Ekotoksikologija II

7/25/2019 Ekotoksikologija II

1/35

Ekotoksikologija-Ispitna pitanja-

I test

1. Pojam i definicija ekotoksikologijegranatoksikologijekojasebaviistraivanjemtoksinihefekatazagaivaaprirodnogiantropogenogporijeklanadijeloveekosistema(biljkeivotinjemikroorganizme!odnosnoekosistem"cjelini

#. $efinicije %$&' % )* +,) -%$ %,)

. /k"tna i hronina toksinostAkutna ekspozicija ekspozicija u kratkom vremenskomintervalu (manjem od 24 sata). Akutna toksinost

neeljeni efekti koji se manifestuju u kratkom vremenu nakon ekspozicije.

Hronina ekspozicija ekspozicija u dugom periodu (vie od tri mjeseca) Hronina toksinost permanentni ili dugotrajni neeljeni efekat! koji se manifestuje nakon ekspozicije

0. ancerogenostKancerogenje tvar ili smjesa tvari koja izaziva rak ili pove"ava pojavnost raka. Ako je tvar izazvala

do#roudne ili zloudne tumore u do#ro provedenim eksperimentalnim istraivanjima na ivotinjama! smatra

se da je opravdano pretpostaviti odnosno sumnjati da "e #iti kancerogena i za ljude! osim ako postoje vrsti

dokazi da me$anizam tvor#e tumora nije relevantan za ljude.Kancerogenost oso#ina supstanci koje mogu izazvati rak ili pak u kom#inaciji s nekim drugim materijalima

ili vanjskim utjecajima pospjeiti njegovo nastajanje i razvoj. %aje"i karcinogeni u $rani su dioksini, nitriti,

benzolni spojevi, teki metali i mikotoksini.

&. -"tagenost je -"tacija s kemikalijama dogaa se na taj nain da se kemikalija vee na nek" od osnovnih podjedinica $+molek"le tj. na neki od n"kleozida

2. 3eratogenostje karakteristina za malformacije na plodu. &eratogeni period se deava u vrlo uskom razdo#ljufetalnog razvoja.

4. )kotoksinost je pojam koji odraava 5tetni "inak kemijskih tvari na iva bi6a i okoli5.
https://bs.wikipedia.org/wiki/Vrijemehttps://hr.wikipedia.org/wiki/Rak_(bolest)https://bs.wikipedia.org/wiki/Vrijemehttps://hr.wikipedia.org/wiki/Rak_(bolest)


2/35

7. 8enotoksinostsede'nirana kao tetni uinak na genetski materijal! ne nuno povezani s mutageno"u! moe#iti zazvana ote"enjem %A #ez direktnog dokaza za mutacije.

9. /ditivna interakcija

/ditivna interakcija je najjednostavnija interakcija koja se pojavlj"je kada me"sobno reagiraj" dvije tvari koje imaj" isto

djelovanje na organizam pri em" se "k"pni "inak koji nastje moe prikazati zbrojem pojedinanih "inaka. 3ako npr. ako

dvije tvari pri odreenim dozama pove6avaj" neki 5tetan "inak za 1': onda 6e im "k"pni "inak biti #': ve6i.

1'. ;inergistika interakcija

;inergistina interakcijase takoer pojavlj"je izme" dvij" tvari s jednakim "inkom ali istovremena pris"tnost i

me"djelovanje " organizm" ima za posljedic" "k"pni "inak koji je ve6i od zbroja pojedinanog djelovanja. Pojamsinergistina interakcija se naje56e koristi za tvari od kojih jedna ima neki 5tetni a dr"ga (sinergist! ne pokaz"je takvadjelovanja ili "nijeta doza ne izaziva 5tetne "inke. Prema prethodnom primjer" "k"pan "inak na izloeni organizam je ve6iod ':. npr. od insekata pesticid arbaril "zpris"tnost piperonil b"toksida ima #''< ve6i "inak

11. /ntagonistika interakcija

1#. )mergentne s"pstance = definicija

Sve prisutne, pseudo perzistentne, bioloki aktivnehemikalije, polutanti,-


3/35

rezultat su prirodnih,undustrijskih i ljudskih aktivnosti

1. )mergentne s"pstance = vrste i podjela

10. +ove mjere " prei56avanj" voda zagaenih PPP

1&. >)/? sistem

12. $efinisati toksinost i ekotoksinost

14. Podjela toksikanataNeorganski:metalislabi metali (metaloidi!

nemetali

Organski:"gljovodici@alkani alkeni alkini

aromatini"gljikovodici (P/?!polihlorovanibifenili (PA!polihlorovanidibenzodioksini (P$$! i dibenzof"rani (P$*!polibromovani bifenili (PAA!pesticidi@organohlornipesticidiorganofosforni pesticidikarbamatipiretrini i piretroidi


4/35

derivati fenoksisir6etne kiselinebipiridilni herbiciditriazinidinitrofenoli

derivati fenil"rejerodenticididetergencijehlorofenoli

3A3(trib"

17. Biva

me" najrijeim elementima na zemljiCnema esencijalnu funkcijuCsrebrnoCbijeli metal na sobnoj temperat"ri tek"6iantropogeni izvori: kemijska i metalopreranivaka industrija, u baterijama,termometrima barometrima sagorijevanjem fosilnih

e s" sekoristili i organoivini f"ngicidi

)lementarna bez mirisa tek"6a zagrijavanjem isparavaD Bivine neorganske soliChlor s"mpor kiseonikE koristi se za sintez"amalgama baterija i termometara koristi se " kremamazaizbjeljivanje koe i antisepticima f"ngicidima ak"m"lacija "b"brezimaD ,rganske soliCmetilCiva koj" proizvode bakterije " zemlji5t" i vodi i to jenain "laska ovog jedinjenja" hranidbeni lanac zbog

izrazite lipofilnosti.D -ehanizam toksinosti baziran je na vezanj" za =;? gr"pe i inhibicijienzima kao 5to je /3PCaza ime se ne moe dovr5itioksidativnafosforilacija.

