湖南大学环境工程环境毒理学打印.doc

07真题一、名词解释(每题3分，10*3共30分) 1环境毒理学：环境毒理学是利用毒理学方法研究环境，特别是空气、气和土壤中已存在或即将进入的有毒化学物质及其在环境中的转化产物 ，对人体健康的有害影响及其作用规律的一门科学。它既是环境科学和生态毒理学的重要组成部分，也是目前毒理学中的一个发展迅速的分支学科。2污染物的迁移和转化(Ransport and transformtion ofpolularns)：污染物进入环境后，由于自身物理化学性质的决定和各种环境因素的影响，会在空间位置或形态特征等方面发生一系列复杂的变化。在这些变化过程中，污染物直接或间接地作用于人体或其他生物体，发生作用时的污染物距离污染源可能很远，也可能已经完全不是从污染源刚排放出来时那种污染物，或者在污染物的浓度和组成成分等方面都已发生了巨大的变化。这一过程就是污染物的迁移和转化。3生物浓缩：生物浓缩指从环境中蓄积某种污染物，出现生物体中浓度超过环境中浓度的现象，又称生物富集。生物浓度的程度用生物浓度系数表示。生物浓缩的研究对于阐明污染物在环境中的生物迁移规律、评价和预测污染物进入环境后的危害以及确定污染物的环境容量和制订环境标准均有重要意义。4细胞膜(请化简图)：细胞膜主要是由类脂质双分子层和蛋白质组成各种蛋白质镶嵌在类腊层内或；附着在膜表面上镶嵌在类脂层中的蛋白质具有许多重要功能，有的是转运膜内外物质的载体，有的是接受化学物质的受体，有的是具有催化作用有酶，有的是能量转换嚣等。膜上还有亲水性孔道称蒺也，膜孔的大小随不同器官组织的结构而异。5胞饮作用：由于生物膜具有可塑性和流动性，因此，对颗粒物质和液粒细胞可通过细胞膜的变形移动和收缩，把它们包围起来最后摄入细胞内。这就是胞饮作用和吞噬作用。如血液中的白细胞吞噬作用及肝、脾网状内皮系统清除血液中的毒物。都具有重要意义。6中毒：生物体受到毒物作用引起功能或器质性改变后出现的疾病状态称中毒；例如达到中毒剂量的有机磷农药进入机体后，使生物出现震颤、出汗、流涎、瞳孔缩小等一系列的中毒症状。因此中毒可说是各种毒性作用的综合表现(包括局部的和全身的)。根据病变发展的快慢，可区分为急性中毒、亚急性中毒：慢性中毒和亚慢性中毒。7最大无作用剂量：指化学物在一定时间内，按一定方式与机体接触，按一定的检测方法或观察指标，不能观察到任何损害作用的最高剂量。外来化合物对机体的损害作用或毒害作用表现为引起机体发生某种生物学变化。一般说来，此种生物学变化已达到零，即不能再观察到外来化学物所引起的生物学变化，此剂量即为最大无作用剂量。8慢性毒性试验(chronic toxicity test)：慢性毒性试验指以低剂量外来化合物，长期与试验动物接触，观察其对试验动物所产生的生物学效应的实验。通过慢性毒性实验，可确定最大无作用剂量，为制订人体每日允许摄入量提供毒理学依据。9环境内分泌干扰物：内分泌系统、神经系统和免疫系统是人类机体的三大信息系统，在调节机体各种功能、维持内环境相对稳定中起重要作用a激素是内分泌腺天然产物，血中以低浓度传递，与靶细胞受体结合，发挥对机体功能的调节作用。由于人类的生产和生活活动而释放到周围环境中的，对人和动物体内正常的激素功能加加影响，从而影响内分泌系统的化学物质通称为“外源性内分泌干扰物”这些环境化学应。辐射引起的躯体效应，根据发生时间的早晚，可分急性效应与远期效应二种。