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环境毒理学基础课后习题第一章绪论1、什么是环境毒理学？它是怎样产生的？环境毒理学（environmentaltoxicology）是利用毒理学方法研究环境，特别是空气、水和土壤中已存在或即将进入的有毒化学物质及其在环境中的转化产物，对人体健康的有害影响及其作用规律的一门学科2、环境毒理学的研究对象、主要任务和内容是什么？环境毒理学的研究对象主要是对各种生物特别是对人体产生危害的各种环境污染物。环境污染物主要是人类的生产和生活活动所产生的化学性污染物。环境毒理学的主要任务是研究环境污染物对人体的损害作用及其机理，探索环境污染物对人体健康的损害的早期检测指标和生物标志物，从而为制定环境卫生标准和有效防治环境污染对人体健康的危害提供理论依据；此外，根据环境污染物对其他生物（包括动物、植物、微生物等）个体、种群及生态系统的危害，甚至在特定环境中对整个生物社会的危害，研究其损害作用及其机理、早期损害指标及防治理论和措施。环境毒理学的最终任务是保护包括人类在内的各种生物的生存和持续健康的发展。环境毒理学的主要内容是研究环境污染物及其在环境中降解和转化产物对机体相互作用的一般规律，包括毒物在体内的吸收、分布和排泄等生物转运过程和代谢转化等生物转化过程，剂量与作用的关系，毒物化学结构和毒性以及影响毒作用的各种有关因素。3、阐述环境毒理学的主要研究方法。体外试验（invitrotest）：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）；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），可用于外来化合物的毒性和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）；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）；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：简单、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学效应。整体内实验（invivotest）：急性毒性实验（acutetoxicitytest指一次染毒或24h内重复染毒的毒性实验研究）；亚急性毒性实验（subacutetoxicitytest或称为亚慢性毒性实验subchronictoxicitytest一般认为1~3个月为宜，但具体实验期限随实验要求而异）；慢性毒性实验（chronictoxicitytest一般指6个月以上到终生染毒的毒性实验）。流行病学调查第二章环境污染物在体内的生物转运和生物转化◇外源化学物，是在人类生活的外界环境中存在可能与机体接触并进入机体在体内呈现一定生物学作用的化学物质。◇生物转运,环境化学物的吸收分布排泄具有类似机理，均是反复通过生物膜的过程◇生物转化又称代谢转化，指外源化学物在体内经历酶促反应或非酶促反应而形成的代谢产物的过程。◇生物膜，将细胞、细胞器与周围环境分隔开的一层半渗透性薄膜质膜包围在细胞外的膜◇脂/水分配系数，一种物质在脂质中的溶解性与其在水中的溶解性之比吸收，环境化学物经各种途径通过机体的生物膜进入血液的过程◇分布，环境化学物被吸收进入血液体液后，随血液淋巴液的流动分散到全身各组织的过程◇靶器官，化学物对其聚集的部位可直接发挥毒性作用的部位◇贮存库：进入血液的环境化学物大部分与血浆蛋白或体内各组织成分结合，积聚在特定部位，有的部位化学物含量虽高，但未显示中毒效应，这些部位称为该化学物的贮存库。