D Fbog lipofilnosti organska iva o5te6"je sve organe s kojima doe " kontaktCdolazi " razliitim hem. stanjima C bitna za shva6anje pona5anja ive " okolini@1 elementarni oblik !"g#$% dvovalentna neorganska &iva !"g%'$ stvara soli s raznim anionima ( topiva u vodiCostala iva " okolinije " oblik" ivinih jedinjenja ili razgradivih soli) metil&iva !*")"g'$ -bakterijskom pretvaranjem -metilizacija


5/35

stabilna lipofilna -ulazi u lance is+rane !biomagnifikacija$Cdodatak 1 ili # metilne gr"pe dvovalentnoj ?g G monometiliva i dimetilivaCmetiliva je # otrovnija od elementarne &ive

Cs vodenih povr5ina i tla isparava se " atmosfer" te ponovno taloi " vodi i tl" ve6i diose taloi " sediment"

19. /l"minij"m/l"minij"m

1 Hist kristalan al"minij"m je krt i lomljiv.% /l"minij"m nema nikakav biolo5ki znaaj(neki s" lj"di alergini na taj metal!.) /psorpcija iz al"minijskog pos"a folije antacida antiperspiranata p"ferirsanogaspirina kisele konzervirane hrane

aditivar"eva za "sne sira omek5ane vode i vode izesme. iljni organi s"@ mozak kosti b"brezi el"dac ;imptomi@ demencija ezofagitisgastroenteritis o5te6enja b"brega i jetre

/0 C) najzastupljeniji element u emljinoj kori !iza kiseonika i silicijuma$2 C% najkori3teniji metal -nakon II svjetskog rata -metal sa 3irokom primjenom u izradi razliitih lakih proizvoda(vazd"hoplovnaind"strija proizvodi za doma6instvo!4 Cal"minij"mse dobija iz boksita !sadr&i aluminijev oksid, &eljezni oksid i silicijumovajedinjenja$=pranjem boksita "+a,? koji iz stijene odvaja /l a ostavlja karakteristian bazni crveni m"lj koji izme" ostalog sadri 0'C0&: eljeznog oksida1# Caluminijum+idroksid -5I!O"$)sni&enjem p" !tla ili vode$ disocira u 5l)' i vodu (11 biolo5ki dost"pan@ 3tetno djeluje na korijenove dlaice -glavni razlog propadanja

1% drve6a ve&e se na 3krge riba i uzrokuje akutnu +ipoksiju1)

#'. /rsen

" prirodi dolazi slobodan, ali se u jedinjenjimanaje36e pojavljuje u obliku sulfidaCantropogeni izvori:Cesta i dugotrajna primjena arsenovi+ jedu industriji i poljoprivrediCkoristio se kao pesticid i rodenticid, u proizvodnji pigmenta i +emijskog oru&ja, danas se koristi samo " metal"rgiji i za za5tit"drveta.ostaci arsena u zelji3tu i nakon %# godina od tretiranja ti+ povr3ina arsenovim organskimpesticidima


6/35

7 biljkama i &ivotinjama prelazi u organski oblik koji je manje3tetan od neorganskogCarsen u vodi za pi6e uglavnom potie iz prirodni+ izvora, odnosno nalazi se upove6anoj koncentraciji " depozitima s kojimapodzemne vode dolaze " dodirCvoda uglavnom sadr&i neorganske oblike 5s za razliku od +rane !prvenstveno riba i5koljke! gdje prevladavaj" organski oblici

Cneorganskajedarsena popravilu su toksinija od organskihCizazivaj" oksidativni stres ne"rotoksini s"kardiovask"larno toksini karcinogeni s"

#1. Aarij"m

I prirodi dolazi " jedinjenjima s kiseonikom s"mporom i "gljenikomD oristise " petrohemijskojind"strijizadrilanje kaoi"proizvodnjistakla boje cigle g"me zadeterminacij"neoplazmi...D I vazd"hdolazi miniranjem izgaranjemfosilnihgorivaiproizvodnji.+alazise " svimzemlji5timaivodi a vodeneivotinjegaak"m"liraj"D 8edinjenjakojese ne rastvarajuu vodine predstavljajuvelikuopasnostzaorganizam

D Jodotopljivajedinjenja "zrok"j"problemes disanjem nepravilansraniritam fibrilacij" "tie naoticanjemozga mi5i6ni"moro5te6enje"n"tarnjihorganaD +ije dokazano da izaziva rak

##. obalt

+alazise"elementarnomoblik"ili"jedinjenj"sl"izaleg"repomaes"5enjebojaiprc"lanskogemajla...D+alazise"hrani(A1#!D;tim"liranastanakrbcD+alazise"vodiizrak"aprolazii"podzemnevode

DJelike"dahn"tekoliineizazivaj"o5te6enjepl"6aastm"i"pal"pl"6aD+alazisei"piv"Cmoedo6idom"ninevrtoglaviceisranihproblema"sljedprekomjernogkonz"miranjaDodivotinjaizazivanastanakrakaakojenane5enpodko"ilinami5i6

#. ,lovo

+alazi se " Femlji a na povr5in" dolazi miniranjem i izgaranjem fosilnih gorivaD oristi se " proizvodnji leg"ra s"lfatne kiseline pigmenataplastike keramike rafiniranj" benzina halogenacijiekstrakciji...D 8orenjem dolazi " vazd"h gdje se zadrava 1' dana a onda pada na zemlji5te


7/35

D +e "lazi " podzemne vode osim " sl"aj" kiselih ki5aD +eorgansko olovo se ne apsorb"jekroz ko" ali se apsorb"je kroz probavni traktD Pare pra5ina i dim se lako apsorb"j" kroz respiratorni sistemD +akon apsorpcije taloi se " b"brezima jetri i kostima

D Kzaziva anemij" "tie na im"ni sistem o5te6"je "n"tra5njeorgane te izaziva pl"6n" fibroz"" prirodi " oblik" minerala: sulfidni+ !galenit -glavna ruda za dobivanje olova$,karbonatnih (cer"zit! i s"lfatnih (anglezit!C" svojim jedinjenjimaolovo je naje36e dvovalentno !9b%'$,Cetverovalentno kada gradikovalentne veze -tetraetil olovo !!*%"$.9b$ -dodavano idodaje se benzinu za pove6anjeoktanskog broja$ -izduvni gasovi motorni+ vozilaCantropogeni izvori: olovo kao antidetonator u gorivima, u proizvodnji baterija,ak"m"latora pigmenata stakla plastike ikeramike r"dnici i talionice olova izgaranjefosilnih goriva (termoelektrane! a prije s" se koristili i pesticidi s PbCdo 19#. godine kada je poela proizvodnja tetraCetilColova Lna velikoL " atmosferi olova nije ni bilo. Fakon o istom vazd"h"donesen je " /merici 194'. godine ime je potakn"to osvajanje proizvodnje LbezolovnogL benzina@ upotreba olovnog benzinazabranjena je u ;5< 142), u Evropi 144), "= %##/, a u ;rbiji tek %#1# godine.

