環(huán)境生物學(xué)污染物對影響及物理因素生物體損傷

第二章污染物對生物的影響2024/3/4生物系統(tǒng)的各級生物學(xué)水平生態(tài)系統(tǒng)

群落

種群

個體

器官系統(tǒng) 器官

組織

細胞

細胞器

生物分子提綱第一節(jié) 污染物在生化和分子水平上的影響第二節(jié) 污染物在細胞和器官水平上的影響第三節(jié) 污染物在個體水平上的影響第四節(jié) 污染物在種群和群落水平上的影響第五節(jié) 污染物對生物多樣性的影響第六節(jié)化學(xué)污染物對生物的聯(lián)合作用第一節(jié) 污染物在生化和分子水平上的影響污染物進入機體后導(dǎo)致的生物化學(xué)變化包括：

防護性生化反應(yīng)——通過降低細胞中游離污染物的濃度，防止或限制細胞組成部分發(fā)生可能的有害反應(yīng)，消除對機體的影響。

非防護性生化反應(yīng)——反應(yīng)多樣，機理多樣，有可能產(chǎn)生對生物體有害的影響。作用類型例子后果防護性混合功能氧化酶的誘導(dǎo)加快新陳代謝，生成水溶性代謝物，從而加速排泄金屬硫蛋白的生成增加對金屬的束縛速度，從而降低金屬的生物利用率非防護性乙酰膽堿酯酶的抑制作用50％以上因抑制而產(chǎn)生可見的毒性效應(yīng)DNA加合物的生成若導(dǎo)致突變會發(fā)生損害作用對生物機體酶的影響對酶的誘導(dǎo)和阻遏影響酶的數(shù)量對酶活性的激活和抑制影響酶的活性對生物大分子的影響1.1污染物對生物機體酶的影響酶的誘導(dǎo)污染物誘導(dǎo)酶活性的機制——去阻遏作用操縱基因結(jié)構(gòu)基因（酶基因）阻遏蛋白污染物轉(zhuǎn)錄操縱基因結(jié)構(gòu)基因（酶基因）阻遏蛋白轉(zhuǎn)錄X1.1污染物對生物機體酶的影響酶的誘導(dǎo)混合功能氧化酶（MFO）組成：細胞色素P450、細胞色素還原酶、磷脂功能：解毒、致毒在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用：生物標記物抗氧化防御系統(tǒng)酶組成：SOD

、GPx、Ct、GSTs、GSH、VC、VE等功能：消除活性氧（自由基），解毒酶活性的誘導(dǎo)1.混合功能氧化酶（MFO）

MFO是污染物在體內(nèi)進行生物轉(zhuǎn)化相I過程中的關(guān)鍵酶系，它們對人工化學(xué)品解毒中發(fā)揮了重要作用。

MFO引起的生物轉(zhuǎn)化的反應(yīng)特征相同，但底物、產(chǎn)物的化學(xué)特性差別很大，即具有多種催化功能?；旌瞎δ苎趸福∕FO）的作用:MFO存在于所有的脊椎動物和大部分的無脊椎動物中，其作用是代謝非極性的親脂性有機化合物，包括內(nèi)源性化合物和外源性化合物。從解毒作用來看，許多外源性化合物進入體內(nèi)，經(jīng)MFO作用后發(fā)生各種變化，大多數(shù)被轉(zhuǎn)化成低毒易溶的代謝產(chǎn)物排出體外。但有的則變成高毒甚至致癌物。應(yīng)用：以誘導(dǎo)魚體內(nèi)MFO活性來監(jiān)測海洋石油污染。2.抗氧化防御系統(tǒng)酶需氧生物發(fā)展出的防御過氧化損害的酶系統(tǒng)。超氧化物歧化酶（SOD）谷胱甘肽氧化酶（GPx）過氧化氫酶（Ct）活性氧（ActiviatedOxygen）帶有2-3個電子的分子氧還原產(chǎn)物，主要有：·OH、O2-、H2O2活性氧的控制和消除由體內(nèi)產(chǎn)生的活性氧可為抗氧化防御系統(tǒng)控制，消除活性氧對機體的傷害作用。某些污染物如多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯可在生物體內(nèi)進行生物轉(zhuǎn)化時產(chǎn)生大量活性氧。在一定范圍內(nèi)，這些活性氧可被體內(nèi)的抗氧化防御系統(tǒng)清除。超氧化物歧化酶（SOD）