◇毒理动力学，运用数学方法，定量地研究外来化学物吸收分布排泄和代谢随时间变化的规律的过程◇代谢饱和，单位时间内的代谢产物不再随毒物浓度升高而增大，代谢途径被饱和◇竞争性抑制，参与生物转化的酶系统一般对底物的专一性不高，几种不同的化学物均可作为同一种酶系统的底物◇酶诱导有些外源化学物可使某些代谢酶系的活力增强或酶的含量增加的现象1，简述生物膜的结构与功能生物膜，将细胞、细胞器与周围环境分隔开的一层半渗透性薄膜质膜包围在细胞外的膜生物膜主要由液晶态脂质双分子层和蛋白质构成，能保持细胞核细胞器内部理化性质的稳定，可选择性地允许某些物质透过以便吸收和排出一些物质，能传递信息，膜上的酶对化学物的生物转化过程起催化作用，生物膜在物质转运、能量转换、物质代谢、细胞识别及信息传递等过程起重要作用2、叙述毒物通过生物膜的主要方式及其机理。◇被动转运简单扩散：膜两侧的毒物从高浓度向低浓度扩散，化学物并不与膜起反应，不消耗能量。滤过：化学物通过细胞膜的亲水性孔道的过程。◇特殊转运（被转运的毒物必须与生物膜组成成分发生可逆性结合，并形成复合物）主动转运：外来化合物通过生物膜由低浓度处转运并需要消耗能量的过程。其特点是需要通过蛋白载体作用，载体可逆浓度梯度，使化学物通过细胞膜，因此需要消耗能量。易化扩散：不易溶于脂质的化学物利用载体由高浓度想低浓度转运的过程。膜上蛋白质载体特异性地与某种化学毒物结合后，其分子内部发生构型变化而形成适合该物质透过的通道而进入细胞。易化扩散只能按顺浓度梯度方向转运，因为不需要消耗能量。◇膜动转运（颗粒物和大分子物质的转运常伴有膜的运动）吞噬作用：由于生物膜具有可塑性和流动性，因此，对颗粒状物质（如大气中的烟尘）和液粒，细胞可以通过细胞膜的变形移动和收缩，把它们包围起来最后摄入细胞内。胞吐：某些大分子物质也可通过胞吐方式从细胞内转运到细胞外。3、环境污染物吸收有哪几条途径？并阐述影响吸收的因素经呼吸道吸收☆分压差和血/气分配系数：气体从高分压（浓度）处向低分压（浓度）处通透，肺泡气和血液中该气态物质的分压（浓度）差愈大，吸收愈快。随着吸收量的增加，分压差逐渐减小，吸收速度逐渐减慢。☆溶解度和相对分子质量：非脂溶性的物质的吸收速度主要受相对分子质量大小的影响，相对分子质量大的化学物吸收较慢；脂溶性的物质的吸收速度与相对分子质量大小关系不大，而主要取决于其脂/水分配系数，系数大者，吸收速率较高。☆肺的通气量和血流量的比值：通气/血液比值愈大，气体相对较易吸收。☆颗粒大小：颗粒物的吸收主要受颗粒大小的影响。经消化道吸收☆消化道中的多种酶类和菌丛可是某些化学物转化成新的物质而改变其毒性。☆胃肠道内容物的种类和数量、排空时间及蠕动状态都会影响消化道对环境化学物的吸收。☆环境化学物的溶解度和分散度也是影响吸收的因素。经皮肤吸收☆化学物透过角质层的速度与化学物相对分子质量的大小、脂/水分配系数及角质层的厚度有关。☆不同种属的动物表皮通透性不同，可能与角质层的厚度不同有关。☆高温促进皮肤血液和间质液流动，使化学物较易被皮肤吸收。☆角质层损伤因子。4、肾脏排泄毒物的机理包括哪几种方式？肾脏排泄毒物的机理包括肾小球滤过、肾小管的主动分泌和肾小管的重吸收三种方式。第三章环境污染物的毒作用及其影响因素◇毒物：在一定条件下，以较小剂量给予机体时，能与生物体相互作用，引起生物体功能或器质性损伤的化学物质。◇毒性：有毒物质接触或进入机体后，引起生物体的易感部位产生有害作用的能力。◇中毒：是生物体受到毒物作用而引起功能性或器质性改变后出现的疾病状态。◇危险度：又称危险或危险性，指在一定暴露条件下，化学物导致机体产生不良效应的概率。◇剂量，指给予机体的或机体接触的外来化学物的量1致死剂量，以机体死亡为观察指标而确定的外源化学物的剂量绝对致死剂量LD100，能引起所观察个体全部死亡的最低剂量半数致死剂量LD50，引起一群个体半数死亡所需的剂量半数耐受限量TLm，半数存活浓度，在一定时间内一群水生生物半数个体能耐受的某化学物在水中的浓度最小致死剂量，仅引起一群个体中个别死亡的最低剂量最大耐受剂量，在一群个体中不引起死亡的某化学物的最高剂量◇半数效应剂量，外源化学物引起机体某项生物学效应发生50%改变所需的剂量◇最小有作用剂量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，使某项灵敏的观察质变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。