організмів всієї еволюційної ієрархії, реакції на електромагнітні поля самих різних біологічних структур і систем і, нарешті, чутливість живих істот до змін природних електромагнітних полів у зовнішній середі [6]. Електромагнітні поля можуть надавати впливи двоякого роду: регулювати здатність тварин орієнтуватися в просторі і ритміку біологічних процесів у різних організмів, або порушувати поведінку організмів і процеси їх життєдіяльності. Дія електромагнітних полів на поведінку тварин виявляється в зміні загальної рухової активності, в прагненні тварин піти від області впливу, в ориентационних реакціях на електромагнітні поля. У більшості випадках під дією електромагнітних полів виникають ті або інакші порушення фізіологічних процесів. Характер цих порушень приводить до висновку, що в основі їх лежить вплив електромагнітних полів на електромагнітні процеси, пов'язані з регуляцией фізіологічних функцій [6].

1.2 Різні підходи до пояснення дії електромагнітних полів

Існують підходи до пояснення механізму дії електромагнітних полів, засновані на розгляді енергетичних взаємодій електромагнітних полів з біологічними структурами - поглинання квантів електромагнітного випромінювання, енергія яких відповідає різниці енергетичних рівнів молекул і молекулярних комплексів. Внаслідок експериментів передбачають, що мультистационарние мембранние системи можуть зазнавати регуляції електромагнітним полем малої амплітуди. Існують критичні частоти впливу, на яких відбувається зміна потенційно можливих режимів функціонування системи. Отримані дані свідчать, що зміна іонної сили і рН в примембранном шарі істотно впливає на метаболічний стан клітки, аж до стимуляції її ділення. Одним з механізмів такого впливу є переходи периферичних білків із зв'язаного на мембранах стану в цитоплазму і зворотно [4]. Існує багато гіпотез, що стосуються конкретної фізичної, фізико-хімічної і біологічної інтерпретації взаємодії електромагнітного поля з биообъектом. Незважаючи на існування різних точок зору, багато які дослідники єдині в головному: електромагнітні обурення надають вплив передусім на фізико-хімічні процеси, а через них на спрямованість біохімічних реакцій [2].

На думку А. П. Дуброва (1973), біологічні ефекти дії природних електромагнітних полів зумовлені впливом на магнітно-електричні властивості молекул води, вхідної до складу клітинних мембран, і проникність самих мембран [2]. Гіпотеза впливу електромагнітних полів через воду важлива тим, що кожній частинці розчиненої речовини відповідає конкретна структура гидратной оболонки. Структура води являє собою набір мерехтливих кластерів, і тому діполь води можуть служити «мішенню» для електромагнітних хвиль в клітці. Зміна фізико-хімічних властивостей води, а саме поверхневого натягнення, в'язкості, електропровідності, діелектричної проникності, поглинання світла неминуче повинно спричинити зміну єдиної системи води з молекулами білків, нуклеїнової кислоти, полисахаридов, липидов [2]. Біологічні мембрани виконують основну роль в підтримці функціонування і тонкій регуляції всіх без виключення органів живого організму. Електромагнітні поля через зміну проникності біологічних мембран можуть впливати на весь організм загалом, викликаючи гамму змін в організмі людини, тваринних і рослин [1].

P. Debay (1934) передбачає, що електромагнітні поля впливають на нейтральні молекули, які при цьому деформуються. Ці зміни супроводяться внутрішнім тертям і виділенням тепла [8].

Іонна теорія П. П. Лазарева (1935) пояснює вплив електромагнітних полів на заряджені молекули і полягає в тому, що в клітках живої тканини, вміщеної в перменное полі, виникають змінні струми. Внаслідок цього, іони здійснюють в клітках періодичні рухи, а їх тертя один об одну спричиняє виникнення тепла.

На думку E. Grant і інш. (1974) і K. Illinder (1974), основою біологічних ефектів електромагнітного поля СВЧ-діапазону служить взаємодія електромагнітного поля і молекулярних компонентів організму [8].

А. С. Пресман (1968) і Ю. А. Холодов (1966) вважають, що основними моментами в механізмі дії електромагнітних полів є: індукування іонних струмів в тканинах, пов'язане з втратами енергії за рахунок провідності; коливання дипольних молекул тканини, пов'язане з діелектричними втратами енергії, резонансне поглинання енергії молекулами тканин. Вони вказують, що електромагнітні поля можуть поляризувати бічні ланцюги білкової молекули, викликаючи розрив водневих зв'язків і змінюючи зону гидратації молекул, а також впливають на орієнтацію макромолекул (РНК і ДНК) і тим самим змінюють біологічні процеси [8].