O2-

SODH2O2+O22H+谷胱甘肽氧化酶（GPx）

2GSH+H2O2GPXGSSG+2H2過氧化氫酶（Ct）

2H2O2

Ct2H2O+O2但當體內(nèi)的抗氧化防御系統(tǒng)不能消除這些活性氧時，它們可使DNA鏈斷裂、脂質(zhì)過氧化、酶蛋白失活等，從而引起機體氧化應(yīng)激或氧毒性。3.谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶（GSTs）是相Ⅱ過程中的重要酶，具多種同工酶?？捎捎袡C氯農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等誘導(dǎo)。存在于所有動物中。生理作用：與不同的親電性化合物或一些代謝產(chǎn)物結(jié)合成水溶性化合物，易于排出。1.1污染物對生物機體酶的影響酶的抑制作用不可逆性抑制可逆性抑制非競爭性抑制競爭性抑制不可逆性抑制

不可逆性抑制作用的抑制劑以共價鍵與酶的活性中心功能基團結(jié)合，使酶的活性降低或喪失。喪失活性的酶不能用透析、過濾等物理的方法解除。如某些重金屬（Hg+、Ag+、Pb

2+

）對巰基酶的作用，有機磷農(nóng)藥對膽堿酯酶的抑制。

不可逆抑制可逆性抑制：抑制劑以非共價鍵與酶結(jié)合，可用物理的方法解除。非競爭性抑制：抑制劑可逆地與酶活性中心以外的基團結(jié)合（不與底物競爭酶的活性中心），故酶與抑制劑形成EI后，還可結(jié)合底物形成EIS。競爭性抑制：抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與酶作用的底物十分類似，它們都能與酶的活性中心結(jié)合，兩者對酶的結(jié)合有競爭作用。1污染物對酶輔助因子的影響一些污染物能與酶的輔助因子——金屬離子作用，從而使輔助因子失活，影響到酶的活性。例如：氰化物等能與細胞色素酶中的鐵離子結(jié)合，形成穩(wěn)定絡(luò)合物，抑制細胞色素的酶活性，使其不能傳遞電子，則細胞內(nèi)的氧化代謝過程中斷，使機體不能利用氧，出現(xiàn)內(nèi)窒息性缺氧。2對酶活性中心的影響污染物還能和酶的其它活性基團結(jié)合，如汞和砷與某些酶的活性基團結(jié)合就很牢固，從而使酶失去活性。污染物對生物體內(nèi)酶的影響3破壞酶的結(jié)構(gòu)有些污染物能夠取代酶分子中的某些成分，從而使酶失去活性。如鈹?shù)亩咀饔脵C理就是能取代某些酶分子中的鎂和錳，破壞了酶的正常結(jié)構(gòu)，使酶失去活性。4與酶激活劑作用有些酶需要激活劑才能表現(xiàn)活性。酶激活劑往往是金屬離子，凡是能與激活劑作用的污染物都能抑制酶的活性。1.2污染物對生物大分子的影響污染物對生物大分子的影響機制共價結(jié)合學(xué)說：

