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文档简介

环境毒理学复习要点1 环境毒理学:是研究环境污染物,特别是化学污染物对生物机体,尤其是对人体的损害作用及其机理的科学。 2 外源化合物:指除了营养元素及维持正常生理功能和生命所需的物质以外,存在于环境中,可与机体接触并今天机体,引发机体发生生物学变化的物质。 3 环境毒理学研究方法:整体实验、调查研究、体外实验。 4 环境毒理学的发展方向和研究趋势:5 生物转运:是指环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。 6 生物膜的结构和功能:生物膜只要有液晶态的脂质双分子层(磷脂双分子层)和蛋白质构成。其在物质转运、能量代谢、细胞识别、信息传递等过程中起着重要作用。 7环境化学物通过生物膜的方式及其机理:(1)被动转运:简单扩散(驱动力为浓度梯度,受生物膜两侧化学物的浓度梯度、脂水分配系数、化合物质的解离度和体液的PH值影响)和滤过作用(环境化学物透过生物膜上的亲水性孔道,驱动力为渗透压);(2)特殊转运:主动运输、异化扩散、吞噬和胞饮。8 吸收途径及其影响因素:主要吸收途径有消化道、呼吸道、皮肤,其次还可以同过静脉注射染毒。消化道吸收:消化道中的多种酶类和菌从可使某些化学我转化成新的物质而改变其毒性;胃肠道内容物的种类和数量、排空时间及蠕动状态都会影响消化道对环境化学物的吸收;环境化学物的溶解度和分散度也是影响吸收的因素。呼吸道吸收:分压差和血/气分配系数;溶解度和相对分子质量;肺的通气量和血流量;颗粒物的大小。皮肤:化学物的相对分子质量、脂/水分配系数、角质层的厚度;动物的种属;温度及血流量;角质层损伤因子。 9 化学物在机体内的分布:在化学物分布的开始阶段,血液供应愈丰富的器官,分布的化学物愈多,其起始浓度愈高;但随着时间的延长,化学物在器官和组织的分布越来越受到化学物与组织器官亲和力的影响,形成再分布过程。 10、化学物的主要储存库:血浆蛋白、肝和肾、脂肪组织、骨骼组织。11、生物转化:环境化学物在生物机体内经过一系列生物化学变化并形成其衍生物的过程。 12、生物转化的过程及实质:第一阶段(第一相反应,氧化、还原、水解):使分子上出现一个急性基团,使其易容于水,并可进行结合反应;第二阶段(第二相反应,结合):化学物经过结合反应,排除体外。 13、竞争性抑制:参与生物转化的酶系统一般对底物的专一性不高,几种不同的化学物均可作为同一酶系统的底物;当一种外源化学物在体内的含量过高时,可抑制该酶系对另一种化学物生物转化的催化作用。 14、最小有作用剂量:指外源化学物按一定方式或途径与机体接触时,在一定时间内,使某项灵敏的观察指标开始出现异常变化或集体开始出现损害所需的最低剂量。 15、效应和反应:效应表示接触一定剂量外源化学物质所引起机体个体发生的生物学变化。反应是接触一定剂量外源化学物质后,表现一定程度某种效应的个体在一个群体中所占的比例。 16、剂量-效应关系和剂量-反应关系:分别表示外源化合物的剂量大小不同与其在个体或群体中引起的量效应大小的之间的关系,和外源化和物的剂量与其引起的效应发生率之间的关系。 17、剂量-效应关系和剂量-反应关系曲线:以表示效应强度的计量单位或表示反应的百分率或比值为纵坐标,以剂量为横坐标。主要类型有:直线型、抛物线型、S型曲线。 18、影响毒物作用的因素:(1)环境化学物的结构与性质:结构与毒性,物理性质与毒性(脂/水分配系数、电离度、挥发性和蒸汽压、分散度、纯度);(2)机体状况:种属和个体差异、性别与激素、年龄、营养与健康、生物节律;(3)接触条件:接触途径、溶剂、毒物浓度与容积、交叉接触;(4)环境因素:气温,气湿,气压。 19、毒理学试验物种选择的基本原则:选择对外源化和物的毒性反应及代谢特点与人类接近的物种;选择自然寿命不长的物种;选择易于饲养和实验操作的物种;选择经济并易于获得的物种。 