一次或者短期内接受大剂量辐射引起的急性生物效应称为急性辐射损伤。核武器爆炸、核反应堆意外事故等造成的损伤属急性效应。全身大剂量外照射会明显伤害人体的各种组织。器官和系统；二。填空题，每题3分，10*3=30分)1锌镉汞铅都能在肝或肾细胞内与含硫基的蛋白结合，所形成的复合物称为金属硫蛋白，其中，(锌硫蛋白)，主要存在于（肝脏细胞)，(镉汞、铅硫蛋白）主要存在于(近曲肾小管细胞内)。P23 2毒物在机体内的生物转化中，结合反应是一种(“拉丁的二”相)反应。P31 3急性毒理作用带比值愈大，则急性毒性最小有作用剂量与可能引起死亡的剂量的差距就愈(大)，此种外来化学物引起的危险性就愈(小)：反之，比值愈(小)，则引起死亡的危险性就愈(大)。P46 4生物体消除自由基或其他ROIs的防卫系统主要包括(超氧化物歧化酶SOD)、(过氧化氢酶CAT)、(谷胱甘肽过氧化物酶OSH-Px)、（还原型谷胱甘肽GSH)、尿酸等。P56 5对于带两个基团的苯环化合物，其毒性：(对位）大于(邻位)大于(间位)。P1616毒理学实验中常用的染毒方式有(经消化道染毒)，(经呼吸道染毒)、(注射染毒）(经皮(粘膜)染毒)等。P67 7蓄积系数比值愈(小)，表示蓄积作用愈(强，根据蓄积系数大小，可将环境污染物的蓄积作用强度分为(高度蓄积)、(明显蓄积)、(中度蓄积)和(轻度蓄积)四个类型。P70 8芳香胺类芳香环上氨基的对位或邻位上的氢被(甲基甲氧基、氟或氯)取代的化合物，致癌性增强。P106 9(黄曲霉毒索)是目前发现的最强的化学致癌物，P12 10 CO对机体的毒作用主要是由于它易与(Hb)结合。抑制其携(O2)功能从而导致机体各组织细胞缺(02)，造成(低氧血症)。P123 三、简述题(每题8分，5*8=40分)1简述肾脏排泄毒物的机理P24 (1)肾小球滤过：已知肾小球毛细血管内皮细胞膜有较大膜孔，通透性较大，不论是脂溶性还是水溶性物质。只要分子量小于69000(自蛋白分子)的物质都能通过肾小球滤过作用而抵肾小管。 (2)肾小管的主动分泌：某些有机阴离子和有机阳离子毒物可通过两种不同机制进行分泌，使毒物由近曲肾小管细胞一侧血中主动分泌到尿中。 (3)肾小管的重吸收：未离解、非极性和脂水分配系数大的，可通过肾小管上皮细胞重吸收回到血液中。2简述靶位点学说P50 污染物在生物体内达到某浓度并足以引发一系列有害生物效应的部位，称之为污染物毒作用的靶位点。许多污染物常能选择性的作用于某种细胞或某一位点，也有的能作用于多种细胞或多个位点，污染物的这种特异性的损伤作用，主要取决于污染物本身的理化性质。同时也与生物体靶位点的生物大分子结构及其功能密切相关。污染物作用的靶位点通常是污染物及其代谢产物与生物体接触的部位，或者是生物转运和生物转化过程所发生的部位。靶位点的生理学功能不同，对污染物及其代谢产物的敏感性或耐受性也不同。3简述芳香胺类化合物的主要污染来源P106芳香胺类化台物由于在工业上应用广泛，使得工业生产尤其是有关化学工业如芳香胺类染料工业、橡胶工业、电缆电线制造业等成为了环境中芳香胺类化合物的主要来源 此外含有氨基酸的化学物质在700以上温度燃烧也有可能产生芳香胺，。因此在焦化，煤气沥青等作业中均有接触芳香胺的机会；许多食用色素、香精、糖精等都是以芳香胺为原料的产物。4多种化学物间对机体产生的联合作用主要分有相加作用、协同作用、拮抗作用和独立作用四种类型，请分别论述。