污染物對(duì)生物的影響詳解演示文稿

污染物對(duì)生物的影響詳解演示文稿本文檔共61頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分優(yōu)選污染物對(duì)生物的影響本文檔共61頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分生物系統(tǒng)的各級(jí)生物學(xué)水平生物分子

細(xì)胞器

細(xì)胞

組織、器官

個(gè)體

種群

群落

生態(tài)系統(tǒng)本文檔共61頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分第一節(jié)污染物在生物化學(xué)和分子水平上的影響污染物質(zhì)引起生物有機(jī)體的生化反應(yīng)

防護(hù)性生化反應(yīng)

保護(hù)生物體抵抗污染物的傷害

非防護(hù)性生化反應(yīng)

不起保護(hù)作用本文檔共61頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分一、

對(duì)生物機(jī)體酶的影響一方面在酶的催化下，進(jìn)行代謝轉(zhuǎn)化；另一方面也導(dǎo)致體內(nèi)酶活性改變，影響酶的數(shù)量和活性。另外，有些環(huán)境污染物對(duì)酶有誘導(dǎo)作用。本文檔共61頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分（一）酶活性的誘導(dǎo)能誘導(dǎo)酶的化合物大都屬于有機(jī)親脂性化合物，并且有較長(zhǎng)的生物半衰期。其誘導(dǎo)作用是：增加酶的合成速度（轉(zhuǎn)錄）降低酶蛋白的分解本文檔共61頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分1.混合功能氧化酶（MixedFunctionOxidase，MFO）

MFO是污染物在體內(nèi)進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化相Ⅰ反應(yīng)過程中的關(guān)鍵酶系?；旌瞎δ苎趸傅慕M成：細(xì)胞色素P450、NADPH細(xì)胞色素P450還原酶、磷脂MFO引起的生物轉(zhuǎn)化的反應(yīng)特征相同，但底物、產(chǎn)物的化學(xué)特性差別很大，即具有多種催化功能。本文檔共61頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分混合功能氧化酶存在于所有的脊椎動(dòng)物和大部分的無脊椎動(dòng)物體內(nèi)，其作用是代謝非極性的親脂性有機(jī)化合物，包括內(nèi)源性化合物和外源性化合物。本文檔共61頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分從生理作用來看，MFO參與體內(nèi)的膽固醇、膽汁酸、類固醇、激素、維生素D的生物合成和代謝。從解毒作用來看，許多外源性化合物，如多環(huán)芳烴和藥物，都經(jīng)該酶系統(tǒng)代謝，形成極性較大的產(chǎn)物而易于從體內(nèi)排出。本文檔共61頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分MFO作為生物標(biāo)志物優(yōu)點(diǎn)：靈敏性高，有很好的劑量-效應(yīng)關(guān)系缺點(diǎn)：影響因素多本文檔共61頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分2.抗氧化防御系統(tǒng)酶活性氧（ReactiveOxygenSpecies）：帶有2~3個(gè)電子的分子氧還原產(chǎn)物，主要有：·OH、O2-、H2O2抗氧化防御系統(tǒng)組成：水溶性組分，如谷胱甘肽（GSH）、維生素C脂溶性組分，如維生素E、β-胡蘿卜素酶，如谷胱甘肽過氧化酶（GPx）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）本文檔共61頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分活性氧的控制和消除活性氧可為抗氧化防御系統(tǒng)控制，消除活性氧對(duì)機(jī)體的傷害作用。過量ROS使DNA鏈斷裂、脂質(zhì)過氧化、酶蛋白失活等，從而引起機(jī)體氧化應(yīng)激或氧毒性。本文檔共61頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分（1）超氧化物歧化酶（SOD）

2

O2

·-SODH2O2+O2

2H+本文檔共61頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分超氧化物歧化酶按其所含金屬輔基不同可分：CuZnSODs：呈綠色，主要存在于機(jī)體細(xì)胞漿中；MnSODs：呈紫色，存在于真核細(xì)胞的線粒體和原核細(xì)胞內(nèi)；FeSODs：呈黃褐色，存在于原核細(xì)胞中。本文檔共61頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分（2）谷胱甘肽過氧化酶（GPx）2GSH+H2O2GPxGSSG+2H2O抗氧化防御系統(tǒng)中起重要的作用

