环境污染物的毒作用及其影响因素实用教案

1、 2. 可逆和不可逆作用 可逆作用（P.53）：停止接触化学物后，损害 可以逐渐消退、逐渐恢复的毒性作用。 不可逆作用（P.53） ：停止接触化学物后，其 作用继续存在，甚至损伤可进一步发展的 毒性作用。 毒作用是否可逆，还与组织(zzh)再生能力有关 肝损伤多数可逆 中枢神经系统损伤多数不可逆 第1页/共33页第一页，共34页。 3. 即刻和迟发作用 即刻作用（P.53）：一次接触后在短时间内引 起的毒性(d xn)作用。 迟发作用（P.53）：一次或多次接触化学物 后，需经一段时间后才呈现的毒性(d xn)作用。 三邻甲苯磷酸酯接触后几天才显示毒作用第2页/共33页第二页，共34页。 4.

2、 功能作用和形态作用 功能作用（P.54） ：化学物引起(ynq)的靶器官和组 织的功能的可逆改变。 形态作用（P.54） ：化学物引起(ynq)的肉眼和显微 镜下能观察到的组织形态学改变。 形态作用常常不可逆 第3页/共33页第三页，共34页。 5. 变态反应和特异性反应 （1）变态反应 识别 “自我”和“非我” 免疫反应 抗原：凡是能激发机体产生抗体(kngt)和细胞免 疫，并能与抗体(kngt)相结合的物质。 抗体(kngt)：指机体内的淋巴细胞在抗原物质刺 激下所合成的免疫球蛋白。 第4页/共33页第四页，共34页。 抗原 淋巴细胞活化(huhu) 分泌抗体进入体液 形成致敏淋巴细胞

3、抗体、抗原特异结合 淋巴因子 吞噬 失去致病性 溶解 吸引吞噬细胞向抗原集中 （体液免疫） （细胞免疫） 变态反应（过敏反应 ） ：机体受抗原刺激后，产 生异常的体液或细胞免疫反应导致生理功能 紊乱或组织损伤。 第5页/共33页第五页，共34页。 抗原：异种血清蛋白质、微生物、植物、花粉、 毛皮、尘螨等 半抗原：三硝基(xio j)氯苯、氯乙烯、苯胺、硝基(xio j)萘、 金属Ni、Pt、Be等 化学物质引起的变态反应 ： 首次接触 致敏 再次接触 抗原抗体特异结合 变态反应 不完全遵循毒理学的剂量-反应规律 症状：变态反应性炎症（皮肤过敏、哮 喘，过敏性休克，死亡） 第6页/共33页第六页

4、，共34页。 （2）特异性反应 体内缺乏(quf)降解某种化合物的酶 缺乏(quf)血清胆碱酯酶 琥珀酰胆碱过敏 第7页/共33页第七页，共34页。三. 毒性作用的机理 1. 靶位点学说 （1）靶位点的位置和结构 接触部位(bwi)、生物转运和生物转化部位(bwi) SO2、NO2 呼吸道 百草枯 肺 有机汞 脑第8页/共33页第八页，共34页。（2）靶位点的功能 肝脏 、肾脏 溴苯 环氧溴苯 肝细胞的坏死 肾脏损害 有机F F 在肾脏吸收蓄积 肾损伤 -萘胺诱发膀胱癌： 一级代谢物 + N-葡萄糖醛酸 二级代谢物 膀胱尿液pH56 解离产物诱发DNA突变 与某些酶在体内的分布差异(chy)有

5、关 CH3OH HCHO HCOOH第9页/共33页第九页，共34页。 2. 受体学说(xu shu)第10页/共33页第十页，共34页。 干扰正常的受体 配体的相互作用 有机磷农药(nngyo) 抑制胆碱酯酶活性 乙酰胆碱积聚 毒蕈碱型胆碱能受体 烟碱型胆碱能受体 类似神经症状 阿托品解毒机理：竞争毒蕈碱型胆碱能受体 甲基汞竞争脑内胆碱能受体 脑损伤 第11页/共33页第十一页，共34页。 3. 共价结合学说(xu shu) （1）与蛋白质的共价结合 结合位点：巯基、羟基、氨基等 溴苯 溴苯环氧化物 肝细胞蛋白质 肝细胞坏死 CO 血红蛋白（Fe2+） 机体缺氧 Pb、Hg、Cd、As 巯基