污染物及其活性代謝產(chǎn)物與核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等結(jié)合后，產(chǎn)生不同的生物學(xué)效應(yīng)1.2污染物對生物大分子的影響污染物蛋白質(zhì)的影響導(dǎo)致蛋白質(zhì)的化學(xué)損傷誘導(dǎo)機體生成功能蛋白對抗污染物（如金屬硫蛋白）污染物對DNA的影響導(dǎo)致DNA結(jié)構(gòu)改變（如堿基置換、丟失、鏈斷裂）DNA損傷的修復(fù)（如光修復(fù)、切除修復(fù)、SOS修復(fù)）脂質(zhì)的過氧化導(dǎo)致細胞膜和亞細胞膜的受損（如細胞器破裂）第二節(jié) 污染物在細胞和器官水平上的影響對細胞的影響對組織器官的影響2.1污染物對細胞的影響對細胞膜的影響過氧化導(dǎo)致細胞膜損傷影響細胞膜的通透性對細胞器的影響線粒體：結(jié)構(gòu)和功能均發(fā)生變化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：結(jié)構(gòu)破壞、核糖體脫落其它細胞器：溶酶體（細胞自溶）2.2污染物對組織器官的影響靶器官：污染物直接作用的器官效應(yīng)器官：表現(xiàn)出中毒癥狀的器官蓄積器官：污染物在體內(nèi)的蓄積部位對組織器官的影響對植物，表現(xiàn)為葉面出現(xiàn)點、片傷害斑，造成葉、蕾、花、果實等的脫落對動物，以重金屬污染為例：鉛可損害造血器官和神經(jīng)系統(tǒng)，鎘可損害肝臟、腎臟，導(dǎo)致骨痛病。第三節(jié) 污染物在個體水平上的影響污染物對植物在個體水平上的影響：主要表現(xiàn)為生長減慢、發(fā)育受阻、失綠黃化、早衰等污染物對動物在個體水平上的影響：主要表現(xiàn)為死亡、行為改變、繁殖下降、生長和發(fā)育抑制、疾病敏感性增加、代謝率變化導(dǎo)致個體死亡對個體行為的影響對繁殖的影響對生長和發(fā)育的影響3.1污染物導(dǎo)致個體死亡衡量死亡的指標死亡率：死亡比例的大小，為評價污染物毒性大小的生物學(xué)指標不同污染物，同種生物，死亡率不同；同一污染物，不同生物，死亡率不同。50%死亡枝角類軟體動物銅5-300ug/L40-9000ug/L汞0.02-40ug/L90-2000ug/L3.1污染物導(dǎo)致個體死亡影響致死劑量的因素污染物的種類、理化性質(zhì)及作用時間生物的種類、狀態(tài)和個體差異環(huán)境因素：溫度、pH、光照、營養(yǎng)等多種污染物的綜合作用3.2污染物對個體行為的影響行為毒性（BehavioralToxicity）指一種污染物或其他因素（如溫度、光照、輻射）使得動物一種行為超過正常變化的范圍。水環(huán)境污染可影響的生物行為:回避、捕食、警惕、學(xué)習(xí)、社會行為3.2污染物對個體行為的影響回避行為的定義：

生物主動避開污染區(qū)域，遷移到清潔區(qū)域的行為回避行為的效應(yīng)：改變生態(tài)系統(tǒng)中的生物分布，打亂原有的生態(tài)平衡影響回避行為的因素：污染物種類、生物種類和狀態(tài)、環(huán)境因素3.2污染物對個體行為的影響捕食行為被破壞的效應(yīng)生物機體獲得的資源減少，生長、發(fā)育和繁殖受阻捕食行為被破壞的原因污染物影響捕食者的感官和策略系統(tǒng)污染物影響捕食者的運動系統(tǒng)污染物影響食物的消化3.2污染物對個體行為的影響警惕行為被破壞的結(jié)果容易被捕食，死亡率上升，種群數(shù)量下降對鳥類行為的影響有機磷農(nóng)藥可影響鳥的神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致鳥的平衡和協(xié)調(diào)性的損害。受污染的鳥類還可表現(xiàn)出對領(lǐng)地的失控和不能照顧后代。3.3污染物對繁殖的影響效應(yīng)：產(chǎn)卵（仔）數(shù)、孵化數(shù)、幼體存活率下降， 繁殖行為變化等水環(huán)境污染對魚類繁殖影響的位點（階段）配子合子胚胎幼體概念：環(huán)境激素（EnvironmentalEndocrineDisrupters）指具有動物和人體激素的活性，能干擾和破壞野生動物繁殖障礙、誘發(fā)人類重大疾病的天然物質(zhì)或人工合成物質(zhì)。也叫做外源性雌激素或環(huán)境內(nèi)分泌干擾物。3.3污染物對繁殖的影響3.3污染物對繁殖的影響環(huán)境激素的種類與特性天然與合成雌激素植物雌激素具有雌激素活性的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)分布廣泛的主要污染物，可導(dǎo)致野生動物的繁殖障礙通過污染飲用水，危害人類的生殖健康，誘發(fā)癌變據(jù)科學(xué)研究初步證實，目前在社會生活中對人和動物起著類似于激素作用的有害物，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)至少三百余種。常見的環(huán)境激素包括有機錫、二乙基人造雌性激素、多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)、六溴環(huán)十二烷(hexabromocyclododecane，HBCD)、二惡英(dioxin)、雙酚A（BisphenolA）與其衍生物、多氯聯(lián)苯（Polychlorinatedbiphenyls，PCB)、Methomyl、烷基酚聚氧乙烯醚（APE）、壬基酚(Nonylphenol，NP)等，另外有研究指出環(huán)境污染物中的鎘

