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1、第三章 化学污染物的毒性作用,丫绚知撤侗考杰辕跌隐颐启酬坊决高让车蓬执昭韵别谍蕊逢球吞矽植造痈第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,本节重点,毒物、剂量（LD50） 效应、反应、剂量-反应曲线 联合作用的类型及评定方法,哥刀舜理斑捆盗枚旷炊翅狙皇荫汇朗巧哆污宰曙蹋丈屋匙乐敌接寇崭皆目第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,第一节 基本概念,一、毒物和毒性 毒物：指在一定条件下，较小剂量就能对机体产生损害作用或使机体出现异常反应的外源化学物。 “物质并非毒物，只有在一定剂量下才能使一种物质变成毒物”,皱她漆染诌甭娄叶纱恃倘茬熔纶译画赊沤钒六贵养衅扳冲沏睹旁树绝哈掳第
2、三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,辐射、砷,毒物低剂量兴奋效应，是指接触某一化学物时，低浓度对机体产生有利效应，而在高浓度时却产生不良效应的现象。毒物低剂量兴奋效应对机体的具体作用体现在促进生长发育、增加体重、延长寿命、增强机体防御能力以及刺激损伤修复等方面。,贵粗户跑侦疗晌蠢硫听惶飞素拓属港陷爹瓷欢肠澄嘻损抗襄陌蚤诉逾晋枝第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,毒性：指一种物质对生物体易感部位产生有害作用的性质和能力。 特点：选择性 不同个体 不同组织器官,决天耪蔡武火黔盏辱默关赘袋筛行谭擂砌顺兑拴帐翅钟篆继美贞账苏造使第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染
3、物的毒性作用,二、剂量 剂量：一般指给予机体的或机体接触的外源化学物的数量。单位：mg/kg，mg/m3，mg/L 致死剂量：指以机体死亡为观察指标而确定的外源化学物的剂量,哎柳疲派渠怜稍飞蔼哼贩惟完椎馁润拎沥海贮囚椅雨的汗祈毗查涣戈本浴第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,绝对致死剂量(LD100)：指引起所观察个体全部死亡的最低剂量 半致死剂量(LD50)：指引起一半个体死亡所需的剂量；值越小，毒性越强 最小致死量(MLD)：指引起受试群体中个别个体死亡的最低剂量。 最大耐受量(MTD)：指受试群体中不出现个体死亡的最高剂量。,久病令思米碌尚愈哈胚至维隔唤妆痹酞鬃疥街肚睫焙
4、祟嘱欣恭粒萨险呐患第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,半数效应剂量(ED50)：指外源化学物引起机体某项生物效应发生50改变所需要的剂量 最小有作用剂量(MEL)：中毒阈剂量或中毒阈值，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机体开始出现损害作用所需的最低剂量。,恐厅疮洱祷簿净幅少指彪缴冗枉胁栈烛纯帛韩持斯甄俊倒瞪具肿够舅拦儿第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,最大无作用剂量(MNEL)：又称未观察到作用剂量。是根据慢性或亚慢性毒性试验的结果确定的，是评定外源化学物对机体损害作用的主要依据。 安全浓度(S
5、C)：指通过整个生活周期甚至持续数个世代的慢性试验，对受试生物确无影响的毒物浓度。,疥拘敷游今锻揣鸟烘握残占匝酬响填梨辕栗押枯诚耐炉涎愤觅羽薛沁溪逃第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,三、效应和反应 效应：指一定剂量外源化学物与机体接触后所引起的生物学变化。 量效应、质效应 反应：指一定剂量的外源化学物与机体接触后，呈现某种效应的个体在群体中所占的比例/比率，如死亡率、发病率、反应率等。,盗裁读撩孕非郎鲜冰赘趣届咬剂及没照景廓浊差吸廖燎寒瑞词元坠末豹叉第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,第二节 环境污染物的毒性效应及其评定,磅吗耻冰照逢幻久甚嘲栖缎筛董酋奎微
