环境生物学知识点

（2）水体的富营养化 （3）微生物代谢产物与环境污染 14.微生物对有机物、重金属的生物转化 有机物：脱卤、还原、水合反应 重金属：氧化、还原、甲基化、吸附作用、在细胞外产生可以结合(包括细胞表面吸附)有毒重金属离子的结合物 （减少吸收、增加排出、解毒作用）
第二章
1.靶器官：毒物进入机体后，体内最先达到该物质临界浓度（刚能引起脏器功能紊乱和毒性损伤的浓度）的器官。 2.环境内分泌干扰物（EEDs）：主要由于人类的生产活动而释放到周围环境中，对生物和人体内正常激素的合成、 贮存、分泌、运输、结合、反应（作用）和代谢（分解，消除）等施加影响，干扰生物和人体正常内分泌（系统） 机能，引起神经、生殖、免疫等异常和危害的外源性化学物质。 3.生物多样性：地球上生物圈中所有的生物，即动物、植物、微生物，以及它们所拥有的基因和生存环境的多样性 和变异性的总和。它包含三个层次：遗传多样性，物种多样性，生态系统多样性。 4.优势种 Dominant species ：对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种，数量多、出现频率高。 对于植物群落来说，它们通常是那些个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积大、生活能力强（即优势度较大） 的种。 5.敏感种 sensitive species ：对环境条件变化反应敏感的物种。 耐污种 Tolerant species ：只在某一污染条件下生存的物种。 6.污染物对酶的诱导与抑制作用：p70 对酶的诱导指的是污染物可使某些与代谢转化有关的酶系统活力增强或酶含量增加,并因此而促进其他外来物质生 物转化过程。 对酶的抑制指的是污染物可使某些与代谢转化有关的酶系统活力减弱或酶含量减少,并） 相加作用 Additive Effect；协同作用 Synergistic Effect；独立作用 Independent Effect；拮抗作用 Antagonistic Effect 相加作用 Additive Effect（1+1=2）:多种化学污染物混合所产生的生物学作用强度等于其中各化学污染物分别产生 的作用强度的总和。机理：物质化学结构相近、性质相似，靶器官相同或毒性作用机理相同。 协同作用 Synergistic Effect（1+1>>2）：两种或两种以上化学污染物同时或数分钟内先后与机体接触，其对机体产 生的生物学作用强度远远超过它们分别单独与机体接触时所产生的生物学作用的总和。机理：一种化学物质能促使 机体对其他化学物质的吸收加强、降解受阻、排泄延缓、蓄积增多和产生高毒的代谢产物等。 独立作用 Independent Effect（1<1+1<2）：多种化学物各自对机体产生毒性作用的机理不同，互不影响。机理：各 毒物侵入途径、方式、作用部位不同，互不影响。 独立作用效应相当于经过第一种化学物质作用后存活的生物再受到第二种化学物作用。 拮抗作用 Antagonistic Effect（1+1<1）：两种或两种以上化学污染物同时或数分钟内先后输入机体，其中一种化学 污染物可干扰另一化学污染物原有的生物学作用，使其减弱，或两种化学污染物相互干扰，使混合物的生物作用或 毒性作用的强度低于两种化学污染物任何一种单独输入机体的强度。拮扛剂 antagonist：能使另一种化学物的生物 学效应减弱的化学物，如毒理学中的解毒剂。机理：功能拮扛，两种物质在生理功能中作用相反，彼此抵消原有 的生物学效应；如巴比妥类中毒血压降低，去甲肾上腺激素有加压作用。化学拮扛，两物质发生化学反应，形成 低毒、无毒产物。如二巯基丙醇可与 As, Pb, Hg 螯合，后者解毒。受体拮扛，两物质与同一受体结合，其一将与 另一物质生物学效应有关的受体封阻，使后者无单独与机体接触时产生的生物学效应。如阿托品对有机磷解毒。④ 干扰拮扛，两物质不化学反应、不竞争受体，a 只是干扰 b 的生物学作用，使其效应减弱。 8.污染物对水生生物行为的影响 行为毒性（Behavioral Toxicity）：当一种污染物或其他因素（如温度、光照、辐射）使得动物一种行为改变超过正 常变化的范围，就产生了行为毒性。 回避行为： 是指水生动物, 特别是游泳能力强的水生动物, 能主动避开受污染的水区, 游向未受污染的清洁水区的行 为。污染造成生物回避，使水环境中水生生物种类组成、 区系分布随之改变，从而打乱原有生态系统的平衡。 捕食行为： 水生生物的捕食行为可受到污染物的影响。 捕食行为的破坏可导致生物机体获得资源减少， 最终引起 生
