磁生物效应

磁生物效应
磁生物效应

一、磁场、磁疗的作用

地球是一个磁场,人类无时无刻不受地球磁场的作用与影响,地球磁场同空气、水、阳光一样是人类赖以生存不可缺少的主要素之一。人在磁场作用下,相应形成了人体自身的磁场,据测定人体的心、肺、大脑、肌肉和神经等都有不同程度的微磁场。应用磁场作用于人体治疗疾病的方法叫磁疗法。主要方式是将磁体作用于人体穴位以调整经络穴位。我国古代就有应用天然磁石治病、防病的记载,例如《神农本草经》就记载"磁石主治固痹、风湿、肢节肿痛",明代著名医学家李时珍在他所著的《本草纲目》中也将磁石列为外用药物之一,并记载磁疗"散风寒、强骨气、通关节和消肿痛"的功能。在1961年召开的第一次国际磁生物学上产生了生物磁医学这门边缘科学

现代科学研究证明:由于地球自身运动的变动,包括两极缩短、赤道拉长、板块漂移、冰山融化、海平面增高等因素,使地球的磁场强度逐渐衰减,称之为"自然衰减"。

另外,随着现代科学技术的蓬勃发展,钢筋混凝土建筑剧增,高压电网纵横交错,现代化电器的增加,汽车、电车交通工具增多,人为的对地磁场、磁力线的穿透力造成干扰破坏,称之为"自为干扰"因此造成了人体的平衡被破坏。据分析,因这种自身平衡被破坏而引起的各种疾病困扰着大约80%的现代人。大地磁场环境是现代人类健康的要素,当今人类根据生命科学原理采用高科技手段将磁场作用于保健用品中,从而在防病健身,改善人体发育等方面,取得了令人满意的效果,磁场作用于人体后,会引起哪些生物效应呢?

(1)、促进细胞新陈代谢,活化细胞,从而加速细胞内废物和有害物质排泄,平衡内分泌失调。(2)、加速血液循环,改善微循环状态。

(3)、促使炎症消退,消除炎症肿胀和疼痛。

(4)、增强和改善人体免疫功能,提高人体对疾病的抵抗能力。

(5)、消除疲劳、促进体力恢复。

(6)、镇静作用,消除失眠和精神紧张。

二、磁场的作用与机理

1、磁场虽然看不见,摸不着,但它是一种物理能量,物理治疗因素,作用到人体后,在体内引起一系列生物学反应,举个例子说:磁场作用到人体后,可以使血管扩张,血流加快,改善血液循环,可以把组织细胞需要的营养物质、氧送到全身各处的组织细胞,又可以把组织细胞的代谢废物带走,改善睡眠系统,加深睡眠延长夜间骨骼生长时间,从而达到增高的目的。

2、儿童从出生以后,是否健康,生理发育如何?智力是否发达?行为是否正常?等等,均受到家庭、学校、社会的普遍关注和倍加爱护。磁性的作用,对儿童、青少年的多动障碍、学习障碍、睡眠障碍和饮食障碍有明显的改善功效,

1).调整神经系统改善大脑功能

磁场作用,能有效地对中枢神经系统进行双向调节,使其兴奋过程和抑制过程达到相互平衡。Chollox 从实验中证实,磁场对神经系统的作用,主要是维持抑制和兴奋的平衡;磁场作用于机体时,通过电磁诱导产生电能,电流促使血液中离子数量的增加,对植物神经有调节作用;从而有效地提高睡眠质量,增强记忆力和分析能力,并对头晕、失眠、夜惊、健忘、多梦有治疗效果。儿童的大脑正处在不断发育的时期,睡眠是一种保护机制,它能促进大脑的生长发育,同时在睡眠时,脑垂体分泌了各种激素,如生长激素能促进儿童的发育成长。

2).改善微循环促进大脑血液循环

微循环是微动脉与静动脉之间的血液循环,它分布在全身各个脏器和组织间。微循环直接影响细胞组织的营养供应和代谢功能,实现血液和组织间物质交换,运送养料和氧气及排除废物(代谢废物和二氧化碳)。磁性作用对人体和局部可产生温热共振效应和磁生物效应,具有扩张血管,促进血液循环,改善微循环状态的作用,同时,它还能提高红细胞的携氧能力达7%左右。可明显地改善头颈部的血液循环,以及血管状态,促进大脑细胞的氧气和营养物质的充分供应,并加速排除新陈代谢的废物和二氧化碳,保

证大脑细胞和组织的物质基础,改善了大脑各区域的功能,促进垂体前叶分泌和释放生长激素,促使肌体生长发育,提供了一个完善的物质基础。

3).活化细胞、活化酶促进脑内代谢

人体的大脑细胞数量有大约140亿个,它们划成不同的区域,具有感觉、运动等功能。人出生后对事物的认识是从感觉.知觉开始的,即通过视、听、嗅、触、本体等感觉器官接受刺激,并将其传入大脑,经大脑分析综合,做出判断,产生应答,是儿童、青少年学习思考和分析的基本特征。酶是一种具有催化能力的特殊蛋白质,儿童、青少年的生长发育、免疫反应、神经反射、消化、吸收等,都是在酶的催化作用下进行的,即人体的一切生理活动都离不开酶的作用。磁性作用,可促进细胞与酶的代谢功能,进而增强机体的整个新陈代谢。对儿童、青少年而言,则有促进脑内代谢,促进体内RNA、DNA的合成,提高免疫功能,加速骨骼生长延长骨骼生长期。

4).增强免疫功能提高抗病能力

人体免疫系统是维护儿童、青少年健康的主要防线。磁性作用可提高免疫细胞的吞噬作用,使T‐淋巴细胞的百分率增加,并提高免疫球蛋白的含量,最终增强了机体的免疫力和抵抗力。使大脑的高级神经活动处于最佳状态,并促进儿童、青少年的成长和发育,预防疾病的发生,使他们处于身体、心理和适应社会的高境界。

三、磁对人体生物电的影响

科学研究表明:生物电、生物磁是人体内客观存在的一种特殊物质,正常人体内生物电、磁在各部位都保持一定的动态平衡。但因现代种种因素,这种平衡即被破坏而出现异常。因此,当人体内生物电、生物磁出现异常时,如外加以适当强度的磁场,作用于人体适当部位,根据"电磁感应"及磁与磁"同极相斥、异极相吸"的原理,也会使人体内处于异常状态的生物电、生物磁,产生一系列变化。

