毒性机制详解
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②脂引蛋起白脂减质少代,谢甘障油碍三:酯例堆如积,。CCl4损害肝脏亚细胞结构,使
③干扰蛋白质及核酸的代谢:化学物与复制的DNA和RNA共 价结合可引起致癌、致突变、和致畸等严重损害。
④破坏机体的能量代谢:例如,二硝基酚类农药能使作用物 氧化产生的能量不能用于二磷酸腺苷(ADP)的磷酸化, 使氧化和磷酸化的偶联作用被解除。
2 May 2020
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②抑制消退作用:指在免疫反应过程中出现 某一环节或多环节的障碍,致使免疫水平 不同程度地下降。
例如:臭氧、SO2等可损害呼吸器官 的巨噬细胞吞噬力和粘膜纤毛的清除力, 使进入体内的微生物得以迅速增殖。有的 外来化学物可损害淋巴系统,影响T淋巴 细胞和B淋巴细胞的功能,造成免疫抑制, 其后果是机体对微生物感染的易感性提高。
(3)空气中飘尘吸附有害气体或蒸气造成机体的 危害。
(4)放射性物质对机体的辐射。
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2、化学性毒作用
(1)强酸强碱的腐蚀作用。
(2)CO与Hb结合形成碳氧Hb症。破坏血液携O2 功能而造成窒息。
(3)氰化物与氧化型细胞色素氧化酶的含铁辅基 相结合,使呼吸链的电子传递中断,组织细胞不 能摄取和利用氧,造成细胞内窒息。
由于它的复杂性,要想正确地、完整地阐明 一个化学物的毒作用机理是比较困难的。但不管 怎样,一个化学物总归有其主要的毒作用机理。
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1、物理性毒作用 (1)脂溶性化学物能损伤皮肤的保护层或靶细胞
的脂质生物膜。如接触有机溶剂和两性去污剂后 可发生膜的溶解。
(2)惰性气体(N2、CO2 、甲烷等)被大量吸入 时,可降低肺泡中的氧分压而造成窒息。
(3)干扰酶系统: 酶往往是毒作用的靶分子。外来化合物引起
的中毒反应都要涉及正常酶活性的变化,包括酶 活性的增高和抑制等。
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①诱导作用:
苯巴比妥、氯化烃类杀虫剂等到注入大鼠体 内,可使细胞色素P-450氧化酶系大量增加,葡 萄糖醛酸转移酶活力增高,明显加速外来化学物 的生物转化作用。对一些经代谢转化而“生物活 化”的化学物则使毒性增强。许多脏器或组织受 到外来化学物损伤时,常见到血清中酶活性增高, 例如,肝细胞损伤时,血清谷丙转氨酶活性明显 提高;肾小球受损伤时,尿中酸性磷酸酶活性增 高;肾小管受损时,尿中氨基肽酶活力增高等。
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(2)损害生物膜的结构和功能: 生物膜最易受到毒物的损害。
例如,铅离子能使细胞膜的脆性增加,导致 溶血。汞作用于细胞膜的巯基,改变细胞膜的结 构和功能,进而损害整个细胞。麻醉性醚类等亲 脂性物质在细胞膜中蓄积,从而干扰了氧和葡萄 糖转入细胞的过程。由于中枢神经系统的细胞对 低氧和低血糖特别敏感,故最先受到影响。
例如:氟乙酸在体内与乙酰辅酶A作 用生成氟乙酰CoA,再与草酰乙酸缩合成 氟柠檬酸。后者竞争地抑制乌头酸酶,使 用权柠檬酸不能转变为异柠檬酸而使三羧 酸循环受阻,造成心脏和CNS损害。
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外来化学物对酶活性的抑制方式:
A、一般性抑制,不具有特异性:
例如,对某些需要特殊金属作为活化剂的酶,对任何能 置换该金属或使该金属失活的物质,都可使该酶灭活。
(4)络合剂如氰化物和二硫代氨基甲酸酯可去除 金属辅酶如铜和锌而抑制金属依赖性酶。
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3、生理性毒作用
(1)影响机体代谢过程:
①致干肝扰糖糖元元量的减合少成,或并分损解害:肝例细如胞,线CC粒l4体抑,制障糖碍元三转羧移酸酶循,环导, 影响糖的氧化和产能。金属有机物可阻碍脑组织中葡萄糖 的氧化。
②染色体畸变:化学诱变物亦可引起细胞染色体畸变,即在 染色体数目和结构上发生变化,引起严重后果。
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(5)影响机体免疫功能:
外来化学物对机体免疫功能有兴奋或抑制两 方面的影响,可对机体产生相应的损害。
①兴奋诱导作用:有些化学物可作为半抗原或全 抗原对机体诱发Ag-Ab反应,包括:过敏反应、 溶细胞型变态反应、抗原-抗体免疫复合物型反 应、细胞免疫或迟发型反应等。它们都以变态反 应为特征,故又称化学致敏作用。引起这种作用 的化学物质为化学致敏原。