两种或两种以上化学污染物同时或数分钟内先后输入机体其中一种化学污染物可干扰另一化学污染物原有的生物学作用使其减弱或两种化学污染物相互干扰使混合物的生物作用或毒性作用的强度低于两种化学污染物任何一种单独输入机体的强度
环境生物学知识点
绪论
1.环境：是指与某一主体有关的周围事物的总和，主体是指被研究的对象，即中心事物。环境科学中的环境：以人 类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的基本条件的综合体。（包括自然环境和社会环境两大部分） 2.环境问题：实质：人类活动超出环境承受力，破坏其所赖以生存的自然生态系统结构和功能，导致人与其生存环 境的不协调。分类：环境污染——由于人类活动所引起的环境质量下降而有害于人类及其他生物的生存和发展的现 象。生态破坏——又称环境破坏。由于人类对自然资源的不合理开发利用而引起的生态系统破坏，造成生态失调， 生物多样性下降和生产量下降等现象，反过来构成对人类生存的严重威胁。 3.环境生物学：以生态学的基本原理为理论基础，结合系统科学、物理学、化学、仪器分析、环境科学等学科的研 究成果，研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律及其机理的一门科学。 4.环境生物学的研究方法：① 野外/现场调查和试验；② 室内实验；③ 生态模拟
失活：消除、降低毒性，易于排出 活化：转化为活性物质 生物转化的毒理学意义： 生物转化对于判定毒物对机体的影响有重要作用，探求其损伤机制，作用的靶器官、靶组织、靶细胞乃至靶分子。 中毒诊断，程度判断，治疗效果评价提供有意义的生物学材料。 为防治其对机体损伤有重要意义。 8.污染物的迁移及其影响因素： 定义：污染物在环境中发生的空间位置的移动及其引起的富集、分散和消失的过程。局部→区域→全球 迁移方式：机械迁移：水、气、重力；物理－化学迁移：沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、吸附-解吸；生物迁移： 通过生物吸收、代谢、生长、死亡实现。生物的选择吸收和积累、降解、生物放大。 影响迁移的因素： 内部因素（自身物理化学性质）：水解能力、络合能力、吸附能力、共价键：气迁移、离子键：水迁移、络离子： 重金属离子。 外部因素（外界环境理化条件、区域自然地理条件）：环境酸碱条件；氧化－还原条件；络合配位体数量、性质； 胶体种类、数量；区域自然地理条件：气候：热量、水分、水文、土壤。 9.污染物形态、分布与转化： 形态：化学组成和内部结构：单质；化合态：无机、有机。物理性状和结构：固体：晶体、无定形；流体: 气 体、液体；射线：特殊的物质和能量存在形态（α射线，β射线，γ射线 ；X 射线，紫外线，热辐射，微波辐射，电 磁辐射） 分布：指污染物在环境多组分之间的分布，含环境空间的分布、不同形态、相态之间的分配。 转化：污染物在环境中通过物理、化学、或生物的作用改变形态或转变成另一种物质的过程。 转化形式：物理：蒸发、渗透、凝聚、吸附、放射性元素蜕变；化学：氧化－还原反应、水解反应、络合反应、光 化学反应；生物：生物的吸收和代谢。 转化结果：毒性降低、毒性增加。 10.物质排出一级反应速率常数、半衰期计算： 一级反应速率常数：dC/dt =－Ke·C 半衰期计算：指物质在体内的量/浓度被清除掉一半所需要的时间；C=C0·e-ket 11.污染物的体内分布特点、影响分布的因素： 分布：环境污染物进入体液后随循环系统等途径分散到机体各组织细胞的过程 污染物的体内分布特点：同一类物质在生物体不同组织的分布不同；植物根茎叶等不同器官中外来物的含量不同。 影响分布的因素：（1）人体屏障：血脑屏障：离子、大分子难通过；胎盘屏障（2）物质的脂溶性：有机物易于分 布到脂肪组织；血脑屏障对脂溶性物质失效：Me Hg（3）物质亲和性：肾脏与重金属，血红蛋白与 CO，Pb 与骨骼 （4）重新释放 12. BCF（生物浓缩系数）的测定方法，各种方法优缺点、适用条件: （1）平衡法－实验室饲养法 优点：易于控制条件 缺点：人工环境与自然条件的差异；寿命长的生物难以达到平衡 通常实验法求得 BCF 小于野外调查法。 （2）平衡法－野外调查法 优点：生物在稳定环境中，值标准可靠 缺点：环境浓度的检测；平衡期选择 （3）动力学方法：快捷，适于大生物体 13.结合实例：阐明生物对环境的污染效应 p59 （1）环境中的病原微生物：空气中的微生物污染；水体中的微生物污染；土壤中的微生物污染 →c=1/2 · C0 时，t1/2=?