四、磁场、磁疗与长高

现代医学研究成果表明,用磁场刺激人体足部的相关穴位,特别是利用150—600G的低磁,能对人体全身的组织器官、细胞活动产生重要的影响。祖国传统中医理论也很早就将在人体足部穴位刺激作为一种外治方法。磁对人体有着不可忽视的各种作用,作用于足底的磁片产生相吸相斥的磁场,可有效促使脑垂体分泌生长激素,供给人体足够的增长微量元素。如:锌、磷、钙、赖氨酸、维生素等,可减轻腿部疲劳,增强营养物质的吸收,改善人体的睡眠质量,从而促进孩子长高。高尔美增高功能鞋便是采用这一原理,将适当强度的磁场作用于足部的几大穴位,从而使穿着者达到增高的目的。

刺激双足脑垂体的反射区能够促进垂体前叶分泌和释放生长激素,促使肌体生长发育。

中医学认为“肾主骨生髓”因此刺激足底肾反射区,涌泉穴可增强肌体新陈代谢,提高免疫功能,加速骨骼增长,延长骨骼生长期。

胃区穴加强胃肠的吸收能力,为充分生长,提供足够营养。

在小肠的反射区,配有数十种名贵中药:当归、白芍、茯苓、薄荷、地附子、蛇麻等草本药用植物精华成份;是增强消化食物和吸收营养成分的主要场所,同时具有通脉活血、消除疲劳、除臭杀菌、吸汗等功效。

睡眠穴通过弹性“动力源”按摩反射足底,刺激人体内部的各个细胞,各个生理组织系统,发挥出人体自然的生长激素,加速气血流畅改善睡眠系统,加深睡眠延长夜间骨骼生长时间。

一、磁场、磁疗的作用

地球是一个磁场,人类无时无刻不受地球磁场的作用与影响,地球磁场同空气、水、阳光一样是人类赖以生存不可缺少的主要素之一。人在磁场作用下,相应形成了人体自身的磁场,据测定人体的心、肺、大脑、肌肉和神经等都有不同程度的微磁场。应用磁场作用于人体治疗疾病的方法叫磁疗法。主要方式是将磁体作用于人体穴位以调整经络穴位。我国古代就有应用天然磁石治病、防病的记载,例如《神农本草经》就记载"磁石主治固痹、风湿、肢节肿痛",明代著名医学家李时珍在他所著的《本草纲目》中

也将磁石列为外用药物之一,并记载磁疗"散风寒、强骨气、通关节和消肿痛"的功能。在1961年召开的第一次国际磁生物学上产生了生物磁医学这门边缘科学

现代科学研究证明:由于地球自身运动的变动,包括两极缩短、赤道拉长、板块漂移、冰山融化、海平面增高等因素,使地球的磁场强度逐渐衰减,称之为"自然衰减"。

另外,随着现代科学技术的蓬勃发展,钢筋混凝土建筑剧增,高压电网纵横交错,现代化电器的增加,汽车、电车交通工具增多,人为的对地磁场、磁力线的穿透力造成干扰破坏,称之为"自为干扰"因此造成了人体的平衡被破坏。据分析,因这种自身平衡被破坏而引起的各种疾病困扰着大约80%的现代人。大地磁场环境是现代人类健康的要素,当今人类根据生命科学原理采用高科技手段将磁场作用于保健用品中,从而在防病健身,改善人体发育等方面,取得了令人满意的效果,磁场作用于人体后,会引起哪些生物效应呢?

(1)、促进细胞新陈代谢,活化细胞,从而加速细胞内废物和有害物质排泄,平衡内分泌失调。(2)、加速血液循环,改善微循环状态。

(3)、促使炎症消退,消除炎症肿胀和疼痛。

(4)、增强和改善人体免疫功能,提高人体对疾病的抵抗能力。

(5)、消除疲劳、促进体力恢复。

(6)、镇静作用,消除失眠和精神紧张。

二、磁场的作用与机理

1、磁场虽然看不见,摸不着,但它是一种物理能量,物理治疗因素,作用到人体后,在体内引起一系列生物学反应,举个例子说:磁场作用到人体后,可以使血管扩张,血流加快,改善血液循环,可以把组织细胞需要的营养物质、氧送到全身各处的组织细胞,又可以把组织细胞的代谢废物带走,改善睡眠系统,加深睡眠延长夜间骨骼生长时间,从而达到增高的目的。

2、儿童从出生以后,是否健康,生理发育如何?智力是否发达?行为是否正常?等等,均受到家庭、学校、社会的普遍关注和倍加爱护。磁性的作用,对儿童、青少年的多动障碍、学习障碍、睡眠障碍和饮食障碍有明显的改善功效,

1).调整神经系统改善大脑功能

磁场作用,能有效地对中枢神经系统进行双向调节,使其兴奋过程和抑制过程达到相互平衡。Chollox 从实验中证实,磁场对神经系统的作用,主要是维持抑制和兴奋的平衡;磁场作用于机体时,通过电磁诱导产生电能,电流促使血液中离子数量的增加,对植物神经有调节作用;从而有效地提高睡眠质量,增强记忆力和分析能力,并对头晕、失眠、夜惊、健忘、多梦有治疗效果。儿童的大脑正处在不断发育的时期,睡眠是一种保护机制,它能促进大脑的生长发育,同时在睡眠时,脑垂体分泌了各种激素,如生长激素能促进儿童的发育成长。

2).改善微循环促进大脑血液循环

微循环是微动脉与静动脉之间的血液循环,它分布在全身各个脏器和组织间。微循环直接影响细胞组织的营养供应和代谢功能,实现血液和组织间物质交换,运送养料和氧气及排除废物(代谢废物和二氧化碳)。磁性作用对人体和局部可产生温热共振效应和磁生物效应,具有扩张血管,促进血液循环,改善微循环状态的作用,同时,它还能提高红细胞的携氧能力达7%左右。可明显地改善头颈部的血液循环,以及血管状态,促进大脑细胞的氧气和营养物质的充分供应,并加速排除新陈代谢的废物和二氧化碳,保证大脑细胞和组织的物质基础,改善了大脑各区域的功能,促进垂体前叶分泌和释放生长激素,促使肌体生长发育,提供了一个完善的物质基础。