20、常用的染毒方法:经口染毒(灌胃、吞咽胶囊、喂饲),经呼吸道染毒(静式吸入染毒,动式吸入染毒),经皮肤染毒。 21、亚慢性和慢性毒性试验的目的:(1)亚慢性毒性研究的目的:分析长期接触条件下化学物的毒作用特征及可能的毒作用靶器官,求出亚慢性毒性的阈剂量和未观察到有害作用剂量,在无慢性毒性的资料时,一次进行受试化学物的危险度评价;为慢性毒性研究选择剂量及筛选观察指标提供依据。(2)慢性毒性研究的目的:确定受试化学物的最低有害作用剂量和未观察到有害作用的剂量,依此进行受试化学物的危险度评价,并为制定人接触该化学物的安全限量提供毒理学依据;确定受试物慢性毒性作用的特征和靶器官以及慢性毒性损害的可逆性等。22、遗传损伤的类型:(1)基因突变:碱基置换,移码突变(改变从m RNA到蛋白质翻译过程中遗传密码子读码顺序的突变),整码突变(DNA链中增加或减少的碱基对为一个或几个密码子),片段突变;(2)染色体突变:染色体结构的改变;(3)基因组突变:染色体数目的改变。 23、致突变作用:环境化学物质或其它环境因素引起生物体细胞异常信息发生突然改变的作用。 24、环境化学致癌物评价的观察指标(1)一般观察:每天观察实验动物的一般状况和毒性反应(体重,食物消耗量或饮水量);(2)肿瘤发生情况:对每一肉眼可见及可触及的肿瘤,均应记录其出现的时间、部位、大小、外形、发展状况并记录动物死亡时间;(3)病理检查:实验过程中死亡或濒死而提前处死的动物及实验结束后的全部处死动物均应进行系统的尸检和组织病理学检查,确定肿瘤的性质和靶器官。还应注意观察癌前病变。 25、间接致癌大多数有机致癌物本身不具有与细胞大分子的亲核中心发生共价结合的能力,他们进入机体后,需经过代谢活化形成亲电子活性的代谢物才能作用于细胞大分子而发挥致癌作用,此类致癌物称为间接致癌物。 26、环境健康危险评价的基本步骤(1)危害鉴定:回答是否有证据表明受评价化学物质会对暴露人群的健康产生危害;(2)剂量-反应评定(概念):通过人群研究或动物实验的资料,确定适合于人的剂量-反应曲线,并由此计算出评估危险人群在某种暴露剂量下的危险度的基准值;(3)暴露评价:掌握有害物质实际进入或作用于人体的量;(4)危险特征分析:通过综合暴露评价和剂量-反应关系评价的结果,分析判断人群受到某种危害的可能性大些,并对其可信度或不确定性加以阐述,最终以正规的文件形式提供给危险管理人员,作为他们进行管理决策的依据。 27危害鉴定主要科学依据及各方法的优缺点:主要科学依据为流行病学研究的资料,动物实验研究的资料。流行病学研究的资料可直接反映人群暴露后所产生的有害影响特征,不需要进行种属的外推,是危害鉴定中最有说服力的证据。然而,由于流行病学研究本身的一些局限性,使其资料在健康危险度评价中的实际应用受到了一定的限制。首先,流行病学研究很难得到准确的暴露信息。其次,现有的资料往往来源于职业流行病学的研究,所得的结果有时很难用于预测化学物对一般人群的影响。另外,由于流行病学研究一般需要在疾病发病率与对照或本低水平相比有两倍以上的增加时,才能进行统计学分析,因而对于一些发病率很低的疾病,常常需要调查大样本的人群。与流行病学研究相比,动物实验研究可在较好的控制条件下进行暴露和健康效应的测定,对于一些缺乏流行病学资料的化学物质或尚未投入市场的新型化学物质,动物实验研究的资料就成了唯一的选择。 28、农产品与食品中的残留农药主要来源:(1)施药后对农作物(或食品)直接污染;(2)从污染环境中对农药的吸收;(3)通过食物链与生物富集作用而产生间接污染。 29、电磁辐射对机体的影响:(1)影响神经系统;记忆力减退,影响人体的植物神经功能,表现为疲劳、神经衰弱、性欲减低、犹豫、郁闷倾向以及易怒等;(2)对心血管系统的影响;(3)影响内分泌功能及代谢;(4)影响免疫功能,主要表现为使免疫力降低;(5)对生殖系统和胎儿发育的影响:使精子出现畸形,性功能减退,出现阳痿,损害睾丸间质细胞合成睾丸酮的能力。干扰胎儿的正常发育;(6)致癌作用。 