污染物对生物的影响详解演示文稿

污染物对生物的影响详解演示文稿现在是1页\一共有61页\编辑于星期三优选污染物对生物的影响现在是2页\一共有61页\编辑于星期三生物系统的各级生物学水平生物分子

细胞器

细胞

组织、器官

个体

种群

群落

生态系统现在是3页\一共有61页\编辑于星期三第一节污染物在生物化学和分子水平上的影响污染物质引起生物有机体的生化反应

防护性生化反应

保护生物体抵抗污染物的伤害

非防护性生化反应

不起保护作用现在是4页\一共有61页\编辑于星期三一、

对生物机体酶的影响一方面在酶的催化下，进行代谢转化；另一方面也导致体内酶活性改变，影响酶的数量和活性。另外，有些环境污染物对酶有诱导作用。现在是5页\一共有61页\编辑于星期三（一）酶活性的诱导能诱导酶的化合物大都属于有机亲脂性化合物，并且有较长的生物半衰期。其诱导作用是：增加酶的合成速度（转录）降低酶蛋白的分解现在是6页\一共有61页\编辑于星期三1.混合功能氧化酶（MixedFunctionOxidase，MFO）

MFO是污染物在体内进行生物转化相Ⅰ反应过程中的关键酶系。混合功能氧化酶的组成：细胞色素P450、NADPH细胞色素P450还原酶、磷脂MFO引起的生物转化的反应特征相同，但底物、产物的化学特性差别很大，即具有多种催化功能。现在是7页\一共有61页\编辑于星期三混合功能氧化酶存在于所有的脊椎动物和大部分的无脊椎动物体内，其作用是代谢非极性的亲脂性有机化合物，包括内源性化合物和外源性化合物。现在是8页\一共有61页\编辑于星期三从生理作用来看，MFO参与体内的胆固醇、胆汁酸、类固醇、激素、维生素D的生物合成和代谢。从解毒作用来看，许多外源性化合物，如多环芳烃和药物，都经该酶系统代谢，形成极性较大的产物而易于从体内排出。现在是9页\一共有61页\编辑于星期三MFO作为生物标志物优点：灵敏性高，有很好的剂量-效应关系缺点：影响因素多现在是10页\一共有61页\编辑于星期三2.抗氧化防御系统酶活性氧（ReactiveOxygenSpecies）：带有2~3个电子的分子氧还原产物，主要有：·OH、O2-、H2O2抗氧化防御系统组成：水溶性组分，如谷胱甘肽（GSH）、维生素C脂溶性组分，如维生素E、β-胡萝卜素酶，如谷胱甘肽过氧化酶（GPx）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）现在是11页\一共有61页\编辑于星期三活性氧的控制和消除活性氧可为抗氧化防御系统控制，消除活性氧对机体的伤害作用。过量ROS使DNA链断裂、脂质过氧化、酶蛋白失活等，从而引起机体氧化应激或氧毒性。现在是12页\一共有61页\编辑于星期三（1）超氧化物歧化酶（SOD）

2

O2

·-SODH2O2+O2

2H+现在是13页\一共有61页\编辑于星期三超氧化物歧化酶按其所含金属辅基不同可分：CuZnSODs：呈绿色，主要存在于机体细胞浆中；MnSODs：呈紫色，存在于真核细胞的线粒体和原核细胞内；FeSODs：呈黄褐色，存在于原核细胞中。现在是14页\一共有61页\编辑于星期三（2）谷胱甘肽过氧化酶（GPx）2GSH+H2O2GPxGSSG+2H2O抗氧化防御系统中起重要的作用

催化有机过氧化氢还原成相应的醇。2GSH+ROOHGPxROH+GSSG+H2O

在脂质的氧化过程中起重要的作用现在是15页\一共有61页\编辑于星期三（3）过氧化氢酶（Ct）

H2O2Ct2

H2O+O2

现在是16页\一共有61页\编辑于星期三3.谷胱甘肽转移酶（GSTs）是污染物在体内生物转化相Ⅱ反应过程中的重要酶，具有许多同工酶。

生理作用：与不同的亲电性化合物或一些相Ⅰ代谢产物结合，产生水溶性化合物，易于排出体外，从而起到脱毒作用。现在是17页\一共有61页\编辑于星期三（二）酶的抑制作用不可逆性抑制由于污染物与酶蛋白的活性中心功能基因不可逆性结合而引起的。如有机磷农药对胆碱酯酶的抑制作用。竞争性抑制非竞争性抑制