催化有機(jī)過氧化氫還原成相應(yīng)的醇。2GSH+ROOHGPxROH+GSSG+H2O

在脂質(zhì)的氧化過程中起重要的作用本文檔共61頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分（3）過氧化氫酶（Ct）

H2O2Ct2

H2O+O2

本文檔共61頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分3.谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶（GSTs）是污染物在體內(nèi)生物轉(zhuǎn)化相Ⅱ反應(yīng)過程中的重要酶，具有許多同工酶。

生理作用：與不同的親電性化合物或一些相Ⅰ代謝產(chǎn)物結(jié)合，產(chǎn)生水溶性化合物，易于排出體外，從而起到脫毒作用。本文檔共61頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分（二）酶的抑制作用不可逆性抑制由于污染物與酶蛋白的活性中心功能基因不可逆性結(jié)合而引起的。如有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)膽堿酯酶的抑制作用。競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制

反競(jìng)爭(zhēng)性抑制

本文檔共61頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分競(jìng)爭(zhēng)性抑制本文檔共61頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分非競(jìng)爭(zhēng)性抑制本文檔共61頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分反競(jìng)爭(zhēng)性抑制本文檔共61頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分酶的抑制也可能通過污染物的中間代謝物實(shí)現(xiàn)消耗或抑制輔酶的合成與金屬輔基或激活劑結(jié)合本文檔共61頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分1.ATPase有機(jī)氯農(nóng)藥增塑劑PCBsHM煉油廢水本文檔共61頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分2.乙酰膽堿酯酶（AchE）對(duì)有機(jī)磷和氨基甲酸酯農(nóng)藥敏感影響脊椎動(dòng)物大腦改變動(dòng)物行為專一性強(qiáng)，可作為生物標(biāo)志物本文檔共61頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分3.δ-氨基乙酰丙酸脫氫酶（ALAD）血液中鉛濃度與ALAD活性抑制具有典型的劑量-效應(yīng)關(guān)系，隨著血液中鉛濃度增加，ALAD活性不斷降低。由于ALAD測(cè)定方法簡(jiǎn)單和精確，目前把ALAD作為一個(gè)敏感的指標(biāo)，應(yīng)用于監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)鉛污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響。本文檔共61頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分4.蛋白磷酸酶催化蛋白質(zhì)的去磷酸化受微囊藻毒素的強(qiáng)烈抑制可作為檢測(cè)微囊藻毒素的標(biāo)志物本文檔共61頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分二、對(duì)生物大分子的影響污染物及其活性代謝產(chǎn)物可直接與生物大分子反應(yīng)，共價(jià)結(jié)合。影響生物大分子的合成。本文檔共61頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分1.對(duì)蛋白質(zhì)影響污染物對(duì)蛋白質(zhì)的影響主要表現(xiàn)在：導(dǎo)致蛋白質(zhì)化學(xué)損傷：

細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)及通透性改變、影響酶的催化功能等誘導(dǎo)功能蛋白的產(chǎn)生：如應(yīng)激蛋白和金屬硫蛋白的產(chǎn)生，這些蛋白質(zhì)產(chǎn)生可保護(hù)生物機(jī)體抵抗污染物的損害。本文檔共61頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分富含半胱氨酸的短肽對(duì)二價(jià)金屬具有極強(qiáng)親和力，結(jié)構(gòu)高度保守本文檔共61頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分2.對(duì)DNA的影響外源性化合物及其活性代謝產(chǎn)物能引起DNA損傷，它們與DNA的相互作用過程有四個(gè)階段：形成DNA加合物；發(fā)生DNA的二次修飾；DNA結(jié)構(gòu)的破壞被固定；當(dāng)細(xì)胞分裂時(shí)，外源性化合物造成的危害可導(dǎo)致DNA突變及其基因功能的改變。本文檔共61頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分DNA損傷示意圖DNADNA+DNA紫外和放射損傷正常損傷復(fù)制DNA-X化學(xué)物質(zhì)損傷復(fù)制后修復(fù)DNA：正常DNA；DNA-X：化學(xué)結(jié)合DNA；DNA+