30 毒作用的分子机理 污染物的毒作用机理是指污染物与生物靶分子相互作用而产生有害生物效应的生物化学和生物物理学过程。研究污染物的毒作用机理是环境毒理学基础研究的核心部分,在环境毒理学中占有重要地位。 (一)靶位点学说 当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,称之为污染物毒作用的靶位点。 例如:甲基汞 大脑神经系统 氯仿、黄曲霉毒素 肝脏 镉、三聚氰胺 肾脏(二)受体学说1.定义 受体是存在于细胞膜上对特定生物活性物质具有识别能力并可选择性地与其结合的大分子蛋白质。对受体具有选择性结合能力的生物活性物质叫做配体。配体与受体相互作用可引起一系列识别、换能和放大过程,最后导致生物效应。2.作用机制研究(1)腺苷环化酶(c-AMPase)配体31、毒性大小因素(一)毒物的化学结构与毒性作用毒物的化学结构是决定毒性的重要物质基础,因而研究化学结构与毒效应之间的关系,找出其一般性规律,将有利于对毒物毒作用的估计和预测,同时还可按照人类的要求去生产高效低毒的化学物。1.化学结构与毒作用性质毒物的化学结构,决定着它在体内可能参与和干扰的生化过程,从而决定其毒作用性质。2.化学结构与毒性大小(1)同系物中的碳原子数烷、醇、酮等碳氢化合物与其同系物相比,碳原子数愈多,则毒性愈大。但当碳原子数超过一定限度时(79),毒性反而迅速下降。例如:戊烷己烷辛烷同系物碳原子相同时,直链的毒性比支链的大,庚烷异庚烷,成环的大于不成环的,如环戊烷戊烷。(2)卤代烷烃类对肝脏的毒性可因取代的卤素原子数的增加而易与酶系统结合而使毒性增强。例如氯化甲烷的肝毒性大小依次是:CCl4CHCl3CH2Cl2CH3Cl(3)基团的位置基团的位置不同也影响毒性,如带两个基团的苯环化合物,其毒性是:对位邻位间位。(4)分子饱和度分子中不饱和键增加时,其毒性也增加。如二碳烃类的麻醉作用:乙炔乙烯乙烷32多环芳烃PAH是指两个以上的六碳苯环稠合在一起的一系列芳烃及其衍生物。1 湾区理论苯并芘代谢过程中形成一种环氧化物,即二氢二醇环氧苯并芘。在这一化合物中,以其饱和的苯环为一侧,并以与饱和苯环相对的另一苯环为一侧,就构成一个形如海湾的湾区。湾区内形成的多环芳烃环氧化物是与生物大分子共价结合的重要中间体。主要论点:(1)湾区的角环在代谢活化过程中,对致癌反应起着关键性作用,其最终致癌形式为湾区环氧化合物。(2)湾区正碳离子稳定性越高,致癌性越强。2.双区理论 戴氏通过分析表明,多环芳烃分子显示致癌活性的必要和充分条件是分子中存在两个亲电活性区域。 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2.80埃,这与脱氧核糖核酸(DNA)双螺旋间负性中心的距离接近。因此,他认为多环芳烃在体内致癌的关键步骤应该是DNA互补碱对间的横向交联。33 芳香胺的致癌机理(1)氨基中的氮发生羟化形成羟基化衍生物;(2)羟化后的活化产物发生酯化,主要是硫酯化。酯化后的产物是水溶性的,此时排到尿液中,潴存于膀胱内,因而膀胱就成了靶器官。(3)酯化后的活化产物与核酸中的碱基作用,使细胞的DNA发生结构与功能的改变,这样导致最初的癌细胞。34 N亚硝基化合物 (一)环境中及体内合成:N-亚硝基化合物由亚硝酸及胺或酰胺化合形成,化合作用可在环境及人体内进行。环境中:土壤、水中的亚硝酸盐和蛋白质的分解物质胺、酰胺在酸性条件下化合生成。生物体内:蛋白质代谢过程的中间产物胺、酰胺和亚硝酸盐在酸性条件下反应生成。例如人体食用含亚硝酸盐的咸鱼、咸肉,在体内酸性条件下容易生成N-亚硝基化合物。(二)N-亚硝基化合物的致癌机理N-亚硝基代谢物易于DNA的亲核基团结合,使细胞中的DNA受损伤。从而引发癌症。35黄曲霉毒素黄曲霉毒素是黄曲霉和寄生曲霉的代谢产物。黄曲霉毒素主要可能出现于受黄曲霉污染而霉变的食品中,特别是玉米、花生、大米和某些发酵食品,黄曲霉毒素是目前发现的最强的化学致癌物。在鱼类、禽类、各种实验动物及家畜诱发实验性肝癌,特别是目前已在灵长类动物成功地诱发了肝癌,说明它对人类是一种可疑致癌物。