PRELEKCJA I

czynniki abiotyczne

1. Prawo minimum Liebiega (1840) – czynnik ograniczający wzrost organizmu znajduje się w minimalnym stężeniu (dolny punkt krytyczny), czyli czynnik, którego jest najmniej w środowisku działa ograniczająco na organizm

2. Zasada tolerancji Shelforda (1910) – organizm toleruje zakres czynnika pomiędzy natężeniem minimalnym a maksymalnym (niższe lub wyższe natężenie powoduje śmierć lub negatywne oddziaływanie)

Zakres tolerancji- pomiędzy natężeniem minimalnym a maksymalnym

1. EURYBIONTY-to organizmy o dużym zakresie tolerancji,

STENOBIONTY-to organizmy o wąskim zakresie tolerancji

1. Standardy jakości związków chemicznych obecnych w żywności:

• ADI (Acceptable Daily Intake) – dopuszczalne dzienne pobranie, wartość wyrażona w mg/kg masy ciała (nie wywołuje niepożądanego efektu), niewielka różnica między dawką leczniczą a szkodliwą np. selen, doświadczenia prowadzono na zwierzętach i wynik ten dzielono przez 100, dopiero to jest dawką bezpieczną dla człowieka

• NOEL (No Observed Effect Level) – taka ilość substancji, która przyjmowana przez zwierzęta codziennie bez działania ubocznego. Na podstawie NOEL ustala się ADI.

• MGO (maksymalne granice obecności) – odnoszą się do zawartości substancji chemicznych niebezpiecznych, podawane na produktach spożywczych.

1. Temperatura jako czynnik ograniczający:

• Zero biologiczne- temperatura, w której dany proces biologiczny przestaje zachodzić (np. dla limfocytów 6^oC, neuronów 5-12^oC)

• Reguła van’t Hoffa – dotyczy niższych kręgowców i bezkręgowców, u heterotermów intensywność metabolizmu wzrasta wraz ze wzrostem temperatury (o 10^oC – metabolizm wzrasta dwukrotnie lub trzykrotnie) --> zmiennocieplne

• Eliminowanie mikroorganizmów z otoczenia

• Sterylizacja – proces niszczenia form wegetatywnych i przetrwanych form drobnoustrojów i zarodników

• Opalanie=wyżarzanie, w płomieniu palnika, skalpele, igły, wzierniki, pincety

• Autoklawienie (wysoka temp. 120^oC, p=1050 kPa w czasie 30 minut) stosowane w stomatologii

• Tyndalizacja- 3x pasteryzacja w odstępie co 24h

• Filtracja- filtry, których pory są mniejsze niż drobnoustroje (0,1-0,2µm) z azotanu celulozy lub octanu celulozy,

Filtry HEPA

• Promieniowanie jonizujące

• Promieniowanie UV

• Ultradźwięki

• Czynniki chemiczne – tlenek etylenu, aldehyd glutarowy i jego pochodne

• Dezynfekcja – wyłącznie niszczone formy wegetatywne (formy przetrwalnikowe i wirusy przeżywają)

• Pasteryzacja – jednokrotne, krótkotrwałe ogrzanie do temperatury 60-100^oC przez kilka sekund (max 30 min)

• Gotowanie w temp. 100^oC w wodzie 15-30 min

• Czynniki chemiczne – działają powierzchniowo: chloramina, etanol, IV-rzędowe związki aminowe, aldehydy, chlorheksydyna jodoform

1. Odwodnienie – bariera nawodnienia, organizm nie może żyć bez wody, mchy, porosty, nasiona roślin kwiatowych

• Anabioza (Vita minima) – maksymalne zahamowanie metabolizmu (w niekorzystnych warunkach środowiska), trwa do poprawienia się warunków środowiska-przywrócenie stanu normalnego;

Odwodnienie i przejście w stan życia utajonego przez organizm, stan, w którym odwodnienie następuje bez naruszenia struktury koloidalnej organizmu; dotyczy bezkręgowców: pierwotniaki (orzęski), płazińce (wypławki), nicienie, wrotki,
(Paramecium sp. – pantofelek)

• Ekstermofile- organizmy przystosowane do trudnych warunków

• Śmierć – zniszczenie struktury koloidalnej białek

• Człowiek jest bardzo wrażliwy na odwodnienie (utrata 5% wody powoduje poważne uszkodzenia)