反竞争性抑制

现在是18页\一共有61页\编辑于星期三竞争性抑制现在是19页\一共有61页\编辑于星期三非竞争性抑制现在是20页\一共有61页\编辑于星期三反竞争性抑制现在是21页\一共有61页\编辑于星期三酶的抑制也可能通过污染物的中间代谢物实现消耗或抑制辅酶的合成与金属辅基或激活剂结合现在是22页\一共有61页\编辑于星期三1.ATPase有机氯农药增塑剂PCBsHM炼油废水现在是23页\一共有61页\编辑于星期三2.乙酰胆碱酯酶（AchE）对有机磷和氨基甲酸酯农药敏感影响脊椎动物大脑改变动物行为专一性强，可作为生物标志物现在是24页\一共有61页\编辑于星期三3.δ-氨基乙酰丙酸脱氢酶（ALAD）血液中铅浓度与ALAD活性抑制具有典型的剂量-效应关系，随着血液中铅浓度增加，ALAD活性不断降低。由于ALAD测定方法简单和精确，目前把ALAD作为一个敏感的指标，应用于监测和评价铅污染对生态系统的影响。现在是25页\一共有61页\编辑于星期三4.蛋白磷酸酶催化蛋白质的去磷酸化受微囊藻毒素的强烈抑制可作为检测微囊藻毒素的标志物现在是26页\一共有61页\编辑于星期三二、对生物大分子的影响污染物及其活性代谢产物可直接与生物大分子反应，共价结合。影响生物大分子的合成。现在是27页\一共有61页\编辑于星期三1.对蛋白质影响污染物对蛋白质的影响主要表现在：导致蛋白质化学损伤：

细胞膜结构及通透性改变、影响酶的催化功能等诱导功能蛋白的产生：如应激蛋白和金属硫蛋白的产生，这些蛋白质产生可保护生物机体抵抗污染物的损害。现在是28页\一共有61页\编辑于星期三富含半胱氨酸的短肽对二价金属具有极强亲和力，结构高度保守现在是29页\一共有61页\编辑于星期三2.对DNA的影响

外源性化合物及其活性代谢产物能引起DNA损伤，它们与DNA的相互作用过程有四个阶段：形成DNA加合物；发生DNA的二次修饰；DNA结构的破坏被固定；当细胞分裂时，外源性化合物造成的危害可导致DNA突变及其基因功能的改变。现在是30页\一共有61页\编辑于星期三DNA损伤示意图DNADNA+DNA紫外和放射损伤正常损伤复制DNA-X化学物质损伤复制后修复DNA：正常DNA；DNA-X：化学结合DNA；DNA+

：异常DNA。现在是31页\一共有61页\编辑于星期三DNA修复光修复切除修复复制后修复现在是32页\一共有61页\编辑于星期三现在是33页\一共有61页\编辑于星期三切除修复复制后修复现在是34页\一共有61页\编辑于星期三DNA加合物的形成是产生DNA损伤最早期的作用，随后产生的最重要的影响是DNA结构的改变，如碱基置换、碱基丢失、链断裂等。DNA加合物作为一项生物指标来评价环境中化学污染物的遗传毒性的研究日益受到重视。现在是35页\一共有61页\编辑于星期三3.脂质过氧化自由基过氧化后果（生物膜破坏，细胞器损伤）现在是36页\一共有61页\编辑于星期三第二节污染物在细胞和器官水平上的影响一、对细胞的影响（一）对细胞膜的影响污染物引起的膜脂过氧化作用导致细胞膜的损伤。污染物可影响细胞膜的离子通透性。污染物与细胞膜上的受体结合，干扰受体正常的生理功能。现在是37页\一共有61页\编辑于星期三（二）对细胞器的影响1.线粒体

功能：含有多种酶，是生物代谢和能量转换的主要场所，是真核细胞进行氧化磷酸化的部位。损伤：污染物可引起其结构改变，从而影响线粒体的氧化磷酸化和电子传递功能。毒物如氯霉素等引起线粒体膜和嵴的变形；

现在是38页\一共有61页\编辑于星期三2.内质网光面内质网和糙面内质网是进行激素和外源性化合物的代谢场所。光面内质网糙面内质网多种化学致癌物如黄曲霉毒素能引起核糖体脱落，导致蛋白质合成控制的改变。现在是39页\一共有61页\编辑于星期三3.高尔基体损伤：当内质网受损时,可发生肿胀及其他结构的改变。4.微丝和微管损伤：细胞松弛素可切断微丝，抑制细胞运动和收缩；如秋水仙素可分散微管,干扰纺锤体的功能。现在是40页\一共有61页\编辑于星期三5.溶酶体功能：含有多种酸性水解酶，主要功能是进行细胞内的消化作用，对生物大分子具有强烈的消化作用，可以消除细胞中无用的生物大分子，衰老的细胞器等。