Csitne estice (M#Nm! prenose se na ve6e "daljenosti a one ve6e od #Nm padaj" blieizvor" Czemlji5te"z ceste optere6eno olovom C"biljkama ima O1'< vi5e Pb nego " r"ralnompodr"j"Cu vodotocima i jezerima, olovo se talo&i u mulju otkud ulazi u lanacis+raneolovo je p"no manje reaktivno " vodi od ostalih metala (osim " zakiseljenoj sredini$olovni kristal !)%> olova radi boljeg sjaja$ vino otapa olovo -olovo u vinu

Colovne cijevi za vod"koliina olova se smanj"je s trofikim nivoom C?IO@5ANIBIC5*I85DPb o5te6"je krvotok, nervni sistemi bubrege, a potom jetru i utie na reprodukciju olovo je u kompeticiji s *apa se odla&e u

lueliminacije izkostij" traje i vi5e od &' godina

#0. +ikal

Dsrebrnosjajnimetal ''12 : " Femljinojkoriito " nalazi5timas"lfidner"deE" prirodi dolazi " jedinjenjima sa , i ;D +alazise " svimzemlji5timakojas"bilaizloenav"lkanskimaktivnostimaC" ind"strijise primjenj"j"legureniklas drugimmetalima, akoristi se " proizvodnji nakita i metalnog novca keramike baterijakaokatalizator...Cantropogeniizvori: u vazdu+dospijevaizgaranjemfosilni+gorivaiispu3nimplinovimaiz


8/35

a"tomobila izspalionica metalopreraivakeind"strije er"pcijomv"lkanatepriproizvodnjicementaCznaajna m" je "potreba " proizvodnji Ni-*d baterija, pigmenata za boje i keramiku, uproizvodnjistaklazapovr5insk"za5tit"dr"gihmetalagalvanizacijom(niklanje! idr.Cnikalse adsorb"je" zemlji5t"naesticeglineiliorganskematerijeCdetrit"s algeibakterije

h"minskekiseline.Cvi5akniklakodbiljakao3te6uje+lorofilikarotinoide-usporenrastte+lorotineinekrotinepromjenenalistovimaD )sencijalanje zalj"deD P"teviizloenosti@ dim cigareta isp"snigasovi gnojivaprocesirana hrana pos"e za k"hanje ind"strijski otpadD naje56e se javlja alergijska reakcija rjee napadi astme i smanjenaf"nkcijapl"6aD karbonilCnikal"zrok"jerakpl"6aD respiratornikancerogen"slijedhronineizloenosti

nefrotoksian, genotoksian, kancerogen#&. ;elen

D ;tijeneitlo kaojedinjenjesasrebrom bakrom olovominiklomD oristi se kao antioksidans vaan je za normalnof"nkcioniranje5titnelijezdeD /k"m"lirase " prostatiimlijenimlijezdamaD Predoziranje@ dahmiri5iQsmrdinabijelil"k crvenoobojeni prsti z"bi i kosa depresija dermatitis o5te6enje 8K irespiratornog traktaD RC1' nastaje "z pomo6 selena kao kofaktoraD Km"nostim"latorD ;elenCs"lfidje aktivnamaterija" 5amponimaprotivper"ti

D 8edinitoksinioblikje industrijskiproizvedeniselendioksid#2. Aerilij"m

+alazi se " mineralnim r"dama stijenama "glj" i v"lkanskoj pra5iniD oristi se kao sredstvo za otvrdnjivanje raznih materijalaD ;agorijevanjem dolazi " vazd"h a ki5ama " vod" i tloD Idisanjem izaziva o5te6enje pl"6a a onda se polakoapsorb"je" krv i transport"je do kostij" jetre i b"breganar"5ava im"ni sistemD %j"di razvijaj" alergij" na Ae koja rez"ltira "palomoteanim disanjem i osje6ajem slabosti

D I kontakt" s ozlijeenom koom izaziva osip i "lceracij"potencijalni kancerogen i teratogen

#4. admij"m


9/35

mekan srebrnkastoCbijelimetalminerali kadmijumau prirodi vrlo su rijetki," prirodi dolazi kao primjesa olovu !galenit$, cinku !sfalerit$ i bakru " "glj"

mgnojivima

Cnalazi se " vodi zemlji i vazd"h" vrlo je stabilan(" jedinjenjimasa , l ili ;!Ctokom pro5log vijekaproizvodnja *ddramatino porasla -14)-%###%1Ckao onei56iva tek zadnjih 4'Cak godinaCgodi5nje se " ivotnoj sredinioslobodi % ###t *d -dio prirodnim putem !vulkani, 3umskipoari tro5enje stijena! a dio krozlj"dske aktivnostiCantropogeni izvori: proizvodnja su+i+ akumulatora i baterija !Ni-*d$, +emikalija,pigmenata premaza iplastike boja i lakovafotoelektrinih 6elija " prah" se koristi " stomatologiji te "potreba kadmij"makao antikorozivnog sredstvaeljezare topionice iljevaonice izgaranje fosilni+ goriva i benzina, spaljivanjeotpada, tro3enje automobilski+ guma, primjena mineralni+ gnojiva!*d oboga6enifosfati! itd.Ccigarete -duvanski dim, u duvanu jedne cigarete nalazi se od 1-% mg *d

Ckadmij"mse najvi3e odla&e u atmosferuC*d supstituira *a u kostima i deponujese u bubrezima i jetri !+epatopankreas$Cdje i ne"rotoksiandugo se zadr&ava u organizmuIdisanjem izaziva probleme s respiratornim traktom i moe dovestido smrti

D Ino5enjem s vodom i hranom "zrok"je dijarej" i povra6anjeD roz ko" ne izaziva reakcijeD Izrok"je rak pl"6aC" ivotnoj sredinije prete&no vezan uz zemlji3te, lako ulazi u biljke i gljive !jakobioak"m"liraj" d! te " kopnene hranidbene lance

-ni&i p" dostupniji *d biljkamaC8liste i jo5 neki terestrini organizmi jako s" osjetljivi na niske koncentracije d kao i vodeni beskimenjaci (plankton izoobentos!