(Cd)、鉛

(Pb)和汞(Hg)等重金屬產(chǎn)物亦為可疑的內(nèi)分泌干擾物。海水化學(xué)污染雄性魚類變性

2005年11月16日02:22現(xiàn)代快報據(jù)新華社洛杉磯11月14日電美國科學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn)，在洛杉磯附近海域捕撈的魚類出現(xiàn)了奇特的“變性”現(xiàn)象，一些雄性魚長出了卵巢甚至帶有卵子。

美國加州大學(xué)河邊分校等研究機構(gòu)14日發(fā)布的三項研究成果顯示，在洛杉磯附近橙縣海域捕撈出的大比目魚和鲆魚中，三分之二的雄性魚都產(chǎn)生了雌性魚才有的卵蛋白。生態(tài)學(xué)家施倫克說，洛杉磯周邊地區(qū)每天向附近海域排放大量污水。研究人員在海水中檢測出了幾十種類激素化學(xué)物質(zhì)。這類化學(xué)污染物能產(chǎn)生相當于雌性激素的效果，是造成海中雄性魚“雌性化”的罪魁禍首。北極熊性畸變挪威科學(xué)家對90頭北極熊進行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)：有4只幼熊既有雄性生殖器官，又有雌性生殖器官，成了兩性熊。他們以前也做過調(diào)查，雌雄同體的北極熊也偶爾見過，但沒有如此之高的比例。經(jīng)過環(huán)境檢測，他們認為這種現(xiàn)象和環(huán)境被環(huán)境激素有機氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯污染有關(guān)。北極熊和人類一樣，都處在食物鏈的上層。有機氯農(nóng)藥在海魚內(nèi)臟中積累，海豹食魚，有機氯農(nóng)藥再沉積在海豹的脂肪之內(nèi)，北極熊的主要食物又是海豹，有機氯農(nóng)藥再積累于北極熊體內(nèi)，干擾熊體的內(nèi)分泌系統(tǒng)，使生殖系統(tǒng)紊亂，產(chǎn)生熊幼崽兩性畸變。在北極熊的體內(nèi)已檢測出較高水平的有機氯化合物。報告稱長江食野生魚可致性早熟因化學(xué)污染所致

2010年8月25日，一家國際環(huán)保組織發(fā)表了24頁紙的題為《“毒”隱于江——長江魚體內(nèi)有毒有害物質(zhì)調(diào)查》的報告。調(diào)查報告顯示，在取自長江上、中、下游不同城市的鯉魚和鯰魚體內(nèi)，均測出了被稱為“環(huán)境激素”的壬基酚和辛基酚，這兩種物質(zhì)可導(dǎo)致雌性性早熟等性發(fā)育和生殖系統(tǒng)問題。