黄曲霉毒素的致癌机理黄曲霉毒素中以黄曲霉毒素B1致癌作用最强,其致癌机理可能是:由于其末端呋喃环上有 一个双键,经肝或其他器官的微粒体酶作用,双键发生环氧化,并导致产生鎓离子,形成亲电子的终致癌物,并在核酸碱基-鸟嘌呤的N-7位上反应,使DNA损伤,导致基因的结构和功能发生改变,由此构成癌肿的基础。36 汞在体内的代谢汞及其化合物可经呼吸道、消化道和皮肤粘膜等途径进入体内。不同形态的汞,进入体内的主要途径不同。(一)汞蒸气金属汞蒸汽通过呼吸道进入肺泡,再随血流分布到全身脑、肾、肝、心等脏器和组织中。在红细胞及肝细胞内被氧化成汞离子,二价汞离子与巯基蛋白或含巯基的半胱氨酸等低分子化合物及体液中的阴离子结合,经肾脏由尿中排出(二)无机汞 无机汞经消化道进入体内后,以离子态的形式与血浆蛋白结合,形成汞结合硫蛋白,集中在肝、脾、肾脏中,通过肾脏由尿中排出。(三)有机汞 有机汞通过消化道进入人体,在红细胞的携带下,分布到脑、肾、肝、心等脏器和组织中,甲基汞被代谢成无机汞,通过肠道随粪便排出汞的毒作用及其机理 金属汞和有机汞具有高的扩散性和脂溶性,进入血液后,通过血脑屏障进入脑组织,并在脑组织中氧化成汞离子(Hg2+)与脑内蛋白质结合,造成对脑的损害。 可溶性无机汞化合物进入体内后,以离子态与金属硫蛋白结合,容易在肾脏和肝脏中蓄积,并使其成为靶器官。日本的“痛痛病”神通川上游的神冈矿山排放的含镉废水污染了水源和耕地,出现了镉水,镉米,把富山县带进了骨痛病的阴霾中。截至1968年5月共确诊患者258例,其中死亡128例,到1972年又死亡79例。38 镉在体内的代谢(一)吸收环境中的镉随食物进入人体的吸收率为1%7%;通过呼吸道吸入的吸收率约为30%左右。皮肤对镉吸收不明显。吸烟是人体摄入镉的重要来源。(二)分布镉一旦被吸收便迅速转移到血液,其中约有2/3在红细胞中与血红蛋白结合。镉主要与细胞中的金属硫蛋白结合而贮存于肾、肝、脾、肺等组织中。(三)排泄经口摄入的镉大部分随粪便排出(90%)以上。吸收后主要经肾脏随尿排出。镉的毒作用及其机理1.镉与含巯基、氨基、羧基的蛋白质分子结合形成的镉结合蛋白,可导致各种酶活性的抑制。镉与巯基蛋白的结合,是镉在生物体内长期蓄积的主要原因。2.镉损伤人体肾小管,导致肾功能不全。肾功能不全又导致维生素D3活性降低,抑制骨骼生长,造成骨骼疏松、萎缩和变形等症状。3. 镉对免疫功能的抑制作用,可以降低机体的自身稳定功能,并最终导致肿瘤的发生。4.在细胞中的镉有一部分直接进入细胞核内,引起DNA的结构和功能发生改变,导致癌症的发生。水稻和烟草都能选择性地富集镉,在1mg/kg浓度的土壤中生长的烟叶,含镉量可达2030mg/kg.39 铅在体内的代谢(一)吸收铅化合物可经呼吸道和消化道进入体内,一般经呼吸道吸入的铅尘吸收率为30%左右;进入消化道的铅,一般有5%10%被吸收。(二)分布进入体内的铅多与红细胞结合,随血流迅速分布于肝、肾、脾、脑等脏器和组织中。数周以后,90%95%的无机铅逐渐以难溶性磷酸铅的形式沉积于骨骼、毛发、牙齿等处, 2%分布在血液中。(三)排泄经口摄入的铅90%以上经肠道排出,进入肺部吸收入血的铅主要随尿液排出。汗液、乳汁、毛发等也是人体排铅的途径。铅的毒作用及其机理铅能抑制红细胞内酶的活性,使其代谢过程受到影响。铅还可直接作用于红细胞膜,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。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。40 有机磷农药的毒作用机理正常条件下,当神经受到刺激时,其末梢部位即释放出乙酰胆碱,并将神经冲动向所支配的效应器官(乙酰胆碱受体)传递。神经传递结束后,乙酰胆碱被乙酰胆碱酯酶所降解。有机磷化合物进入人体后,主要抑制体内的胆碱酯酶,使其失去活性。结果导致乙酰胆碱蓄积,从而引起组织器官功能性改变,发生一系列的临床中毒症状。