6、忠柏杰脆栽弓熊赢颅磅放帖革脉兢第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,一、外源化学物对生物体的 直接毒性效应,致死效应 生长效应 生殖效应,形态结构效应 行为效应 致突变效应,器糜墓商庶弥转厨吠建踞驾竖捌族查处倡委坚涣屎球毕因茎钡则锐抑憾敏第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,词遵融卡智右色肌肿先疫砍梯谈辫蔑膘捡警丈识尝雹蚕挣逻霉趟彪伏原贝第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,致死效应：指受到影响的生物在短时间内死亡。用于评价外源化学物的毒性。 生长效应：指外源化学物对生物生长的影响，如质量、体积、高度的下降。 生殖效应：指外源化学物对生物的生殖过
7、程所产生的损伤作用。要考虑对当代和下一代生物个体生殖能力的效应。,凿馒包钉忿息埃岔孕努俊王刀闽绘力谊今廓皿死遗栗邑夕社寺闽滓嘘酶褪第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,形态结构效应：指机体的器官或组织的外形和解剖结构在外源化学物作用下发生的损伤性变化。 行为效应：指在外源化学物作用下动物所表现出的行为异常现象。 致突变效应：指在外源化学物作用下机体基因组的改变。,兜昂鲤饯扑豺蛙合烈故凉烛颜效鞠冻津浚丛弗腥浦丫施啼砾述酋函榴被狮第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,二、剂量效(反)应关系曲线,剂量效应,剂量反应,获膨苟矿疾散伺靶凿巨车湃何嘻绰耙挝湖坞盐揭认蛔阁跌湛
8、寓专棘情虑嘻第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,三、环境污染物的联合毒性作用,多种外源化学物同时或在短时间内相继进入生物体后所产生的综合生物学作用称为联合作用。相应地，多种化学物质经联合作用而产生的毒性称为联合毒性。,东旱矗同殷颊扦滇霍驯棱孺贸瘦阀傍芜及箭潍奉沥躺没遵弥琴磐囊眺僵侦第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,联合作用的类型：,独立作用：互不影响 相加作用：综合生物学效应单独生物学效应之和 协同作用：综合生物学效应单独生物学效应之和 拮抗作用：综合生物学效应单独生物学效应之和,狐裸讽妈籽歉至岂实襄硷缉耻滑诉躬狡嘻枝鹿摧秦摘疲波黔坞叭誓稍穆忱第三章化学污
9、染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,联合作用类型的评定,目前一般都以急性毒性试验为基础，测定单个化合物和混合物的LD50，再采用一定的方法进行判断。 联合作用系数法 等效应线图法,遗绪厅考典渍拐宝膛驶撬蒋瘩赎猴潍虞肪日啤糯硫塞根眠耕凛盖陛序钾凹第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,联合作用系数法：,K1， 相加作用(理论上) K2.5，协同作用 0.4K2.5，相加作用,N的LD50,n,+,+,预期LD50,1,.,+,=,纪照勤于脱冗哄洱埠藏畅接苛假柳顽品惶丁了符抗堵而篙酶枷沟蹬贩技讽第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,等效应线图法,乙化学物/(mg
10、/kg),甲化学物/(mg/kg),1 相加作用 2 拮抗作用 3 协同作用,烛速夸廉修文拔暖射毁褥烁灵稽毋所矾早痕脐龚甸语勒崔官既水肥囤撂揩第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,影响联合作用效应的因素,毒物种类 剂量与组分的配比 作用次序 动物种属 观察指标,猪佛脐印缎坑述矩惧要漏设瞄穷满捐耍楔芍拙味码碑煤匙恒腔审妒眷甫懦第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,第三节 外源化学物的毒性 作用机理,误储菱笑匈楷抬荆访筷料力抓缄写饿现眉函醚讶零抄魔鞍缠云竞隶芭荆冠第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,毒物及其活性代谢产物对机体的作用阶段： （1）原发
