Алкалоиды – вещества растительного происхождения, чаще всего циклические либо гетероциклические, содержащие амино - либо имино-группу, обладающие выраженным биохимическим действием на организм теплокровных и человека.
Воздействие наркотиков на теплокровных и человека. Действующее начало гашиша и марихуаны – тетрагидроканнобинол (ТГК); попадая в организм, он концентрируется в области лимбической системы, которая называется ещё мозгом внутренних органов – в ней расположены центры удовольствия. Угнетающее действие ТГК распространяется на секрецию -аминомасляной кислоты, которая выполняет в нервной системе тормозящую функцию. В высших отделах мозга тормозящие функции становятся меньшими по сравнению с простыми возбуждениями. При наркотическом отравлении усиливается приток в кору больших полушарий импульсов от чувствительных окончаний внутренних органов. В обычном состоянии большая часть этих импульсов задерживается подкорковыми структурами мозга и не воспринимается сознанием. В данном же случае обрушивающийся на мозг поток беспорядочных сигналов дезорганизует психику. Эти сигналы, переплетаясь с реальностью, приводят к возникновению галлюцинаций. Более мощный галлюциноген по сравнению с ТГК –диэтиламид лизергиновая кислота (ЛСД–25) и диметилтриптамин, к ним происходит привыкание с 2–3 приёмов. Основа их действия на лимбическую систему – сходство с медиатором серотонином. Химическое строение молекулы мескалина (получают из кактуса лофофор) близко к строению молекулы серотонина – одного из медиаторов нервной системы. Эмоциональный подъём и эйфорию способны вызвать препараты, близкие по строению к адреналину и медиатору норадреналину. Наиболее известен эфедрин и психостимулятор фенолин.

В ответ на ранение паренхимные клетки, расположенные под эпидермисом, дедифференцируются, переходят к делению и образуют недифференцируемую ткань, получившую название каллуса. Образование и рост каллуса регулируется ауксинами и цитокининами. Успех получения каллусной ткани в большой мере зависит от удачного подбора регулятора роста. В настоящее время каллусные культуры индуцируются практически из любого органа ткани или растения.
Ход работы. Работа выполняется в четырех вариантах. Различие вариантов обусловлено содержанием фитогормонов в питательных средах, приготовленных на основе среды Мурасиге-Скуга.
В каждую из четырех колб Эрленмейера на 50 мл прилить небольшое количество дистиллированной воды и следующие маточные растворы: 5 мл макросолей; 0,5 мл микросолей; 0,25 мл хелата железа; 1,0 мл витаминов; 5,0 мл мезоинозита. Затем в каждую колбу добавить 3 г сахарозы. После этого в три колбы добавляют по одному из следующих фитогормонов: 2,4-Д (1мл/л), 6-БАП (1мл/л), 2,4-Д + 6-БАП. В четвертую колбу фитогормоны не добавляют (контроль). Полученные растворы переливают в мерные цилиндры и доводят объем до 50 мл, рН – до 5,6 – 5,8, используя 0,1н. КОН. Затем добавляют агар-агар (по 0,4 г на каждый вариант среды) и в колбах автоклавируют среду.

Каллус – это неорганизованная масса ткани, состоящая из дедифференцированных клеток. Образование и рост каллусной ткани контролируются фитогормонами из группы ауксинов и цитокининов. Под действием ауксинов и цитокининов из-за высокой интенсивности клеточных делений не происходит дифференцировка тканей, в результате чего образуется каллус. Для индукции каллусообразования используются питательные среды с высоким соотношением ауксинов к цитокининам (до 10:1).
Каллусную ткань можно получить на искусственных питательных средах, включающих фитогормоны, используя фрагменты (экспланты) самых разных частей растений: стеблей, корней, тканей клубня, листьев, зародышей и др.
Ход работы. Пробирки с растениями протереть спиртом, горлышко обжечь. Пинцетом вынуть стерильное растение из пробирки и выложить его на стерильный бумажный "матрасик". Придерживая растение пинцетом, вырезать скальпелем участки стебля длиной 5–10мм, листочки, участки корня. Надсечь экспланты острым скальпелем в нескольких местах, в которых в дальнейшем начнется каллусогенез.
Нагреть стерильную питательную среду на плитке до расплавления агара. Одновременно подготовить ламинар-бокс к работе (протереть изнутри спиртом).
Открыть колбу с питательной средой, обжечь ее горлышко над пламенем спиртовки и в стерильные чашки Петри разлить среду по 15–30мл. Чашки держать открытыми минимальное время. Дать среде застыть (10–15 минут).