28日，記者從整篇調(diào)查報告中發(fā)現(xiàn)，該組織在來自重慶、武漢、南京以及馬鞍山四市的野生鯉魚與鯰魚體內(nèi)，檢測出了廣受國際關(guān)注的持久性有機污染物全氟辛烷磺酸，部分魚體內(nèi)還檢測出了汞、鉛和鎘等重金屬?！叭苫雍托粱邮窍礈靹?、紡織產(chǎn)品和皮革涂飾中極為常見的化學(xué)原料，屬于環(huán)境激素，即可以干擾內(nèi)分泌并影響性發(fā)育水平的內(nèi)分泌干擾素。3.4污染物對生長和發(fā)育的影響生長指示器（ScopeforGrowth，SFG）P=A-(R+U)SFG=從食物獲得的能量-(呼吸耗散的能量＋排泄耗散的能量)生長發(fā)育不良（SFG減?。┑脑駻減小R（U）增大日本海域

大量S形海魚

禍是污染所致5月27日的Science新聞專欄（ScienceNOW）詳細報導(dǎo)了北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院胡建英課題組在美國《國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上發(fā)表的研究論文。

該文章研究發(fā)現(xiàn)，我國I級保護動物、珍稀瀕危的野生中華鱘(Acipensersinensis)幼魚中出現(xiàn)了嚴重的畸形現(xiàn)象，其中眼睛缺陷發(fā)生率有1.2%，軀體畸形發(fā)生率有6.3%。通過一系列的研究，這種畸形現(xiàn)象被證實與一種廣泛應(yīng)用于船舶涂料、木材防腐的含錫化合物——三苯基錫有關(guān)?！耙恢磺嗤芤粡堊?，兩只眼睛四條腿……，兩只青蛙兩張嘴，四只眼睛八條腿……”一只青蛙八條腿？漢江怪物：

由于美軍停尸房違規(guī)向漢江中倒入大量變質(zhì)甲醛，導(dǎo)致漢江水質(zhì)受到污染，水中生物發(fā)生變異。幾年后的一天，這個變異的怪物躍出水面攻擊了周邊的人群?；瘜W(xué)品未必是危險的，那如何了解你拿到的東西是不是危險呢？兩個安全信息查詢渠道：ICSC（世界衛(wèi)生組織編寫的國際化學(xué)品安全卡片，中文網(wǎng)址）MSDS（材料安全數(shù)據(jù)表，中文網(wǎng)址）。從中可以了解不同化學(xué)品的安全性、毒性和在化工行業(yè)中的特性。第四節(jié) 污染物在種群和群落水平上的影響對生物種群的影響對生物群落的影響4.1污染物對生物種群的影響種群（Population）：一定時空中同種個體的組合，具有空間、數(shù)量和遺傳特征。污染物對生物種群的影響對種群密度的影響：增大或減小結(jié)構(gòu)和性別比例的變化：年齡結(jié)構(gòu)、種群大小、性逆轉(zhuǎn)遺傳結(jié)構(gòu)的改變：在進化過程中通過改變基因頻率以適應(yīng)環(huán)境的改變競爭關(guān)系的改變4.2污染物對生物群落的影響群落（Community）：

在一定時期內(nèi)，居住在一定區(qū)域或生境的各種生物種群構(gòu)成的有規(guī)律的結(jié)構(gòu)單元4.2污染物對生物群落的影響優(yōu)勢種：群落中優(yōu)勢度大的物種耐污種：適應(yīng)某種污染條件的物種敏感種：對環(huán)境條件變化敏感的物種污染物對群落組成和結(jié)構(gòu)的改變耐污種逐漸成為優(yōu)勢種，敏感種逐漸消失狹污性種群被廣污性種群取代污染物對種群多樣性（SpeciesDiversity）的影響敏感種絕跡，生物多樣性下降第五節(jié)污染物對生物多樣性的影響生物多樣性的概念和層次生物多樣性的分布生物多樣性的喪失滅絕的群落和種群生物學(xué)理論5.1生物多樣性的概念和層次生物多樣性(Biodiversity)生命有機體及其賴以生存的生態(tài)綜合體間的多樣性和變異性。生命有機體、生命有機體群體以及它們生存的生態(tài)綜合體之內(nèi)和之間的多樣性和變異性的總和。5.1生物多樣性的概念和層次生物多樣性的層次物種多樣性