(I)相加作用：M=M1+M2 两种化学物联合作用时毒性为各单个化学物毒性的总和。这种联合作用的各化学物,化学结构比较接近，或属于同系化学元素物，倾家荡产们的靶器官亦相同，作用机理也类似。如按一定比例，用一种化学物替代另一种化学物，混合物的毒性无改变。(2)协同作用：MM1+M2 两种化学物联合作用的毒性，大于各单个化学物毒性的总和。如果以死亡率为毒性指标，二种毒物毒作用的死亡率分别为M1和M2则联合作用的死亡率为MMl+M2。(3)拮抗作用：MMI+M2 两种化学物联合作用的毒性，小于单个化学物的总和。如果以死亡率为毒性指标，二种霉物毒作用的死亡率分别为Ml释M2则联合作用的死亡率为MM+M2。(4)独立作用：M=Ml+M2(1-M1)或M=1-(1-MI)(1_M2) 当两种化学物的作用部位和机理不同时，联合作用于生物体，彼此互无影响。如果观察的毒性指标是死亡，则两种化学物的联合毒性，相当于经过第一种化学物的毒作用后存活的动物再受琶第二种化学物的毒作用。两种毒物作用的死亡率分别为Ml和M2，则联合作用的死亡率为M=M1+M2(I-M1)或M=I-(IMI)(1-M2)。5简述铅的毒作用机理P160(1)铅能抑制红细胞内一氨基乙酰丙酸脱水酶(ALA-D)和亚铁螯合酶等含有巯基的酶，使其相应的代谢过程受到影响。其中一个重要的影响就是铅对机体内仆啉代谢的影响，使血红素的台成受阻。 (2)铅还可直接作霄于红细胞膜，降低膜上Na+K+-ATP酶的活性，使红细胞内钾离子渗出，细胞稳定性降低，从而引起溶血。(3)铅能引起近端肾曲小管上皮细胞核内出现包涵体，同时还有线粒体的损伤、细胞核的肿胀、萎缩、纤维化和再吸收障碍等。 (4)铅对心肌线粒体的破坏常是急性和馒性铅中毒患者出现心脏功能障碍的原因。(5)铅对脑组织乙酰胆碱代谢的影响，抑制了神经突触的传导，导致在周围神经系统和运动神经的传导速度减慢，精细运动的协调功能减退(6)铅使大脑皮层兴奋和抑制功能紊乱可引起一系列神经系统症状。肌肉细胞磷酸肌酸的再合成受阻。可能与铅性瘫痪有关。四、问答题(每题10分，410=40分)1食品安全性毒理学评价程序包括哪几个试验阶段，各个阶段主要有哪些试验?P97 包括急性毒性试验、蓄积毒性和致突变试验、亚慢性毒性和代谢试验和慢性毒性试验四个阶段。(1) 急性毒性试验：1)用霍恩(Horn)氏、机率单位法或寇氏法测定经口LD50如剂量 达10gKGB.W仍不引起动物死亡，则不必测定LD50 2)7天喂养实验(2) 蓄积毒性和致突变试验：分别用蓄积系数法和20天试验法进行蓄积毒性试验：致突变试验包括细菌致突变试验，微核试验和骨髓细胞染色体畸变分析试验中任一项，显性致死试验、睾丸生殖细胞染色体畸变分析实验和精子畸形实验中任一项以及DNA修复台成试验。（3)亚慢性毒性和伐谢试验：亚慢性毒性试验包括90天喂养试验、喂养繁殖试验、喂养致畸试验和传统致畸试验：代谢试验包括胃肠道吸收，测定血液浓度并计算生物半减期和其他动力学指标，主要器官和组织中的分布，排泄(尿、粪、胆汁)。有条件时可进一步进行代谢产物的分离和鉴定。（4)慢性毒性试验：将两年慢性毒性试验和致癌试验结合在一个动物试验中进行。2戴乾圆认为多环芳烃在体内致癌的关键步骤是DNA互补碱对间的横向交联。