#7. ink

Cglavni sastojak mnogih minerala, najznaajniji sfalerit !n;$Cdvovalentni cink (Fn#S! Cesencijalni biogeni element !F% enzima$


10/35

C. najkori3teniji metal iza Be, 5l, *uCantropogeni izvori: proizvodnja plastini+ masa, pesticida i insekticida, baterija(n-*l$, nemetala, te metalopreranivakaindustrijaCglavna "potreba cinka je " za3titnom oblaganju drugi+ metala, poput &eljeza i elika(pocinkane vodovodne cijevi ili ljebovi

krovi5ta i cijevi za sak"pljanje oborinskih voda!EC+eorganska jedinjenja cinka (cinkov hlorid s"lfid i s"lfat! primjenj"j" se " stomatologiji imediciniCorganski jedinjenja cinka koriste se kao fungicidi, te lokalni antiseptici, cinkov fosfid(FnP! je rodenticidCve6e koliine cinka gomilaj" se u tlu i vodenom biotopu !naroito u ribama$ u blizini "rbanih zona i ind"strijeC"zrok"je degradacijske promjene " biljaka i ivotinjaD +alazi se " zrak" tl" vodi i hraniD oristi se za baterije spreava korozij" sl"i za proizvodnj" bronzeD Kz njega se proizvodi boja g"ma konzervansiza drvo..

D +alazi se " podzemnim vodama ak"m"lira se " ivotinjama i " biljkama#9. ?rom

D 3rovalentni hrom se javlja " prirodi hrom ' se ne javlja a hrom KJ se javlja vrlo rijetko.D ?rom KKK je mikron"trijent a nalazi se " stijenama zemlji5t" biljkamaivotinjama i v"lkanskoj pra5ini i vazd"h"D?rom je n"an za djelovanje ins"linaD oristi se za proizvodnj" nehraj"6eg elikaD >ibe ga ne ak"m"liraj" a nalazi se " sedimentimaD ?rom KJ izaziva o5te6enje sl"znice respiratornogsistemag"tanjem dolazi do nastanka el"anog ira o5te6enjajetre i b"brega

D ?rom JK je kancerogen'. -angan

1# element po rasprostranjenosti u emljinoj kori !G1>$,a ima ga vi5e nego bilo kojega dr"gog te5kog metala osim eljezaC" prirodi u sastavu vi3e od %# razliiti+ minerala !manganozit, pirokrozit, rodokrozit,pirol"zit i dr.!Cesencijalan za sve organizme !sinteza nukleinski+ kiselina, metabolizam ugljeni+ +idrata,mnogi enzimi i dr.! Cnedostatak"zrok"je "sporen rast i razvoj i metabolizamCantropogeni izvori: u metalurgiji i proizvodnji baterija !n-@n$ dok se manganovmonoksid koristi kao gnojivo kao dodatakhrani za ivotinje ali i " proizvodnjikeramikih i staklenih dijelova elektronskih "reaja

Co toksinom djelovanj" mangana kodivotinja i ekotoksikolo5kom djelovanj" ima veomamalo podataka, ali s" istraivanjasve intenzivnija iz godine " godin"


11/35

1. Janadij"m

Csivkastimetal

C"prirodisenepojavlj"jeelementarannegoumineralimaCantropogeniizvori:najvi3esekoristiumetalurgiji&eljeza!ferovanadij$,odnosnododajeseleg"ramadapove6avrsto6"obradivostiotpornostodlomova(koristisei"svemirskojtehnologiji!vanadijeviajedinjenjakoristese"proizvodnjipojedini+grupainsekticida,fiksatorisuubojenjutekstila,pripremiglazuraiemajlazaposuHe,proizvodnjibojalakovaitinteCvanadij"mseoslobaa"atmosfer"tokomizgaranjaipreradefosilni+goriva,aotudsetaloi"zemlji5teikopnenevodeCvanadij"m5tetnodjel"jena6el.enzime!59-aze$-metabolikepromjeneC"kopnenihbiljakanak"pljasemanjimdijelom(oko1':!izzemlji5ta"korijenjeCprehrambenimlancimavanadij"mkr"ibiosferom"sisarasetaloi"kostimami5i6imaijetri

Cvanadij"mjemobilan"ne"tralnomialkalnomp?dokjeukiselomvrstovezan

#. Beljezo

Csrebrnobijel relativnomekanmetalC. element po zastupljenosti u emljinoj kori !.,0 >$C" prirodinaje56e" oblik"oksidni+, karbonatni+isulfidni+ruda!+ematit, magnetit,limonit siderit! a vrlorijetkouelementarnomoblikuCjedanodnajva&niji+biogeni+elemenata!+emoglobin, mioglobin, cito+rom, dr enzimi$C" jedinjenjimaje eljezonaje56edvovalentnoilitrovalentno(feroCiferiCjedinjenja!dvovalentni*e(KK! CferoJnajstabilniji,aliitoksinijiitopivijiu vodiCantropogeniizvori: u proizvodnjielika

Cvi3akslobodnogunutar6elijskog&eljezauzrokujeoksidacioniistres!oslobaHanjeslobodnihradikala! io5te6enje6elija.C*e potieproizvodnj"slobodnihradikalapremaBentonovojreakciji!drugikoraku ?aberCTeissovomcikl"s"!@. ;elen0. *osfor

C" prirodi@ ne " elementarnom stanj" nego samo u obliku fosfatni+ jedinjenjaCantropogeni izvori:" proizvodnji fosfatni+ gnojiva i organofosforni+ pesticida, sapuni i detergenti " proizvodnji nervnih bojni+otrova u II svjetskom ratu !tabun, soman, sarin$C" ekosistem"se fosfor odnosno fosfati "klj""j" " procese primarne organske


12/35

proizvodnje !problem eutrofikacije$&. ;"mpor

C" prirodi " oblik"jedinjenja sametalima: pirit, galenit, sfalerit i dr, te u obliku sulfata

Cv"lkanski gasovi sadre s"mporovodik (?#;! i s"mporni dioksid (;,#!.Cantropogeni izvori:elementarni s"mpor "potrebljava se za "ni5tavanje 5tetoina na biljnim k"lt"rama zaproizvodnj" s"lfatnekiseline za v"lkanizacij" ka""ka za proizvodnj" s"mporo"gljenika idr"gih hemikalija s"mpornih boja " mastima ipreparatima protiv konih bolesti itd.