代表物種演化的空間范圍和對特定環(huán)境的生態(tài)適應(yīng)性遺傳多樣性

種內(nèi)個體之間或種群內(nèi)個體之間的遺傳變異的總和染色體水平的多樣性：數(shù)目變異、結(jié)構(gòu)變異DNA水平的多樣性：缺失、重復(fù)、倒位、易位生態(tài)系統(tǒng)多樣性

生境（差異）、生物群落、生態(tài)過程（變化）的多樣性5.1生物多樣性的概念和層次生物多樣性的形成（起源和進化）新基因的形成基因重復(fù)、基因延長、雜種基因、基因突變新種的形成漸變式：突變自然選擇隔離爆發(fā)式：染色體畸變新生境的形成太陽與地球的物理、化學(xué)作用生物體自身的作用5.2生物多樣性的分布影響生物多樣性分布的因素緯度海拔降雨地質(zhì)年齡地質(zhì)復(fù)雜程度5.2生物多樣性的分布生物多樣性的關(guān)鍵區(qū)域熱帶雨林面積大物種豐富群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜能量和物質(zhì)流速很高海洋面積巨大特有性高生物多樣性高5.3生物多樣性的喪失物種的滅絕速度自然滅絕人為滅絕5.3生物多樣性的喪失物種的脆弱性物種受威脅等級的劃分滅絕種、瀕危種、易危種、稀有種、未定種類群滅絕種瀕危種易危種稀有種未定種總數(shù)植物384332530226749558919078無脊椎動物982212341886141355爬行類2137394132170鳥類113111671226241037哺乳類8317214137644975.3生物多樣性的喪失物種的脆弱性容易滅絕物種的特性地理分布區(qū)狹窄只有一個和少數(shù)幾個種群種群規(guī)模小需要較大生活空間體型較大種群個體數(shù)增長速率低有效擴散能力弱很少遺傳變異需要特殊生態(tài)位必須穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)長期或暫時群聚經(jīng)濟價值高5.3生物多樣性的喪失棲息地喪失和片段化對生物多樣性的影響棲息地喪失生境片段化限制生物的活動范圍邊際效應(yīng)過度開發(fā)對生物多樣性的影響5.3生物多樣性的喪失環(huán)境污染對生物多樣性的影響水體污染土壤污染空氣污染全球氣候變化溫帶氣候區(qū)向兩極遷移溫度和雨量的變化海平面上升5.3生物多樣性的喪失外來種對生物多樣性的影響島嶼上的外來種水生生境的外來種外來病害第六節(jié) 化學(xué)污染物對生物的聯(lián)合作用協(xié)同作用相加作用獨立作用拮抗作用5.1協(xié)同作用SynergisticEffect定義：

兩種或兩種以上的化學(xué)污染物同時或順序與機體接觸后，其毒性效應(yīng)遠高于它們單獨作用時所產(chǎn)生效應(yīng)的總和

1+1>25.2相加作用AdditiveEffect定義：

多種化學(xué)污染物混合所產(chǎn)生的生物學(xué)作用強度等于各成分分別作用的總和通常這些污染物的作用機制相同1＋1=25.3獨立作用IndependentEffect定義