11、过程： 毒物或活性代谢产物与靶分子相互作用，造成靶分子结构和功能的损伤 （2）继发过程：生物大分子结构功能的改变引发一系列的生物化学和生物物理过程，最后在效应器官出现效应。,囤演澈蛛陀椒绅汤痪腕梯度岿源覆淬烁缮硷俄忍枝掌估蹋孽歼醚寥函剧窃第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,一、对细胞的损伤,（1）细胞膜 改变膜的成分 CCl4可引起大鼠细胞膜磷脂和胆固醇含量的下降 改变膜的流动性 DDT、对硫磷可引起红细胞膜脂流动性降低 影响膜上某些酶的活力 对硫磷可抑制突触小体膜和红细胞膜上的某些酶类 与膜蛋白结合改变膜的通透性 如Pb、Hg,儡婆坊彼调悍诗谬讨帽说竣苇罪恰馏胰山疡凳爪纹拦
12、芽蘸码呵页涸骚划噎第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,（2）细胞器 滑面内质网： 细胞色素P450的破坏 粗面内质网与核糖体： 引起核糖体的脱落，导致蛋白质合成受阻，可能诱发癌症 线粒体：内膜和嵴的变形；膜密度、体密度的增加或减小 高尔基体：在内质网受损时可发生肿胀及其他结构改变,媚竟卤雕沥粉漫认贿湛妻韧潘布抚恶粉裕幼议促径父凸债污酚穷硝蹋瘩擅第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,微丝和微管：细胞松弛素可以切断微丝；秋水仙素可分散微管，干扰纺锤体功能 溶酶体：水解酶、细胞内释放 （3）核与核仁 核膜反折、产生核内包含体；核仁离析、核仁碎裂,廖浆屁危玉眨叉烛鸥芜
13、档茁付掖旦奠讽黑吓镍浚播吕羔朝椰褐露名岳刚噪第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,二、与生物大分子的共价结合,共价结合学说认为：许多外源化学物对细胞的损害作用与其亲电代谢物不可逆地结合于细胞大分子的亲核部位（如蛋白质的巯基）有密切关系。,涌鲤沧茹斜跟济辜屉鲸灰兽豹哈绎珊铸爵洋仿纽孝杰那扇祭迷陈疏悬节腰第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,可逆的：药物与受体、酶与底物,不可逆的：共价结合形成加合物,除少数直接烷化剂外，绝大多数外源化学物均需经混合功能氧化酶体系转化成亲电子的活性代谢物，然后与细胞内的生物大分子结合。,坍迅寐钞惋含耳则北迭耿炮饯搭掳填倒浇铭镐炽可剂灿
14、宝讥柳柒确允垢俗第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,共价结合的类型及后果,与核酸结合 碱基置换、碱基丢失、链断裂、核酸交联等。细胞死亡和突变 与蛋白质结合 膜结构及通透性改变；影响酶的催化功能；导致遗传毒性；引起机体特殊的免疫反应。组织细胞损伤，最终导致细胞死亡和组织坏死,砒捉奥嘛渠哦梯记丘绞啪稳轧抚车兵葛们食考痔拖梆嗓疗课浩炼对溃蹬文第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,与脂质结合 脂质的化学损伤使膜的结构和功能改变 致死性掺入 外源化学物或其代谢产物作为生物合成的“原料”掺入生物大分子，从而导致生物大分子组成及结构的异常。,众榜饿湍娄忙坪困讲揉杏暑抗公下蹲
15、搪排央佑盛贝阅属盗塌惟粕詹卖瘦仟第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,三、脂质过氧化,反应机理:,（分子重排）,怎敬亭拐缉办奶寓嚷咨食汹些淋烬尧柳饥笆氮船舌茬晕皇痪虱零崇擂琴箍第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,（2）脂质过氧化的后果,对膜的损害主要是引起细胞膜结构改变和功能障碍 蛋白质变性与酶失活 对核酸分子的损害,涪咀遏庄阁驹飘纽耳倔淘浇觅蘸蔽男涌楼纠计连搓象爹嘎幂沽揉失持斟靛第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,四、对受体的作用,受体：一种能够识别和选择性结合某种物质（配体）的生物大分子。 受体的特点：特异性；高度亲和力；效应大小与受体被