为什么? P/104 戴乾圆总结了一个公式：IogK=475E，E2的平方减0052Ne2的5次方 （活化项) (脱毒项) 他应用这愉关系式对将近50个多环芳烃的母体进行的计算表明：除个别有一级偏差外，绝大部分的计算结果都与生物实验结果相一致。戴氏通过分析表明，多环芳烃的两个亲电碳原子(亲电活性中心)的最优致癌距离接近208A，这与脱氧核糖核酸(DNA)双螺旋间负性中心的距离接近。3为什么说N一亚硝基化合物是重要化学致癌物?108(1)这种物质在人类生活环境中的量虽不大，但却广泛存在：(2)易于在环境中形成，不仅可在环境中外源性合成，还可在生物体内进行内源性合成；(3)对从水生动物到人类的大多数动物都有致癌性，亦具有明显的致突变性和致畸性：(4)能诱发多种器官的肿瘤，有些N亚硝基化合物能通过胎盘影响子代或二代发生肿瘤，并能产生遗传致畸的作用。4环境噪声污染对人体健康有哪些影响?Pl 67 (I)对听觉器官的影响：听觉疲劳，听力损失呈永久性： (2)对神经系统的影响：神经衰弱症： (3)对心血管系统的影响：交感神经紧张，血压波动大，窦性心动过速或过缓。窦性心律不齐，传导阻滞等i (4)对内分泌的影响：内分泌腺功能紊乱： (5)影响人的睡眠、学习和工作效率，五、请设计一个简单的毒理研究实验(i0分)06真题 一、填空题(每空1分，共27分) 1、污染物质在体内每一个生物转运的过程都与透过(生物膜)有关。 2、生物体消除自由基的防卫系统主要包括(超氧化物歧化酶，过氧化氢酶 还原型谷胱甘肽过氧化物酶、尿酸 )等。 3、( 黄曲霉索 )是目前发现的最强的化学致癌物。 4霉理学试验中常用的染毒方法有(经消化道染毒、经呼吸道染毒、经皮染毒、注射染毒) 5、体内毒的重要贮存库有( 血浆蛋白、肝和。肾、脂肪组织、骨骼组织 )四种。 6、肾脏排泄毒物包括( 肾小球滤过、肾小管的主动分泌、肾小管的重吸收 )三种方式。 7、污染物的生物性迁移根据其表现形式可分为 生物浓缩、生物积累、生物放大三种类型。 8，致突变试验方法摄据终点反应不同可区分为基因点突变试验，染色体畸变试验，DNA损伤试验等 9、胚胎与致畸物接触时，一般在(器官形成)期胚胎对致畸物最敏感 10、环境毒理学的主要研究方法包括(体外试验、整体内实验、流行病学调查)。 11、进行毒理学实验，为使实验结果比较准确可靠，在动物数量较多的情况下，试验动 物均应采用(随机分组)的方法进行分组。二、改错题(下列各题，请首先做出“正确”或“错误”判断。如判断为“错误”请将正 确答案写出来。每题2-分，共24分) 1一般说来，污染物在体内的生物转化，结台反应是一种使毒性增加的反应。错误。结合反应是一种解毒反应。 2、毒物扩散通过细胞膜，脂水分配系数越大，越易通过，与其水溶性无关。错误。毒物扩散通过细胞膜，脂水分配系数越大，越易通过，且与其水溶性有关。3、讨论一种化学物质的毒性时必须考虑的因素中最基本的是剂量。正确4，对于带两个基团的苯环化合物。：其毒性：对位)间位)邻位。错误，对于带两个基团的苯环化合物其毒性：对位）邻位）间位。5脂溶性物质易在脂肪中蓄积，故不易侵犯神经系统。错，脂溶性物质易在脂肪中蓄积，故易侵犯神经系统。6家兔二耳较长，因此进行动物实验拿家兔首先抓其耳。错，兔耳长但不能承担全省重量。7、芳香胺类芳香环上氨基对位或邻位上的氢被取代，其致癌性增强。正确8、毒理学试验中，对实验动物进行处死，总的要求是尽量快速，正确9、镉在人体内的生物半减期较长，具有蓄积子体内的倾向，正确10、有机磷农药中毒特征是血液中胆碱脂酶活性上升。