环境污染物在体内的生物转运和生物转化

《环境生物学》课程期末试卷 (A)一．名词解释（每词 2 分，共 20 分）1. 生物转运：指环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程。

2. 生物浓缩系数：指生物体内某种元素或难分解的化合物的浓度同它所生存的环境中该物质的浓度比值，可用以表示生物浓缩的程度。

3. MFO: 即混合功能氧化酶，是污染物在体内进行生物转化相Ⅰ过程中的关键酶系。

存在与大多数组织的细胞内质网上，但肝脏的活性较其他组织中活性要高得多。

组成包括：细胞色素 P450 、 NADPH 细胞色素 P450 还原酶和磷脂。

其作用是代谢非极性的亲脂性有机化合物。

许多外源性化合物进入生物体内，经混合功能氧化酶作用后发生各种变化，经代谢排出体外。

4. 敏感种：指对环境条件变化反应敏感的物种。

这类生物对环境因素的适应范围比较狭窄，环境条件稍有变化即不能忍受而死亡。

5. 环境激素（环境内分泌干扰物）：指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，如肿瘤。

又称为环境激素，外源性激素。

主要包括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。

6. LC 50 ：半数致死浓度，能引起一群动物的 50% 死亡的最低剂量。

7. 蓄积系数：分次给受试物后引起 50% 受试动物后出现某种毒效应的总剂量，与一次给受试物后引起 50% 受试动物出现同一毒效应的剂量的比值，比值愈小，蓄积作用愈强。

蓄积系数K= ∑LD 50(n)/ LD 50(1)8. 致突变效应：某些物质引起生物体的遗传物质发生基因结构的变化的作用，分为基因突变和染色体畸变。

9. 生物修复：利用生物（主要是微生物和植物）将土壤、地表水及地下水或海洋中的危险性污染物现场去除或降解的工程技术。

10. 基因工程：在体外将外源 DNA 分子（往往是某一特定的基因）酶切，与载体连接后导入到受体细胞中，使该外源基因在受体细胞中表达的过程。

1、环境毒理学：是利用毒理学的方法研究环境，特别是空气、水体、土壤中已经存在或者即将进入的有害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科学。

2、生物浓缩：生物体从环境中蓄积某种污染物，使这种污染物在生物体内的浓度超过在环境中的浓度的现象。

（生物浓缩系数（BCF）=生物体内该种污染物的浓度/环境中该种污染的浓度）3、生物积累：生物个体随着其生长发育的各个阶段从环境中蓄积某种污染物，使其浓缩系数不断增大的现象。

（生物积累系数（BAF）=生长发育前阶段污染物的浓度/生长发育后阶段污染的浓度）4、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数的提高而逐步增大的现象。

（生物放大系数（BMF）=高营养级生物体内污染物的浓度/低营养级生物体内污染物的浓度）5、肝肠循环：由于肠液或细菌的酶催化，增加其脂溶性而被肠道重吸收，重新返回肝脏，形成肝肠循环，使其从肠道排泄的速度显著减慢，生物半减期延长，毒作用持续时间延长6、毒物代谢动力学：用数学方法研究毒物的吸收、分布、生物转化和排泄等随时间而发生的量变动态规律，即研究毒物代谢的量变的经时过程，目的在于了解毒物在体内消长的规律，从而对毒物安全性评价提出科学依据。

