环境毒理学第四.pptVIP

第四章 环境污染物的毒作用 及其影响因素 环境污染物的毒作用 毒作用类型 毒作用机制的研究 影响毒性作用的因素 基本概念 毒物 toxicant 定义： 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，或剂量虽微，但积累到一定量时，就能干扰或破坏机体的正常生理功能，引起暂时或持久性的病理变化，甚至危及生命的化合物。 毒物本身并非毒物，主要是剂量才使一个物质变成毒物。毒物与非毒物以引起中毒的剂量大小来区别。 影响因素： 剂量 方式（经口、经皮、吸入） 时间分布（一次或反复多次）。 常用的几个剂量参数 致死剂量 LD/LC 一次染毒后引起受试动物死亡的剂量和浓度。 绝对致死量 LD100 /LC100 表示一群动物全部死亡的最低剂量或浓度。 半数致死量 LD50 /LC50 表示一群动物的50%死亡的最低剂量或浓度。 最小致死量 MLD / MLC 表示一群动物中仅有个别死亡的最高剂量或浓度 最大耐受量 MTD（ LD0 ）/ MTC（ LC0 ） 能使一群动物虽然发生严重中毒，但全部存活无一死亡的最 高剂量或浓度 毒作用带 根据毒性和毒性作用特点综合评价外来化合物危险性的指标。 功能、形态及生化作用 功能作用：指靶器官或组织的可逆变化。 形态作用：是肉眼和显微镜下所观察到的组织形态改变，大多是不可逆和严重的。 毒性产生的第二步—最终毒物与靶分子的作用 毒物引起的细胞功能障碍 共价结合学说 在生物体内，污染物或其代谢产物可以与生物大分子发生共价结合，从而改变生物大分子的结构与功能，引起一系列的有害生物效应。 毒物与蛋白质的共价结合 污染物及其代谢产物可与结构蛋白质或酶的活动中心 （1）结构蛋白 胶原纤维 少污染 细胞膜、线粒体、内质网 易污染 环氧化物 胞浆蛋白 易污染 变性 机体组织蛋白 易污染 变态反应 （2）与酶结合 与酶的活性中心共价结合 半胱氨酸的巯基 丝氨酸的羟基 共价结合 精氨酸的胍基等 与酶的辅基共价结合 致死性合成 抑制了蛋白质的功能。 毒物与核酸的结合 DNA 核酸 生物信息遗传物质 RNA 共价键 核酸 污染物 氢键 核酸的氢键 嵌入 核酸的碱基 修复和修复失调 自由基作用学说 污染物对机体中自由基防卫系统的影响 重金属： Pd、Cd、Ni等对生物体内的抗御自由基损伤的防御系统中的酶的活性有明显的抑制作用，使机体自由基水平提高，导致细胞损伤和有关系统的功能紊乱。 有机毒物： 联苯、氯仿、苯乙烯等有机毒物在体内代谢过程中产生自由基，引起细胞内酶等自由基清除系统的大量消耗，从而引起细胞的氧化损伤。 有害气体和粉尘的自由基作用 O3、NOx、SO2、光气、香烟烟雾、汽车尾气、煤烟等在体内引起高活性的自由基产生，影响了抗御自由基损伤的防御系统中的酶的活性，达到一定的程度可导致肺泡细胞膜脂质过氧化的形成和细胞的死亡。 受体与配体相互结合的模式 环境化学物质的结构与性质 化学结构与毒作用性质 化学结构决定了毒物在体内可能参与和干扰的生化过程，从而决定了其毒作用性质。 化学结构与毒性大小 同系物中的碳原子数 碳原子数（7）愈多，毒性愈大； 碳原子数相同时，直链 支链； 卤代 取代的卤素原子数越多，毒性越大； 基团的位置 分子对称者 不对称者 分子饱和度 分子中不饱和键增加，毒性也增加 构型 对位邻位间位 物理性质与毒性 脂/水分配系数 脂溶性高的毒性大 溶解度 溶解度大的毒性大 分散度 分散度越大，比表面积越大，生物活性也越强； 分散度与粒子在呼吸道的阻留； 挥发度和蒸气压 纯度 机体的状况 种属、品系