Кривая роста каллусной ткани носит S-образный характер. Она состоит из следующих фаз: начальной лаг-фазы, фазы логарифмического роста, во время которой идет активное деление клеток, фазы замедленного роста, стационарной фазы и фазы деградации. Для того чтобы сохранить способность к делению и дальнейшему росту, кусочек каллусной ткани переносят на свежую питательную среду. Этот прием поддержания клеточных делений носит название пассирования каллусных тканей. Пассировать каллусную ткань можно неограниченное число раз. Однако при многократном его повторении возможно "привыкание", которое выражается в приобретении автономности по отношению к экзогенным гормонам и утрате или значительному ослаблению способности каллусных клеток к регенерации целого растения.
Ход работы. Перенести, соблюдая строгую стерильность, каллус в стерильную чашку Петри. Отделить некротизированные участки и кусочки старой агаризованной среды. Затем каллусную ткань разделить на равные части и асептически перенести в чашки Петри со стерильной питательной средой. Чашки Петри поместить в термостат с температурой 25оС и влажностью 60% на 3–4 недели. В конце этого срока пронаблюдать и зарисовать каллусную ткань.

Эмбриокультура представляет собой культуру изолированных зиготических зародышей и имеет ряд достоинств:
1) получение клонов растений-перекрестноопылителей с эффект системой самонесовместимости. В дальнейшем часть растений клона можно хранить при низкой температуре (0+2оС), а часть испытывать на общую комбинационную способность с перспективой создания синтетических популяций;
2) преодоление постгамной (после оплодотворения) несовместимости, проявляющейся как несовместимость зародыша и эндосперма при отдаленной гибридизации;
3) устранение влияния эндосперма на проявление генетических по-тенций зародыша.
Ход работы. Приготовить на магнитной мешалке 3%-ный раствор хлорамина. В раствор поместить набухшие зерновки ржи. Время сте-рилизации - 30 минут при постоянном перемешивании.
Последующие манипуляции проводить в условиях ламинар-бокса. Семена промыть 3 раза в автоклавированной дистиллированной воде в стерильном стаканчике.

Клональное микроразмножение – это разновидность вегетативного размножения, осуществляемого в культуре in vitro. В настоящее время большое число видов растений выращивается in vitro по следующим соображениям:
- для поддержания и размножения небольшого числа ценных геноти-пов;
- для ускоренного размножения новых ценных сортов плодовых и декоративных культур;
- для получения большого количества оздоровленного посадочного материала;
- для быстрого размножения некоторых гетерозиготных садовых форм, обычно размножаемых семенами;
- для получения из клонированных родительских форм семян гибридов F1.
Клональное микроразмножение включает в себя следующие эта-пы:
1) введение в культуру in vitro;
2) пролиферация побегов или собственно микроразмножение;
3) укоренение и акклиматизация побегов in vivo.

Для того чтобы вырастить грибы в искусственных условиях, субстрат необходимо заинокулировать (заразить) мицелием. Зерновой мицелий представляет собой мицелий, выращиваемый стерильно на специально приготовленном зерне хлебных злаков. От качества мицелия, представляющего собой посевной материал для производства грибов, зависит их последующий выход. Поэтому мицелий должен соответствовать ряду основных требований: иметь высокую жизнеспособность; устойчивость к болезням и вредителям, принадлежать к отселек-тированному штамму (сорту), обладающему высокой урожайностью, хорошими товарными качествами и пр.
По сортовым качествам мицелий классифицируется на три катего-рии: споровый, маточный, коммерческий.
Споровый мицелий получается из спор, заготавливаемых из плодовых тел, соответствующих требованиям данного штамма. Культивируется на агазированной питательной среде с отваром зерна хлебных злаков.
Маточный мицелий получается путем инокуляции стерильного зернового субстрата споровым мицелием.
Коммерческий мицелий используется, как правило, для инокуляции субстрата на основе соломы для выращивания товарных грибов. Получается путем инокуляции стерильного зернового субстрата маточным мицелием в соотношении 1:(15–20).

Экологическая система – динамическая и открытая, включает в себя живые подсистемы, взаимодействующие друг с другом и с неорганическими подсистемами, т. е. с абиотической средой. Живые компоненты играют ведущую роль в экологических системах.
Особенностью организации животных и растений является то, что она представляет систему иерархически подчиненных друг другу структур, называемых уровнями организации живой материи. Содержание современной экологии основано на концепции уровней организации живой материи, которая отражает системный подход к изучению взаимоотношений живых организмов с окружающей средой. Система представляет «совокупность элементов, находящихся в тесных отношениях и связях между собой, которая образует определенную целостность, единство» (И. И. Дедю). Элементы системы – это ее части, а способ связи между ними определяет ее структуру. Необходимость системного подхода возникает тогда, когда невозможно оценить объект (целое) на основе комбинирования составных его частей, когда при взаимодействии частей возникают качественно новые свойства объекта (образуется новый уровень). Системный подход дает возможность найти упорядоченную систему правил для выбора верного решения, лучше понять взаимосвязь между показателями, характеризующими состояние среды. Системный подход к решению проблем состоит из следующих этапов: отыскание возможных вариантов решения; определение последствий использования каждого из возможных вариантов; разработка критериев оценки приемлемого варианта решения.
В основу выделения основных уровней организации жизни положены главным образом критерии целостности, упорядоченности, или организованности, и иерархичности системы. Целостность выражается в несводимости свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов, необходимости определения тех системообразующих связей, на основе которых элементы могут объединяться в единое целое.

