環(huán)境生物學(xué) 02 污染物對(duì)生物的影響(及物理因素對(duì)生物體的損傷)

1、2022-4-17生態(tài)系統(tǒng)群落 種群 個(gè)體器官系統(tǒng) 器官 組織 細(xì)胞 細(xì)胞器 生物分子第一節(jié)污染物在生化和分子水平上的影響第二節(jié)污染物在細(xì)胞和器官水平上的影響第三節(jié)污染物在個(gè)體水平上的影響第四節(jié)污染物在種群和群落水平上的影響第五節(jié)污染物對(duì)生物多樣性的影響第六節(jié) 化學(xué)污染物對(duì)生物的聯(lián)合作用作用類型例子后果防護(hù)性混合功能氧化酶的誘導(dǎo)加快新陳代謝，生成水溶性代謝物，從而加速排泄金屬硫蛋白的生成增加對(duì)金屬的束縛速度，從而降低金屬的生物利用率非防護(hù)性乙酰膽堿酯酶的抑制作用50以上因抑制而產(chǎn)生可見的毒性效應(yīng)DNA加合物的生成若導(dǎo)致突變會(huì)發(fā)生損害作用表21 對(duì)污染物的防護(hù)性和非防護(hù)性生化反應(yīng)l對(duì)生物機(jī)體酶的

2、影響l對(duì)生物大分子的影響l酶的誘導(dǎo)污染物誘導(dǎo)酶活性的機(jī)制去阻遏作用操縱基因結(jié)構(gòu)基因（酶基因）阻遏蛋白污染物污染物轉(zhuǎn)錄操縱基因結(jié)構(gòu)基因（酶基因）阻遏蛋白轉(zhuǎn)錄Xl酶的誘導(dǎo)混合功能氧化酶（MFO）l組成：細(xì)胞色素細(xì)胞色素P450、細(xì)胞色素還原酶、磷脂l功能：解毒解毒、致毒l在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用：生物標(biāo)記物生物標(biāo)記物抗氧化防御系統(tǒng)酶l組成：SOD 、GPx、Ct、GSTs 、GSH 、VC、VE等l功能：消除活性氧（自由基），解毒1.混合功能氧化酶（MFO） MFO是污染物在體內(nèi)進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化相I過程中的關(guān)鍵酶系，它們對(duì)人工化學(xué)品解毒中發(fā)揮了重要作用。 MFO引起的生物轉(zhuǎn)化的反應(yīng)特征相同，但底物、產(chǎn)物的化

3、學(xué)特性差別很大，即具有多種催化功能。 MFO存在于所有的脊椎動(dòng)物和大部分的無脊椎動(dòng)物中，其作用是代謝非極性的親脂性有機(jī)化合物，包括內(nèi)源性化合物和外源性化合物。 從解毒作用來看，許多外源性化合物進(jìn)入體內(nèi)，經(jīng)MFO作用后發(fā)生各種變化，大多數(shù)被轉(zhuǎn)化成低毒易溶的代謝產(chǎn)物排出體外。但有的則變成高毒甚至致癌物。l需氧生物發(fā)展出的防御過氧化損害的酶系統(tǒng)。 超氧化物歧化酶（SOD） 谷胱甘肽氧化酶（G P x） 過氧化氫酶（Ct）l活性氧（Activiated Oxygen） 帶有2-3個(gè)電子的分子氧還原產(chǎn)物，主要有：OH、O2-、H2O2l由體內(nèi)產(chǎn)生的活性氧可為抗氧化防御系統(tǒng)控制，消除活性氧對(duì)機(jī)體的傷害作用

4、。l某些污染物如多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯可在生物體內(nèi)進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化時(shí)產(chǎn)生大量活性氧。在一定范圍內(nèi)，這些活性氧可被體內(nèi)的抗氧化防御系統(tǒng)清除。但當(dāng)體內(nèi)的抗氧化防御系統(tǒng)不能消除這些活性氧時(shí)，它們可使DNA鏈斷裂、脂質(zhì)過氧化、酶蛋白失活等，從而引起機(jī)體氧化應(yīng)激或氧毒性。l超氧化物歧化酶（SOD）l O2- SOD H2O2+O2l 2H+l谷胱甘肽氧化酶（G P x）l 2GSH+H2O2 GPX GSSG+2H2l過氧化氫酶（Ct）l 2H2O2 Ct 2H2O+O2l是相過程中的重要酶，具多種同工酶。可由有機(jī)氯農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等誘導(dǎo)。l生理作用：與不同的親電性化合物或一些代謝產(chǎn)物結(jié)合成水溶性化合物