毒性作用有机磷农药的中毒特征是血液中胆碱酯酶活性下降。由于胆碱酯酶的活性受到抑制,导致神经系统机能失调,于是一些受神经系统支配的心脏、支气管、肠、胃等脏器发生功能异常。中枢神经症状中枢神经系统内乙酰胆碱蓄积,引起中枢胆碱受体过度兴奋,使中枢功能失调所致。表现为躁动不安、惊厥等。过度兴奋以转入抑制而出现昏迷、血压下降、呼吸中枢麻痹而致呼吸停止死亡。有机磷农药具有比较容易水解的特性,进入体内后,易于分解排泄,有一部分可经肾脏由尿液排出体外。轻度中毒者,经25d,血液中胆碱酯酶就能恢复正常。稍微重症中毒者,经过一个月左右也能恢复健康。因此,有机磷农药的毒性残留时间短,大部分表现为急性中毒,慢性中毒较为少见41 简述二噁英有哪些主要毒性作用?铅的毒性机制有哪些?答:1)A、急性毒性。B、致癌作用。C、生殖毒害。D、对内分泌代谢系统的影响。E、对免疫系统的影响。F、氯痤疮。2)铅:铅可与体内一系列蛋白质、酶和氨基酸内的官能团,主要是与巯基相结合,从多方面干扰机体的生化和生理功能。急性中毒、慢性中毒、生殖毒性与致癌作用。42 简述NO2的毒性作用有哪些类型?1)对上呼吸道的刺激作用。2)生物化学影响。3)血液学改变。4)对免疫功能的影响。5)促癌作用。6)对生长发育的影响。7)NO2与其他污染物的联合作用。8)对植物的影响。43 动物实验中经口染毒有几种方式?各有何优缺点?答:1)喂饲:优点:喂饲法接近自然,对动物无损伤,适用于慢性或亚慢性毒性实验。缺点是动物需要单笼饲养,染毒剂量不太准确,且不适用易挥发,有特殊嗅味或在饲料、饮水中不稳定的化学物。2)灌胃:优点:灌胃是环境污染物急性毒性试验和亚慢性毒性试验最常用的染毒方法,染毒剂量准确。缺点是工作量偏大,有食道损伤或误入气管的可能,不适宜用于慢性毒性试验。3)吞咽胶囊。该法适用于犬等大动物,染毒剂量准确,并适用于不稳定或有异味的受试物。44 铅、镉、芳香族氨基化合物都有血液毒性,都可能造成机体贫血,试比较三者引起贫血的机制的差异?答:1)铅:铅能抑制血液中-氨基乙酰丙酸脱氢酶和血红素合成酶,使血红素合成受到障碍而出现贫血。2)镉:镉可抑制各种氨基酸脱羧酶、组氨酸酶、淀粉酶、过氧化酶等的活性。尤其是镉抑制氨酰基氨肽酶,使蛋白质的分解和再吸收障碍,从而使许多酶系统产活性受到抑制和破坏,从而引起贫血。3)芳香族氨基:主要表现为白细胞减少、再生障碍性贫血和白血病、干扰骨髓基质细胞分泌造血生长因子。45 重金属对人体健康的影响有哪几个主要的方面?答:重金属污染环境进入人体后,不易排泄,逐渐蓄积,当超过人体的生理负荷时就会引起生理功能改变,导致急、慢性或远期危害。重金属对健康的危害主要有慢性中毒、致癌作用、致畸作用、变态反应、对免疫功能的影响等。46 机动车的增加可能导致哪些污染现象?这些污染现象对环境有何危害?答:1)空气污染、水体污染、土壤污染。2)机动车的增加一定会导致石油消耗的增加,石油会造成对环境的各种各样的危害:对水环境的危害:降低水体溶氧,使受污染海域藻类的光合作用受到影响,制约了海洋动物的生长和繁殖。对土壤的危害:堵塞土壤孔隙,改变土壤有机质的组成和结构,引起土壤有机质的碳氮比和碳磷比的变化。对作物的危害:对作物生长发育不利,发芽、出苗率低,生育期推迟,结实率降低。机动车的尾气多为CO、CO2、和硫氧化物,会对大气和人体造成一定的危害。47 说明化学致癌多阶段学说的主要内容,各阶段的机制和特点。该学说给你有何启示?答:化学致癌作用至少包括3个阶段:引发阶段(initiation)、促长阶段(promotion)和进展阶段(progression)。1)引发阶段:为化学致癌作用的第一步骤。它通常是一相对迅速的过程,化学致癌物对靶细胞DNA产生损伤作用,经细胞分裂增殖固定下来,造成单个或少量细胞发生永久性不可逆转的遗传性改变,成为启动细胞。这就是引发阶段。具有引发作用的化学物质,称为引发剂。2)促长阶段:为化学致癌作用的第二阶段,是单克隆的癌细胞在一种或多种促癌物质的不断作用下,表型发生了改变,恶性肿瘤细胞的各种性状得以表达的过程。