多種化學(xué)污染物各自對機體產(chǎn)生毒性作用的機理不同，互不影響。1<1＋1<25.4拮抗作用AntagonisticEffect定義：

兩種或兩種以上的化學(xué)污染物同時或順序與機體接觸后，其中的某些成分可以干擾其它成分的生物學(xué)毒性，使混合物的總毒性低于任一單獨組分的生物學(xué)毒性1＋1<1專題：物理因素對生物體的損傷提綱電離輻射及其生物效應(yīng)紫外輻射及其生物效應(yīng)微波和射頻輻射及其生物效應(yīng)紅外輻射的生物效應(yīng)超聲波的生物效應(yīng)噪聲的生物效應(yīng)1.電離輻射及其生物效應(yīng)電離輻射具有足夠的能量以引起物質(zhì)電離的射線。射線類型α射線：帶正電，穿透力弱，電離里能力強，內(nèi)照射損傷大β射線：帶負電，穿透力較大，體內(nèi)危害次于α射線γ射線

X射線不帶電荷，穿透力很大，外照射危害大，內(nèi)照射較小1.電離輻射及其生物效應(yīng)具有環(huán)境放射性的人為來源核工業(yè)核爆炸試驗其它人為來源煤粉、煤渣、地?zé)崃黧w、醫(yī)學(xué)診斷、作物育種、科學(xué)研究……1.電離輻射及其生物效應(yīng)電離輻射的生物化學(xué)效應(yīng)核酸的輻射損傷DNA分子的損傷DNA合成的抑制DNA分解代謝增強染色質(zhì)的輻射效應(yīng)染色質(zhì)的降解組蛋白合成和磷酸化的抑制1.電離輻射及其生物效應(yīng)電離輻射的生物化學(xué)效應(yīng)細胞膜的輻射效應(yīng)對膜組分的影響對細胞膜物理化學(xué)性質(zhì)的影響對細胞器膜通透性的影響對膜結(jié)合酶活性的影響對膜受體功能的影響對膜——DNA復(fù)合物的效應(yīng)能量代謝的障礙線粒體氧化磷酸化的抑制細胞核氧化磷酸化的抑制1.電離輻射及其生物效應(yīng)電離輻射對細胞的影響殺傷細胞并影響細胞周期殺傷細胞：細胞核改變、染色體畸變、細胞器改變（線粒體最敏感）、形成多倍體及巨核型細胞影響細胞周期（阻斷或延長細胞周期）1.電離輻射及其生物效應(yīng)電離輻射對細胞的影響細胞的輻射敏感性Bergonie-Tribondeau定律敏感性與細胞增殖率和分裂率正相關(guān)敏感性與具有的細胞核分裂潛能正相關(guān)敏感性與細胞形態(tài)和功能分化程度負相關(guān)輻射敏感型細胞的分類營養(yǎng)性分裂間期細胞（各類T細胞，最敏感）分化中的分裂間期細胞（造血與生殖系統(tǒng)的，很敏感）多向性結(jié)締組織細胞（內(nèi)皮細胞、間葉細胞，中等敏感）回復(fù)性分裂后細胞（內(nèi)分泌腺細胞，不敏感）定型的分裂后細胞（神經(jīng)細胞，耐受力最高）1.電離輻射及其生物效應(yīng)電離輻射的軀體效應(yīng)電離輻射對人及動物的損傷致死效應(yīng)急性放射病骨髓型、腸型、腦型放射病電離輻射對植物的損傷低劑量電離輻射的刺激作用2.紫外輻射及其生物效應(yīng)紫外輻射污染源人造光源（溫度在2500K以上的物質(zhì)都能發(fā)射紫外輻射）氣體放電：汞燈、金屬鹵素?zé)?、氘燈、焊弧等白熾光源：鎢鹵素?zé)魺晒鉄簦簾晒夤艿然旌瞎庠矗禾蓟舻忍栞椛洌ǔ粞蹩斩醇觿。?.紫外輻射及其生物效應(yīng)紫外輻射的波段劃分UV-A320~400nm〖單獨作用時無生物學(xué)效應(yīng)】UV-B280~320nm〖極端有害】UV-C200~280nm〖未到達地面】2.