◇最大无作用剂量，指外源化学物按一定方式或途径与机体接触后，采用目前最为灵敏的方法和观察指标，而未能观察到任何对机体损害作用的最高剂量。◇ADI每日容许摄入量：人类终生每日摄入外源化学物对人体不致引起任何损害作用的剂量。◇MAC最高容许浓度：某一环境污染物可以在环境中存在而不致对人体造成任何损害作用的浓度◇效应：一定剂量的外源化学物与机体接触或进入机体后所引起的机体的生物学变化。◇反应：机体与一定剂量的外源化学物接触后，呈现某种效应并达到一定程度的比率，或产生效应的个体数在某一群体中所占的比例。◇靶位点：当污染物达到某一浓度，并足以引发一系列有害生物效应的部位。◇受体：存在与细胞膜上对特定生物活性物质具有识别能力并可以选择性的与其结合的大分子蛋白质。◇配体：对受体具有选择性结合能力的生物活性物质。.1，剂量-效应关系及类型剂量-效应关系指外源化学物的剂量大小与其在个体或群体中引起的量效应大小之间的关系类型：直线型，抛物线型，S型2毒性作用类型毒性作用，某些环境化学物可引起机体直接接触部位的损伤类型有局部和全身毒性作用，速发和迟发毒性作用，可逆和不可逆毒性作用，变态反应和特异体质反应3环境化学物的联合毒性作用，类型及评定环境化学物的联合毒性作用，指由两种或以上的化学物同时或短期内先后作用于机体所产生的的综合毒性作用。类型主要有：相加作用：指多种化学物同时作用于机体所产生的生物学作用的强度等于每一种化学物单独作用的总和。协同作用：指几种化学物同时作用于机体所产生的生物学作用的强度大于各种化学物单独作用强度总和。增强作用：一种化学物本身对机体无毒性，但与另一种有毒物质同时存在时可使该危害物的毒性增加。拮抗作用：指两同时作用于机体其中一种化学物可干扰另一种化学物的生物学作用，或互相干扰，使所产生的毒性作用的强度小于每种化学物单独作用的总和。独立作用：指多种化学物各自对机体产生不同的效应，其作用的方式、途径和部位也不同，彼此之间互无影响，仅表现为各自的东西作用。评定，一般采用急性毒性试验的方法，检测单个化学物和混合物的LD50，再用联合作用系数法和等效应线图法4外源化学物对组织细胞等效作用的机理干扰正常受体-配体的相互作用，细胞膜损伤，干扰细胞内钙稳态，干扰细胞能量的产生，自由基与脂质过氧化，有生物大分子结合，选择性细胞致死，非致死性遗传改变5影响污染物毒作用的因素有哪些？环境化学物的结构与性质、结构与毒性，物理性质与毒性机体状况，种属和个体差异，性别与激素，年龄，营养与健康，生物节律接触条件，接触途径，溶剂，毒物浓度与容积，较差接触环境因素第四章环境化学物的一般毒性及其评价◇,急性毒性指机体一次接触或24h内多次接触某种化学物所引发的毒性效应◇亚慢性毒性指机体连续多日接触外源化学物所引起的毒性效应◇慢性毒性指机体长期接触外源化学物所引起的毒性效应1，实验动物物种选择的原则对外源化合物的毒性反应及代谢过程与人类相似自然寿命不太长易于饲养和实验操作经济并易于获得实验动物以选择哺乳动物为主。常用大鼠、小鼠、豚鼠、家兔和狗，其中大鼠使用最多2经典急性毒性实验的设计原则和基本要求设一道数量的剂量组，组间有适当的剂量间距，以得到化学物引起死亡的剂量-反应效应关系和求得LD50基本要求实验动物，成年健康常用大小鼠，雌雄各半，染毒剂量的设计，LD50，观察，染毒后一般观察14天，LD50的计算3,急性毒性讲究目的，确定化学物的致死剂量，评价化学物对机体急性毒性的大小，毒效应的特征和剂量-反应关系，根据LD50值进行急性毒性分级亚慢性毒性研究目的分析化学物长期接触的毒性作用特征及可能的毒性作用靶器官，求出亚慢性毒性的阀剂量或NOAEL，在无慢性毒性的资料时，依次进行受试化学物的危险度评价，为慢性毒性研究选择剂量计筛选观察指标提供依据慢性毒性研究目的，确定受试化学物毒性作用的LOAEL和NOAEL，依次进行受试化学物的危险度评价，并为制定人接触该化学物的安全限量提供毒理学依据，确定受试物慢性毒性作用的特征及靶器官，慢性毒性损害的可逆性4观察指标中毒症状，体重，食物利用率，实验室