2. *l"or

C1) naje36i element na emlji, slabo topiv u vodiCvulkani, talionice, izgaranje fosilni+ goriva

Cnajvi3e o3te6uje biljke !+loroza, nekroza$, nije toliko toksian za &ivotinje iako postojenaznake da je karcenogen

4. Kzvori te5kih metala " ivotno j sredini

izvori te5kih metala s" antropogenog porijekla

7. Igljovodonici

Premaraspored""gljenikovihatoma"gljovodonici mog" biti@C acikliniCimaj" linijski (razgranatiiline!raspored "gljenikovih atomaC cikliniCimaj"cikliniraspored"gljenikoviha toma

postoje 0 ve6e gr"pe "gljovodonika@

zasieni,aciklini(parafinski"gljovodonici!@alkanizasieni,ciklini(naftenski"gljovodonici!@cikloalkani

Dn nezasieni,aciklini(olefinski"gljovodonici!@ alkeniCsa jednom dvostr"kom vezomalkin alkiniCsajednomtrostr"komvezomal aleni


13/35

polieni (dienitrienitetraeni...!Csavi5e(#0...!dvostr"kihveza

nezasieni,ciklini(aromatini"gljovodonici!@areni

acikliniC9. P/?

9olicikliki aromatini ugljovodonici J957 !95"$Cvrlora5irena jedinjenjarazliitemolek"lskemasekojisadrevi3ebenzenoidni+prstenastabiliziranihrezonancijomCaromatski-zbogmirisapojedini+molekulau grupiCstotine(" gradovimado &'' razliitih! odkojihs"njih'ak naje56iinajtoksinijiClipofilni vrlostabilni(slaborazgradivi! neplanarni

C957-e s obzirom na broj ugljenikovi+ atoma dijelimo na:Calterniraju6e-paranbrojugljenikovihatomaiderivatisubenzena, nastalif"zijomvi5ebenzenoidnihprstena(npr. benzoUaVpiren!Cnealterniraju6e-neparanbrojugljenikovihatomaiprstenisaetiri, pet 5estivi5eatoma"gljenika(npr. bifenilen fl"oranten!Cnekiodspojevatakodjer" str"kt"r"svojihprstena"klj""j"jedanilivi3eatomadrugi+elemenatakao3tosukiseonik, azotisumpor-+eterocikliki

policiklinaaromatskajedinjenja!npr dibenzofuran$

Izvori957 u atmosferi:Cprirodniprocesi: 3umski+po&ariivulkanskaaktivnostCantropogeniizvori: izgaranjefosilni+goriva, ispusni gasovi motorni+vozila,petrohemijskaind"strija proizvodnjaasfalta..

CP/I s"" atmosferiprete&itoadsorbovaninaestice!aerosol$ no3enezrakomCP/ICi" zemljinajvi5es"posljedicaantropogenogdjelovanja na5ta"kaz"jepodatakdas"njihovekoncentracijei1'C1'' < ve6e"bliziniind"strijskihpodr"jaCzadnji+godinau padu

Ctoksinostse pove6avarastommolekulskemase-kanceronogeni, mutageni, endokrinimod"latori im"notoksini..

0'. P,Ps

Perzistentne organske materije (P,Ps!


14/35

organske sloene molek"le velike molek"lske mase koje esto sadre halogene e elemente naje56e hlor?emijska podjela@-grupapoliciklini+ aromatini+ugljovodonika !95"s$-grupau kojoj se nalaze +alogenovaniugljovodonici

3ipini predstavnici ovih pol"tanata s"@

zo-p-dioksini !9*


15/35

0#. PAs0. P$$ i P$*00. PesticidiCpodjele0&. ,rganofosfosna jedinjenja02. ,rganohlorna jedinjenja04. arbamati07. Piretrini i piretroidi09. $initrofenoli&'. $erivati fenil"ree&1. +eonikotinoidi. $erivati fenoskisir6etne kiseline&. $erivati bipiridila&0. 3riazini&&. 3A3&2. $eterdentiCtoksino djeovanje&4. /ntiseptici&7. onzervansi&9. 8-,Cdefinicija i primjena2'. 3ransgeni organizmi21. 8-,Cposljedice


16/35

II test

1 P"tevi "laska zagaivaa " ekosisteme

Jodazemlja vazd"h

% Jrste transformacije zagaivaa

fizike promjene !raspad estica pra3ine$Dtokom prenosa materijaod izvora do izlo&enog organizma javljaju se brojni procesi:Dodlaganje

tokom prenosa dio materijeostaje npr. otopljen " vodi ili " gasovitomstanj" " vazd"h"istvarakoncentracij" kojoj je organizamizloena dr"gi dio ostaje" podzemnim vodama zemlji5t"i sl.

1 vrijeme i "daljenost koj" materija moe pre6i " okolini zavisi od njene molekularne stabilnosti -perzistentnosti% materija se moe razgraditiQpromijeniti@


17/35

+emijskom transformacijom -okolina: +idroliza, fotoliza, oksidacija ilibiolo3kom transformacijom -&ivi organizmi

1 CpromjenaQdegradacija se de5ava " svim odjeljcima (voda vazd"h zemljisteQorganska materija!# Cperzistentne molek"le Cnajve6i problem (npr. polihalogenovane materije neki PAi K dioksini!) +emijske materije se, nakon ulaska u okolinu !voda, vazdu+ ili tlo$, uvijek kre6u prema odjeljku za koji imajunajvi3e afiniteta

) oW

Cmjerazalipofilnost+idrofobnostComjerkoncentracijeodreenematerije " oktanol"ivodipri"ravnoteenj"Cparametarpotencijalahemijskematerijedase nak"plja" organskojmaterijiQorganizmimaCsimplifikacija(log oW!C5toje vi5avrijednostto se materijavi5enak"plja" organizmima

. 3opivost gasa

"enrKjevzakon-koliinagasaotopljenogu odreHenomvolumenutecnostipristalnojtemperat"riproporcionalnajeparcijalnompritisk"tog gasaiznadtecnostiDkonstanta?enrXjevazakonaComjerpritiskaparaitopljivostiu vodinekematerije(ne moeseprimijenitinagasovekojihemijskireag"j"s rastvaracem(npr,# +? ;,# idr