：異常DNA。本文檔共61頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分DNA修復(fù)光修復(fù)切除修復(fù)復(fù)制后修復(fù)本文檔共61頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分本文檔共61頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分切除修復(fù)復(fù)制后修復(fù)本文檔共61頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分DNA加合物的形成是產(chǎn)生DNA損傷最早期的作用，隨后產(chǎn)生的最重要的影響是DNA結(jié)構(gòu)的改變，如堿基置換、堿基丟失、鏈斷裂等。DNA加合物作為一項(xiàng)生物指標(biāo)來評(píng)價(jià)環(huán)境中化學(xué)污染物的遺傳毒性的研究日益受到重視。本文檔共61頁；當(dāng)前第35頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分3.脂質(zhì)過氧化自由基過氧化后果（生物膜破壞，細(xì)胞器損傷）本文檔共61頁；當(dāng)前第36頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分第二節(jié)污染物在細(xì)胞和器官水平上的影響一、對(duì)細(xì)胞的影響（一）對(duì)細(xì)胞膜的影響污染物引起的膜脂過氧化作用導(dǎo)致細(xì)胞膜的損傷。污染物可影響細(xì)胞膜的離子通透性。污染物與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，干擾受體正常的生理功能。本文檔共61頁；當(dāng)前第37頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分（二）對(duì)細(xì)胞器的影響1.線粒體

功能：含有多種酶，是生物代謝和能量轉(zhuǎn)換的主要場(chǎng)所，是真核細(xì)胞進(jìn)行氧化磷酸化的部位。損傷：污染物可引起其結(jié)構(gòu)改變，從而影響線粒體的氧化磷酸化和電子傳遞功能。毒物如氯霉素等引起線粒體膜和嵴的變形；

本文檔共61頁；當(dāng)前第38頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是進(jìn)行激素和外源性化合物的代謝場(chǎng)所。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)多種化學(xué)致癌物如黃曲霉毒素能引起核糖體脫落，導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成控制的改變。本文檔共61頁；當(dāng)前第39頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分3.高爾基體損傷：當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)受損時(shí),可發(fā)生腫脹及其他結(jié)構(gòu)的改變。4.微絲和微管損傷：細(xì)胞松弛素可切斷微絲，抑制細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和收縮；如秋水仙素可分散微管,干擾紡錘體的功能。本文檔共61頁；當(dāng)前第40頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分5.溶酶體功能：含有多種酸性水解酶，主要功能是進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)的消化作用，對(duì)生物大分子具有強(qiáng)烈的消化作用，可以消除細(xì)胞中無用的生物大分子，衰老的細(xì)胞器等。

損傷：毒物可使溶酶體損傷，使水解酶釋放出來。本文檔共61頁；當(dāng)前第41頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分典型植物細(xì)胞本文檔共61頁；當(dāng)前第42頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分二、對(duì)組織器官的影響（一）靶器官靶器官：污染物質(zhì)被吸收后可隨血流分布到全身各個(gè)組織器官，但其直接發(fā)揮毒作用的部位往往只限于一個(gè)或幾個(gè)組織器官，這樣的組織器官稱為靶器官。效應(yīng)器官：毒作用表現(xiàn)出來的器官。蓄積器官：毒物在體內(nèi)的蓄積部位。本文檔共61頁；當(dāng)前第43頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分三個(gè)器官間的關(guān)系靶器官不一定是效應(yīng)器官；靶器官也不一定是蓄積器官；例：放射性碘、鎘、甲基汞、有機(jī)磷農(nóng)藥、DDT、大氣中的鉛。本文檔共61頁；當(dāng)前第44頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分（二）對(duì)組織器官的影響對(duì)植物，表現(xiàn)為葉面出現(xiàn)點(diǎn)、片傷害斑，造成葉、蕾、花、果實(shí)等的脫落。對(duì)動(dòng)物，以重金屬污染為例。鉛可損害造血器官和神經(jīng)系統(tǒng)，影響造血和運(yùn)動(dòng)、感覺等；鎘可損害肝臟、腎臟，導(dǎo)致骨痛病；Hg影響神經(jīng)系統(tǒng)。本文檔共61頁；當(dāng)前第45頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分第三節(jié)污染物在個(gè)體水平上的影響對(duì)植物主要變現(xiàn)為生長(zhǎng)減慢、發(fā)育受阻、失綠黃化、早衰等。對(duì)動(dòng)物主要表現(xiàn)為死亡、行為改變、繁殖下降、生長(zhǎng)和發(fā)育抑制、疾病敏感性增加、代謝率變化。本文檔共61頁；當(dāng)前第46頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分一、死亡衡量死亡的指標(biāo)死亡率：死亡比例的大小，為評(píng)價(jià)污染物毒性大小的生物學(xué)指標(biāo)。致死劑量（LethalDose）或致死濃度（LethalConcentration）：能引起動(dòng)物死亡的污染物的劑量或濃度。半數(shù)致死劑量（LD50）或半數(shù)致死濃度（LC50）：能引起50%的動(dòng)物死亡的污染物的劑量或濃度。本文檔共61頁；當(dāng)前第47頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分影響致死效應(yīng)的主要因素：污染物的種類及其物理化學(xué)性質(zhì)；生物的種類；作用的時(shí)間、水質(zhì)條件，如溫度、硬度、溶解氧等；多種污染物的綜合作用。本文檔共61頁；當(dāng)前第48頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分二、對(duì)行為的影響行為毒性（BehavioralToxicity）的概念指一種污染物或其他因素（如溫度、光照、輻射）使得動(dòng)物一種行為超過正常變化的范圍。水環(huán)境污染可影響的生物行為：回避行為、捕食行為、警惕行為、學(xué)習(xí)行為、社會(huì)行為