6、 （2）与核酸的共价结合 结合位点：碱基、核糖、脱氧核糖、磷酸 生成DNA加合物 第12页/共33页第十二页，共34页。 4. 自由基作用学说 （1）自由基的产生和特点 化学键断裂 异裂反应(fnyng) 离子 均裂反应(fnyng) 自由基 特点：高度的化学反应(fnyng)性 自由基的链锁反应(fnyng)：引发增长终止 生物体内自由基的来源： 生物大分子共价键均裂 外来物质经酶催化均裂 外来物质经生物转化接受单电子第13页/共33页第十三页，共34页。（2）活性氧系统 活性氧中间体（氧自由基）：羟基自由基 （OH）、氢过氧自由基（HO2-1）、超 氧化阴离子自由基（O2-1）、单线(dn

7、xin)态氧 （O2）、H2O2 自由基防卫系统：超氧化物歧化酶（SOD）、 过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物 酶（GSH-PX）、还原型谷胱甘肽 （GSH）、尿酸等 维生素A、E、C，-胡萝卜素等 第14页/共33页第十四页，共34页。 （3）自由基与脂质过氧化 磷脂(ln zh)：富含多不饱和脂肪酸侧链 第15页/共33页第十五页，共34页。-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH- （亚甲基碳） 夺取H-CH=CH-CH2-CH=CH-CH-CH=CH- 脂质自由基(L) 共振(gngzhn)和电子转移 -CH=CH-CH=CH-CH-CH2-CH=CH- 共轭二烯 与

8、O2结合 -CH=CH-CH=CH-CH-CH2-CH=CH- 过氧化脂质自由基 O (LOO) .O 从另一多不饱和脂肪酸分子 夺取H-CH=CH-CH=CH-CH-CH2-CH=CH- 脂质过氧化物 OOH (LOOH) 氧化、还原、分子环化、断裂，产生丙二醛等产物 第16页/共33页第十六页，共34页。 （4）对蛋白质、核酸分子的攻击 靶位点：氨基酸残基和巯基 腺嘌呤、鸟嘌呤的C8 嘧啶的C5 = C6 （5）污染物对机体中自由基防卫系统的影响 一些重金属离子抑制SOD、CAT、GSH- PX等的活性 有机污染物、大气污染物进入体内形成自 由基 消耗体内自由基清除(qngch)物质 第1

9、7页/共33页第十七页，共34页。第二节第二节 影响毒作用的因素影响毒作用的因素一一. . 毒物因素毒物因素 1. 1. 毒物的化学结构与毒性毒物的化学结构与毒性(d xn)(d xn)作作用用 （1 1）化学结构与毒作用性质）化学结构与毒作用性质 化学结构化学结构 理化性质理化性质 化学行为化学行为 毒作用性质毒作用性质第18页/共33页第十八页，共34页。 （2）化学结构与毒性大小 同系物中的碳原子数 碳氢化合物同系物： 碳原子数 ，毒性 ，但碳原子数超过一定 限度时（79个），毒性 丙烷 庚烷：麻醉作用 辛烷以上(yshng)：麻醉作用 毒性：丁醇、戊醇乙醇、丙醇 第19页/共33页第十

10、九页，共34页。 碳原子数相同的同系物： 毒性(d xn)：直链支链 成环不成环 庚烷异庚烷 环戊（己）烷戊（己）烷 第20页/共33页第二十页，共34页。 卤代 甲烷(ji wn)不致癌，碘甲烷(ji wn)、溴甲烷(ji wn)、氯甲烷(ji wn)致癌 对肝脏毒性： CCl4CHCl3CH2C12CH3ClCH4 麻醉作用： CHCl3CH2C12CH3ClCH4第21页/共33页第二十一页，共34页。 基团的位置 带两个基团的苯环毒性：对位邻位间位 二甲苯、硝基酚、氯酚 毒性：对称(duchn)分子不对称(duchn)分子 CH2ClOCH2Cl CHCl2OCH3 CH2ClCH2C