Iloga okoline " transport" toksikanata/ O


18/35

svigasovitizagaHivai!*O%, ;Oidr$ imale volatilne+alogenovanemolekule(* trihloretilenil0! se akumulirajuustratosferi!Lskladi3teL$difuzijagasova:Cniz koncentracioni gradijent !u ratama odreHenim Bickovim zakonom difuzije$ ibrzinadif"zije(dRQdt! zavisiodosobinamaterijekojadif"nd"je($ G dif"zionikoeficijent! povr5iniprekokojese dif"zijaodvija (/!te koncentracionog gradijenta (dQd

Cdo . km visine polutanti se vra6aju na zemlju dok se oni koji dostignu ve6e visine !do& km visine! mog" transportovatina velike "daljenosti

E@P8IQECmaterijese ve" na estice (adsorpcija! zemlji5ta

Cp"t"j" ispiravanjem s vodom ili isparavanjem iz tla

11 )kotoksikokinetika

1% /psorpcija

Inos hemijskih jedinjenja " organizamD p"tevi"nosa(kontaktniisistemski!@=povr3inatijela!ko&a$ Ctenosti gasovi=respiratornapovr3ina!plu6a, 3krge$ Cgasovi estice tenosti=gastrointestinalnitrakt-tenosti hranaadsorpcijaJakumulacijamaterijanagranicidvijufaza

zajednikakarakteristika: transport krozepitelnotkivo1) $istrib"cija


19/35

% bivametabolisan!jetraidr$) bivaizluen!ekskrecijskiorgani, jetra-&u$. bivadeponovan!jetra, kosti, lipidi, tjelesnetecnostiidr$

glavna mjesta deponovanja (ak"m"liranja! toksikanata@CjetraQg"5teraa(jetraCglavnidetoksikacijskiorgan!Cekskrecijskiorgani(b"brezi!

(dobroprokrvljeni koncentris"se hemikalije!Cmasnotkivo(koncentrisanjelipofilnihmaterija(npr. organohlorne! =odgoenatoksinost!Ckosti (koncentracija materija analognih a (Pb d /l!!Cplazmatskiproteini

dolaze do ciljnih mjesta " organizm"Dvrstatransportakrozmembrane celijakojeizgra"j" razliita tkiva opet 6e zavisiti od vrste jedinjenjaDmale hidrofobnemolek"lepasivnomdif"zijomizlaze iz krvi p"tem kapilara i lako "laze "cel.Dvelikemolek"leprolazesporo naje56epinocitozomDvrloesto ksenobioticise ve"zaplazmaproteine

D alb"mini =1'' pozitivno i 1'' negativno nabijenihmjestaprip? & (izoelektrinataka! i "k"pno negativnio naelektrisanje pri p? 4D ponekad se javljaj" interakcije izme"ksenobiotikaiantitijela

rste veza izmeHu plazma proteina i ksenobiotika:=ionska veza=naje56e karakteristina za metale=+idrofobne interakcije izme" dvije nepolarne hidrofobne gr"pe plazma proteina i ksenobiotika=vodonicna veza izme" vodonikovog atoma vezanog za elektronegativni atom s dr"gim elektronegativnim atomom=an der Raalsove sile slaba veza izme" jezgre jednog atoma i elektrona dr"gog9osljedice vezanja za plazma proteine=koncentracija slobodnog jedinjenja " plazmi se smanj"je 5to "tie na koncentracioni gradijent=distrib"cija " tkiva se moe smanjiti=ekskrecija filtracijom i pasivnom dif"zijom se smanj"je i pol"ivot jedinjenja se prod"zava=moe do6i do zasi6enja plazma proteina ime raste koncentracija slobodnog jedinjenja

1. -etabolizam

@etabolizamivi organizmi uklanjaju toksikante iz sebe na % naina:direktnim izluivanjem iz tijelametabolikom transformacije is+odne materije !lipofilne materije$


20/35

1 -etabolizam@ *aza K

Baza I ....oksidacija +idrofobni+ ksenobiotika, nastanak +idrofilniji+ meHuprodukatakonani+ produkata, slobodni+radikala, superoksidni+ aniona i superoksidaNastajanje reaktivni+ intermedijara i nji+ovo izluivanje

I reakcijama faze K najvaniji enzimatski sistem s" oksidaze mje3oviti+ funkcija !O@B$D7nos polarne grupe u molekule mo&e nekoj materiji dati dovoljno +idrofilnog svojstva za brzo izl"ivanje izorganizma. Fa mnoge materije ovo nije sl"aj pa s" potrebne dodatne transformacione reakcije (faza KK!.

1/ -etabolizam@ *aza KKBaza IIkonjugacija elektrofilni+ ksenobiotika ili konjugacija meHuprodukatakonani+ produkata metabolizma fazeI

$r"ga faza sastoji se od reakcija konjugacije s raznim materijama !glukuronska kiselina s"lfat ili gl"tation!DPrema nekim a"torima postoji i B55 III biotransformacije koja ukljuuje proteinske transportere organskihmolek"la (npr. iz jetre " "! pop"t PCglikoproteina (/A transportni proteini!.

10 Aiotransformacija

biolo5ka transformacija moe@1 smanjiti biolo3ku aktivnost strane materije Cbioinaktivacijaili detoksikacija pove6ati biolo3ku aktivnost, "initi materij" reaktivnijom Cbioaktivacija

12 Aioinaktivacija


21/35

?ioinaktivacijadetoksikacija J?iolo3kopretvaranjetransformacijaesto vodi promjenama u molekuli kojepove6avaj" njen" topivost " vodi i pobolj5avaj"

izl"ivanje. 3o znai da takve promjene skra6uju trajanje toksinog efekta !jer izvorni oblik toksikanta prelaze6i u drugi oblikmaterije nestaje$ aproizvodi transformacije seizl""j".

14 Aioaktivacija

Naroito izra&eno u reakcijama I faze gdje nastaju reaktivni meHuproizvodi koji su toksiniji od is+odi3nog oblika 7nospolarni+ grupa u molekule ne pove6ava samopogodnost za konj"govanje" reakcijama faze KK nego esto pove6a i reaktivnostprema dr"gimmolek"lama (npr. $+/ proteini!.