损伤：毒物可使溶酶体损伤，使水解酶释放出来。现在是41页\一共有61页\编辑于星期三典型植物细胞现在是42页\一共有61页\编辑于星期三二、对组织器官的影响（一）靶器官靶器官：污染物质被吸收后可随血流分布到全身各个组织器官，但其直接发挥毒作用的部位往往只限于一个或几个组织器官，这样的组织器官称为靶器官。效应器官：毒作用表现出来的器官。蓄积器官：毒物在体内的蓄积部位。现在是43页\一共有61页\编辑于星期三三个器官间的关系靶器官不一定是效应器官；靶器官也不一定是蓄积器官；例：放射性碘、镉、甲基汞、有机磷农药、DDT、大气中的铅。现在是44页\一共有61页\编辑于星期三（二）对组织器官的影响对植物，表现为叶面出现点、片伤害斑，造成叶、蕾、花、果实等的脱落。对动物，以重金属污染为例。铅可损害造血器官和神经系统，影响造血和运动、感觉等；镉可损害肝脏、肾脏，导致骨痛病；Hg影响神经系统。现在是45页\一共有61页\编辑于星期三第三节污染物在个体水平上的影响对植物主要变现为生长减慢、发育受阻、失绿黄化、早衰等。对动物主要表现为死亡、行为改变、繁殖下降、生长和发育抑制、疾病敏感性增加、代谢率变化。现在是46页\一共有61页\编辑于星期三一、死亡衡量死亡的指标死亡率：死亡比例的大小，为评价污染物毒性大小的生物学指标。致死剂量（LethalDose）或致死浓度（LethalConcentration）：能引起动物死亡的污染物的剂量或浓度。半数致死剂量（LD50）或半数致死浓度（LC50）：能引起50%的动物死亡的污染物的剂量或浓度。现在是47页\一共有61页\编辑于星期三影响致死效应的主要因素：污染物的种类及其物理化学性质；生物的种类；作用的时间、水质条件，如温度、硬度、溶解氧等；多种污染物的综合作用。现在是48页\一共有61页\编辑于星期三二、对行为的影响行为毒性（BehavioralToxicity）的概念指一种污染物或其他因素（如温度、光照、辐射）使得动物一种行为超过正常变化的范围。水环境污染可影响的生物行为：回避行为、捕食行为、警惕行为、学习行为、社会行为

现在是49页\一共有61页\编辑于星期三对鸟类行为的影响有机磷农药可影响鸟的神经系统，导致鸟的平衡和协调性的损害。受污染的鸟类还可表现出对领地的失控和不能照顾后代。现在是50页\一共有61页\编辑于星期三三、对繁殖的影响对动物而言，主要表现为：产卵（仔）数、孵化率、幼体存活率下降以及繁殖行为变化等。有机磷农药影响鸟类精子数量，而有机氯农药如DDT、PCB以及重金属汞和铝可导致鸟类蛋壳变薄。现在是51页\一共有61页\编辑于星期三环境激素（EnvironmentalEndocrineDisrupters）环境中存在一些天然物质和人工合成的环境污染物具有动物和人体激素的活性，这些物质能干扰和破坏野生动物和人内分泌功能，导致野生动物繁殖障碍，甚至能诱发人类重大疾病，这些物质被称为环境激素。现在是52页\一共有61页\编辑于星期三现在是53页\一共有61页\编辑于星期三环境激素类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环境化学物质现在是54页\一共有61页\编辑于星期三类型a.天然雌激素和合成雌激素天然雌激素：17-β雌二醇、孕酮和睾酮合成激素：二甲基已烯酚、已烷雌酚b.动物和植物雌激素由植物产生，并具有弱激素活性的化合物，以非甾体结构为主。豆科植物、茶和人参等。动物如鹿茸、鹿血、海狗肾、海马现在是55页\一共有61页\编辑于星期三具有雌激素活性的环境化学物质如杀虫剂；多氯联苯（PCBs）和多环芳烃（PAHs）；二恶英或类似物；非离子表面活性剂中的烷基酚化合物（洗涤剂、油漆、杀虫剂和化妆品）；塑料添加剂，如邻苯二甲酸酯；食品添加剂（抗氧化剂），如丁苯、丁化羟基回香醚；工业废水和生活污水。现在是56页\一共有61页\编辑于星期三环境激素危害当环境激素进入人体时，会让人体内的内分泌系统误认为是天