5、，易于排出。 l酶的抑制作用不可逆性抑制可逆性抑制l非競爭性抑制l競爭性抑制 不可逆性抑制作用的抑制劑以共價(jià)鍵與酶的活性中心功能基團(tuán)結(jié)合，使酶的活性降低或喪失。喪失活性的酶不能用透析、過濾等物理的方法解除。 l如某些重金屬（ Hg+、Ag+、Pb 2+ ）對(duì)巰基酶的作用，有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)膽堿酯酶的抑制。 l l非競爭性抑制：非競爭性抑制：抑制劑可逆地與酶活性中心以外的基團(tuán)結(jié)合（不與底物競爭酶的活性中心），故酶與抑制劑形成 EI 后，還可結(jié)合底物形成 EIS 。l競爭性抑制：競爭性抑制：抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與酶作用的底物十分類似，它們都能與酶的活性中心結(jié)合，兩者對(duì)酶的結(jié)合有競爭作用。l1 污染物對(duì)酶輔助

6、因子的影響一些污染物能與酶的輔助因子金屬離子作用，從而使輔助因子失活，影響到酶的活性。例如：氰化物等能與細(xì)胞色素酶中的鐵離子結(jié)合，形成穩(wěn)定絡(luò)合物，抑制細(xì)胞色素的酶活性，使其不能傳遞電子，則細(xì)胞內(nèi)的氧化代謝過程中斷，使機(jī)體不能利用氧，出現(xiàn)內(nèi)窒息性缺氧。l2 對(duì)酶活性中心的影響污染物還能和酶的其它活性基團(tuán)結(jié)合，如汞和砷與某些酶的活性基團(tuán)結(jié)合就很牢固，從而使酶失去活性。污染物對(duì)生物體內(nèi)酶的影響l3 破壞酶的結(jié)構(gòu)有些污染物能夠取代酶分子中的某些成分，從而使酶失去活性。如鈹?shù)亩咀饔脵C(jī)理就是能取代某些酶分子中的鎂和錳，破壞了酶的正常結(jié)構(gòu)，使酶失去活性。l4 與酶激活劑作用有些酶需要激活劑才能表現(xiàn)活性。酶激

7、活劑往往是金屬離子，凡是能與激活劑作用的污染物都能抑制酶的活性。l污染物對(duì)生物大分子的影響機(jī)制共價(jià)結(jié)合學(xué)說：污染物及其活性代謝產(chǎn)物與核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等結(jié)合后，產(chǎn)生不同的生物學(xué)效應(yīng)l污染物蛋白質(zhì)的影響導(dǎo)致蛋白質(zhì)的化學(xué)損傷誘導(dǎo)機(jī)體生成功能蛋白對(duì)抗污染物（如金屬硫蛋白）l污染物對(duì)DNA的影響導(dǎo)致DNA結(jié)構(gòu)改變（如堿基置換、丟失、鏈斷裂）DNA損傷的修復(fù)（如光修復(fù)、切除修復(fù)、SOS修復(fù)）l脂質(zhì)的過氧化導(dǎo)致細(xì)胞膜和亞細(xì)胞膜的受損（如細(xì)胞器破裂）l對(duì)細(xì)胞的影響l對(duì)組織器官的影響l對(duì)細(xì)胞膜的影響過氧化導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷影響細(xì)胞膜的通透性l對(duì)細(xì)胞器的影響線粒體：結(jié)構(gòu)和功能均發(fā)生變化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：結(jié)構(gòu)破壞、核糖體脫落其

