第四章 生物对环境污染物的抗性的思考题

第四章生物对环境污染物的抗性

一、名词解释

1、生物的耐性或抗性的概念

生物对各种不良环境具有一定的适应性和抵抗力，称为生物耐性或抗性。

2、植物的避性

植物将污染物排斥于体外，使其不能进入体内称为植物的避性。

3、“根际效应”

在植物根际的微生物数量和活性常高于根外土壤，这种现象称之为根际效应。

4、生物的屏蔽作用和隔离作用

生物将污染物运输到体内特定部位，使污染物与生物体内活性靶分子隔离。

5、生物的解毒作用

生物将有毒物质通过体内酶促反应，可以转化成低毒或无毒物质，或转化为水溶性物质。

二、简答题

1、简述生物抗性的意义

对于生物自身来说，抗性是它们在逆境中得意生存和延续的保证，是污染环境中生物多样性得以保持的基础。

2、简述植物对污染物及其代谢产物的排出作用

环境中的污染物进入生物体后，其排出作用主要有以下几种：

a.生物体对污染物来书只是一个通道，污染物进入生物体内后不经过任何转化就排出体外

b.污染物进入体内后很快与体内物质结合后排出体外。

c.污染物经过氧化、还原、水解后直接排出体外。

d.污染物经过体内氧化、还原、水解后再与其他物质结合后排出体外。

3、简述植物抗性途径。

植物的抗性途径主要有以下几条

a.植物的避性；将污染物排斥于体外，使其不能进入体内；

b.植物对污染物的结合钝化作用；当污染物进入体内，会被转变成安全、

低毒的结合态，是污染物不能达到敏感分子或器官，也不参加代谢。

c.植物对污染物的代谢转化作用；在污染物浓度较高，体内的“结合座”

达到饱和的情况下，为了避免受害，植物将外来有毒物质通过集体内酶

促反应，转化成低毒或无毒物质，或转化为水溶性物质而排出体外。

d.植物在污染物存在下改变代谢途径、发生遗传变异、降低污染物与靶分

子的亲和力；如在硒的胁迫下，植物能够改变蛋白质的代谢方式，使其

不受硒的干扰，保证植物正常生活。

3、简述植物对气态污染物的避性

气态污染物进入植物体内的主要通道是叶的气孔，其次还可以通过角质层进入。

气孔的阻碍作用：有些植物能在空气污染严重时关闭气孔以减少毒气进入体内。如番茄仔接触SO2后，能将气孔关闭。

外表皮的阻碍作用：叶片角质层、表皮层、木栓层以及叶表附着物是植物的防御机构，可减少毒气进入体内。厚的角质层及木栓层都可提高植物对气体污染物的抗性。

4、简述植物对土壤污染物的避性

植物对土壤污染物的抗性主要有以下几种：根际pH的变化、氧化还原性质的变化、根分泌物对污染物的结合、降解作用、根际效应的作用

a.根际pH的变化。在环境污染条件下，植物具有主动调节根际pH的能力。

例如，有些植物在遭受铝毒害时，根系粉笔OH-增多，使根际pH上升，

形成根际到土壤pH由高到低的梯度分布，是铝沉淀在根表，减少根系

对铝的吸收。

b.氧化还原性质的改变。许多毒金属在土壤中以多种价态存在。不同价态

的重金属的生理毒性不同，而金属价态的变化与土壤氧化还原状态有

关。有的植物具有改变根际氧化还原状态的机制，如生长在猛污染土壤

上的植物能够分泌具有氧化作用的物质到根际环境，将Mn2+氧化成Mn4+

而减轻毒性。

c.根分泌物随污染物的结合、降解作用。植物生长过程中一部分光合作用

产物被转移到根部，并且其中大部分通过根系分泌到根际中。这些物质

能通根际土壤中的污染物结合，时期移动性降低。

d.根际效应的作用。根分泌物可为微生物提供能源物质，将大量具趋化作

用的微生物聚集在根周围，从而产生“根际效应”，其中有些微生物具

有净化土壤中污染物的作用。在对菌根的研究表明，菌根真菌在换届污

染物的毒害作用反面具有重要作用。能够降解、转化环境污染物，如除

草剂，而且能够吸收、辅基环境中的金属等无机污染物，从而降低根际

环境中污染物的浓度，减少了污染物进入植物体的机会。

5、简述植物的抗性指标

a.形态解剖指标。如气孔构造、栅栏和海绵组织的比例、角质层和木栓层的厚度及根套的有无等。

b.生理生化指标。如细胞膜透性、细胞质含水量、酶系统活性及细胞内结合物质（如谷胱甘肽、类金属硫蛋白等）的含量等。

c．生态学指标如根的分布特性、根际效应状况等。

6 、根际环境条件对植物吸收重金属有哪些影响。

三、填空题

1、植物抗气性划分为三大类：生物学抗性、形态解剖学方面的抗性和生理生化方面的抗性。

2、植物对气态污染物的避性有：气孔的阻碍作用和外表皮的阻碍作用。

3、植物对土壤污染物的避性有：根际pH的变化、氧化还原

性质的改变；根分泌物对污染物的结合、降解作用、和根际效应的作用

4、保护系统的主要酶有SOD 、POD 和CAT 。

5、植物的抗性指标有形态解剖指标、生理生化指标和

生态学指标。

6、动物对污染物的排泄作用有肾排泄、肝胆排泄、和呼吸道排泄。

7、植物抗性途径有：植物的避性，植物对污染物的结合钝化作用，植物对污染物的代谢转化作用，改变代谢途径，植物对污染物的排出作用途径。

四、论述题

1、举例说明生物抗性对人类的利与弊。

微生物分解污染物的能力可以被用来处理污水、净化土壤；有些植物能够吸收、辅基空气中的SO2、H2S、O3等有毒气体的能力现已被用来净化空气。但是，农田杂草和害虫对农药的抗性、病院微生物对医药的抗性使得人类不得不选找新的农药和抗生素，才能达到除草防病的目的，这是生物抗性对人了不利的方面。

2、如何理解生物对污染物的吸收、累积、解毒与抗性的关系？

3. 如何利用植物的抗性作用解决环境污染问题？

五、判断题

1、分泌化学物质到根际环境，改变根际的理化性质如pH值、氧化还原性质等是植物对污染物的排斥作用即避性。（×）。

2、根分泌的化学物质对微生物具有吸引力，大量的微生物聚集在根周围，其中有些微生物具有吸收、富集、分解污染物的作用，这种“根际效应”是植物对污染物的排斥作用即避性。（×）。