引发产生作用是不可逆改变,促长在早期阶段的改变是可逆的。3)进展阶段:为化学致癌作用的第三阶段,癌症的进展阶段是指由良性肿瘤转变为恶性肿瘤,并进一步演变成更具恶性表型或具有侵袭特征的肿瘤的过程,自主性和异质性增加、生长加速、侵袭性加强、出现侵润和转移的恶性生物学特征。核型稳定破坏、染色体畸变、赋予肿瘤逃避48.环境内分泌干扰物的筛查方法体内试验啮齿类动物3天子宫肥大实验:该实验使用双侧卵巢切除的雌性大鼠或小鼠,或者幼年大鼠或小鼠。通过皮下注射给予动物受试物1-3天,观察动物子宫重量的增加。啮齿类动物20天性成熟实验:给予3周龄的断乳大鼠受试物,观察阴道开放的时间。啮齿类动物5-7天Hershberger试验:将雄性大鼠的双侧睾丸切除后给予受试物5-7天,观察同时给予或不给予睾酮时大鼠前列腺和精囊的重量变化。蟾蜍变态试验:给予40-50日龄的非洲爪蟾蜍受试物两周,观察变态时其尾巴的重吸收变化,评价受试物的甲状腺素或抗甲状腺素活性。鱼类生殖恢复试验:将处于冬眠状态鱼暴露于受试物,观察日照时间延长和水温升高后鱼生殖功能的改变。名称解释:Toxicity:毒性是指化学物质造成生物机体损害的能力。剂量(Dose): 污染物在生物机体作用点上的总量。 最小致死剂量(LD01):是指化学物质或毒物引起个别受试动物 (1%)死亡的(最小)剂量。最大无作用剂量:是指化学物质或毒物不引起受试动物死亡的最高剂量。慢性中毒:指污染物在生物生命的大部分时间内或整个生命周期内持续作用于生物机体所引起的损伤能力。慢性作用带:为急性阈剂量与慢性阈剂量之比值。靶标:污染物所作用于生物的部位。生物浓缩:Bioconcentration:是指生物体从周围环境中吸收某种污染物并逐渐积累,使生物体内该污染物浓度超过环境中浓度的作用过程。生物放大:Biomagnification:是指在同一个食物链上,高位营养级生物体内来自环境的污染物浓度,高于低位营养级生物的现象。蓄积系数法:是一种以生物效应为指标,用经验系数(K)评价蓄积作用的方法。微粒体:在细胞匀浆和差速离心过程中获得的由破碎的内质网膜形成的直径介于20200nm的膜泡。微核由迟滞染色体或染色体断片在细胞分裂后期形成的类似细胞核的微小结构。环境毒理学:利用毒理学方法研究环境,特别是空气、水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。,生物性迁移:污染物通过生物体的吸附、吸收、代谢、死亡等过程而发生的迁移。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,引发生物体功能或器官性损伤的化学物质,或剂量虽微,但积累到一定的量,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。反应:有机体受到体内或体外的刺激而引起的相应的活动。效应:在有限环境下,一些因素和一些结果而构成的一种因果现象。最小作用剂量:指外源化学物按一定方式或途径与机体接触时,在一定时间内,使其灵敏的观察指标开始出现异常变化或机体开始出现损害作用所需的最低剂量。靶位点:当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。金属硫蛋白:由微生物和植物产生的金属结合蛋白,富含半胱氨酸的短肽,对多种重金属有高度亲和性。环境毒理学常用实验方法:1,急性毒性实验 2,蓄积毒性实验 3,亚慢性和慢性毒性实验 4,致突变试验 5,致畸试验 6,致癌试验1,阐述环境毒理学的主要研究方法? 答:以动物试验为主,包括体外试验和整体实验两种基本类型。但动物学实验须与人群流行病学调查结果有机结合起来加以考虑。一般选用哺乳动物体外试验,试验分四个水平:1,器官水平 2,细胞水平 3,亚细胞水平 4,分子水平。2,如何定量描述生物性迁移过程?答:生物性迁移过程的表现形式分为生物浓缩、生物积累和生物放大三种类型。