8、它細(xì)胞器：溶酶體（細(xì)胞自溶）l靶器官：污染物直接作用的器官l效應(yīng)器官：表現(xiàn)出中毒癥狀的器官l蓄積器官：污染物在體內(nèi)的蓄積部位l對(duì)組織器官的影響對(duì)植物，表現(xiàn)為葉面出現(xiàn)點(diǎn)、片傷害斑，造成葉、蕾、花、果實(shí)等的脫落對(duì)動(dòng)物，以重金屬污染為例：鉛可損害造血器官和神經(jīng)系統(tǒng)，鎘可損害肝臟、腎臟，導(dǎo)致骨痛病。l污染物對(duì)植物在個(gè)體水平上的影響：主要表現(xiàn)為生長減慢、發(fā)育受阻、失綠黃化、早衰等l污染物對(duì)動(dòng)物在個(gè)體水平上的影響：主要表現(xiàn)為死亡、行為改變、繁殖下降、生長和發(fā)育抑制、疾病敏感性增加、代謝率變化l導(dǎo)致個(gè)體死亡l對(duì)個(gè)體行為的影響l對(duì)繁殖的影響l對(duì)生長和發(fā)育的影響l衡量死亡的指標(biāo)死亡率死亡率：死亡比例的大小，為評(píng)

9、價(jià)污染物毒性大小的生物學(xué)指標(biāo)不同污染物，同種生物，死亡率不同；同一污染物，不同生物，死亡率不同。50%死亡 枝角類 軟體動(dòng)物銅 5-300 ug/L 40-9000 ug/L汞 0.02-40 ug/L 90-2000 ug/Ll影響致死劑量的因素污染物的種類、理化性質(zhì)及作用時(shí)間生物的種類、狀態(tài)和個(gè)體差異環(huán)境因素：溫度、pH、光照、營養(yǎng)等多種污染物的綜合作用l行為毒性（Behavioral Toxicity）指一種污染物或其他因素（如溫度、光照、輻射）使得動(dòng)物一種行為超過正常變化的范圍。水環(huán)境污染可影響的生物行為:回避、捕食、警惕、學(xué)習(xí)、社會(huì)行為l回避行為的定義：生物主動(dòng)避開污染區(qū)域，遷移到清

10、潔區(qū)域的行為l回避行為的效應(yīng)：改變生態(tài)系統(tǒng)中的生物分布，打亂原有的生態(tài)平衡l影響回避行為的因素：污染物種類、生物種類和狀態(tài)、環(huán)境因素l捕食行為被破壞的效應(yīng)生物機(jī)體獲得的資源減少，生長、發(fā)育和繁殖受阻l捕食行為被破壞的原因污染物影響捕食者的感官和策略系統(tǒng)污染物影響捕食者的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)污染物影響食物的消化l警惕行為被破壞的結(jié)果容易被捕食，死亡率上升，種群數(shù)量下降l對(duì)鳥類行為的影響有機(jī)磷農(nóng)藥可影響鳥的神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致鳥的平衡和協(xié)調(diào)性的損害。受污染的鳥類還可表現(xiàn)出對(duì)領(lǐng)地的失控和不能照顧后代。l效應(yīng)：產(chǎn)卵（仔）數(shù)、孵化數(shù)、幼體存活率下降， 繁殖行為變化等l水環(huán)境污染對(duì)魚類繁殖影響的位點(diǎn)（階段）配子合子胚胎幼體

11、l概念：環(huán)境激素（Environmental Endocrine Disrupters）指具有動(dòng)物和人體激素的活性，能干擾和破壞野生動(dòng)物繁殖障礙、誘發(fā)人類重大疾病的天然物質(zhì)或人工合成物質(zhì)。也叫做外源性雌激素或環(huán)境內(nèi)分泌干擾物。l環(huán)境激素的種類與特性天然與合成雌激素植物雌激素具有雌激素活性的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)l分布廣泛的主要污染物，可導(dǎo)致野生動(dòng)物的繁殖障礙l通過污染飲用水，危害人類的生殖健康，誘發(fā)癌變l據(jù)科學(xué)研究初步證實(shí)，目前在社會(huì)生活中對(duì)人和動(dòng)物起著類似于激素作用的有害物，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)至少三百余種。l常見的環(huán)境激素包括有機(jī)錫、二乙基人造雌性激素、多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)、六溴環(huán)十二烷(hexabromo