错误。有机磷农药的中毒特征是血液中胆碱酯酶活性下降。II、人类癌症约有90与环境因素有关，其中最主要的是与放射性因素有关。11、错误。人类癌症约有90与环境因素有关，其中最主要的是与化学因素有关。12、稍高于中毒阈剂量的外来化合物，反复多次地与机体持续接触，经一定时间后使机体出现明显的中毒表现，称为蓄积毒性作用，12、错误。低于中毒阈剂量的外来化合物，反复多次地与机体持续接触，经一定时间后使机体出现明显的中毒表现，称为蓄积毒性作用三、名词解释题(每题3分，共27) ，l、毒物：在一定条件下，以较小剂量给予机体时，能与生物体相互作用，引起生物体功 能或器质性损伤的化学物质或剂量虽微小，累积到一定的量，就能干扰或破坏机体 的正常生理功能，引起暂时或持久性的病理变化，甚至危及生命的化合物2、致突变作用：引起生物体的遗传物质发生基因结构改变的作用。3、致死性合成：与酶作用底物结构类似的污染物或其代谢产物在酶的催化作用下参与生 物合成或其它代谢途径，形成无功能的中间代谢产物，扰乱正常的代谢过程。4、靶位点：污染物在生物体内达到某一浓度并足以引发一系列有害生物效应的部位，；、致畸原：凡能引起胚胎发育障碍而导致胎儿发生畸形的物质。6、LD50：能引起一群动物50死亡的最低剂量或浓度7、慢性毒性试验：以低剂量外来化合物，长期与试验动物接触，观察其对试验动物所产 生的生物学效应的实验。8、中毒阈值量：能使有机体发生某种异常变化所需的最小剂壁，即能使机体开始出现毒 性反应的最低剂量。9、效应：接触一定剂量化学物质在机体个体引起的生物学变化。四、简答题每题6分48分) 1、生物转化的复杂性主要表现在哪些方面?答：(1)生物转化的多样性：(2)生物转化的连续性：(3)代谢转化的两重性：(4)代谢饱和状态。 2、环境污染物的蓄积毒性实验一般可用哪些试验方法? 答：(i)蓄积系数法；(2)20天蓄积试验法：(3)受试物生物半减期测定法 3、进行毒理学试验在选择试验动物时一般应遵循怎样的原则? 答：(1)所选的动物种类对受试物的代谢方式尽可能与人类相似；(2)最好采用具有稳定的遗传性。动物的生理常数、营养需要和应激反应比较稳定的纯系动物或内部杂交动物和第一代杂种动物(3)价格低廉、容易饲养。 4、Ames实验的基本原理？ 答：利用一种突变型微生物菌株与被检化学物质接触，如该化学物具有致突变性，则可使突变性微生物发生回复突变。重新成为野生型微生物。野生型具有合成组氮酸的能力，可在低营养的培养基(不含或少含组氨酸的培养基)上生长，而突变型不具有合成组氨酸的能力，故不能在低营养的培养基上生长据此来检定受试物是否具有致突变作用 5、烷化剂是怎样引起基因突变的? 、 I 答：烷化剂具有很强的生物活性，极易使DNA分子中的碱基发生烷化作用形成共价结合的加合物，DNA等生物大分子发生烷基化可产生两种作用：一是碱基配对性质发生改变；二是产生去嘌吟作用，即使嘌吟烷化后与糖的结合键断裂，使它从DNA长链上脱落下来造成一个空档。等到复制时，与空档相对的地方就可以配上任何一个碱基。上述两种作用的结果，均能引起基因突变6、简述汞的毒作用机理? 答：(1)汞离子(Hg2-)与蛋白质上的巯基(一SH)或二巯基(一Ss)结合，从而改变蛋白质的结构和活性；(2)汞与生物大分子的氨基、羧基、羰基、咪唑基、异砒唑基、嘌呤基、嘧啶基和磷酸基等重要基团结台，改交细胞的结构和功能，造成细胞的损伤而影响整个机体。