3).活化细胞、活化酶促进脑内代谢

人体的大脑细胞数量有大约140亿个,它们划成不同的区域,具有感觉、运动等功能。人出生后对事物的认识是从感觉.知觉开始的,即通过视、听、嗅、触、本体等感觉器官接受刺激,并将其传入大脑,经大脑分析综合,做出判断,产生应答,是儿童、青少年学习思考和分析的基本特征。酶是一种具有催化

能力的特殊蛋白质,儿童、青少年的生长发育、免疫反应、神经反射、消化、吸收等,都是在酶的催化作用下进行的,即人体的一切生理活动都离不开酶的作用。磁性作用,可促进细胞与酶的代谢功能,进而增强机体的整个新陈代谢。对儿童、青少年而言,则有促进脑内代谢,促进体内RNA、DNA的合成,提高免疫功能,加速骨骼生长延长骨骼生长期。

4).增强免疫功能提高抗病能力

人体免疫系统是维护儿童、青少年健康的主要防线。磁性作用可提高免疫细胞的吞噬作用,使T‐淋巴细胞的百分率增加,并提高免疫球蛋白的含量,最终增强了机体的免疫力和抵抗力。使大脑的高级神经活动处于最佳状态,并促进儿童、青少年的成长和发育,预防疾病的发生,使他们处于身体、心理和适应社会的高境界。

三、磁对人体生物电的影响

科学研究表明:生物电、生物磁是人体内客观存在的一种特殊物质,正常人体内生物电、磁在各部位都保持一定的动态平衡。但因现代种种因素,这种平衡即被破坏而出现异常。因此,当人体内生物电、生物磁出现异常时,如外加以适当强度的磁场,作用于人体适当部位,根据"电磁感应"及磁与磁"同极相斥、异极相吸"的原理,也会使人体内处于异常状态的生物电、生物磁,产生一系列变化。

四、磁场、磁疗与长高

现代医学研究成果表明,用磁场刺激人体足部的相关穴位,特别是利用150—600G的低磁,能对人体全身的组织器官、细胞活动产生重要的影响。祖国传统中医理论也很早就将在人体足部穴位刺激作为一种外治方法。磁对人体有着不可忽视的各种作用,作用于足底的磁片产生相吸相斥的磁场,可有效促使脑垂体分泌生长激素,供给人体足够的增长微量元素。如:锌、磷、钙、赖氨酸、维生素等,可减轻腿部疲劳,增强营养物质的吸收,改善人体的睡眠质量,从而促进孩子长高。高尔美增高功能鞋便是采用这一原理,将适当强度的磁场作用于足部的几大穴位,从而使穿着者达到增高的目的。

刺激双足脑垂体的反射区能够促进垂体前叶分泌和释放生长激素,促使肌体生长发育。

中医学认为“肾主骨生髓”因此刺激足底肾反射区,涌泉穴可增强肌体新陈代谢,提高免疫功能,加速骨骼增长,延长骨骼生长期。

胃区穴加强胃肠的吸收能力,为充分生长,提供足够营养。

在小肠的反射区,配有数十种名贵中药:当归、白芍、茯苓、薄荷、地附子、蛇麻等草本药用植物精华成份;是增强消化食物和吸收营养成分的主要场所,同时具有通脉活血、消除疲劳、除臭杀菌、吸汗等功效。

睡眠穴通过弹性“动力源”按摩反射足底,刺激人体内部的各个细胞,各个生理组织系统,发挥出人体自然的生长激素,加速气血流畅改善睡眠系统,加深睡眠延长夜间骨骼生长时间。

磁疗生物效应对提高人们生理有九方面功效

近半个世纪,随着生物医学的发展,磁在人体中已成为继阳光、水、空气之后的第四生命源。磁场以其特殊的形式,维持着人体的生命与代谢科学研究表明,磁疗的生物效应对改善、提高人们的生理功能,体现在如下几个方面:一、磁场对神经系统的作用:包括对中枢神经系统,周围神经系统和植物神经系统的作用。使神经系统兴奋、抑制达到平衡,使之处于和谐状态。

二、磁场对心脏功能的作用:实验及临床观察表明,一定的磁场强度对正常状态的心脏功能无影响,对病理性心脏病有一定的治疗作用,使异常的心功能有不同程度的改善。

三、磁场对血液有形成分的作用:在磁场的作用下,细胞膜外的负电荷增加,出现相互排斥运动,在血液中(尤其在微循环测定时)流速加快,这种作用在预防红细胞聚集上起到一定的效果。实验发现红细胞经过磁场作用15分钟后,体积明显增大,有益于改善组织营养状态,促进代谢。

四、磁场对血管系统的作用:磁场对血管的影响主要是对微血管。在磁场作用下,微血管扩张,血流速度加快,如原来血流呈粒流、粒线流的变为线粒流。

五、磁场对血脂的作用:在磁场作用下,胆固醇的长链变成短链,成为多结晶中心,容易被分解与代谢,或由于磁场对酶的作用,影响脂肪的合成。

六、磁场对血液流变学的作用:磁场作用于人体后,可以改善血液流变学。在应用恒定磁场的磁性保健寝具后,观察到脑血管病患者血液流变学发生了变化,病情得到了改善。在磁场作用下能降低血液粘度,其机理是在磁场作用下红细胞表面负电荷增加,相互间的静电排斥力增强,聚集性减弱,增强了红细胞的流动性,从而达到降低血粘度的作用。

七、磁场对免疫功能的作用:研究表明磁场可以提高机体免疫力,表现在淋巴细胞转化率增高,吞噬细胞数量增加,白细胞吞噬率明显增高。不同磁场强度的作用结果不同,也与人的敏感度不同有关,但长期使用恒定磁场的磁性保健寝具的人,免疫力和一般人有明显不同,抵抗力明显高于一般人,很少患感冒和流感。

八、磁场对内分泌功能的作用:研究表明磁场可以激活肾上腺功能,血浆中的11-氧皮质酮含量增加。11-氧皮质酮含量增加对甲状腺功能的调节呈双向性,甲低和甲亢经磁场作用后均逐渐恢复正常。磁场对胰岛细胞有激活作用,在糖尿病患者身上经磁场作用后病情逐渐趋于稳定。磁场对睾丸和卵巢细胞同样有激活作用。