12、cyclododecane，HBCD)、二惡英(dioxin)、雙酚A（Bisphenol A）與其衍生物、多氯聯(lián)苯（Polychlorinated biphenyls ，PCB)、Methomyl、烷基酚聚氧乙烯醚（APE）、壬基酚(Nonyl phenol，NP)等，另外有研究指出環(huán)境污染物中的鎘 (Cd)、鉛 (Pb)和汞 (Hg)等重金屬產(chǎn)物亦為可疑的內(nèi)分泌干擾物。 l2005年11月16日02:22 現(xiàn)代快報(bào)l據(jù)新華社洛杉磯11月14日電 美國科學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn)，在洛杉磯附近海域捕撈的魚類出現(xiàn)了奇特的“變性”現(xiàn)象，一些雄性魚長出了卵巢甚至帶有卵子。一些雄性魚長出了卵巢甚至帶有卵子。l

13、美國加州大學(xué)河邊分校等研究機(jī)構(gòu)14日發(fā)布的三項(xiàng)研究成果顯示，在洛杉磯附近橙縣海域捕撈出的大比目魚和鲆魚中，三分之二的雄性魚都產(chǎn)生了雌性魚才有的卵蛋白。l生態(tài)學(xué)家施倫克說，洛杉磯周邊地區(qū)每天向附近海域排放大量污水。研究人員在海水中檢測(cè)出了幾十種類激素化學(xué)物質(zhì)。這類化學(xué)污染物能產(chǎn)生相當(dāng)于雌性激素的效果，是造成海中雄性魚“雌性化”的罪魁禍?zhǔn)?。l挪威科學(xué)家對(duì)90頭北極熊進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)：有4只幼熊既有雄性生殖器官，又有雌性生殖器官，成了兩性熊。 l他們以前也做過調(diào)查，雌雄同體的北極熊也偶爾見過，但沒有如此之高的比例。經(jīng)過環(huán)境檢測(cè)，他們認(rèn)為這種現(xiàn)象和環(huán)境被環(huán)境激素有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯污染有關(guān)。北極熊和人

14、類一樣，都處在食物鏈的上層。有機(jī)氯農(nóng)藥在海魚內(nèi)臟中積累，海豹食魚，有機(jī)氯農(nóng)藥再沉積在海豹的脂肪之內(nèi)，北極熊的主要食物又是海豹，有機(jī)氯農(nóng)藥再積累于北極熊體內(nèi)，干擾熊體的內(nèi)分泌系統(tǒng)，使生殖系統(tǒng)紊亂，產(chǎn)生熊幼崽兩性畸變。在北極熊的體內(nèi)已檢測(cè)出較高水平的有機(jī)氯化合物。 l2010年8月25日，一家國際環(huán)保組織發(fā)表了24頁紙的題為“毒”隱于江長江魚體內(nèi)有毒有害物質(zhì)調(diào)查的報(bào)告。調(diào)查報(bào)告顯示，在取自長江上、中、下游不同城市的鯉魚和鯰魚體內(nèi)，均測(cè)出了被稱為“環(huán)境激素”的壬基酚和辛基酚壬基酚和辛基酚，這兩種物質(zhì)可導(dǎo)致雌性性早熟等性發(fā)育和生殖系統(tǒng)問題。28日，記者從整篇調(diào)查報(bào)告中發(fā)現(xiàn)，該組織在來自重慶、武漢、南京

15、以及馬鞍山四市的野生鯉魚與鯰魚體內(nèi)，檢測(cè)出了廣受國際關(guān)注的持久性有機(jī)污染物全氟辛烷磺酸，部分魚體內(nèi)還檢測(cè)出了汞、鉛和鎘等重金屬。l“壬基酚和辛基酚是洗滌劑、紡織產(chǎn)品和皮革涂飾中極為常見的化學(xué)原料，屬于環(huán)境激素，即可以干擾內(nèi)分泌并影響性發(fā)育水平的內(nèi)分泌干擾素。l生長指示器（Scope for Growth，SFG）P = A - ( R + U ) SFG = 從食物獲得的能量 - (呼吸耗散的能量排泄耗散的能量)l生長發(fā)育不良（SFG減?。┑脑駻減小R（U）增大l5月27日的Science新聞專欄（ScienceNOW）詳細(xì)報(bào)導(dǎo)了北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院胡建英課題組在美國國家科學(xué)院院刊（PNA