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中毒表现多种多样,毒性机制不一。
➢ 与靶分子反应,引起细胞功能失调; ➢ 对生物学环境(微环境)产生有害的影响, 引起分子、细胞器、细胞或器官等不同水平 的功能失调,导致毒效应。
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总体把握:
化学物对生物体的原发性毒作用可分为:物 理性毒作用、化学性毒作用和生理性毒作用。
由于不同毒作用间存在着相互联系或相互影 响,故对某一化合物来说可能在毒作用发展过程 中,先后或同时有几种中毒机理存在。
B、特异性抑制酶活性中心:
外来化学物与酶蛋白部分活性中心的功能基团如-SH,OH,-COOH相结合,如果此酶很重要,且无其它旁路可 通,则将造成细胞死亡。
C、抑制辅酶:
外来化学物与酶活性必需的辅助因子竞争酶的作用部位, 阻断酶的正常功能,造成正常代谢的抑制。
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(4)损害细胞大分子:
第四章 毒 性 机 制
第四章 毒性机制
第一节 外源化学物的增毒与终毒物的形成 第二节 终毒物与靶分子的反应 第三节 细胞功能障碍与毒性
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中毒是有毒化学物与机体交互作用, 导致机体的功能或结构产生不良改变的 结果。除与机体自身有关外,主要取决 于化学物暴露的程度与途径。
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有些毒物作用于细胞遗传物质——核酸,对机体产生致 突变、致癌和致畸等作用。
毒物对细胞遗传物质的作用主要包括:基因突变和染色 体畸变。
①基因突变:主要是外来化学物与DNA结合,包括共价结合 和嵌入,使DNA链产生一些变化,形成化学致突变作用。 突变的结果可能是细胞死亡或遗传性状的改变,亦有可能 使正常细胞向肿瘤细胞转化。
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②抑制作用:
外来化学物对酶活性的抑制作用较为 常见。例如:有机磷农药抑制胆碱酯酶; 铅抑制氨基酮戊二酸脱水酶;有机氯化合 物抑制K+-Na+-ATP酶等。
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致死性合成:酶可被毒物在体内合成的产物 所抑制,此产物属异常的中间代谢产物, 可阻断正常的中间代谢,造成生物化学损 害,甚至生物死亡,称之。
③干扰蛋白质及核酸的代谢:化学物与复制的DNA和RNA共 价结合可引起致癌、致突变、和致畸等严重损害。
④破坏机体的能量代谢:例如,二硝基酚类农药能使作用物 氧化产生的能量不能用于二磷酸腺苷(ADP)的磷酸化, 使氧化和磷酸化的偶联作用被解除。
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②抑制消退作用:指在免疫反应过程中出现 某一环节或多环节的障碍,致使免疫水平 不同程度地下降。
例如:臭氧、SO2等可损害呼吸器官 的巨噬细胞吞噬力和粘膜纤毛的清除力, 使进入体内的微生物得以迅速增殖。有的 外来化学物可损害淋巴系统,影响T淋巴 细胞和B淋巴细胞的功能,造成免疫抑制, 其后果是机体对微生物感染的易感性提高。
(3)空气中飘尘吸附有害气体或蒸气造成机体的 危害。
(4)放射性物质对机体的辐射。
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2、化学性毒作用
(1)强酸强碱的腐蚀作用。
(2)CO与Hb结合形成碳氧Hb症。破坏血液携O2 功能而造成窒息。
(3)氰化物与氧化型细胞色素氧化酶的含铁辅基 相结合,使呼吸链的电子传递中断,组织细胞不 能摄取和利用氧,造成细胞内窒息。
由于它的复杂性,要想正确地、完整地阐明 一个化学物的毒作用机理是比较困难的。但不管 怎样,一个化学物总归有其主要的毒作用机理。
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1、物理性毒作用 (1)脂溶性化学物能损伤皮肤的保护层或靶细胞
的脂质生物膜。如接触有机溶剂和两性去污剂后 可发生膜的溶解。
(2)惰性气体(N2、CO2 、甲烷等)被大量吸入 时,可降低肺泡中的氧分压而造成窒息。
(3)干扰酶系统: 酶往往是毒作用的靶分子。外来化合物引起
的中毒反应都要涉及正常酶活性的变化,包括酶 活性的增高和抑制等。
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①诱导作用:
苯巴比妥、氯化烃类杀虫剂等到注入大鼠体 内,可使细胞色素P-450氧化酶系大量增加,葡 萄糖醛酸转移酶活力增高,明显加速外来化学物 的生物转化作用。对一些经代谢转化而“生物活 化”的化学物则使毒性增强。许多脏器或组织受 到外来化学物损伤时,常见到血清中酶活性增高, 例如,肝细胞损伤时,血清谷丙转氨酶活性明显 提高;肾小球受损伤时,尿中酸性磷酸酶活性增 高;肾小管受损时,尿中氨基肽酶活力增高等。