九、磁场对酶活性的作用:磁场可以提高超氧化物歧化酶(SOD)的活性,这已在研究后得到了证实

生物学中常见化学元素及作用

生物学中常见化学元素及作用

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一、生物学中常见化学元素及作用: 1、Ca:人体缺之会患骨软化病,血液中Ca2+含量低会引起抽搐,过高则会引起肌无力。血液中的Ca2+ 具有促进血液凝固的作用,如果用柠檬酸钠或草酸钠除掉血液中的Ca2+,血液就不会发生凝固。属于 植物中不能再得用元素,一旦缺乏,幼嫩的组织会受到伤害。 2、Fe:血红蛋白的组成成分,缺乏会患缺铁性贫血。血红蛋白中的Fe是二价铁,三价铁是不能利用的。 属于植物中不能再得用元素,一旦缺乏,幼嫩的组织会受到伤害。 3、Mg:叶绿体的组成元素。很多酶的激活剂。植物缺镁时老叶易出现叶脉失绿。 4、B:促进花粉的萌发和花粉管的伸长,缺乏植物会出现花而不实。 5、I:甲状腺激素的成分,缺乏幼儿会患呆小症,成人会患地方性甲状腺肿。 6、K:血钾含量过低时,会出现心肌的自动节律异常,并导致心律失常。 7、N:N是构成叶绿素、蛋白质和核酸的必需元素。N在植物体内形成的化合物都是不稳定的或易溶于 水的,故N在植物体内可以自由移动,缺N时,幼叶可向老叶吸收N而导致老叶先黄。N是一种容易造 成水域生态系统富营养化的一种化学元素,在水域生态系统中,过多的N与P配合会造成富营养化, 在淡水生态系统中的富营养化称为“水华”,在海洋生态系统中的富营养化称为“赤潮”。动物体 内缺N,实际就是缺少氨基酸,就会影响到动物体的生长发育。 8、P:P是构成磷脂、核酸和ATP的必需元素。植物体内缺P,会影响到DNA的复制和RNA的转录, 从而影响到植物的生长发育。P还参与植物光合作用和呼吸作用中的能量传递过程,因为ATP和AD P中都含有磷酸。P也是容易造成水域生态系统富营养化的一种元素。植物缺P时老叶易出现茎叶暗 绿或呈紫红色,生育期延迟。 9、Zn:是某些酶的组成成分,也是酶的活化中心。如催化吲哚和丝氨酸合成色氨酸的酶中含有Zn, 没有Zn就不能合成吲哚乙酸。所以缺Zn引起苹果、桃等植物的小叶症和丛叶症,叶子变小,节间 缩短。 二、生物学中常用的试剂: 1、斐林试剂:成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和0.05g/ml CuSO4(乙液)。用法:将斐林试剂甲液和乙液等体 积混合,再将混合后的斐林试剂倒入待测液,水浴加热或直接加热,如待测液中存在还原糖,则呈砖红 色。 2、班氏糖定性试剂:为蓝色溶液。和葡萄糖混合后沸水浴会出现砖红色沉淀。用于尿糖的测定。 3、双缩脲试剂:成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和0.01g/mlCuSO4(乙液)。用法:向待测液中先加入 2ml甲液,摇匀,再向其中加入3~4滴乙液,摇匀。如待测中存在蛋白质,则呈现紫色。 4、苏丹Ⅲ:用法:取苏丹Ⅲ颗粒溶于95%的酒精中,摇匀。用于检测脂肪。可将脂肪染成橘黄色(被苏 丹Ⅳ染成红色)。 5、二苯胺:用于鉴定DNA。DNA遇二苯胺(沸水浴)会被染成蓝色。 6、甲基绿:用于鉴定DNA。DNA遇甲基绿(常温)会被染成蓝绿色。 7、50%的酒精溶液 8、75%的酒精溶液 9、95%的酒精溶液:冷却的体积分数为95%的酒精可用于凝集DNA 10、15%的盐酸:和95%的酒精溶液等体积混合可用于解离根尖。 11、龙胆紫溶液:(浓度为0.01g/ml或0.02g/ml)用于染色体着色,可将染色体染成紫色,通常染色3~5 分钟。(也可以用醋酸洋红染色) 12、20%的肝脏、3%的过氧化氢、3.5%的氯化铁:用于比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率。(新鲜的 肝脏中含有过氧化氢酶) 13、3%的可溶性淀粉溶液、3%的蔗糖溶液、2%的新鲜淀粉酶溶液:用于探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作 用实验。 14、碘液:用于鉴定淀粉的存在。遇淀粉变蓝。 15、丙酮:用于提取叶绿体中的色素

气候变化对生物多样性的生态效应

气候变化对生物多样性的生态效应 摘要:地球气候的变化是经常发生的,但是当前全球气候变暖是由于人类本身的各种生产活动形成的温室效应所引起。它的影响将逐渐超过气候的自然变化,成为世界气候变化的主要趋势。本文着重讨论下列几个问题:综述了全球变化的现状,讨论了全球气候变暖对生物多样性的影响机制,并从全球变暖与生物多样性之间的正反馈因果关系出发,指出生物多样性对全球气候变暖的重要价值,同时也提出了气候变化对生物多样性造成影响的应对策略。 关键词:气候变化;全球变暖;生物多样性 The ecological effect of climate change on biodiversity JIN Weilin Abstract The earth's climate change is often happens, but the current global warming is caused by human itself that the greenhouse effect is formed from all the production activities. Its influence will gradually exceed the natural climate change itself and become the main trend of the world climate change. This article emphatically discussed the following a few questions: Review the present situation of the global change, and discussed the influence mechanism of global warming on biodiversity, and based on the causal relationship of the positive feedback between global warming and the biodiversity, point out the important value of biodiversity on global climate warming, and put forward the strategies. Key Words climate change; global warming; biodiversity 全球变化是目前涉及领域广泛的生态学热点之一,它包括全球气候变化、土地利用和覆盖的变化、养分生物化学循环以及刚刚划入该领域的生物多样性丢失等方面内容。在过去很长一段时间内生物多样性的研究并不属于全球变化的范畴,而是与全球变化、生态系统的持续发展并列为全球生态学研究三大热点论题。生物多样性最近被划为全球变化领域是由于生物多样性已不是孤立的局部的现象,而是和全球变化的其他内容密不可分的:一方面全球气候等的变化会影响到全球生物多样性的变化;另一方面,生物多样性的变化也必定会影响到陆地和海洋生态系统的功能,从而影响全球气候变化、养分循环和地球化学循环。生物多样性已和全球气候变化并列为全球变化的重要内容。而全球气候变化,特别是由CO2等温室气体浓度升高引起的全球变暖对生物多样性的影响将成为今后全球变化研究的重点。1.全球变暖概况 近十多年来,世界各国已逐渐对全球变暖形成共识:地球在持续“升温”,在过去100年上升了14℃。据世界气象组织和联合国环境规划署联合组建的政府间气候变化专家委员会(IPCC)第三次评估结果显示:20世纪是过去2000年中最温暖的100年。有资料表明,近150年最暖的12年中有11年出现在过去12年中。 1.1.原因