11、l CH3CHCl2 第22页/共33页第二十二页，共34页。 分子饱和度 不饱和键 ，毒性 麻醉作用：乙炔乙烯乙烷 对眼结膜的刺激作用：丙烯醛丙醛 丁烯醛丁醛 羟基(qingj) 芳香烃、脂肪烃引入羟基(qingj)，毒性 多羟基(qingj)芳香族化合物一般毒性更强 脂肪烃引入羟基(qingj)后麻醉作用增强，并可损伤肝脏第23页/共33页第二十三页，共34页。 酸基和酯基 引入羧基(su j)（-COOH）、磺酸基（-SO3H）： 水溶性 ，脂溶性 ，毒性 毒性：苯甲酸苯 酸基经酯化：脂溶性 ，毒性 胺基 毒性：伯胺仲胺叔胺 第24页/共33页第二十四页，共34页。 2. 毒物的物理性状

12、与毒性作用 （1）脂/水分配系数 脂/水分配系数大：易吸收，不易(b y)排泄 脂/水分配系数小：易排泄，不易(b y)吸收 绝对溶解度： 体液中溶解度越大，毒性越强 砒 霜 （ A s 2 O 3 ） 在 水 中 溶 解 度 比 雄 黄（As2S3）大3万倍 水溶性影响毒作用部位： Cl2、SO2、HF、NH3易溶于水 上呼吸道 NO2水溶性较低 呼吸道深部第25页/共33页第二十五页，共34页。（2）分散度 一般(ybn)分散度越大，毒性越强（3）挥发度和蒸气压 液态毒物的挥发度大，实际毒性强 苯、苯乙烯：LD50值相同，苯乙烯的挥发度是苯的 1/11 苯乙烯危害性低（4）电离度 弱酸性或

13、弱碱性有机化合物： 电离度愈低，脂溶性越高 第26页/共33页第二十六页，共34页。 3. 毒物侵入机体的途径与毒性(d xn)作用 侵入途径与吸收速度： 静脉注射 呼吸道腹腔注射肌肉注射经口经皮 侵入途径与吸收量： 金属Hg经口摄入，毒性(d xn)小（吸收量少） Hg蒸气经呼吸道吸入，毒性(d xn)强（吸收量多） 侵入途径与首先到达的器官、组织： 硝酸盐 经口染毒：经肠道细菌还原为亚硝酸盐 高铁血红蛋白症 经静脉注射：无此毒效应 第27页/共33页第二十七页，共34页。二. 机体因素 1. 种属、品系(pn x)与个体感受性差异 代谢差异（代谢酶差异） 解毒能力差异 食草动物对氰化物解毒

14、能力比杂食动物强 2-乙酰氨基芴 N-羟化 致癌 芳香族羟化 不致癌 （猴、豚鼠） 致畸作用的种属差异：与胎盘屏障的转运有关 “反应停”：大、小鼠 4000mg/kg 不致畸 人 0.51.0mg/kg 致畸 第28页/共33页第二十八页，共34页。 2. 年龄 毒物：幼年动物比成年动物敏感1.510倍 新生动物往往功能发育不全 新生动物毒物代谢酶缺乏： 代谢失活的毒物毒性大 代谢活化的毒物毒性小 老年动物酶活性下降(xijing) 吸收与排泄能力的差异 儿童对Pb（4 5倍）、Cd（20倍）的吸收量 较成人大 第29页/共33页第二十九页，共34页。 3. 性别 毒物敏感性：雌性动物雄性动物 苯、二硝基(xio j)酚、对硫磷、艾氏剂对雌性动物毒性较大 铅、乙醇、马拉硫磷对雄性动物毒性较大 性别差异：与性激素有关（影响某些酶的活性） 雄激素能刺激细胞色素P450的活力 第30页/共33页第三十页，共34页。 4. 营养与健康 蛋白质缺乏 酶蛋白合成 酶活性 解毒能力 维生素A、C、E缺乏 混合功能(gngnng)氧化酶活性 1952年伦敦烟雾事件：80死亡者患有心、肺病第31页/共33页第三十一页，共34页。三. 环境因素 1. 化学物的联合作用 2. 物理因素 气温增高 血液循环(xu y xn hun) 吸收速度 58种化学物：55种在36