7、室：将机体视为一个系统，按动力学的特点分为若干部分，每个部分称为室。

当毒物在体内的运转速率高，体内分布迅速达到平衡时，可将其视为一室模型。

而血流量少，穿透速度慢，不能立即与血液中的毒物达到平衡的器官认为是周边室。

周边室可有一个或多个，故可将机体视为二室或多室模型。

8、生物半减期：（简称T1//2）一种毒物在体内的含量减少一半所需要的时间。

（一般指血浆半减期，即血浆浓度下降一半所需的时间。

亲水性毒物的生物半减期较短，亲脂性毒物的生物半减期较长。

）9、效应：是指一定剂量的外源化学物与机体接触后所引起的生物学变化。

10、反应：是指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。

环境污染的生物净化原理环境污染是指由于人类活动引起的大气、水体、土壤等环境中的物质或能量的增加而导致的生态系统的紊乱和破坏。

随着工业化和城市化的快速发展，环境污染已成为一个严重的问题。

为了解决环境污染问题，人们利用生物净化技术来植物、微生物等生物体来清除或降解污染物质，达到净化环境的目的。

生物净化的原理主要包括吸附、降解、转化和蓄积等作用。

首先，生物净化的原理之一是吸附作用。

植物通过根系吸附土壤中的污染物质，并通过细胞膜的选择性吸收机制将污染物质转运至植物体内。

植物的根系具有丰富的根毛和根突，增加了其表面积，有利于污染物质的吸附和根际活性。

其次，生物净化的原理之二是降解作用。

微生物是环境中最重要的降解有机污染物的组成部分之一。

某种微生物可通过自身的代谢产生酶来分解有机污染物，将这些有机污染物转化为无害物质或较低毒性的物质。

例如，一些细菌可将有机污染物如石油烃类降解成水和二氧化碳。

微生物通过降解作用将污染物质转化为无机物或较低毒性的物质，从而净化环境。

生物转化也是生物净化的原理之一。

一些微生物可以利用污染物质作为能源和碳源，通过酶的作用将其转化为其他有用的物质。

例如，一些细菌可以利用亚硝酸盐还原亚硝酸并进一步还原为氮气，从而消除水体中的氨氮污染。

此外，生物净化还具有积累作用。

当一些重金属和有机污染物质进入生物体内，生物可以通过积累这些污染物质来净化环境。

例如，一些植物的根系具有超富集作用，可以将土壤中的重金属吸收、富集到植物体内，从而达到净化土壤的效果。

总的来说，生物净化的原理主要包括吸附、降解、转化和蓄积等作用。

利用植物和微生物等生物体的这些作用，可以有效地净化环境中的污染物质，使得环境恢复到良好的状态。

生物净化技术不仅具有高效的净化效果，而且具有环保性和经济性优势，因此在环境净化和生态修复领域具有广阔的应用前景。

第一章绪论1、毒理学：是研究物理、化学和生物因素，特别是化学因素对生物机体的损害作用及其机理的科学。

2、环境毒理学：是利用毒理学方法研究环境污染物，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，对生物有机体，尤其是对人体健康有害影响及其作用规律的一门科学。

3、环境毒理学的研究任务：（1）判明环境污染物和其它有害因素对人体的危害及其作用机理；（2）探索环境污染物对人体健康损害的早期监测指标；（3）定量评定环境污染物对机体的影响，确定其剂量-反应（效应）关系，为制订环境卫生标准提供科学依据。

4、环境毒理学的主要内容：（1）概念、基础理论（2）环境污染物及其转化产物对机体作用的一般规律，包括生物转运和转化过程、剂量与作用关系等；（3）环境污染物毒性评定方法；（4）重要污染物和有害物理因素的危害及作用机理。

5、环境毒理学的实际应用（1）环境毒理学在环境监测中的应用：现场环境生物监测、环境样品生物测试（2）环境毒理学在环境风险评价各方面的应用：建设项目环境风险评价、化学品环境风险评价（3）环境毒理学在环境健康危险度评价各阶段的应用：危害鉴定、剂量反应评定、暴露评价、危险描述6、环境毒理学研究方法：（1）体内实验（整体实验）：利用整体动物进行的实验，多用于检测外援化学物质的一般毒性；（2）体外实验：多用于对机体急性毒性的初步筛选，作用机制和代谢转化过程的深入研究；（3）流行病学调查：观察有毒有害因素及不利环境因子对人群健康的影响对于在环境中已存在的外源化学物，可以用流行病学方法，将动物实验的结果进一步在人群调查中验证，可从对人群的直接观察中，取得动物实验所不能获得的资料。

第二章污染物在环境中的迁移和转化1、污染物的迁移和转化:污染物从污染源释放出后，在环境中发生的各种变化过程称为污染物的迁移和转化。

2、迁移和转化的相互联系：污染物在环境中的迁移和转化过程往往是相互依赖和伴随进行的一个复杂的连续过程。

污染物在生物体内的生物转运和生物转化work Information Technology Company.2020YEAR《环境生物学》第二次研讨课程论文污染物在生物体内的生物转运和生物转化院系：生命科学学院班级：2015级生物科学1班组号：5组员: 葛鹏冲高海霞高文慧联系电话：教师：陈福龙2016-2017第一学期2污染物在生物体内的生物转运和生物转化摘要：生物转运，环境污染物经各种途径和方式同机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称这些过程都有类似的机理，即环境污染物在被机体吸收、分布和排泄的每一过程都需要通过细胞的膜结构细胞膜包括细胞外层的细胞膜（质膜）、细胞内的内质网膜、线粒体膜和核膜等，这些膜也称为生物膜。