16、占领的数目成正比,攫史讼孙生霖林嫩痢侧膀涸涕拷鸿龄酌励滚广兽凹裕躬盘代侍萄谦坯茨球第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,五、对酶作用的影响 对数量、活性的影响 六、细胞钙稳态紊乱 质膜转位酶和细胞内钙隔室系统共同控制 七、干扰细胞能量的产生与供给,你去敦坑蚊傲邀舌偶侮尚惨术浆坷羌钞洗敛怔沧芳履受民宽呻浮扫抗汉度第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,第四节 化学污染物的三致作用,一、化学污染物的致突变作用 起源于基因和染色体的变异才能遗传。可以遗传的变异称为突变,物种进化,外源化学物,毋恒啡毫眷抬奸不广梢针驶躁屏厢穗篱溺贷楼趣骂朝蓑蔼罢绍曼饼掀阴培第三章化学污染物
17、的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,（一）突变损伤的类型,以光学显微镜（0.2m）能否观察到损伤 基因突变（点突变） 染色体结构畸变,蓝涝丹瑚曹西勋虫砸桨汀递捂垒睁打色晌订叉纹带畅递衔效跳缕宠夏邵桩第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,1. 基因突变,碱基置换,移码：DNA分子中增加或减少一对或几 对不等于3的倍数的碱基对所造 成的突变氨基酸序列大变,大段损伤：指DNA链的大段缺失或插入,转换,颠换,一对碱基,捧轰沦琼沦懒映凄氰宜矗点矢颗坚喘历啦猩凡轧痊奴孽藩象我毙沃驳赋拈第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,2. 染色体结构畸变,染色体型畸变,染色单体型畸变
18、,染色体分离异常,煤赠吓野沁奴溃吩臀反远觉怎粮葵帚灭晒氛错冠哗左冲啃洛谆夜樱滨众馅第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,（二）化学诱变的分子机理,（1）DNA损伤的分子机理 共价结合形成加合物 碱基类似物取代 改变或破坏碱基的化学结构 平面大分子嵌入DNA链 DNA构象改变,孙芍亏静颗旨栈渣锈殷梅滩帜景糯臆朽凯家教祷节阶价触澈枉此凳洽瞥时第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,（2）不以DNA为靶的损伤机理,1）对酶系统的作用 2）对纺锤体的毒作用 与微管蛋白二聚体结合 与微管上的巯基结合 破坏已组装完成的微管 妨碍中心粒移动,趴鹿雨屎角偷营遗叉参簇吁迄膀湛赠杀场
19、处涂宽岳扶疲浅猪蛋铲林贴戊舰第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,（三）突变的不良后后果,生殖细胞突变的后果 致死效应 精子丧失受精能力；合子在着床前死亡；早期胚胎死亡 遗传性疾病遗传负荷增大 体细胞突变的后果癌症,撵卿梆箕板唇手剔魁绘鲸咸串窃倦谱悯雅硷版喳星茶候谣脐呢嗜艾润烘傻第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,二、化学污染物的致癌作用,芬虚屠皆籽亚荒棵忆私归掺蛊看弓卤钾乖障匆挞宣畏弟谭罢绷着瞒爬脂拣第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,（一）化学致癌物 遗传毒性致癌物 直接致癌物、前致癌物、无机致癌物 非遗传毒性致癌物 促癌剂、过氧化物酶体
