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环境毒理学第一章：绪论1.环境毒理学:研究环境污染物，特别是化学污染物对生物有机体，尤其是对人体的损害作用及其机理的科学。2.环境毒理学研究的三个层次：对个体的损害作用及其机理；对种群的损害作用及防治措施；对生态系统的影响与防护3..环境毒理学的任务和内容答：任务：阐述环境污染物对人体的损害及其机理；探索环境污染物对生物健康损害的早期监测指标和生物标记物，以便及早发现并控制污染；定量评价环境污染物对生物体的影响，确定剂量-效应关系，为相关环境卫生标准的制定以及保护生物健康提供依据；最终任务：保护包括人类在内的各种生物的生存和持续健康发展。内容：环境污染物在环境介质中的迁移转化；污染物在人体内的吸收、转运、代谢转化、排泄规律，毒性作用机制；污染物的结构、毒性及其机理及影响毒性的因素；环境污染物的毒性评价；对人体损害的早期诊断与预警理论、方法、措施；4.环境毒理学的研究方法：体外实验、体内实验、模拟生态系统实验（P6-P9）5临床观察和现场调查：（P8）6.现代毒理学的特点：（P13）7.环境毒理学的发展趋势：1、从高度综合到高度分化；2、从整体试验到替代试验；3、从阈剂量到基准剂量；4、从结构-活性关系到定量结构-活性关系；5、从危险度评价到危险度管理；8.替代原则,及3R,即,优化、减少、取代、9.环境毒理学的研究方法？答：体外实验1）器官水平（包括器官灌流和组织培养，基本保持器官完整性，常用于毒物代谢的研究）；2）细胞水平（应用的细胞包括已建株的细胞系（株）和原代细胞（可用不同的器官进行制备）、可用于外来化合物毒性的致癌性的各种过筛试验，也可用来研究化合物的代谢和中毒机理的探讨）；3）亚细胞水平（研究中毒机理、毒物引起损伤的亚细胞定位以及化合物代谢）；4）分子水平（如研究毒物对生物体内酶的影响）。体外试验的优点：简快速、经济、条件易于控制。缺点：缺乏神经—体液调节因素等的控制，不能全面反映整体状况下的生物效应。体内试验：1）急性毒性试验（指一次染毒或24h内重复染毒的毒性实验研究）；2）亚性毒性试验（称为亚慢性毒性毒性试验—一般认为1~3各月为宜，但具体试验期限随实验要求而异）；3）慢性毒性试验（一般指6各月以上到终生染毒的毒性试验）第二章：污染物在环境中的迁移和转化1.暴露：环境潜在有害物以任何方式与生物机体接触或进入机体，称为毒物的暴露。2.污染物的迁移转化：指污染物进入环境后,在空间和形态上发生一系列的变化,这种变化的总过程.（P14）3.风化淋溶作用：环境中的水在重力作用下运动时通过水解使岩石矿物的化学元素溶入水中的过程。4.生物性迁移：通过营养级在生物间迁移，并通过在生物体内的蓄积，随着生物体的迁移而迁移。5.生物浓缩：生物体从环境中积蓄某种污染物，出现生物体内的污染物浓度超过环境的现象；6.生物积累：生物体在生长发育的过程中，直接通过环境和食物蓄积污染物的过程，生物积累使污染物的积蓄随该生物的生长发育而不断增多。7.生物放大：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。7.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。8.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）9、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。第三章环境污染物的生物转运和生物转化1.简单扩散：生物膜两侧的化学物分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧（即顺浓度梯度）扩散。驱动力：浓度梯度不需要载体，不耗能2.滤过：环境化学物透过生物膜上的亲水性孔道的过程。生物膜上有一些亲水性孔道或间隙，它们是由嵌入脂质双分子层中的蛋白质结构中某些亲水性氨基酸构成。3.主动转运：化学物伴随能量的消耗,利用载体由低浓度处向高浓度转运以透过生物膜的过程。4，易化扩散：非脂溶性化学物，利用载体由高浓度处向低浓度处移动的过程，称为易化扩散，又称帮助扩散或载体扩散。5.吞噬和胞饮：一些固体颗粒或液滴与细胞膜上的蛋白质具有特殊亲和力，可改变细胞膜表面张力，引起外包或内凹，将外源物包围进入细胞。合称入胞作用或膜动转运6.吸收：环境化学物经各种途径透过机体的生物膜而进入血液的过程称为吸收。7.血脑屏障：是指脑毛细血管阻止某些物质（多数是有害的）进入脑循环血的结构。8.