这些膜也就成为了生物转运的必经之路，也是生物转运转化的研究对象。

关键字：生物转运生物转化细胞膜载体蛋白正文：污染物到达生物体之后，通过生物体内的生物转运和生物转化发生作用。

其中进入生物体的方式主要是通过呼吸系统，消化管的吸收以及少部分的皮肤吸收，进去人体首先生物转运就发挥作用。

3生物转运：接触机体的环境污染物透过生物膜的生物转运过程，主要分为被动转运和特殊转运两种形式。

①被动转运。

其特点是生物膜不起主动作用，不消耗细胞的代谢能量。

这种转运形式包括简单扩散和滤过两种方式。

简单扩散过程是环境污染物由生物膜的高浓度一侧，透过生物膜向低浓度一侧转运，这是脂溶性有机化合物的主要转运方式。

滤过过程是环境污染物通过生物膜上的亲水性孔道的转运过程，亲水性孔道由生物膜中蛋白质分子的亲水性氨基酸组成，直径小的约为4埃(如肠道上皮细胞),直径大的为40埃（如肾小球和毛细血管上皮细胞）。

滤过是分子直径小于生物膜亲水性孔道直径的水溶性化合物的主要转运方式。

②特殊转运。

其特点是具有特定结构的环境污染物和生物膜中的蛋白质构成的载体形成可逆性复合物进行转运，生物膜有主动选择性。

这种转运形式包括主动转运和易化扩散两种形式。

第三章环境污染物在体内的生物转运和生物转化第一节污染物的生物转运第二节污染物的生物转化第三节污染物的代谢动力学第三节污染物的代谢动力学毒物代谢动力学（toxicokinetics）：以定量的概念研究外来化合物在体内的吸收、分布、代谢、排泄过程的动态变化。

——为了阐明其的毒害作用，需了解其在体内的吸收程度、贮留于何组织、停留时间长短、代谢转化产物的性质、以及由体内排泄的速度和途径。

第三节污染物的代谢动力学一、基本概念二、一室模型三、二室模型一、基本概念1、室：中央室，周边室，一室模型，二室模型2、毒物在体内消长的指数曲线3、主要参数：表观分布容积，生物半衰期，消除速度常数，消除率1、室室(compartment)：用数学来研究毒物在体内随时间变化过程时，将机体视作一个系统，按动力学特点分成若干部分，每个部分称为室。

划分依据：毒物转运速率是否一致不代表解剖学中所指的部位1、室一室模型：当毒物在体内运转速率高，体内分布迅速达到平衡时，可将机体视为一室模型。

室K aK e1、室中央室如毒物在体内不同部位或器官的转运速率不同，则血流丰富的并能与血液中毒物达到平衡的部位或器官，与血液一起被认为是中央室；周遍室而血流量少，穿透速度慢，不能立即与血液中毒物达到平衡的器官，被认为是周遍室。

周遍室可有一个或多个，故可将机体视为二室或多室模型。

2、毒物在体内消长的指数曲线KC dtdC−=kte C C −=0303.2lg lg 0kt C C −=消除速度毒物浓度常数，负号表示毒物的减少零时的毒物浓度将浓度C 变换为对数作纵坐标，t 为横坐标，即可拟合一直线2、毒物在体内消长的指数曲线消除速度毒物量常数，负号表示毒物的减少零时的毒物量将浓度D 变换为对数作纵坐标，t 为横坐标，即可拟合一直线KD dtdD−=kte D D −=0303.2lg lg 0ktD D −=3、主要参数表观分布容积(V d , apparent Volume of distribution)：体内毒物量D与血浆中毒物浓度之比。

环境毒理学第一章绪论1、什么是环境毒理学？它是怎样产生的？环境毒理学（environmental toxicology）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。

是环境科学（environmental sciences）和生态毒理学（ecotoxicology）的重要组成部分。

环境毒理学的产生过程：早在远古时代，人们对一些动植物的有毒作用就已有认识，并已有文献记载。

18世纪西班牙化学家和生理学家Bonaventura Orfila:现代毒理学的奠基人。

毒理学在第二次世界大战后得到快速发展。

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（environmental pollutant）。

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（in vitro test）：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）。