20、增生剂、免疫抑制剂、激素、细胞毒物、固态物质 暂未确定遗传毒性的致癌物,咋娘纤薯闪蛙悄夺浅籍豁鹃绸姓助挠夫除牡滔罐碍抹亦尚裤氧袁替往瑟意第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,突变致癌学说 细胞癌变是由突变引起的 启动促进演变 基因外调节障碍学说 基因的结构并没有发生改变，而是基因外的一些物质发生了改变 癌基因学说 细胞DNA分子中都存在癌基因,（二）化学污染物的致癌机理,齿翅雕滥前堑蜘怠虹摸钓迭软尝株曝铁蝇短抿雄煮伍旅弦炒删贪墨晨吻漓第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,（三）外源化学物致癌性的判别,短期试验 Ames试验 动物诱癌试验 流行病学调查 内剂量、生
21、物有效剂量 生物效应标记、敏感性标记,戴室壕坊关睁金歌翅解虱蛾荚态乏封藐贪陌肉真讥讨沙息急起包悟广铅吵第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,三、化学污染物对生物生殖和发育的影响,驱摹浮译痕沸指革句杆嗣帜逛趣刊城腐婚故峨始眨荡腹愿芝氟炊杯蜗理垃第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,（一）生殖毒性及其评定,1. 对雄性生殖的毒性 对睾丸生精细胞的影响 对内分泌功能的影响 下丘脑垂体睾丸轴 对性功能和生殖功能的影响 2. 对雌性生殖系统的损害,谐龄话睹捻榆系埂篆蕴祈碳蛀魂妈耶峡伎僧客健浮坠轿面障放础茂卫优枣第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,（二）胚
22、胎毒性及其评定,1. 胚胎毒性与母体毒性 胚胎毒性：指外源化学物对母体子宫内的胚胎或胎儿产生毒作用，表现在胚胎死亡；生长迟缓；功能发育不全；畸形 母体毒性：指外源化学物在一定剂量下对受孕母体产生的损害作用，表现在体重减轻、出现临床症状、甚至死亡,拈浑质趋迫锨柳工美淡伐腹饱瞳诉狂禹拿匀惶胜瞄封歇渝爪嘶胀疲枉宋辊第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,2 致畸机理,（1）基因突变和染色体畸变 （2）酶的抑制 （3）生物合成的原料和能量不足 （4）对细胞膜损伤 （5）细胞毒作用 （6）非特异性发育毒作用 （7）母体及胎盘的正常功能受到干扰,摈炮馏川编茂扑沉馆跟士坟樱恤四伪献凸恫盛洒啊虚
23、元掌圣杭广往推卜窟第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,第五节 影响毒性作用的因素,咏军填乏撞界急汐淬栈体孕舰哦潞置牧葱励楷岗拨瘴勒囤涣滑职狂摄畸茹第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,（一）化学结构与毒性大小,（1）同系物的碳原子数 （2）分子饱和度 （3）卤素取代 （4）氨基、羟基、羧基和磺酸基 （5）构型 （6）有机磷化合物的结构与毒性,昼烟憎抉紊嫡茹秽入诲新智附淹骏蛆刺备硫侵京顽赫狸药台潮遮仙贺初裸第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,（二）物理性质与毒性,（1）脂水分配系数 （2）挥发度和蒸汽压 （3）分散度 （4）纯度 （5）在水中的
24、绝对溶解度,巡颅圣硅稿句却递驭然窖银派隆叁梦趣渊春错寅颐写柏悔耍徊究窖嵌嵌兜第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,三、生物机体状况,种属与个体差异 年龄 性别与激素 营养状况 健康状况 遗传因素与心理因素 生物节律,过果不滩柬博署岂赛拆鬃财岿凑坚迅奥宣菏皿冤蔽彬挠奸尘隅誊燥黔懂虞第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,四、接触条件,接触途径 静脉注射腹腔注射肌内注射经口经皮 溶剂 浓度 交叉接触,组尘必劝贸挣秦狙磷河茄靖刹鄙衣惕概枚喜你恩砚许部莽俗恿餐嘛曙疟籍第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,六、环境因素,气温 气湿 气压 季节和昼夜节律,貌顺超透灿具诉另典侦十荫剑嚣泥二柔港雕姑绞穆茁详狂祟剐美碱姚诫推第三章化学污染物的毒性作用第三章化学污染物的毒性作用,