红外线的生物学效应

红外线(Infrared rays)是太阳光线中众多不可见光线中的一种,由德国科学家霍胥尔于1800年发现,又称为红外热辐射(Infrared radiation).太阳光谱上红外线的波长大于可见光线,波长为0.75~1000μm.红外线可分为三部分,即近红外线,波长为0.75~1.50μm之间;中红外线,波长为1.50~6.0μm之间;远红外线,波长为6.0~l000μm 之间.近年来,由于检测设备的完善及研究的深入,人们对红外线的物理性能及其生物学效应有了比较全面的认识,获得了许多进展.红外线特别是远红外线已被广泛运用在医疗保健产业中,与日常生活有关的各种红外线产品也大量出现.本文在此主要对红外线的生物学效应机理及其临床应用研究的现况进行介绍. 一、红外线生物学效应的机理 红外线是一种电磁波,当它通过放射方式辐射到物体时,被物体吸收的辐射能传递给物体内的原子、分子等粒子,使这些粒子发生不规则运动,引起物体的升温作用,称为远红外线的一次效应,也称为增温效应.产生一次效应的同时,物体也随之发生其他的化学、物理等改变,这称之为物体吸收远红外线辐射后产生的二次效应,也称为继发效应. 红外线对人体皮肤、皮下组织具有强烈的穿透力.外界红外线辐射人体产生的一次效应可以使皮肤和皮下组织的温度相应增高,促进血液的循环和新陈代谢,促进人的健康[1] .红外线理疗对组织产生的热作用、消炎作用及促进再生作用已为临床所肯定,通常治疗均采用对病变部位直接照射.近红外微量照射治疗对微循环的改善效果显著,尤以微血流状态改善明显.表现为辐照后毛细血管血流速度加快,红细胞聚集现象减少,乳头下静脉丛淤血现象减轻或消失,从而对改善机体组织、重要脏器的营养、代谢、修复及功能有积极作用[2]. 红外线对人体产生二次效应的机理目前尚未完全清楚. 有学者认为远红外线可对细胞产生共振作用,主要是引起细胞内外水分子的振动,使细胞活化,发生一系列有益于健康的细胞生物化学及细胞组织化学改变[1].也有人认为波长8~14微米的远红外线可称为“生命光线”,能够显著改善人体微循环.它作用于人体水分子时可对人体内老化了的大分子团产生共振使之裂化,重新组合成较小的水分子团,在这个过程中,吸附在老化的分子团表面的污染物质得以去除,水的比重上升,附着于细胞膜表面的水分子增加,增强了细胞的活性和表面张力.由于渗透细胞膜的水分子增加,细胞内钙离子活性加强,因此增强了人体细胞的正常机能,使杀菌能力、免疫能力等均有所提高.此外,生命光线还可以使血液中不饱和脂肪酸的二重键或三重键被切断,饱和脂肪酸不容易再被氧化成血脂[过氧化脂质],减少了血管内脂质的沉积,使血管壁光滑,从而减少动脉硬化、白内障等心血管疾病或眼科疾病的发生,对人体健康起着良好的促进功效[3]. 庞小峰研究了由ATP 分子水解释放的生物能量传递的机制和特点,认为红外线对生物(包括人)所具有的生物效应和医学功能主要来自红外线的非热生物效应.1~7μm 的红外线波可以透射过皮肤到细胞上,被蛋白质分子吸收.蛋白质分子能够而且也只能吸收或发射出1~3.5μm 和5~7μm 波长的红外线,这一范围波长的红外线吸收后能导致蛋白质分子中的酰胺键的量子振动,从而可使生物能量顺利地从一处传递到另一处,使生命体处于正常状态,保持生命体的生长、发育及健康.维持生命系统正常运行的生物能量是由ATP 的水解提供的,但是,一旦ATP 分子或ATP 酶(ATP 的水解需要酶的参与) 或水不足,或者蛋白质的结构和构象改变或畸变等等原因,便可使提供的生物能量不足以引起酰胺键的正常振动或生物能量不能正常传递. 生物组织在得不到足够能量时,便不能正常生长,会诱发出各种疾病. 在这种情况下,若能用具有上述波长的红外线照射,并能被蛋白质吸收,就可以使蛋白质分子恢复正常和正常传递生物能量,从而可能使生物组织从病态恢复到正常状态,使疾病得到治疗. 在红外线医疗仪的临床试验中也证明,对生物体或人有一定医疗效果的红外线也正好是