На думку А. С. Пресмана, під впливом електромагнітних полів відбувається впорядкування гидратних оболонок білкових молекул. Було показано, що сульфидние групи (-SH) під впливом електромагнітних полів змінюються. Внаслідок таких змін повинні змінюватися конформації ферментів. Крім цього, в клітках порушується розподіл мікроелементів. Висловлюється також припущення, що через зміну міри окислення металу, вхідного в активний центр ферменту, під дією електромагнітних полів, змінюється робота ферменту [4].

На думку радянського біофізика С. Е. Шноля, основним механізмом біологічного функціонування молекул є зміна їх конформації. Обертальні і інші рухи молекул обумовлюють поглинання електромагнітних хвиль, а конформационние коливання окремих молекул можуть синхронізуватися за допомогою електромагнітного поля. Внаслідок періодичних змін об'єму макромолекули генеруються акустичні хвилі і низькочастотне електромагнітне поле. Взаємодія макромолекул здійснюється за допомогою цих полів [9]. Таким чином, електромагнітні поля впливають на біохімічні процеси, змінюють ферментативную активність, окислювальні процеси в організмах тваринних. Як можливі шляхи реалізації дії полів на біологічні об'єкти пропонуються ще і такі механізми, як зміна орієнтації великих молекул в сильних полях, гальмуючий вплив на ротаційну дифузію великих молекул, зміна кута хімічного зв'язку в молекулі, зміна швидкості протонного туннелирования у водневих зв'язках між нуклеотидами, що становлять молекулу ДНК; вплив на пульсуючі биотоки, що може викликати механічні зміщення джерел биопотенциалов [10].

1.3. Деякі особливості будови сперматозоида

Сперматозоїд - дрібні жваві гамети самців, що утворюються гонадами самцов-семенниками. Форма спермиев у різних тварин різна, однак будова їх однотипна. Кожний сперматозоїд можна поділити на п'ять дільниць. У головці сперматозоида знаходиться ядро вмісні гаплоидное число хромосом і прикрите акросомой. Акросома - особлива структура обмежена мембраною - містить гидролитические ферменти, сприяючі проникненню спермия в ооцит безпосередньо перед заплідненням таким чином функціонально її можна розглядати як збільшену лизосому. У короткій шийці спермия розташована пара центриолей, лежачих під прямим кутом один до одного. Микротрубочки однієї з центриолей довшають, утворюючи осьову нитку джгутика, що проходить вдовж всієї іншої частини сперматозоида. Середня частина розширена за рахунок що містяться в ній численних митохондрий, зібраних в спіраль навколо джгутика. Ці митохондрії доставляють енергію для скорочувальних механізмів, що забезпечують рухи джгутика.

Одного тільки жгутикового руху недостатньо, щоб сперматозоїд міг пройти відстань від піхви до місця, де відбувається запліднення. Головна локомоторная задача спермиев складається в тому, щоб скупчитися навколо ооцита і орієнтуватися певним чином, перш ніж проникнути крізь мембрани ооцита [13].

1.4 Метод визначення неконтатного впливу антрацена на локомоторную активність сперматозоидов бика

1.4.1 Об'єкт дослідження

Як об'єкт дослідження пропонується взяти сперматозоиди бика, як найбільш чутливі до впливу різних чинників.

1.4.2 Матеріал дослідження

Для проведення експерименту необхідно взяти речовину бензоидного ряду, а саме антрацен.

Антрацен (С14Н10)

Згідно з літературними даними, в одному з кілець виникає кільцевий струм, який може переміщатися з одного кільця в інше. З'являється електромагнітний момент, і теплове коливання молекул хімічних речовин стає як електромагнітне. Таким чином, внаслідок кільцевого струму виникає електромагнітне поле, яке надає вплив на біологічні об'єкти.

1.4.3 Метод дослідження неконтактного впливу антрацена на локомоторную активність сперматозоидов бика

Для визначення неконтактного впливу можна використати наступний метод.