16、S）上發(fā)表的研究論文。該文章研究發(fā)現(xiàn)，我國I級(jí)保護(hù)動(dòng)物、珍稀瀕危的野生中華中華鱘鱘( (Acipenser sinensisAcipenser sinensis) )幼魚幼魚中出現(xiàn)了嚴(yán)重的畸形現(xiàn)象，其中出現(xiàn)了嚴(yán)重的畸形現(xiàn)象，其中眼睛缺陷發(fā)生率有中眼睛缺陷發(fā)生率有1.2%1.2%，軀，軀體畸形發(fā)生率有體畸形發(fā)生率有6.3%6.3%。通過一系列的研究，這種畸形現(xiàn)象被證實(shí)與一種廣泛應(yīng)用于船舶涂料、木材防腐的含錫化合物三苯基錫三苯基錫有關(guān)?！耙恢磺嗤芤粡堊?，兩只眼睛四條腿，兩只青蛙兩張嘴，四只眼睛八條腿”一只青蛙八條腿？l化學(xué)品未必是危險(xiǎn)的，那如何了解你拿到的東西是不是危險(xiǎn)呢？兩個(gè)安全信息查詢渠道：l

17、ICSC（世界衛(wèi)生組織編寫的國際化學(xué)品安全卡片，中文網(wǎng)址http:/）lMSDS（材料安全數(shù)據(jù)表，中文網(wǎng)址http:/）。l從中可以了解不同化學(xué)品的安全性、毒性和在化工行業(yè)中的特性。l對(duì)生物種群的影響l對(duì)生物群落的影響l種群（Population）：一定時(shí)空中同種個(gè)體的組合，具有空間、數(shù)量和遺傳特征。l污染物對(duì)生物種群的影響對(duì)種群密度的影響：增大或減小結(jié)構(gòu)和性別比例的變化：年齡結(jié)構(gòu)、種群大小、性逆轉(zhuǎn)遺傳結(jié)構(gòu)的改變：在進(jìn)化過程中通過改變基因頻率以適應(yīng)環(huán)境的改變競爭關(guān)系的改變l群落（Community）：l在一定時(shí)期內(nèi)，居住在一定區(qū)域或生境的各種生物種群構(gòu)成的有規(guī)律的結(jié)構(gòu)單元優(yōu)勢(shì)種：群落中優(yōu)勢(shì)度大

18、的物種耐污種：適應(yīng)某種污染條件的物種敏感種：對(duì)環(huán)境條件變化敏感的物種l污染物對(duì)群落組成和結(jié)構(gòu)的改變耐污種逐漸成為優(yōu)勢(shì)種，敏感種逐漸消失狹污性種群被廣污性種群取代l污染物對(duì)種群多樣性（Species Diversity）的影響敏感種絕跡，生物多樣性下降1.生物多樣性的概念和層次2.生物多樣性的分布3.生物多樣性的喪失4.滅絕的群落和種群生物學(xué)理論l生物多樣性(Biodiversity)生命有機(jī)體及其賴以生存的生態(tài)綜合體間的多樣性和變異性。生命有機(jī)體、生命有機(jī)體群體以及它們生存的生態(tài)綜合體之內(nèi)和之間的多樣性和變異性的總和。l生物多樣性的層次1.物種多樣性代表物種演化的空間范圍和對(duì)特定環(huán)境的生態(tài)適應(yīng)