生物浓缩是指生物体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,生物浓缩的程度用生物浓缩系数(BCF)表示BCF=生物体内污染物的浓度/环境中该污染物的浓度。生物积累是指生物个体随其生长发育的不同阶段从环境中蓄积某种污染物,而使浓度系数不断增大的现象,生物积累的程度可用生物积累系数(BAF)表示BAF=某一生物个体生长发育较后阶段体内蓄积污染物的浓度(mg/kg)/同一生物个体生长发育较前阶段体内蓄积该污染物的浓度(mg/kg)。生物放大是指在生态系统的同一食物链上,某种污染物在生物体内的浓度随着营养级的提高而逐步增大的现象,生物放大的程度可用生物放大系数(BMF)表示BMF=较高营养级生物体内污染物的浓度(mg/kg)/较低营养级生物体内污染物的浓度(mg/kg).3,污染物在环境中的转化有何基本特点?答:污染物在环境中通过物理的、化学的或生物的作用改变形态或者转变成另一物质的过程叫做污染物的转化。污染物的转化过程取决于其本身的理化性质和所处的环境条件。根据其转化形式可分为物理转化、化学转化和生物转化。物理转化是指污染物通过蒸发、渗透、凝聚、吸附,以及放射性元素的脱变等一种或几种过程实现的转化。化学转化是指污染物通过各种化学反应过程发生的转化。生物转化是指污染物通过生物相应酶系统的催化作用所发生的变化过程。4,叙述毒物通过生物膜的主要方式及其机理。答:1,简单扩散 机理:膜两侧的毒物从高浓度向低浓度扩散,化学物并不和膜其反应,不消耗能量。2,滤过 机理:化学物通过细胞膜上的亲水性孔道的过程。毛细血管和肾小球细胞膜上有较大的膜孔,允许分子量小于白蛋白的分子通过。3,主动运转 机理:将物质由低浓度侧经细胞转运到高浓度侧,但需消耗一定的能量。4,胞饮作用 机理:由于细胞膜具有可塑性和流动性,因此,对颗粒状物质和液粒,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人到细胞内。5,环境污染物吸收有哪几条途径?并阐述影响吸收的因素。答:途径:1,呼吸道吸收 影响因素:气体和蒸气的吸收速度与肺泡气和血液中毒物的浓度差异呈正比;气溶胶和颗粒状物质的吸收情况与颗粒大小有明显差异 2,消化道吸收 影响因素:在消化道的吸收的多少与其浓度和性质有关,浓度越高越易吸收,脂溶性物质易吸收,水溶性易离解或难溶于水的物质不易吸收。肠胃中的食物,毒物变成不易吸收的复合物或改变肠胃的酸碱度,影响吸收,肠道蠕动情况也影响吸收,外来化合物的物理性状也有影响 3,皮肤吸收 影响因素:除了与皮肤完整与否及不同部位的皮肤有关外,还取决于化合物本身的理化性状,以及化合物与皮肤接触的条件。6,肾脏排泄毒物的机理包括哪几种方式?答:肾小球滤过,肾小管的主动分泌,肾小管的重吸收7,贮存库的概念及种类(举例分析)P31答:贮存库:当毒物对蓄积地点相对无害时,此蓄积地点就是贮存库。种类:血浆蛋白作为贮存库;毒物在肝、肾中的积累;脂肪组织作为贮存库;骨骼组织作为贮存库。(例:脂溶性物质均易分布脂肪组织中,脂/水分配系数大的毒物,可大量贮存在脂肪中。在脂肪中贮存的毒物往往不具有活性,对脂肪代谢无影响。例如氯丹,DDT等贮存在脂肪中。)8,请叙述两大屏障的作用答:血脑屏障:穿透性较差,只有脂溶性、未解离、未与蛋白结合的非解离状态的化合物,才有可能穿过血脑屏障进入脑组织。 胎盘屏障:有多层细胞组成,并作为母体和胎儿血循环的间隔,胎儿通过胎盘与母体进行物质交换,一旦母体血液中含有一定浓度的毒物时,胎盘屏障确实阻挡了毒物,保护了胎儿。9,按毒作用特点的时间和空间,可将毒作用分为哪几种类型?答:1,局部作用和全身作用 2,可逆和不可逆作用 3,即刻和迟发作用 4,功能、形态及生态作用 5,变态反应和特异性反应10,自由基的特点:1,具有高度化学反应性,但也有些即使在室温的溶液中也是稳定的 2,可以带正电荷、负电荷或不带电荷呈电中性 3,很容易和其他物质化学反应,结合成稳定的分子或者新的自由基 4,反应包括三个阶段:引发、增长和终止阶段。