生物蓄积：长期接触毒物时，吸收速度大于解毒和排泄速度，就会出现毒物在体内逐渐积累在特定部位的现象。9.排泄：环境化学物及其代谢产物向机体外转运的过程。10.生物转化：环境化学物质在机体组织或器官中，在系列酶作用下转化为各种代谢产物的过程.11.代谢动力学：用数学方法研究毒物的吸收、分布、生物转化和排泄等代谢过程随时间变化的规律。12.环境内分泌干扰物：改变健康生物及其子孙或者其群体的内分泌功能，对它们的健康产生不良影响的外源性物质或混合物8.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。9.影响简单扩散的因素有：答：1)生物膜两侧化学物的浓度梯度：膜两侧的浓度梯度越大，化学物质通过摸扩散的速度就越快。2）脂/水分配系数：一种物质在脂质中的溶解度与其水中的溶解度一比称为脂/水分配系数。3）化学物质的解离度和体液的pH：物质在体液中的溶解度越大，就越难通过简单扩散的方式透过生物膜。10.环境污染物吸收有那几条途径？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。11.贮存库的概念及种类（举例分析）P30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。）12.生物转化的类型：（一相反应31-39）影响生物转化的因素：（P39）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.肾脏排泄毒物的机理包括哪几种方式？（p29）答：1肾小球被动滤过2肾小管重吸收3肾小管排泌何谓肠肝循环？有些脂溶性的易被吸收的环境化学物或其他代谢产物，可在小肠中重新被吸收，再经门静脉系统返回肝，并随同胆汁排泄，即肠肝循环。14.如何理解生物转化的复杂性？（p31）答：同一外源化学物在生物转化中，可能有多种转化途径，生成多种代谢产物。15.毒物的化学结构与毒作用有何关系？研究它们之间的关系有何实际意义？答：研究外源化学物的结构与毒性之间的关系，有助于通过比较来预测新化学物的生物活性，作用机理和安全限量范围。2同系物的碳原子数，烃基，分子饱和度，卤素取代，羟基，酸基和酯基，胺，构型，有机磷化学物的结构与毒性。16.举例说明毒物代谢酶被诱导和抑制的毒理学意义答：抑制，对硫磷的代谢物对氧磷能抑制羧酸酯酶的活性，使该酶催化的马拉硫磷的水解反应速率变慢，使马拉硫磷的毒性作用增强。氯代烃类杀虫剂对代谢酶也有诱导作用。17.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。第四章环境污染物的制毒作用及其影响因素1.毒物：能引起机体暂时或永久性损害，甚至导致死亡的物质。(在一定剂量的条件下）2.毒性：毒物引起生物体损害的性质和能力。毒性越大，导致机体损伤的剂量越小。化学物质的毒性大小可通过毒性实验或其它方法来检测。通常用LD50或LC50衡量毒性大小。3.中毒：有害物引起生物机体出现功能或器官性质改变而出现的疾病状态。4.靶标：污染物作用于生物体的部位，可以为器官，组织，细胞或者细胞器，也可以为一个个体，一个种群，群落和生态系统等。5.剂量：机体接触的外源化学物的数量。多种表示方法。致死剂量（Lethaldose，LD，LC）：一次染毒后，以死亡为观察指标的外源化学物的量。绝对致死剂量（LD100LC100)：能引起所观察的个体全部死亡的最低剂量。半数致死剂量（LD50LC50)：能引起所观察的个体50%死亡的剂量。最小致死剂量（MLD、LDmin、LD01)：引起群体中个别死亡的最低剂量。低于此剂量，不会出现死亡。最大耐受剂量（MTD、LD0)：一个群体中不会引起死亡的最高剂量。半数效应剂量（ED50)：外源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，minimaleffectlevel）：也称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。也称之为中毒阈剂量，中毒阈值；最大无作用剂量（MNEL，maximalno-effectlevel）又称NOEL或称NOAEL，指外源化学物在一定时间内按一定方式或途径与机体接触后，用目前最为灵敏的方法和观察指标，未能观察到任何对机体损害作用的最高剂量。6.效应（effect）是指个体或群体接触外来化学物后所发生的生物学改变。例如：生物体酶活的变化7.反应：一定剂量的外源化学物与机体接触后，呈现某种效应并达到一定程度的比率，或产生效应的个体在群体中所占的比例。例如：群体的死亡率，发病率8.剂量效应（反应）关系：