Проведено дослідження хроматографічних, спектральних та метал-депонуючих властивостей металотіонеїнів у тканинах молюска Anodonta cygnea із природних угруповань - умовно чистої (І-група, с. Івачів) та забрудненої місцевості (В-група, м. Борщів) в експериментальних умовах за дії іонів міді, цинку та кадмію. Виявлено дві хроматографічні фракції з молекулярною масою близько 10 кДа (головна) та 20 кДа (додаткова), яка виражена у окремих групах беззубки за дії модельних чинників у лабораторному експерименті. Доведено, що у молюсків із чистої та хронічно забрудненої територій відповідь металотіонеїнів на дію хімічних чинників відрізняється. У молюсків із забрудненої території зменшується метал-акумулююча здатність металотіонеїнів, тоді у молюсків з чистої місцевості вона зростає стосовно цинку та кадмію. На підставі отриманих результатів розширено сучасні уявлення про металотіонеїни водних молюсків як маркер забруднення середовища. Встановлено, що коректне використання цього маркеру повинно будуватись на одночасному визначенні метал-депонувальної функції металотіонеїнів та їх загального вмісту, визначеного за кількістю тіолів. Ключові слова: двостулкові молюски, метали, металотіонеїни, експозиція.