Настоящее время характеризуется возрастанием нарушений в природ-ном балансе под воздействием антропогенного стресса, что приводит к глобальным экологическим последствиям. В этих условиях ключевое значение приобретает изучение механизмов становления и устойчивого существования экологических систем, слагающих их видов и популяций. Возрастает общественный интерес, в первую очередь, к прикладным аспектам взаимоотношений человека и окружающей среды. Экологические идеи получили широкое распространение в средствах массовой информации, основывающихся на современных знаниях экологических и природоохранных проблем. Эти обстоятельства породили очень различное понимание предмета экологии. Под рубрику экологии нередко подводят всё, что связано с охраной природы, природопользованием, с изучением социоприродных систем. Даже глобальные проблемы экологии стали подменяться местными санитарными задачами. Привычными штампами стали выражения типа «плохая экология», «экологически чистый» и т. п. Многие авторы даже не задумываются над тем, как ошибочно применение термина «экология» в подобных сочетаниях. Не-верное понимание экологии, её проблем недопустимо, особенно для специалистов.
Современная экология приобрела междисциплинарный характер. Усилилось теоретическое значение экологии в системе не только биологических, но и гуманитарных, технических наук. Сегодня экология и рациональное природопользование являются приоритетными научными направлениями наряду с такими как физика высоких энергий, информационно-телекоммуникационные технологии и электроника, космические технологии, перспективные вооружения и др. Острота экологических проблем, стоящих перед человечеством, вызвала необхо-димость разработки экологических ориентиров и критериев в любой сфере деятельности. Однако биологические проблемы остаются стержневыми в этом комплексе: все процессы в биосфере определяются жизнедеятельностью организмов; сам человек – биологический объект, влияние его деятельности на природные системы постоянно и многообразно.
Цель курса «Экология и охрана природы» - способствовать формирова-нию естественнонаучного мировоззрения студентов, составной частью которого является экологическое.

Возникнув, как самостоятельная биологическая наука в 70-х годах про-шлого века, экология вышла за рамки биологии. Современная экология пред-ставляет яркий пример формирования комплекса научных знаний на основе интеграции естественных, общественных и технических дисциплин. На стыках наук появились новые научные направления. Например, биохимическая экология, изучающая биотрансформацию веществ в организмах и экосистемах. Математические методы находят широкое применение в теории динамики развития популяций, повышении надежности экологического прогнозирования и т.п. Радиоэкология исследует экологические последствия действия ионизирующего излучения и пути биогенной миграции радионук-лидов.
Экологические проблемы вторгаются и в политику государств. Безопас-ность современного мира все чаще связывается не только с военно-политическими проблемами, а и с состоянием природной среды; формируются нормы международной и национального экологической безопасности.
Экологизация различных отраслей науки и практической деятельности человека отражает процесс переосмысления стереотипов прошлого, выработку широкого экологического сознания. Таким образом, экологические понятия, концепции переносятся и в сферу социального познания, познания взаимоотношений общества и природы, человека и среды его обитания. Биологические проблемы остаются стержневыми: сам человек – продукт эволюции жизни на Земле, его связи со средой не утратили своего биологического характера и деятельность его осуществляется в биосфере. Отношения человека с природой должны строиться на научно обоснованном прогнозе.

Общепринятой структуры экологии не существует. Не вдаваясь в подроб-ный анализ, ограничимся рассмотрением некоторых подходов к этому вопросу. Нередко в экологии различают разделы: экология видов (аутэкология), экология популяций (демэкология), экология биоценозов (синэкология или биоценология). В.Д. Федоров и Т.Г. Гильманов сосредотачивают внимание на подразделениях: экология популяций, экология ассоциаций, или однотипное простое сообщество, и экология биоценозов или большое сложное сообщество. Другие авторы структуру экологии понимают как выделение аут- и синэкологии, экологии популяций. Традиционное подразделение экологии на аутэкологию (экология видов; включает организменный и популяционный уровни) и синэкологию (экологию сообществ) по мнению И.А. Шилова «отражает лишь реальные пути исследования, определяющиеся удобством их организации и чаще всего практическими запросами».
Специфику современной экологии как науки, изучающей взаимодействие биологических систем разных уровней организации с окружающей средой, более всего, пожалуй, отражает подразделение ее на экологию особей, экологию популяций, экологию сообществ.
Присущее разным уровням биосистем разнообразие организации и их связей со средой, а также исходные теоретические посылки исследователей обусловливают существование разных точек зрения на структуру экологии. Последнее свидетельствует о том, что структурные уровни жизни, начиная с организменного и, кончая биоценотическим, заслуживают пристального внимания, т.к. нельзя познать целое, не поняв часть, и наоборот.

Анионные компоненты (сульфаты, нитраты и др.) сохраняют в почвенной среде высокую мобильность и мигрируют с нисходящим током влаги, при этом анионы соединяются с основаниями ППК и вызывают их эквивалентное выщелачивание из почвы. Подобное явление получило название «анионного выноса» катионов. Сравнение «анионного выноса» нитратов и сульфатов показывает более высокую мобилизующую способность первых, в особенности по отношению к алюминию, который является фитотоксикантом широкого спектра действия. В присутствии хлор-иона интенсивнее происходит поглощение металлов.