2.1.2污染物对生物大分子的影响 污染物对生物大分子的影响主要表现在以下方面 ●干扰正常的受体——配体的相互作用 受体( receptor)是许多组织细胞膜上的大分子成分,配体 ( ligand)是生物体内的一些具有生物活性的化学物。正常情 况下,受体与配体结合形成受体一配体复合物,产生一定的 生物学效应。 ●生物膜损伤 不少环境化学物通过改变膜脂流动性,影响膜的通透性和镶 嵌蛋白质的活性,改变其结构和稳定性,从而产生生物效应 ●干扰细胞内钙稳态 正常情况下细胞内的钙浓度较低(10-7~108mo/L),细胞 外浓度较高(103molL)。各种细胞毒物,如硝基酚、过氧 化物、汞、铅等重金属离子均能干扰细胞内钙稳态,引起细 胞损伤和死亡
2.1.2 污染物对生物大分子的影响 污染物对生物大分子的影响主要表现在以下方面： ⚫ 干扰正常的受体——配体的相互作用 • 受体（receptor）是许多组织细胞膜上的大分子成分，配体 （ligand）是生物体内的一些具有生物活性的化学物。正常情 况下，受体与配体结合形成受体－配体复合物，产生一定的 生物学效应。 ⚫ 生物膜损伤 • 不少环境化学物通过改变膜脂流动性，影响膜的通透性和镶 嵌蛋白质的活性，改变其结构和稳定性，从而产生生物效应 ⚫ 干扰细胞内钙稳态 • 正常情况下细胞内的钙浓度较低（10－7～10－8mol/L），细胞 外浓度较高（103 mol/L）。各种细胞毒物，如硝基酚、过氧 化物、汞、铅等重金属离子均能干扰细胞内钙稳态，引起细 胞损伤和死亡
●干扰细胞能量的合成 ·一些环境污染物可干扰糖类的氧化,使细胞不能合成能被生 物利用的ATP,ATP使细胞生命活动得不到充足的能量供给 ●脂质过氧化( lipid peroxidation)与自由基 脂质过氧化是细胞损伤的一种特殊方式是由于产生了自由基 而引起的,正常情况下,生物体内氧化、还原和酶促反应过程中 均可产生少量自由基,一般可被体内存在的抗氧化物质(如 维生素C、维生素E)所对抗,对生物危害不大。当大量污染 物(自由基)进入机体,造成机体抗氧化作用失衡,即可发 生脂质过氧化,对生物体造成危害。 ●与生物大分子共价结合 共价结合可改变生物大分子的结构和功能,引起一系列生物 学改变,特别是与酶蛋白、脂肪、核酸等重要生物大分子共 价结合,能改变其化学结构,影响其生理功能,甚至导致变 性和细胞死亡
⚫ 干扰细胞能量的合成 • 一些环境污染物可干扰糖类的氧化，使细胞不能合成能被生 物利用的ATP，ATP使细胞生命活动得不到充足的能量供给 ⚫ 脂质过氧化(lipid peroxidation)与自由基 • 脂质过氧化是细胞损伤的一种特殊方式,是由于产生了自由基 而引起的,正常情况下,生物体内氧化、还原和酶促反应过程中， 均可产生少量自由基，一般可被体内存在的抗氧化物质（如 维生素C、维生素E）所对抗，对生物危害不大。当大量污染 物（自由基）进入机体，造成机体抗氧化作用失衡，即可发 生脂质过氧化，对生物体造成危害。 ⚫ 与生物大分子共价结合 • 共价结合可改变生物大分子的结构和功能，引起一系列生物 学改变，特别是与酶蛋白、脂肪、核酸等重要生物大分子共 价结合，能改变其化学结构，影响其生理功能，甚至导致变 性和细胞死亡
例:污染物对蛋白质的影响 污染物对蛋白质的影响主要表现在以下方面: ●导致蛋白质化学损伤:细胞膜结构及通透性改变;影 响酶的催化功能等 诱导生物机体内一些功能蛋白的产生:如应激蛋白 ( Stress proteins)和金属硫蛋白( Metallothionein)的 产生,这些蛋白质的产生可保护生物机体抵抗污染物 的损害 注:金属硫蛋白对二价金属离子具有极高的亲和力,在细胞 内起贮存必需的微量金属如Zn、Cu和结合有毒金属如Cd、Hg 的作用,它与必需金属的结合起调节这些金属在细胞内浓度 的作用,而与有毒金属结合则可以保护细胞免受金属毒性影 响
例：污染物对蛋白质的影响 污染物对蛋白质的影响主要表现在以下方面： ⚫ 导致蛋白质化学损伤：细胞膜结构及通透性改变；影 响酶的催化功能等 ⚫ 诱导生物机体内一些功能蛋白的产生：如应激蛋白 （Stress Proteins）和金属硫蛋白（Metallothionein）的 产生，这些蛋白质的产生可保护生物机体抵抗污染物 的损害。 • 注：金属硫蛋白对二价金属离子具有极高的亲和力，在细胞 内起贮存必需的微量金属如Zn、Cu和结合有毒金属如Cd、Hg 的作用，它与必需金属的结合起调节这些金属在细胞内浓度 的作用，而与有毒金属结合则可以保护细胞免受金属毒性影 响
污染物对DNA的影响 ●外源性化合物及其代谢产物能引起DNA损伤,它们与 DNA的相互作用过程有以下四个阶段: 形成DNA加合物( DNA Addcuts 发生DNA的二次修饰 DNA结构的破坏被固定 细胞分裂时,外源性化合物造成的危害可导致DNA突变及 其基因功能的改变 ●DNA加合物的形成是产生DNA损伤最早期的作用,随 后产生的最重要影响是DNA结构的改变,如碱基置换、 碱基丢失、链断裂等 ●DNA加合物作为一项生物指标来评价环境中化学污染 物的遗传毒性的研究日益受到重视
污染物对DNA的影响 ⚫ 外源性化合物及其代谢产物能引起DNA损伤，它们与 DNA的相互作用过程有以下四个阶段： • 形成DNA加合物（DNA Addcuts） • 发生DNA的二次修饰 • DNA结构的破坏被固定 • 当细胞分裂时，外源性化合物造成的危害可导致DNA突变及 其基因功能的改变 ⚫ DNA加合物的形成是产生DNA损伤最早期的作用，随 后产生的最重要影响是DNA结构的改变，如碱基置换、 碱基丢失、链断裂等。 ⚫ DNA加合物作为一项生物指标来评价环境中化学污染 物的遗传毒性的研究日益受到重视
22污染物在细胞和器官水平上的影响 2.2.1对细胞膜的影响 ●对细胞膜的影响主要表现在以下方面: 污染物引起的脂质过氧化作用导致的损伤 污染物可影响膜的离子通透性 污染物与膜上的受体结合,干扰正常的生理功能
2.2 污染物在细胞和器官水平上的影响 2.2.1 对细胞膜的影响 ⚫ 对细胞膜的影响主要表现在以下方面： • 污染物引起的脂质过氧化作用导致的损伤 • 污染物可影响膜的离子通透性 • 污染物与膜上的受体结合，干扰正常的生理功能