Перед початком досвіду препарат сперма бика, розчиненої в живлячому середовищі, необхідне микроскопировать при збільшенні не менш, ніж в 280 раз. Для цього вміщують препарат на предметне скло в отвір фильтровальной паперу, що просочився живлячою середою. Отвори фильтровальной паперу по діаметру повинно співпадати з полем огляду в мікроскопі. Далі накрити покровним склом і микроскопировать. Убедивись в тому, що сперматозоиди не втратили рухливість, приготувати досвідчений розчин з концентрацією сперматозоидов 10-30 штук на одну пробу. Таким чином зробити не менш десяти препаратів. Микроскопировать приготовані препарати і підрахувати кількість мертвих сперматозоидов. Після цього половина приготованих проб кладеться на препарат антрацена, кількістю 30 г герметично запаяного в двухслойную поліетиленову ємність. Для контролю другу половину проб вмістити на герметично запаяну двухслойную поліетиленову ємність, содержащюу 30 г дисцилированной води. Через певні проміжки часу (5-15 мін.) всі препарати микроскопируются. При цьому підраховується кількість мертвих сперматозоидов. Микроскопирование проводиться доти, поки в пробах залишаються живі сперматозоиди.

Після цього необхідно побудувати графіки залежності кількості мертвих сперматозоидов від часу для досвіду і контролю. По графіках знаходиться час відмирання половини сперматозоидов (t0,5). Дивися мал. 1.

Для оцінки достовірності експериментальних даних необхідно зробити наступні розрахунки [14]:

%

100

50

0

t0,5t, мін

мал. 1 Графік залежності кількості мертвих сперматозоидов від часу.

Висновок

Оскільки сперматозоиди бика володіють високою чутливістю до різних впливів біохімічних речовин, можна передбачити, що антрацен впливає на них неконтактний чином. Для з'ясування міри цього впливу на локомоторную активність сперми бика необхідні подальші експериментальні дослідження, в тому числі засновані на застосуванні методу, розробленого в даному проекті.

Вивчення цієї проблеми представляється надалі перспективним, оскільки вона пов'язана з багатьма аспектами неконтактного впливу хімічних речовин на біологічні об'єкти.

Список літератури:

1. Дубров А. П. Геомагнітноє поле і життя. - Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 176 з.

2. Скарбників В. П., Міхайлова Л. П. Біоїнформационная функція природних електромагнітних полів. - Новосибірськ: Наука, 1985. - 180 з.

3. Скарбників В. П., Міхайлова Л. П. Сверхслабие випромінювання в міжклітинних взаємодіях. - Новосибірськ: Наука, 1981. - 205 з.

4. Плюснина Т. Ю., Різжеченко Г. Ю., Аксенов С. И., Черняков Г. Н. Вліяніє слабого електричного впливу на тригерну систему трансмембранного іонного перенесення // Біофізика, 1994, Т.39 вип. 2. - стор. 89

5. Пресман А. С. Електромагнітная сигналізація в живій природі. - М.: Радянське радіо, 1974. - 63 з.

6. Пресман А. С. Електромагнітние поля і жива природа. - М.: Наука, 1968. -288 з.

7. Сент-Дьери А. Біоелектроника. - М.: Мир, 1971. 79 з.

8. Сердюк А. М. Взаїмодействіє організму з електромагнітними полями як з чинниками навколишнього середовища. - Київ: Наукова думка, 1977. - 288 з.

9. Шноль С. Е. Конформационние коливання макромолекул // Коливальні процеси в біологічних і хімічних системах: Труди Всесоюзного симпозіуму по комб. процесам в біологічних і хімічних системах. - М.: Наука, 1967. - з. 22

10. Вплив магнітних полів на біологічні об'єкти / під редакцією Холодова Ю. А. - М.: Наука, 1971. - 304 з.

11. Григорьев В. И., Мякишиєв Г. Я. Сили в природі. - М.: Наука. - 415 з.

12. Симаков Ю. Г. Жівие прилади. - М.: Знання, 1986. - 176 з.

13. Грин Н., Стаут У., Тейлор Р. Біология. У 3-х т. Т.3.: Пер. з анг./ Під ред. Сопера Р. - М.: Мир, 1990. - 376 з.

14. Фролов Ю. П. Математічеськиє методи в біології. ЕОМ і програмування. Самара: Изд-у «Самарський університет», 1996. 264 з.