7、试述放射性物质对人体健康的作用机理，答：放射性物质对人体健康的作用机理主要是放射不同类型的射线，射线的电离辐射对机体的损伤作用一般有两种途径：一种是直接损伤即辐射直将机体物质的原子或分子电离，破坏机体内某些大分子结构，如DNA、RNA蛋白质及些重要的酶等，结果使这些分子的共价键断裂，生成离子或自由基，也可能将它们打成碎片；第二种是间接损伤，即射线首先将体内广泛存在的水分子电离，生成活性很强的自由基和分子产物，继而通过它们与机体的有机成分作用，产生与直接作用相同的后果， 8、简述C0的毒作用机理， 答：C0易与Hb结合，抑制其携带02的功能，从而导致机体各组织细胞缺02，造成低氧血症。同时，高浓度的C0还可与含二价铁的肌红蛋白和细胞色素氧化酶结合。如与肌红蛋白结合，影响02从毛细血管弥散到细胞内的线粒体从而损害线粒体的功能 CO2与还原细胞色素氧化酶的二价铁结合，影响酶的活性，从而抑制细胞呼吸和氧化过程五、问答题(每题8分，共24分) 1、环境污染物吸收有哪几条途径?各条途径影响吸收的主要因素是什么? 答：环境污染物吸收主要有消化道、呼吸道和皮肤三条途径。经消化道吸收，影响吸收的主要因素为：1)毒物浓度：2)毒物的性质、物理性状：3)肠道蠕动情况：4)胃肠道内是否有食物。经呼吸道吸收，影响吸收的主要因素为1)毒物的形态：2)毒物的浓度；3)气溶胶和颗粒状物质颗粒的大小。经皮肤吸收，影响吸收的主要因素为：1)皮肤完整与否；2)皮肤的部位：3)毒物本身的理化性质：4)毒物与皮肤接触的条件：5)毒物的浓度。2、影响污染物毒作用的因素有哪些? 答：影响污染物毒作用的因素主要有三方面：1)毒物因素：2)机体因素；3)环境因素。其中霉物因素包括毒物化学结构、毒物的物理性状、毒物侵入机体的途径三方面的ra容；机体因素包括机体的种属、。品系机体的个体感受性，机体的年龄、性别、饮食营养状况、健康状况、遗传因素、精神心理园素等方面的内容；环境因素包括环境中是否有其它污染物会发生联台作用：环境的物理因素两万面的内容。 3、食品安垒性毒理学评价试验分为哪几个阶段?各个阶段的主要内容是什么? 答：食品安全性毒理学评价试验分为四个阶段。第一阶段，急性毒性试验，经口急性毒性：LD50联合急性毒性，第二阶段，遗传毒性、传统致畸、短期喂养试验：1)细菌致突变试验(Ames试验)：2)骨髓微核试验和骨髓细胞染色体畸变分析试验：3)精子畸形试验：4)其它备选遗传毒性试验：5 传统致畸试验；6)短期喂养试验(30d喂养试验)；第三阶段，亚慢性毒性试验(90d喂养试验、繁殖试验、代谢试验)；第四阶段，慢性毒性(包括致癌)试验，05真题 一、名词解释(152=30分) (1)环境毒理学(2)急性毒性实验 (3)生物浓缩(4)生物积累 (5)物理转化作用(6)毒物(7)半数致死剂量(8)半数耐受浓度(9)协同作用(1 0)拮抗作用(11)蓄积系数(12)生物半衰期(13)基因突变(14)染色体畸变(15)残毒简述(7*10=70分)(1)筒述环境毒理学的研究对象、主要任务和内容(2)简述毒物通过生物膜的主要方式及其机理。(3)简述靶位点学说，(4)简述多环芳烃物质的致癌机理(5)阐述有机磷农药毒性大小与化学结构的关系。(6)简述N一亚硝基化合物的致癌机理。(7)间述