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(2)损害生物膜的结构和功能: 生物膜最易受到毒物的损害。
例如,铅离子能使细胞膜的脆性增加,导致 溶血。汞作用于细胞膜的巯基,改变细胞膜的结 构和功能,进而损害整个细胞。麻醉性醚类等亲 脂性物质在细胞膜中蓄积,从而干扰了氧和葡萄 糖转入细胞的过程。由于中枢神经系统的细胞对 低氧和低血糖特别敏感,故最先受到影响。
例如:氟乙酸在体内与乙酰辅酶A作 用生成氟乙酰CoA,再与草酰乙酸缩合成 氟柠檬酸。后者竞争地抑制乌头酸酶,使 用权柠檬酸不能转变为异柠檬酸而使三羧 酸循环受阻,造成心脏和CNS损害。
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外来化学物对酶活性的抑制方式:
A、一般性抑制,不具有特异性:
例如,对某些需要特殊金属作为活化剂的酶,对任何能 置换该金属或使该金属失活的物质,都可使该酶灭活。
(4)络合剂如氰化物和二硫代氨基甲酸酯可去除 金属辅酶如铜和锌而抑制金属依赖性酶。
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3、生理性毒作用
(1)影响机体代谢过程:
①致干肝扰糖糖元元量的减合少成,或并分损解害:肝例细如胞,线CC粒l4体抑,制障糖碍元三转羧移酸酶循,环导, 影响糖的氧化和产能。金属有机物可阻碍脑组织中葡萄糖 的氧化。
②染色体畸变:化学诱变物亦可引起细胞染色体畸变,即在 染色体数目和结构上发生变化,引起严重后果。
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(5)影响机体免疫功能:
外来化学物对机体免疫功能有兴奋或抑制两 方面的影响,可对机体产生相应的损害。
①兴奋诱导作用:有些化学物可作为半抗原或全 抗原对机体诱发Ag-Ab反应,包括:过敏反应、 溶细胞型变态反应、抗原-抗体免疫复合物型反 应、细胞免疫或迟发型反应等。它们都以变态反 应为特征,故又称化学致敏作用。引起这种作用 的化学物质为化学致敏原。
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中毒表现多种多样,毒性机制不一。
➢ 与靶分子反应,引起细胞功能失调; ➢ 对生物学环境(微环境)产生有害的影响, 引起分子、细胞器、细胞或器官等不同水平 的功能失调,导致毒效应。
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总体把握:
化学物对生物体的原发性毒作用可分为:物 理性毒作用、化学性毒作用和生理性毒作用。
由于不同毒作用间存在着相互联系或相互影 响,故对某一化合物来说可能在毒作用发展过程 中,先后或同时有几种中毒机理存在。
B、特异性抑制酶活性中心:
外来化学物与酶蛋白部分活性中心的功能基团如-SH,OH,-COOH相结合,如果此酶很重要,且无其它旁路可 通,则将造成细胞死亡。
C、抑制辅酶:
外来化学物与酶活性必需的辅助因子竞争酶的作用部位, 阻断酶的正常功能,造成正常代谢的抑制。
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(4)损害细胞大分子:
第四章 毒 性 机 制
第四章 毒性机制
第一节 外源化学物的增毒与终毒物的形成 第二节 终毒物与靶分子的反应 第三节 细胞功能障碍与毒性
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中毒是有毒化学物与机体交互作用, 导致机体的功能或结构产生不良改变的 结果。除与机体自身有关外,主要取决 于化学物暴露的程度与途径。
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有些毒物作用于细胞遗传物质——核酸,对机体产生致 突变、致癌和致畸等作用。
毒物对细胞遗传物质的作用主要包括:基因突变和染色 体畸变。
①基因突变:主要是外来化学物与DNA结合,包括共价结合 和嵌入,使DNA链产生一些变化,形成化学致突变作用。 突变的结果可能是细胞死亡或遗传性状的改变,亦有可能 使正常细胞向肿瘤细胞转化。
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10
②抑制作用:
外来化学物对酶活性的抑制作用较为 常见。例如:有机磷农药抑制胆碱酯酶; 铅抑制氨基酮戊二酸脱水酶;有机氯化合 物抑制K+-Na+-ATP酶等。
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致死性合成:酶可被毒物在体内合成的产物 所抑制,此产物属异常的中间代谢产物, 可阻断正常的中间代谢,造成生物化学损 害,甚至生物死亡,称之。