水生植物的生态效应

水生植物的生态效应 水生植物除了直接吸收、固定、分解污染物外,通常只是间接地参与污染物的分解,通过对土壤中细菌、真菌等微生物的调控来进行环境的修复,植物在水污染控制中生态效应主要表现在以下方面。 1.1物理作用 覆盖于湿地中的水生植物,使风速在近土壤或水体表面降低,有利于水体中悬浮物的沉积,降低了沉积物质再悬浮的风险,增加了水体与植物间的接触时间,同时还可以增强底质的稳定和降低水体的浊度。此外,植物的存在削弱了光线到达水体的强度,阻碍了植物覆盖下的水体中藻类的大量繁殖,尤其是在浮萍类植物的湿地系统中比较常见。植物的存在对基质具有一定的保护作用,在温带地区的冬季,当枯死的植物残体被雪覆盖后,植物则对基质起到很好的保护膜作用,可以防止基质在冬季冻结,以维持冬季湿地系统仍具有一定的净化能力。植物对基质的水力传导性能产生一定的影响,植物的根在生长时对土壤具有干扰和疏松作用,当根死亡或腐烂后,会留下一些管型的大孔隙,在一定程度上增加了基质的水力传导性。淹没于水中的水生植物的茎和叶形成的生物膜,为大量的光合细菌、藻类和原生微生物等在植物组织上的生长提供了一定空间,埋藏于土壤中的根和根区也为微生物的活动提供了巨大的物理活动表面,植物根系也是重金属和某些有机物的沉积场所。因此,植物地上和地下的生物膜对于湿地中发生的所有微生物过程都具有重要作用。 1.2植物对污染物的吸收作用 植物的生长和繁殖离不开营养物质,水体中的相当部分的营养物被植物转化或保存在植物体内。对于不同生活型的水生植物,普遍认为漂浮植物吸收能力强于挺水植物,沉水植物最差。与木本植物相比草本植物对污水中的污染物则具有较高的去除率,如有芦苇的湿地对NH+4-N的去除率接近100%,而无芦苇时,仅为40%~75%。定期和持续地从湿地系统中收获成熟的植物,并能妥善处理收获的植物,是保证污水中的养分被有效去除和防止对水体造成二次污染的唯一途径。植物的对污水的净化作用是植物吸收和微生物综合作用的结果,植物的存在有利于硝化、反硝化细菌的生存。张鸿等研究表明,在种植水芹、凤眼莲的湿地中,硝化和反硝化细菌的数量均高于没有植物的湿地,水芹湿地的细菌数量多于凤眼莲湿地的细菌数量,但前者对氨氮的去除率却低于后者,说明人工湿地系统中对N的去除植物的吸收占主导地位。吴振斌等在进行的上、下行流的复合人工湿地系统的研究中,分别种植不同植物的湿地对COD、BOD5、TN、TP的去除效果均好于没有种植植物的对照湿地。湿地植物直接吸收和利用可利用态P,起到去P的作用,并且植物的生长状况直接影响到植物的去除效果,植物的良好长势是对P去除的保证。 1.3植物根系释放 湿地系统具有明显的缺氧环境,湿地中氧的传播速率约为陆地环境氧的传播速率的万分之一。水生植物则具有适合在缺氧条件下生存的结构与特征,包括茎肥大,茎和根的中心具有较大的组织,茎中空,具浅根系等。植物的这种特殊结构,有利于氧在其体内的传输并能传递到根区,不仅满足了植物在缺氧环境的呼吸作用,而且还可以促进根区的氧化还原反应与好氧微生物的活动。将光合作用产生的氧传递到根区,在根区的还原态的介质中形成氧化的微环境,根区有氧区域与缺氧区域的共同存在为根区的好氧、兼氧和厌氧微生物提供了各自的小生境,使不同微生物都能发挥各自的作用。氧在植物根部的释放主要取决于植物内部氧的浓度、周围基质的需氧量以及植物根壁的渗透性。植物通过吸收而在根部释放氧是由其本身的结构所决定的,植物的结构阻止了其在径向的泄露,并努力使释放到根区的氧的损失减少到最小。氧的释放率一般在根的亚顶端区域最高,并随距离根尖的增大而降低。水生植物具有对流型通气组织,其根区和根部都具有较高的内部氧的浓度,这种对流型的气体的流动明显增加了可供氧根的长度,同时还可以通过氧化和脱毒减少根部一些潜在的有害物质。除了根系可以释放氧外,根系还可以释放其它物质。一些植物的根系分泌物能杀死污水中的细菌

铜对人体及动物的生物学效应

铜对人体及动物的生物学效应 张录强(河北师范大学生物系石家庄050016) 铜是生物正常生长发育所必需的微量元素之一。1928年威斯康星大学哈特(Hart)的研究证明,由于喂饲乳汁而患贫血症的大白鼠饲料中添加铜和铁,对血红素的形成是必要的。 铜在生物体中的作用主要是参与构成体内具有特殊生理机能的物质,是多种酶系统的活化剂、辅因子或组织成分,参与和调节生物的多种生命活动过程。 1.动物对铜的吸收代谢 铜在动物饲料中多以难溶或不溶状态存在,饲料铜是以复合物的形式被小肠粘膜吸收,仅有极少部分以离子状态进入体内。研究资料表明,大部分铜是与肠粘膜内的含巯基金属蛋白和过氧化物歧化酶结合携带进入体内的,小部分铜与小分子的蛋白质和氨基酸结合转运入小肠粘膜细胞而被吸收到体内。 进入血液的铜存在于血清和血红细胞中,铜先与血清蛋白形成松散结合,在肝脏内铜再与a2-球蛋白形成牢固结合而合成铜蓝蛋白(约占成人血浆铜的95%)。血浆铜蓝蛋白与铜含量可以调节小肠粘膜对铜的吸收,二者含量的高低与存在于肠道食物中的铜维持着某种平衡关系。当血浆铜蓝蛋白和铜含量超过正常值时,肠道中的铜不吸入体内。如果这种平衡被打破,就会导致大量铜被吸收到体内,在机体蓄积产生危害。 动物体对铜的吸收还受饲料中的钼含量高低的影响。在落基山脉区域土壤中钼含量很高,水中钼含量也很高,在当地发生的一种病叫“羊缺铜症”,可通过皮下注射铜螯合物,如铜甘氨酸或日粮中含有8~11×10-7水平铜即可预防。钼干扰铜的吸收机理被认为是:钼干扰硫化物氧化酶,使动物体内硫化物增多,而导致硫化铜沉积,使铜不能为代谢所利用,造成铜缺乏。 铜在动物体内主要以结合态的形式存在,小部分呈游离态存在,机体中铜总量的50%~70%存在于肌肉与骨骼中,20%的铜贮存在肝脏中,5%~10%的铜分布于血液中,微量铜存在于酶分子中。在机体的各组织器官中,在肝、肾及脑铜浓度较高、肝组织中铜浓度最高,是铜最大的贮存器官,而且肝中铜的含量反映出对饲料铜的摄取情况,给予高铜饲料,肝中铜含量能增加数倍。 对于动物而言,食物中铜的吸收率是较低的,大约只有摄取量的5%~10%被吸收和存留,不被吸收的部分随粪排出,体内的铜又以胆汁的形式随粪排出,其他途径仅排出少量。 2.铜在动物体内的生理功能 2.1铜与铁代谢铜与铁代谢密切相关,它影响动物对铁的吸收、运输以及利用。在体内铜通过参与细胞色素氧化酶系统和血红蛋白的合成以及解除抑制铁吸收的因子,从而促进机体对铁的吸收。由肠粘膜进入血浆中的Fe2+不能直接与血浆中的运铁蛋白结合,需在铜蓝蛋白的氧化作用下由Fe2+→Fe3+后,再与运铁蛋白结合,并随运铁蛋白运送到骨髓、肝脏及全身组织。用于合成血红蛋白、肌红蛋白和含铁酶类,或在骨髓和肝脏内形成铁贮备。铜蓝蛋白还参与机体内贮存铁动员,使其迅速释放出来,并与血浆中的β1-球蛋白结合形成运铁蛋白,参与铁的运输和代谢。 铜还是血红蛋白的合成、红细胞的成熟与释放(即造血过程)的原料和调节因子,缺铜时,降低了铜对血红蛋白的催化作用,就可能导致贫血。 2.2铜参与超氧化物歧化酶和单胺氧化酶的系统的构成。主要催化弹性蛋白肽键中赖氨酸酰残基、氨基氧化脱氨为醛基,并与分子内或分子间的另一肽键的类似醇基或氨基进行醛醇缩合或醛氨缩合、而形成胶原纤维及弹性蛋白共价交联结构,使弹性纤维形成不溶性状态,从而使机体组织维持正常弹性和韧性。 2.3铜影响一些动物的生殖机能与生长发育将适量的铜盐注入孵化的鸡蛋内,雏鸡可