19、性2.遺傳多樣性種內(nèi)個(gè)體之間或種群內(nèi)個(gè)體之間的遺傳變異的總和1.染色體水平的多樣性：數(shù)目變異、結(jié)構(gòu)變異2.DNA水平的多樣性：缺失、重復(fù)、倒位、易位3.生態(tài)系統(tǒng)多樣性生境（差異）、生物群落、生態(tài)過程（變化）的多樣性l生物多樣性的形成（起源和進(jìn)化）新基因的形成l基因重復(fù)、基因延長、雜種基因、基因突變新種的形成l漸變式：突變自然選擇隔離l爆發(fā)式：染色體畸變新生境的形成l太陽與地球的物理、化學(xué)作用l生物體自身的作用l影響生物多樣性分布的因素1.緯度2.海拔3.降雨4.地質(zhì)年齡5.地質(zhì)復(fù)雜程度l生物多樣性的關(guān)鍵區(qū)域熱帶雨林1.面積大2.物種豐富3.群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜4.能量和物質(zhì)流速很高海洋1.面積巨大2.

20、特有性高3.生物多樣性高l物種的滅絕速度自然滅絕人為滅絕l物種的脆弱性物種受威脅等級(jí)的劃分l滅絕種、瀕危種、易危種、稀有種、未定種類群滅絕種瀕危種易危種稀有種未定種總數(shù)植物384332530226749558919078無脊椎動(dòng)物982212341886141355爬行類2137394132170鳥類113111671226241037哺乳類831721413764497l物種的脆弱性容易滅絕物種的特性1.地理分布區(qū)狹窄2.只有一個(gè)和少數(shù)幾個(gè)種群3.種群規(guī)模小4.需要較大生活空間5.體型較大6.種群個(gè)體數(shù)增長速率低7.有效擴(kuò)散能力弱8.很少遺傳變異9.需要特殊生態(tài)位10.必須穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)11

21、.長期或暫時(shí)群聚12.經(jīng)濟(jì)價(jià)值高l棲息地喪失和片段化對(duì)生物多樣性的影響棲息地喪失生境片段化l限制生物的活動(dòng)范圍l邊際效應(yīng)l過度開發(fā)對(duì)生物多樣性的影響l環(huán)境污染對(duì)生物多樣性的影響水體污染土壤污染空氣污染全球氣候變化l溫帶氣候區(qū)向兩極遷移l溫度和雨量的變化l海平面上升l外來種對(duì)生物多樣性的影響島嶼上的外來種水生生境的外來種外來病害l協(xié)同作用l相加作用l獨(dú)立作用l拮抗作用l定義：兩種或兩種以上的化學(xué)污染物同時(shí)或順序與機(jī)體接觸后，其毒性效應(yīng)遠(yuǎn)高于它們單獨(dú)作用時(shí)所產(chǎn)生效應(yīng)的總和l 1 + 1 2l定義：多種化學(xué)污染物混合所產(chǎn)生的生物學(xué)作用強(qiáng)度等于各成分分別作用的總和通常這些污染物的作用機(jī)制相同l1 1

22、= 2l定義多種化學(xué)污染物各自對(duì)機(jī)體產(chǎn)生毒性作用的機(jī)理不同，互不影響。l1 1 1 2l定義：兩種或兩種以上的化學(xué)污染物同時(shí)或順序與機(jī)體接觸后，其中的某些成分可以干擾其它成分的生物學(xué)毒性，使混合物的總毒性低于任一單獨(dú)組分的生物學(xué)毒性l1 1 11.電離輻射及其生物效應(yīng)2.紫外輻射及其生物效應(yīng)3.微波和射頻輻射及其生物效應(yīng)4.紅外輻射的生物效應(yīng)5.超聲波的生物效應(yīng)6.噪聲的生物效應(yīng)l電離輻射具有足夠的能量以引起物質(zhì)電離的射線。l射線類型射線：帶正電，穿透力弱，電離里能力強(qiáng)，內(nèi)照射損傷大射線：帶負(fù)電，穿透力較大，體內(nèi)危害次于射線射線 X射線不帶電荷，穿透力很大，外照射危害大，內(nèi)照射較小l具有環(huán)境放