紫外輻射及其生物效應(yīng)生物組織對紫外線的吸收和傳輸影響因素紫外線的波長膚色紫外輻射對軀體的損傷非隨機效應(yīng)皮膚和眼睛的急性效應(yīng)皮膚長期接受紫外輻射的效應(yīng)2.紫外輻射及其生物效應(yīng)紫外輻射對ＤＮＡ的損傷嘧啶二聚體的形成ＤＮＡ合成和復(fù)制的抑制ＤＮＡ合成的抑制受阻于二聚體的ＤＮＡ合成及其復(fù)制機理紫外輻射對蛋白質(zhì)的影響氨基酸的光化敏感性（芳香族比脂肪族敏感）酶的光化學(xué)鈍化（一級結(jié)構(gòu)敏感或三級結(jié)構(gòu)敏感）芳香族氨基酸與蛋白質(zhì)的光離解3.微波和射頻輻射及其生物效應(yīng)微波和射頻污染源電視和調(diào)頻、調(diào)幅廣播雷達輻射人造衛(wèi)星通訊系統(tǒng)其它工業(yè)、醫(yī)療、科研射頻微波設(shè)備民用設(shè)備：手機、微波爐等3.微波和射頻輻射及其生物效應(yīng)微波輻射的熱效應(yīng)熱效應(yīng)的現(xiàn)象影響因素功率密度輻射頻率與輻射源的距離輻射時間環(huán)境溫度與濕度機體表面覆蓋情況輻射的器官組織對象生物體的性別、年齡、生理狀態(tài)生物體的個體差異3.微波和射頻輻射及其生物效應(yīng)微波和射頻輻射的非熱效應(yīng)（熱外效應(yīng)）場力效應(yīng)生物體中的超導(dǎo)電性其他作用機制細胞膜的半導(dǎo)體性、諧振吸收等3.微波和射頻輻射及其生物效應(yīng)微波和射頻輻射對機體結(jié)構(gòu)與功能的影響對神經(jīng)系統(tǒng)和行為的影響對組織和細胞的損傷對血腦屏障的影響行為效應(yīng)對神經(jīng)內(nèi)分泌的影響下丘腦—垂體—腎上腺反應(yīng)下丘腦—垂體—甲狀腺反應(yīng)3.微波和射頻輻射及其生物效應(yīng)微波和射頻輻射對機體結(jié)構(gòu)與功能的影響對感覺器官結(jié)構(gòu)與功能的影響對眼睛的影響聽覺效應(yīng)對造血和免疫活性細胞系統(tǒng)的影響血細胞生成效應(yīng)免疫應(yīng)答效應(yīng)代謝效應(yīng)對生殖和發(fā)育的影響對性腺的影響對發(fā)育的影響4.紅外輻射的生物效應(yīng)對眼睛的損傷直射可引起白內(nèi)障對皮膚的損傷限于近紅外線，灼傷、血管擴張、色素沉積其他效應(yīng)呼吸道受損、阻滯神經(jīng)傳導(dǎo)、免疫反應(yīng)衰退、染色體斷裂……5.超聲波的生物效應(yīng)超聲波：超過人耳聽力上限頻率范圍的機械振動頻率高于20000赫茲的聲波，方向性好，穿透能力強，在水中傳播距離遠，可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。5.超聲波的生物效應(yīng)分子效應(yīng)純化學(xué)效應(yīng)：空化作用機械降解：ＤＮＡ斷裂對細胞的影響細胞結(jié)構(gòu)：細胞破裂、細胞膜與細胞器的變化細胞功能：抑制鞭毛運動，刺激蛋白質(zhì)合成對機體的影響對動物的致畸作用對植物組織的損傷6.噪聲的生物效應(yīng)噪聲污染的概念環(huán)境中不協(xié)調(diào)的，使人厭煩并對人類生活和生產(chǎn)有妨礙的聲音。噪聲污染源工業(yè)噪聲交通噪聲建筑施工噪聲社會生活噪聲6.噪聲的生物效應(yīng)對聽覺的影響暫時性聽覺減退（聽覺疲勞）永久性聽力損傷：耳損傷，耳聾影響因素聲級、暴露時間其他生理效應(yīng)失眠、疲勞