%# ,-*

OC;I


22/35

D svitipovicitohromaCP0&' s"polipeptidi!F## aminokiselinski+ostataka' +em$D vi5e od 'porodicaovog proteinaCgenisapod"darno56"" redoslijed"n"kleotidave6omod0': svrstavaj"se " jedn"porodic"D postojimno5tvoizoenzimacitohromaPC0&' specifinihzapojedinetipoves"pstrata

D najpoznatijiu okviruO@B !kicmenjaci$ susistemi*S9151 porodicenespecifinemonooksigenaze:etoksirezorufin-!-deetilaza"#$!%& ibenzo!a&pirenmonooksigenaza"'a()!&D odlj"diklj"n""log"" detoksifikacijiimaj"YP1(eliminacijaaromatinih"gljovodonika!E YP# (eliminacijaestrogena!E YP(eliminacijaestrogena! YP0E YP4(YP4/Celiminacija holesterola!E YP19 (biosintezaestrogena!D Knd"kcijaekspresije@ vezanjes"pstratazaspecifinireceptor koji dovodi do ekspresije gena za YPD ;"pstrati@ jedinjenjas benzenskimjezgrama hidrofobniheterociklikajedinjenja hormoni...+alazise " jetri 8CK trakt" pl"6imaib"brezimaD >azlika" pojedinimporodicamaCrazlike" sekvencamaaminokiselina

%% *orme kiseonika;lobodan kiseonik s"perdioksid perihidroksilni radikal hidrogen peroksid hidroksi radikal hidroksi jon voda.

iseonikjeneobiangasjer"osnovnomstanj"Ctripletnomstanj"imadvanesparenaelektronaparlelnihspinova(biCradikalparamagnetik!.DIosnovnomstanj"slaboreag"j"saorganskimmolek"limakojiimaj"spareneelektrones"protnogspinazareakcij"jeneophodnaaktivacija.

%) >eaktivne kiseonine vrste


23/35

%. *entonova reakcija

=eciklacijaBe!Be)'uBe%'$uprisustvuredukuju6egagensamo&edovestidokonstantnogprotokakrozBentonovureakcijuigenerisanjeO"radikala

% ?idroksi radikal

"idroksil-radikalis" toksini i "klj"eni s" " nastanak jo5 reaktivnijih , gr"pa. I eksperimentima in vitro utvreno je da +idroksilniradikali izazivaj" oksidativno o3te6enje


24/35

ada jednom " 6el. doe do nastanka aktivnih , jedinj. tada dolazi do ciklinog procesa oksidacije i red"kcije pomo6" elektrona kojis" donirani s , pri em" nastaje superoksid-ion ;"peroksidCion moe biti metabolizovan do vodonik peroksida pomo6usuperoksid-dismutaze. Jodonik peroksid se nadalje metaboliz"je do molekule vodeili se dalje protonuje do +idroperoksi-radikala

%0 >eakcija >,; sa lipidnim molek"lima

%ipidnidvoslojsesastojiodsmje5efosfolipidaiglikolipidakojeimaj"-lancevezaneza1i#glicerola.DPeroksidativareakcijajerazliitaizme"-"zavisnostiodbrojaipozicijedvostr"kihveza"acilnomlanc".DPeroksidacijalipida"klj""jetrirazliitakoraka@inicijaciju,propagacijuiterminacijuD7logaO"varnicekojaizazivavatruD)kstremnareaktivnost.,?"lipidnomsistem"=prijakoniskojkoncentracijiiniciralanan"reakcij"koja"klj""jetripletkiseoniknajzast"pljenij"form"kiseonika"6eliji.

%2 >eakcija >,; sa proteinima%4 Oksidativna o3te6enja proteina)# $r"geformenapada>,;naproteinenis"reverzibilne.)1 ,ksidacija*eC;centara"protein"sas"peroksidom"potp"nostinar"5avaf"nkcij"enzima.)% -nogeaminokiselineseireverzibilnomodifik"j"kadaseproteinoksid"je.)) Oksidativnao3te6enjaproteinasupove6anauprisustvumetalni+kofaktorakao3tojeBe). 7ovomsluajusemetalve&ezaproteinireagujesavodonikperoksidomuBentonovojreakcijiinastaje+idroksilniradikalkojiv

eomabrzooksidujeaminokiselineublizinimjestavezivanjadvovalentnogkatjona

) ,vamjestospecifinapromjenaamnokiselinskihostatakarez"ltira"inaktivacijienzimanar"5avanjemstr"kt"reaktivnogmjesta.

)/ >eakcija >,; sa $+

5ktiviraneformekiseonikaindukujubrojnao3te6enjana


25/35

Darakteristikeoviho5te6enja"kaz"j"natodas"i5e6eriibazeosjetljivenaoksidacij"degradacijajednolananiprekidii"mreavanjesaproteinima.D+/


26/35

)4 onj"gacija s"lfatom

)ndogena molek"la s"lfata prevodi se " visokoaktivni intermedijar "z "tro5ak energije reakcijomE ;,0 #CS # /3P [\CfosfoadenozinC&\Cfosfos"lfat (P/P;!D7z djelovanje enzima sulfotransferaze, dolazi do reakcije izmeHu sulfata i amino, +idroksilne ili keto grupe ksenobiotika uznastanak pripadaju6eg estera sulfonske kiseline

.# -etilacija

8edinjenja koja konjuguju s metilnom sgrupom obino su manje +idrofilni, ali i manje toksiniD ao endogeni donor metilne gr"pe slu&i*-adenozilmetionin

D =eakcije izmeHu visoko aktivirane metilne grupe i amino-, +idroksilne ili tiolne grupe ksenobiotika katalizovane su razliitimmetil-transferaznim enzimima, od koji+ neki pokazuju vrlo visoku specifinostD @etali takoHe mogu biti ukljueni u ove reakcije pri emu nastaju jaki neurotoksini, sa izrazitim lipofilnim karakterom

.1 3ransport ksenobiotika iz e"kariotske cel.

D ransport ksenobiotika iz 6elije uz potro3nju energije-aktivni efluksD Jisoka specifinostE "loga " 6el.@CKzl"ivanje amfifilnih jedinj. koja slobodno prolaze kroz membran" kao posljedica kom"nikacije cel. s okolinomCKzl"ivanje endogenih jedinjenja (fosfolipidi citokini metaboliki intermedijari n"trijenti..!

CKnfl"ks polarnih jedinjenja1 senobiotici " tom kontekst" postaj" oport"nistika jedinjenja

D 7 proces ukljueni transmembranski proteini:-p-glikoprotein !9-gp$-@ultidrug resistance associated protein !@=9$-9olipeptid % !O59%$ Jtransport organski+ anjona


27/35

.% 3ransmembranski proteini "klj"eni " proces izbacivanja ksenobiotika iz e"k.6el.