Corg C Environ
主动运输
小分子和离子
膜泡运输
6.污染物的吸收途径：动物的吸收途径：呼吸系统的吸收、消化系统的吸收、皮肤的吸收；植物对污染物的吸收： 根部（主动吸收、被动吸收）、茎干、枝条、叶片（是植物吸收大气污染物的主要方式） 污染物的排泄途径：动物：肾脏：尿液。肾小球滤过，肾小管主动运输；肝脏：胆汁。主动运输为主；呼吸道；其 他。植物：没有专门的排泄系统。 7.生物转化的类型、结果与毒理学意义： 生物转化方式： （1）相 I 反应：氧化反应：微粒体混合功能氧化酶系（MFO） 微粒体酶促氧化、非微粒体氧化；还原反应： 微粒体还原（肠道细菌）、非微粒体还原；水解反应与水化反应 （非特异性酯酶、酰胺酶） （2）相 II 反应 ：结合反应 生物转化结果：
产量的下降或发育和繁殖受阻。 大型水生动物的捕食能力取决于许多因素，其中最重要的 是搜索猎物的策略和感 觉系统。 警惕行为：水生动物本身也有逃避被捕食的能力，因此水 生动物本身具有警惕行为，警惕行为的破坏，就导致容 易 被捕食，这样就增加了死亡率，使种群数量下降。 学习行为、社会行为 9.EEDs（环境内分泌干扰物）的危害 EEDs 对机体的作用是多种多样的， 但对内分泌变化最敏感的是生殖系统， 免疫系统， 神经系统 （这也是目前对 EEDs 研究最多的方向）。 生殖异常：动物性发育和雄性生殖器异常；鸟类同性结对、遗弃鸟蛋；鱼类性逆转 免疫毒性 神经毒性 致癌致畸 其他 10.生物多样性评价方法 多样性指数：Shannon-Weiner 指数
第一章
1.环境生物效应：各种环境因素变化而导致生态系统变化的效果。有急性和慢性。 2.优先控制污染物（优先污染物）：对众多有毒污染物进行分级排队，从中筛选出潜在危害性大，在环境中出现频 率高的污染物作为监测和控制对象，称为环境优先污染物。对优先污染物监测称为优先监测。 3.生物放大：生态系统中，由于高营养级生物以低营养级生物为食物，某种元素或难分解化合物在生物机体中的浓 度随营养级的提高而逐步增大的现象。 4.生物浓缩系数（BCF）：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。又 叫生物富集系数、生物积累率。 通常指平衡时的浓缩系数：一般多用于水生生物。 K BCF 5.物质的跨膜运输方式、特点： 物质 运输机制 简单扩散 被动运输 小分子和离子 协助扩散 特点 ③没有膜蛋白的协助。 ①沿浓度梯度（或电 化学梯度）扩散； ②不需要提供能量； ③有载体/通道蛋白的 协助。 ①运输方向；②膜转运蛋白；③消耗能量。 ①形成囊泡（胞吞泡）； ②内吞（胞饮、吞噬）、 外排/胞吐作用 举例 疏水分子：O2、N2、苯； 不带电小分子：水、尿素、 甘油、二氧化碳； 不带电大极性分子：葡萄 糖、蔗糖。 无机离子 各种离子泵、葡萄糖、氨 基酸等带电荷极性分子。 大分子和颗粒物质：蛋白 质、核酸、多糖、细菌等
H Pi lg Pi
i 1
iS
（Pi: ni/N,
ni:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ i 个物种的个体数， N:所有物种个体数。 S:物种数）
11.毒性联合作用测定方法 定性：比值法、等效应图法、斜率预测法... 定量：指数法、模型法、QSAR 法... （1）比值法 分别测定受试毒物 a、b 的 LD50。 按等毒性比例混合 a、b。 如，a 的 LD50 为 100mg/kg，b 的为 400mg/kg，则混合物 a:b=? 测定混合物 LD50。 ④依照下式求混合物的预期 LD50 值 P