本文檔共61頁；當(dāng)前第49頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分對(duì)鳥類行為的影響有機(jī)磷農(nóng)藥可影響鳥的神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致鳥的平衡和協(xié)調(diào)性的損害。受污染的鳥類還可表現(xiàn)出對(duì)領(lǐng)地的失控和不能照顧后代。本文檔共61頁；當(dāng)前第50頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分三、對(duì)繁殖的影響對(duì)動(dòng)物而言，主要表現(xiàn)為：產(chǎn)卵（仔）數(shù)、孵化率、幼體存活率下降以及繁殖行為變化等。有機(jī)磷農(nóng)藥影響鳥類精子數(shù)量，而有機(jī)氯農(nóng)藥如DDT、PCB以及重金屬汞和鋁可導(dǎo)致鳥類蛋殼變薄。本文檔共61頁；當(dāng)前第51頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分環(huán)境激素（EnvironmentalEndocrineDisrupters）環(huán)境中存在一些天然物質(zhì)和人工合成的環(huán)境污染物具有動(dòng)物和人體激素的活性，這些物質(zhì)能干擾和破壞野生動(dòng)物和人內(nèi)分泌功能，導(dǎo)致野生動(dòng)物繁殖障礙，甚至能誘發(fā)人類重大疾病，這些物質(zhì)被稱為環(huán)境激素。本文檔共61頁；當(dāng)前第52頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分本文檔共61頁；當(dāng)前第53頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分環(huán)境激素類型天然雌激素和合成雌激素植物雌激素具有雌激素活性的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)本文檔共61頁；當(dāng)前第54頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分類型a.天然雌激素和合成雌激素天然雌激素：17-β雌二醇、孕酮和睪酮合成激素：二甲基已烯酚、已烷雌酚b.動(dòng)物和植物雌激素由植物產(chǎn)生，并具有弱激素活性的化合物，以非甾體結(jié)構(gòu)為主。豆科植物、茶和人參等。動(dòng)物如鹿茸、鹿血、海狗腎、海馬本文檔共61頁；當(dāng)前第55頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分具有雌激素活性的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)如殺蟲劑；多氯聯(lián)苯（PCBs）和多環(huán)芳烴（PAHs）；二惡英或類似物；非離子表面活性劑中的烷基酚化合物（洗滌劑、油漆、殺蟲劑和化妝品）；塑料添加劑，如鄰苯二甲酸酯；食品添加劑（抗氧化劑），如丁苯、丁化羥基回香醚；工業(yè)廢水和生活污水。本文檔共61頁；當(dāng)前第56頁；編輯于星期二\2點(diǎn)41分環(huán)境激素危害當(dāng)環(huán)境激素進(jìn)入人體時(shí)，會(huì)讓人體內(nèi)的內(nèi)分泌