23、射性的人為來源核工業(yè)核爆炸試驗(yàn)其它人為來源l煤粉、煤渣、地?zé)崃黧w、l 醫(yī)學(xué)診斷、作物育種、科學(xué)研究l電離輻射的生物化學(xué)效應(yīng)1.核酸的輻射損傷lDNA分子的損傷lDNA合成的抑制lDNA分解代謝增強(qiáng)2.染色質(zhì)的輻射效應(yīng)l染色質(zhì)的降解l組蛋白合成和磷酸化的抑制l電離輻射的生物化學(xué)效應(yīng)3.細(xì)胞膜的輻射效應(yīng)l對(duì)膜組分的影響l對(duì)細(xì)胞膜物理化學(xué)性質(zhì)的影響l對(duì)細(xì)胞器膜通透性的影響l對(duì)膜結(jié)合酶活性的影響l對(duì)膜受體功能的影響l對(duì)膜DNA復(fù)合物的效應(yīng)4.能量代謝的障礙l線粒體氧化磷酸化的抑制l細(xì)胞核氧化磷酸化的抑制l電離輻射對(duì)細(xì)胞的影響殺傷細(xì)胞并影響細(xì)胞周期l殺傷細(xì)胞：細(xì)胞核改變、染色體畸變、細(xì)胞器改變（線粒體最

24、敏感）、形成多倍體及巨核型細(xì)胞l影響細(xì)胞周期（阻斷或延長細(xì)胞周期）l電離輻射對(duì)細(xì)胞的影響細(xì)胞的輻射敏感性lBergonie-Tribondeau定律1. 敏感性與細(xì)胞增殖率和分裂率正相關(guān)2. 敏感性與具有的細(xì)胞核分裂潛能正相關(guān)3. 敏感性與細(xì)胞形態(tài)和功能分化程度負(fù)相關(guān)l輻射敏感型細(xì)胞的分類1. 營養(yǎng)性分裂間期細(xì)胞（各類T細(xì)胞，最敏感）2. 分化中的分裂間期細(xì)胞（造血與生殖系統(tǒng)的，很敏感）3. 多向性結(jié)締組織細(xì)胞（內(nèi)皮細(xì)胞、間葉細(xì)胞，中等敏感）4. 回復(fù)性分裂后細(xì)胞（內(nèi)分泌腺細(xì)胞，不敏感）5. 定型的分裂后細(xì)胞（神經(jīng)細(xì)胞，耐受力最高）l電離輻射的軀體效應(yīng)電離輻射對(duì)人及動(dòng)物的損傷l致死效應(yīng)l急性放

25、射病 骨髓型、腸型、腦型放射病電離輻射對(duì)植物的損傷低劑量電離輻射的刺激作用l紫外輻射污染源人造光源（溫度在2500K以上的物質(zhì)都能發(fā)射紫外輻射）l氣體放電：汞燈、金屬鹵素?zé)?、氘燈、焊弧等l白熾光源：鎢鹵素?zé)鬺熒光燈：熒光管等l混合光源：碳弧燈等太陽輻射（臭氧空洞加?。﹍紫外輻射的波段劃分UV-A 320400nm 單獨(dú)作用時(shí)無生物學(xué)效應(yīng)】UV-B 280320nm 極端有害】UV-C 200280nm 未到達(dá)地面】l生物組織對(duì)紫外線的吸收和傳輸影響因素l紫外線的波長l膚色紫外輻射對(duì)軀體的損傷l非隨機(jī)效應(yīng) 皮膚和眼睛的急性效應(yīng)l皮膚長期接受紫外輻射的效應(yīng)l紫外輻射對(duì)的損傷嘧啶二聚體的形成合成和復(fù)

26、制的抑制l合成的抑制l受阻于二聚體的合成及其復(fù)制機(jī)理l紫外輻射對(duì)蛋白質(zhì)的影響氨基酸的光化敏感性（芳香族比脂肪族敏感）酶的光化學(xué)鈍化（一級(jí)結(jié)構(gòu)敏感或三級(jí)結(jié)構(gòu)敏感）芳香族氨基酸與蛋白質(zhì)的光離解l微波和射頻污染源電視和調(diào)頻、調(diào)幅廣播雷達(dá)輻射人造衛(wèi)星通訊系統(tǒng)其它工業(yè)、醫(yī)療、科研射頻微波設(shè)備民用設(shè)備：手機(jī)、微波爐等l微波輻射的熱效應(yīng)熱效應(yīng)的現(xiàn)象影響因素1.功率密度2.輻射頻率3.與輻射源的距離4.輻射時(shí)間5.環(huán)境溫度與濕度6.機(jī)體表面覆蓋情況7.輻射的器官組織對(duì)象8.生物體的性別、年齡、生理狀態(tài)9.生物體的個(gè)體差異l微波和射頻輻射的非熱效應(yīng)（熱外效應(yīng)）場(chǎng)力效應(yīng)生物體中的超導(dǎo)電性其他作用機(jī)制l細(xì)胞膜的半導(dǎo)