11,受体学说的定义:受体是指存在于细胞膜上的对特定生物活性物质具有识别能力并可选择性地与其结合的大分子蛋白质。生物活性物质是指能引起生物效应的各种物质,可分为内源性活性物质和外源性活性物质。对受体具有选择性结合能力的生物活性物质叫做配体。配体和受体相互作用可引起一系列识别、换能和放大过程,最后导致生物效应。受体和配体结合后进而引发机体中某一特定结构产生初始生物效应,这种受体配体结构称为反应体。各种受体具有高度立体特异性,且只占细胞的很小一部分,数目有限,而且受体蛋白也有合成或降解过程,数目多少不是固定不变的,可受到包括污染物在内的许多内外因素的影响。12,影响污染物毒作用的因素有哪些?答:毒物本身的理化性质,其次是机体的因素及环境因素等。毒物因素 毒物的化学结构,毒物的物理性状如溶解度、分散度、挥发度和蒸汽压,毒物侵入机体的途径等都可影响毒作用。机体因素 种属、品系与个体感受性差异,年龄,性别,饮食营养状况,健康状况,遗传因素,精神心理因素等都可影响毒作用。环境因素 化学物的联合作用,物理因素都可影响毒作用13,毒物的化学结构与毒作用有何关系?答:毒物的化学结构是决定毒物的重要物质基础。毒物的化学结构决定着它在体内可能参与和干扰的生化过程,从而决定其毒作用性质。(例:苯具有麻醉和抑制造血机能的作用,当苯环中的氢被甲基取代成甲苯或者二甲苯时,抑制造血机能的作用就不明显;若苯环中的氢被氨基或硝基取代时,则具有明显的形成高铁血红蛋白的作用,而且对肝脏具有不同程度的毒性。)化学结构决定毒性的大小。(例:同系物中碳原子越多,则毒性越大;烷烃类对肝脏的毒性可因取代的卤素原子数的增加而增强)14,什么叫化学物的联合作用?主要有哪几种类型?答:化学物的联合作用:在人类环境中,污染物往往不是单一的,多种外来化学物同时或先后作用于机体所引起的毒作用。类型:相加作用;协同作用;拮抗作用;独立作用;15,多环芳烃类物质的致癌机理:并非直接致癌物,必须经细胞微粒体中的混合功能氧化酶活化后才有致癌性。16,芳香胺的化学结构与致癌活性有何关系?答:1,氨基位于多环芳烃中相当于萘的2位和联苯的对位上的化合物,均有较强的致癌性。 2,氨基位于萘的1位或联苯的间位上的化合物,有弱活性。 3,芳香烃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。17,叙述黄曲霉毒素的污染来源及致癌机理答:来源:出现在受黄曲霉污染而霉变的食品中,特别是玉米、花生、大米和某些发酵食品。 致癌机理:由于其末端呋喃环上有一个双键,经肝或其他器官的微粒体酶作用,双键发生环氧化,并导致产生鎓离子,形成亲电子的终致癌物,并在核酸碱基鸟嘌呤的N7位上反应,使DNA损伤,导致基因的结构和功能发生改变,由此构成癌肿的基础。18,金属的致癌机理:汞为例,汞与嘌呤、嘧啶碱类、核苷、核苷酸和核酸发生络合作用,Hg2+和CH3Hg+与多核苷酸中的碱基和磷酸可发生键合,使多核苷酸的特性粘度、熔解曲线、光谱等发生改变,表明这种键合改变了核酸的构象。19,六价铬毒性比三价铬高的原因:六价铬具有强氧化作用,特别是在红细胞内部与生物大分子的强烈反应,可使六价铬还原成三价铬。三价铬是稳定终产物。六价铬是人类确认的致癌物,三价铬是人类必需的微量金属元素。20,有机磷农药毒性大小与化学结构有何关系?阐述有机磷农药急性毒作用机理。答:关系:有机磷农药毒性的大小与其化学结构中的R,X,Y三个基团的改变有关:R基团为乙基者毒性最大;X基团为氧原子时,毒性一般较硫原子大;Y基团为强酸根时毒性较强。 机理:有机磷化合物进入机体后,其磷酸根迅速与胆碱酯酶的活性中心结合,形成磷酰化胆碱酯酶,因而失去分解乙酰胆碱的作用。以致胆碱能神经末梢部位所释放的乙酰胆碱不能迅速被其周围的胆碱酯酶所水解,结果导致乙酰胆碱蓄积,从而过强地刺激胆碱能神经系统,引起组织

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