综述--磁场的生物学效应(以人为对象)

磁场的生物学效应(以人为对象) 摘要:磁场作用于生物体后产生一系列的生物学效应, 这种观点已被多年来的许多实脸所证实。早在1896年, 磁场对神经系统作用的研究就已被报道出来。后来, 磁场杭炎,促进骨生成,促进血管神经再生等作用相继被发现。近几十年来,关于磁场对生物体的作用,从流行病学调查到实脸室研究也都有了一定进展。如今,磁场的生物学效应研究已成为物理医学研究的热点。本文就近年来以人为对象的磁场生物学效应研究的热点与进展作一简要综述。 关键词: 磁场; 生物学效应 生物磁学是研究物质磁性和磁场与生物特性及生命活动之间相互联系相互影响的一门新兴边缘学科。随着研究的深入,磁场作用于生物的效应与机理有了新的更深刻的认识。 1 应用于生物处理的外磁场类型 不同磁场的类型及其物理参数(场强大小、均匀性、方向性、作用时间等)会导致不同的磁场生物效应。变化磁场又因频率高低不同、作用时间长短不一也会产生不同的生物效应。[1] 2 磁场基本的生物学特性 磁场能在机体内引起电动势而作用于机体,从而对生物体产生不同的生物学效应。这里所谓的生物效应包括正生物效应和负生物效应。磁场并非越大越好,也不是越小越好,而是特定的强度和作用时间会产生不同的效果,称为“窗口效应(window effect)”,而这个恰到好处的窗口是要靠不断的摸索才能找到的。

另外,生物是具有磁性的,从分子、细胞、组织器官中任一层次分析看,其体内都存在着顺磁性物质与逆磁性物质。每个生物细胞都可以看做一个微型电池,也可以看做一个微型磁极子。首先,体内存在着带电离子(表2),电荷运动产生磁场。其次,由于细胞膜内外各种离子具有不同的通透性,且分布不均匀,膜内外存在电位差,离子在细胞膜上离子通道中迁移时也会产生一定的生物电流。生物体的磁性、组成、种类、敏感性等同样会影响到生物学效应。 生物体内存在着顺磁性物质与逆磁性物质。顺磁性物质与磁场弱相吸引,在外加磁场作用下产生与外加磁场方向一致的磁场,比如脱氧血红蛋白等。逆磁性物质与磁场弱相斥,在外加磁场作用下产生与外加磁场方向相反的磁场,比如水和脂肪等。由于这种磁性,外加磁场、环境磁场和生物体内的磁场都会对生物组织和生命活动产生影响,即磁场的生物效应。 [2] 磁生物效应一般具有几个特点1)窗口性:生物体只对某一特定强度的磁场产生效应2)阈值性:磁场在某一范围内才能引起生物效应3)滞后性:生物体必须经过一段时间才能表现出相对应的磁场作用4)协同性:很弱的外加磁场能激发很强的生物响应。 3静磁场曝露限值导则(2009)国际非电离辐射防护委员会 工业用和医用静磁场技术的快速发展,导致人体静磁场曝露增加,并促进了许多对其可能产生的健康影响的科学研究。世界卫生组织(WHO)最近在环境健康准则项目(WHO 2006)中提出了关于静态电场和磁场的健康准则文献,文献包括对静场曝露生物效应的复核。[3] 1)曝露源 地球的自然静磁场约为50μT,根据地理位置不同在30~70μT间波动。较高的直流输电线下方产生的磁通密度量级为20μT。快速磁悬浮客运列车在靠近电动机处产生的磁通密度较高。然而,无论磁悬浮列车还是常规电气化列车,乘客车厢内的场强都相对较低——低于100μT,但是乘客车厢地板下的感应电机会导致车厢地板水平区域的局部磁场达几个mT(WHO 2006;ICNIRP 2008)。其他在居所和职业环境中的静磁场源包括磁夹扣和磁附件(如箱包、纽扣、磁性的项链和手链、磁性腰带、磁性玩具等中的)中的小型永磁体产生的局部静态场超过0.5 mT。 在磁共振过程中,磁通密度通常为0.15~3T,且曝露时间限制在1小时以内,但也可能会持续数个小时(Gowland 2005)。这类医疗过程同样会增加职业曝露,尤其是对医疗专业人士(外科医生、放射科医师、护士和技术人员)而言。在医疗专业人员必须非常近距离处理病人的紧急情况下,工作人员遭受的曝露也会增加。此外,当移动病人进/出MR系统时,工作人员也会遭受短时间的曝露。最后,参与制造或维修此类MR系统的工作人员也会职业性地曝露于高静磁场中。 诸如热核反应堆、磁流体动力系统、超导发电机等高能技术也会产生强场。在研究机构使用的气泡室、粒子加速器、超导光谱仪、同位素分离装置等设备的周围,也会出现高磁通

河流的生态功能及水文变化的生物学效应(一)