27、體性、諧振吸收等l微波和射頻輻射對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)與功能的影響1.對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)和行為的影響對(duì)組織和細(xì)胞的損傷對(duì)血腦屏障的影響行為效應(yīng)2.對(duì)神經(jīng)內(nèi)分泌的影響下丘腦垂體腎上腺反應(yīng)下丘腦垂體甲狀腺反應(yīng)l微波和射頻輻射對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)與功能的影響3.對(duì)感覺器官結(jié)構(gòu)與功能的影響對(duì)眼睛的影響聽覺效應(yīng)4.對(duì)造血和免疫活性細(xì)胞系統(tǒng)的影響血細(xì)胞生成效應(yīng)免疫應(yīng)答效應(yīng)5.代謝效應(yīng)6.對(duì)生殖和發(fā)育的影響對(duì)性腺的影響對(duì)發(fā)育的影響l對(duì)眼睛的損傷直射可引起白內(nèi)障l對(duì)皮膚的損傷限于近紅外線，灼傷、血管擴(kuò)張、色素沉積l其他效應(yīng)呼吸道受損、阻滯神經(jīng)傳導(dǎo)、免疫反應(yīng)衰退、染色體斷裂l超聲波：超過人耳聽力上限頻率范圍的機(jī)械振動(dòng)頻率高于20000赫茲的

28、聲波，方向性好，穿透能力強(qiáng)，在水中傳播距離遠(yuǎn)，可用于測(cè)距、測(cè)速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。 l分子效應(yīng)純化學(xué)效應(yīng)：空化作用機(jī)械降解：斷裂l對(duì)細(xì)胞的影響細(xì)胞結(jié)構(gòu)：細(xì)胞破裂、細(xì)胞膜與細(xì)胞器的變化細(xì)胞功能：抑制鞭毛運(yùn)動(dòng)，刺激蛋白質(zhì)合成l對(duì)機(jī)體的影響對(duì)動(dòng)物的致畸作用對(duì)植物組織的損傷l噪聲污染的概念環(huán)境中不協(xié)調(diào)的，使人厭煩并對(duì)人類生活和生產(chǎn)有妨礙的聲音。l噪聲污染源工業(yè)噪聲交通噪聲建筑施工噪聲社會(huì)生活噪聲l對(duì)聽覺的影響暫時(shí)性聽覺減退（聽覺疲勞）永久性聽力損傷：耳損傷，耳聾影響因素l聲級(jí)、暴露時(shí)間l其他生理效應(yīng)失眠、疲勞、頭痛、心電異常、器官出血、痙攣死亡l心理效應(yīng)煩躁情緒、睡眠深度、工作效率 以上奇異的事情如果出現(xiàn)了，以上奇異的事情如果出現(xiàn)了，你認(rèn)為可能嗎？你認(rèn)為可能嗎？ l不管您愿不愿意，您己經(jīng)或正在把轉(zhuǎn)基因食品吃進(jìn)肚里l轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)走進(jìn)我國百姓的生活l我國已經(jīng)成為世界上第四大轉(zhuǎn)基因食品生產(chǎn)國家轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因耐寒耐寒西紅柿西紅柿抗病毒抗病毒轉(zhuǎn)基因甜椒轉(zhuǎn)基因甜椒轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因金大米金大米中含胡中含胡蘿卜素蘿卜素轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)入BTBT毒蛋白基因毒蛋白基因的的轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因抗蟲棉抗蟲棉轉(zhuǎn)入與花青素代謝相關(guān)基因的轉(zhuǎn)