.) )liminacija i izl"ivanje

Eliminacijazapoinjedijelomu jetripriprvommetabolizmu apsorbovani+ jedinjenjate uplu6imaD plasma halfClife definisevrijemepol"eliminacije jedinjenja a i ona je konstantna zaodreenojedinjenjei nezavisna je oprvommetabolizm")liminacijaje opisana-ichaelisC-entenovomjednacinomD ako je koncentracija ksenobiotika nia od mvrijednosti za tojedinjenje dogaa se linearnareakcijaprvogredaD akos"tevrijednostive6e eliminacijase odvijanelinearnomreakcijomn"ltogredaKzl"ivanjep"tem"rina=ksenobioticiinjihovimetabolitikrvlj"dolazedo b"brega=izl"ivanjemalih hidrofilnihmolek"la

=tri mehanizma@D filtracija p"tem pora " glomer"limaD dif"zijaspojevaizkrvi" t"b"leD aktivnitransport " t"b"larn"tek"6in"D brzinaeliminacijespojevakojise izl""j"aktivnimtransportomje konstantna a velikakoncentracijaspojamoe dovesti do zasi6enjas"stava za transportD vrlobitanp?

.. 3oksodinamika

. 3oksikokinetika


28/35

Ekotoksikokinetika je dio ekotoksikologije koja razmatra sudbinu ksenobiotika !ekopolutanata$ u &ivotnoj sredini: nji+ove

izvore, raspodjelu u abiotikim i biotikim elementima &ivotne sredine, transformacije ksenobiotike u sredini u kojoj se nalaze,

eliminaciju iz &ivotne sredine

./ Aiodost"pnost

Osnovni uslov za ispunjavanje ekotoksinosti: biodostupnost o je mogu6nost +emijske komponente da bude usvojena od strane organizma

.0 Aiotiko i abiotiko razlaganje toksikanata

@nogobrojni abiotiki !odvijaju se bez ue36a &ivi+ organizama$ i biotiki !odvijaju se sa ue36em &ivi+ organizama$procesi u &ivotnoj sredini usmjereni su na eliminaciju !udaljavanje$ ekopolutanata @nogi ksenobiotici dospjeli uvazduh,zemlji+te, vodu doprinose minimalnom o3te6enju ekosistema s obzirom da je vr ij eme nji+ovog dj elovanjakratko

.2 Perzistencija

;upstancije koje su rezistentne !otporne$ na procese razlaganja, zbog ega su dugo postojani u &ivotnoj sredini po pravilupredstavljaju potencijalno opasne ekotoksikante9rimer: pesticid @ireks u jezerima Ontaria!izmereni visoki sadr&aji u devedesetim, a proizvodnja prestala u sedamdesetim

.4 Aioak"m"lacija A*


29/35

9=O*E; CO8I@ O=A5NI@I C7@7P787 OC;IUNE ;79;5N*E, IP5UEVI I" I 5?IOIUCE B5E !O


30/35

PI9I


31/35

. -olek"rni nivo dejstva toksina

a$mehanizam toksinog dejstva metala koji se trajno ve" za aktivne hemijske gr"pe@ karboksiln" s"lfhidriln" fosfatn"imidazolosk" i p"rinsk" 5to vodi " smanjenje ili prestanak f"nkcije enzima destabilizacij" n"kleinskih kiselina...(metali se ne6e

metabolisati i izl"iti iz organizma ve6 6e se gomilati " organizm" 5to vodi " hronini toksini efekat!...b$biljni alkaloidi djel"j" kao antimetaboliti npr. pogre5na sinteza bjelanevina ili pogre5nih p"rina pri sintezi n"kleinske

kiseline.c$otrovi koji reag"j" sa slobodnim radikalima " 6eliji benzopireni velike doze gvoa izazivaj" m"tageni ili karcinogeni

"inak.d$acetilacija tj. fosforilacija enzima acetilholinesteraze organofosfornim jedinjenjima vodi " nekroz" 6elije.

)kotoksinostC vrijeme izloenosti

7 5I;NO;I O<


32/35

5CO ;7 EPE@ENI ?IO*ENOE IPOYENI ;7?PE5PNI@


33/35

Indirektno djelovanje putem smanjivanja resursa +rane u &ivotnoj sredini,/ Eksplozija brojnosti populacije usljed uni3tavanja konkurentske vrste

/) Aioindikatori

?ioindikatoriC biljne i ivotinjske vrste ili zajednice koje svojim pris"stvom sastavom ili fiziolo5kim procesom specifinoreag"j" na zagaenje odreenom zaga"j"6om s"pstancijom i time omog"6avaj" da se ta s"pstancija detekt"je " datoj sredini.

/. Aioindikacija

?ioindikacijaje ocjena stanja sredine pomo6" ivih sistema odnosno 6elija organizama pop"lacije i zajednice. (ocjena kakoabiotikih faktora C temperat"ra vlanost kiselost slanost sadraj pol"tanata itd. tako i biotikih C blagostanje organizama njihove

pop"lacije i zajednice.

/ Aiomonitoring

?iomonitoring je dio ekolo3kog monitoringa J pra6enja stanja &ivotne sredine na osnovu fiziki+, +emijski+ i biolo3ki+pokazatelja

Aiomonitoring je zbir analiza biolo5ke komponente ivotne sredine i njenih reakcija koje se koriste za otkrivanje promjena "ivotnoj sredini nastalih zagaivanjem.

Fadatak biomonitoringa je ocjena kvaliteta ivotne sredine pomo6" za ostvarenje ovog cilja specijalno odabranih ivih

sistema. gr.bios-ivot, lat.monere upozoriti, podsjetiti

ilj@ procjena nivoa zagaenosti biote radi razrade sistema ranog "pozoravanja dijagnostike i prognoziranja.

// Aiomarkeri


34/35

/0 Aiolo5ki indikatori

li3ajevi kao bioindikatori kvaliteta vazdu+aAiljne vrste bioindikatori pris"tnosti i 5tetnosti odreenih pol"tanata " vazd"h" i metode "potrebljene " )"roAionetC"@EW7 ?=O8NI@ A=795@5 ;P5COO


35/35

Documents

Ekotoksikologija II