【高中生物】环境生物学复习资料

（生物科技行业）环境生物

学复习资料

环境生物学

基本概念：

1．环境生物学：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科学。

2．生物转化：外源化合物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程。生物转化是机体对外源化学物处置的重要的环节，是机体维持稳态的主要机制。3．生物积累：生物在生命代谢活动中通过吸收、吸附、摄食各种过程，从周围环境中蓄积某种元素或难降解化合物，随生长发育，浓缩系数不断增大的现象。

4．生物效应：各种环境因素变化而导致生态系统变异的效果。

5．生物标记物：是生物体组织或体液样品中或在个体水平上所能检测到的升华、细胞、生理或行为变化，这种变化可阐明生物体暴露和产生生物效应的信息。

6优先控制污染物：在众多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制对象,称为优先控制污染物。。

7生物监测：利用生物个体、种类或群落对环境污染或变化所产生的反应阐明环境污染状况，从生物学角度为环境质量的监测和评价提供依据。

8半致死浓度：LC50,在一定时间内引起受试生物群体半数个体死亡的最低浓度。

9生物放大：指在生态系统中，由于高营养级生物以低营养级生物为食物，某种元素或难降解化合物在生物体内的浓度随营养级的提高而逐步增大的现象。

10拮抗作用：两种或两种以上的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。

主要内容：

1．环境生物学研究的目的和基本内容是什么?

答：环境生物学是生物科学与环境科学交叉的学科，是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科学（研究对象是人类干扰，研究目的是生物与环境之间相互作用规律及其机理。）

（1）环境生物研究的目的：

①研究环境污染引起的生物效应、生态效应及其机理；

②研究生物对环境污染的适应及其抗性机理；

③研究利用生物对环境进行监测和评价的原理和方法；

④研究生物或生态系统对污染的控制与净化的原理与应用；

⑤研究自然保护生物学和恢复生态学及其生物修复技术。

（2）环境生物学研究的基本内容：

①环境污染的生物学效应：

-污染物在环境中的迁移、转化和积累变化规律；

-污染物对生物的影响、危害及其机理；

（分子、细胞、组织、器官、系统、个体、种群、生态系统水平）

-研究环境污染物的生物监测与生物评价原理和方法；

②环境污染的生物进化：

-研究生物对环境污染物净化基本原理、方法及影响因素；

-研究利用生物学技术和生态学方法提高生物环境中的净化作用；

③保护生态学：

-生物多样性保护；

-自然保护生物学和恢复生态学。

2生物标记物并说明其在环境生物学中作用和意义.

答：生物标记物是生物体组织或体液样品中或在个体水平上所能检测到的升华、细胞、生理或行为变化，这种变化可阐明生物体暴露和产生生物效应的信息。

（评价生物标志物的基本原则：一般指示性、相对敏感性、生物特异性、化学特异性、反应的时间效应、固有的变化性、与高级生物学水平上效应的关系、野外应用价值）（1）作用:

①体内剂量、生物有效剂量可作为污染物危害监测和鉴定的重要指标：是定性污染物与暴

露后果相联系的重要参考；

②生物标志物能应拥有黑确定暴露-反应、暴露-效应关系和危险度的估计；

③生物效应分子生物标志物，细胞结构/功能改变标志物有助于污染物对机体损伤机制的研

究；

④易感性生物标志物，对发现污染易感个体和制定保护易感人群的卫生措施有着十分重要

的价值。

（2）意义：

可以阐明各种污染物的作用机理，确定各种污染物与生物体之间已发生的相互作用，有助于确定生物体所处的污染状态及其潜在危害，为严重毒性伤害提供早期警报，而且可以特异性地检测到环境中致癌、致畸、致突变化合物的生物可利用性，并与生态学效应相联系，从而制定研究解决环境问题的方案（如种群水平的下降等）。

3．什么是I相反应?什么是II相反应?两者区别是什么?并举出三种代表反映类型.

答：生物转化一般分为Ⅰ、Ⅱ两个过程：

Ⅰ相过程：外源性化合物在一系列酶的催化下经由氧化、还原或水解反应作用，其化学结构修饰、改变，暴露出或形成一些活性基团（-OH,-SH，NH，-COOH）

Ⅱ相过程：在酶的催化下，外源性化合物的I相反应产物或带有某些基团的外源性化合物与

生物体内内源性物质或基团结合而产生水溶性化合物。

两者区别：

主要反应类型：

相Ⅰ反应：氧化反应：微粒体混合功能氧化酶参与的反应，脂肪族羟化、芳香族羟化、N-羟化等等非微粒体反应，单胺和二胺氧化、醇、醛氧化

还原反应：微粒体还原，硝基还原，偶氮还原，还原性脱卤

非微粒体还原，包括醇、醛、酮、有机二硫化物、硫氧化物、氮氧化物等反应

水解反应：a.酯酶种类繁多，分布广泛，能水解各种酯类

b.酰胺酶能特异地作用于酰胺键，使其水解

c.糖苷酶能特异地使各种糖苷水解

相II反应：结合反应:1.葡萄糖醛酸化2.硫酸化3.甲基化4.乙酰化5.甘氨酸结合6.谷胱甘肽结合

转化结果：解毒作用（失活）：使外源性化合物毒性降低，易于排出，或使其转变为易于被

其它微生物所降解的化合物。

增毒作用：使其毒性增加

4．什么叫生物标记物?请举例说明有机磷农药污染、重金属污染和持久性有机污染物研究中常用的生物标记物指标.

答：生物标记物是生物体组织或体液样品中或在个体水平上所能检测到的升华、细胞、生理或行为变化，这种变化可阐明生物体暴露和产生生物效应的信息。

有机磷农药：P450酶、乙酰胆碱酯酶（AchE）、

重金属污染：金属硫蛋白（MT）、GSH含量（指示镉砷污染）、GSH、SDH、MDA酶学指标及血清巯基的检查是反映砷中毒较灵敏的指标。

持久性有机污染物：功能性免疫测试

5．简要说明环境污染物对生物产生生物效应的可能方式和机理.

答：①影响酶数量和酶活力，干扰酶的正常功能；

-消耗辅酶或抑制辅酶合成，导致酶活性下降

-与酶功能基团集合，抑制酶活性

-破坏酶结构。使酶失去活性

-与酶激活剂结合，抑制相应酶作用

-与基质竞争同种酶，抑制酶作用

②干扰正常的受体结合；

-甲基汞抑制大、小脑胆碱能受体，损害中枢神经系统

-有机磷农药中毒：抑制乙酰胆碱酯酶，导致乙酰胆碱积聚，乙酰胆碱与胆碱能受体结合，产生中毒症状

③导致细胞钙稳态的紊乱；

引起细胞损伤和死亡