• Liofilizacja- odwodnienie przez sublimację (od -30^oC do -70^oC) w obniżonym ciśnieniu zamrażanie, uniknięcie powstawania lodu, woda wyparowuje, nie niszczy struktury białek, podaje się w tej formie leki, białka, peptydy (hormony)

• Wrotki (Rotatoria) – od obleńców, tkankowce, nóżka do poruszania, otwór gębowy (przeżywają do -200^oC)

• Niesporczaki (Tardigrada)

• Nieustalona pozycja systematyczna

• Około 800 gatunków żyjących w mchu, glebie, wodzie słodkiej i słonej

• Różnicowanie na podstawie charakterystycznie rzeźbionych jaj

• „niedźwiedzie wodne”

• Zdolne do anabiozy

• Przezywają do +150^oC

Czynniki środowiskowe są teratogenna w zależności od dawki, czasu ekspozycji i wrażliwości organizmu. Skutek może być mutagenny, karcynogenny lub teratogenny.

TERATOLOGIA-DYSMORFOLOGIA bada przyczyny wad rozwojowych

W języku greckim teratos oznacza potwór

• Zaburzenia rozwoju embrionalnego spowodowane czynnikami genetycznymi, środowiskowymi lub nieokreślonymi

• Powodują leki, promieniowanie, toksyny

• Około 7% urodzonych dzieci wykazuje wady

• Około 2% wszystkich wad – działanie promieniowania, związków chemicznych (leki), czynników zakaźnych (wirus różyczki Rubella virus- głuchota, zaburzenia widzenia, niewidzenie lub wirus cytomegalii)

• Efekt teratogenny zależy od rozwoju czynnika, dawki, wrażliwości organizmu i stadium rozwojowego np. Toxoplasma gonidii jest bardzo szkodliwa w pierwszym trymestrze, w kolejnych skutki mogą być nawet niezauważalne

• Stadia rozwojowe:

• Przez różnicowaniem listków zarodkowych – proliferacja komórek (2 tyg. Po zapłodnieniu) śmierć lub normalny rozwój (zasada wszystko albo nic)

• Organogenezy – (3-8 tydz.) największa wrażliwość

• Płodu (9 tydz. rozwoju) – mniejsza wrażliwość, może jednak pojawić się zmiana funkcji, opóźnienie wzrostu i śmierć

• Działanie czynników teratogennych rozciągnięte w czasie – ośrodkowy układ nerwowy i serce jako pierwsze, później oczy, kończyny, a ostatnie narządy płciowe

• Embriopatia alkoholowa- nadmierne spożywanie alkoholu przez kobietę w ciąży

• Nisko osadzony nos

• Wygładzona rynienka nosowa

• Krótkie szczeliny powiekowe

• Cienka warga górna

• Mniejsza zdolność koncentracji

• Anencefalia – wada cewy nerwowej, mózg wynicowany na zewnątrz, obniżenie występowania tej wady kwas foliowy w diecie (wit. B₁₁ – 4mg dziennie o 75% zmniejsza możliwość wystąpienia wady), umieralność wynosi 0,89%, na 1 tysiąc przypada 2-3 dzieci chorych, zmiany pojawiają się w pierwszych 4 tygodniach życia płodowego;
  Białystok, Łomża, Siedlce, Biała-Podlaska

• Przepuklina pierścienie pępkowego

• Przepuklina bocznej części jamy brzusznej (gastroschisis)

• Przepuklina rdzeniowo-oponowo-śródpiersiowa (największa grupa dzieci – w odcinku lędźwiowym kręgosłupa)

• Rozszczep wargi i podniebienia – wady operacyjne

• Wodogłowie – płyn nagromadzony w głowie

• Polidaktylia- więcej palców

• Syndaktylia – zrost palców

• Ektrodaktylia – brak i zniekształcenie palców (szczypce homara, dłoni lub stóp, zwykle brak trzeciego promienia palców)

• Fokomelia – brak bliższych części kończyn (taki skutek dawało przyjmowanie Talidomidu- lek na mdłości)

• Amelia- brak kończyn

• Syrenomelia – zrastanie kończyn u dołu

ANTYSEPTYKA – użycie środków chemicznych na skórze lub innych żywych tkankach w celu usunięcia drobnoustrojów; nie niszczy form przetrwalnikowych; bezpieczne, ale wysuszają skórę usuwając lipidy

Górna granica – denaturacja białek 40-45^oC

Dolna granica – zamarzanie wody słodkiej

Sen zimowy – hibernacja

Sen letni – estywacja

Amplituda wahań temperatury jest mniejsza w wodzie niż na lodzie