河流的生态功能及水文变化的生物学效应(一) 摘要:大坝建设对生态环境的影响是近来讨论的热点问题,学者和公众对于大坝建设对景观多样性、文化多样性、生物多样性的(生态系统、物种、基因)影响“存在性”基本认可,但对影响“程度”认知相差甚远!争论体现了:开发与环境保护协调发展的“度”的衡量,日益高涨的环保意识与不明确的生态环境保护目标的矛盾,以及由于目前理论与现状资料缺乏导致的大坝建设的“真实生态影响”难以......关键词:河流生态功能水文变化生物学大坝建设对生态环境的影响是近来讨论的热点问题,学者和公众对于大坝建设对景观多样性、文化多样性、生物多样性的(生态系统、物种、基因)影响“存在性”基本认可,但对影响“程度”认知相差甚远!争论体现了:开发与环境保护协调发展的“度”的衡量,日益高涨的环保意识与不明确的生态环境保护目标的矛盾,以及由于目前理论与现状资料缺乏导致的大坝建设的“真实生态影响”难以搞清等问题。 淹没、阻隔、径流调节变化对生态环境的影响是大坝建设关注的主要问题,如何评价这些影响并提出缓减措施,是未来水利水电建设必须解决的问题,认识河流的生态结构与功能是评价的基础。基于这一认识,本文概要介绍河流生态功能与水文过程的生态效应,以期对水利水电工程建设的生态环境保护提供借鉴。一、河流的生态结构河流是一个完整的连续体,上下游、左右岸构成一个完整的体系,连通性是评判河道或缀块区域空间连续性的依据。高度连通性的河流对物质和能量的循环流动以及动物和植物的运动等非常重要。 从横向上讲,河流宽度指横跨河流及其临近的植被覆盖地带的横向距离。影响宽度的因素有:边缘条件、群落构成、环境梯度以及能够影响临近生态系统的扰乱活动(包括人为活动)。连通性和宽度构成了河流生态系统的重要结构特征。二、河流生态功能河流的生态功能包括:栖息地功能、过滤作用、屏蔽作用、通道作用、源汇功能等方面。1生态功能-栖息地功能栖息地是植物和动物(包括人类)能够正常的生活、生长、觅食、繁殖以及进行生命循环周期中其它的重要组成部分的区域。栖息地为生物和生物群落提供生命所必需的一些要素比如空间、食物、水源以及庇护所等。河道通常会为很多物种提供非常适合生存的条件,它们利用河道来进行生活、觅食、饮水、繁殖以及形成重要的生物群落。 河道一般包括两种基本类型的栖息地结构:内部栖息地和边缘栖息地。内部栖息地相对来说是更稳定的环境,生态系统可能会在较长的时期仍然保持着相对稳定的状态。边缘地区是两个不同的生态系统之间相互作用的重要地带。边缘栖息地处于高度变化的环境梯度之中。边缘栖息地中会比内部栖息地环境中有着更多样的物种构成和个体数量。边缘地区相当于对其内部地区起到了过滤器的作用。边缘地区也是维持着大量动物和植物群系变化多样的地区。栖息地功能作用很大程度上受到连通性和宽度的影响。在河道范围内连通性的提高和宽度的增加通常会提高该河道作为栖息地的价值。河流流域内的地形和环境梯度(例如土壤湿度、太阳辐射和沉积物的逐渐变化)会引起植物和动物群落的变化。宽阔的、互相连接的,并且具有多样的本土植物群落的河道是良好的栖息地条件,通常会发现比在那些狭窄的、性质都相似的并且高度分散的河道内存在着更多的生物物种2通道作用通道功能作用是指河道系统可以作为能量、物质和生物流动的通路。河道由水体流动形成,又为收集和转运河水和沉积物服务。还有很多其它物质和生物群系通过该系统进行移动。 河道既可以作为横向通道也可以作为纵向通道,生物和非生物物质向各个方向移动和运动。有机物物质和营养成分从高处漫滩流入低洼的漫滩而进入河道系统内的溪流,从而影响到无脊椎动物和鱼类的食物供给。对于迁徙性野生动物和运动频繁的野生动物来说,河道既是栖息地同时又是通道。生物的迁徙促进了水生动物与水域发生相互作用(例如:鲑鱼溯河产卵的迁移活动。产卵期间溯河到达河流系统上游地段的那些产卵的和垂死的大量成熟鱼种为河流提供了营养物质输入和促进生物量的增加。因此,连通性对于水生物种的移动是非常重要的,同时河流上游源头地区从海洋中获得营养物质)。

第五章 生物对长期污染的生态效应与适应进化

第五章生物对长期污染的生态效应与适应进化 一、名词解释 1.内环境的变化:污染引起生物的生理变化,称为内环境的变化 2.外环境的变化:污染引起的“自然”环境的改变,称为外环境的变化 3.前适应:我们把生物在没有接受污染以前具有的性状特征在污染环境中也适 应的现象,叫做前适应 4.消极的生理适应性反应:指有些生物在污染条件下,能够暂时减弱或停止部 分生理代谢活动,在污染停止或降低时,再行正常的生理活动。 5.积极的生理适应性反应:在污染条件下,不少生物通过继续保持较高的代谢 活力,积极地适应污染。 6.大进化:种以上的进化叫做大进化 7.微进化:种以下的进化叫做微进化 8.椒花峨的工业黑化现象:在工业革命以前,在英国的曼切斯特,椒花蛾主要 的体色为浅色,很少有黑色个体;但随工业革命发展进行到20世纪60年代,黑色型的频率大大上升,出现在所有工业地区。 二.填空题 1.我们根据联合国环境规划署(UNEP)生物多样性公约普遍认同的生物多样性 3个层次,分别为__遗传_______、_____物种________和___生态系统____层次。 2.污染引起的生物生理性适应性反应有两个方面即__形态结构上的适应性 ______反应__生理上的适应性____反应。 3.遗传上的适应性反应表现在两个反面,一是_已有遗传基因库的减小_______ 的变化,二是__新的遗传变异来源的降低____________的变化。 三、判断题: 1.不同生态区域的自然种群间出现了高强度的选择响应,种群规模大幅度地减 小,伴随敏感种群或物种的消失,表现为遗传水平效应级别为中。(×)2.遗传漂变只在很小的范围内存在。因少量敏感物种或个体的消失,减小了局 部区域的遗传多样性水平,但对整体多样性水平没有大的影响。表现为遗传水平效应级别中。(√)

我国空气离子生物学效应的研究综述

我国空气离子生物学效应的研究综述 空气离子作为物质体而存在它对机体产生良好的生物效应用大气压电离四级质谱仪对空气离子进行分析其主要成份为 NO-2NO2H2O a,CO-n HNO2 (H2O)n,HC-2HNO2 (H2O)a,NO-2HNO2 (H2O)a, 当气压小于大气压时由电晕放电产生的负离子是NO-2H2O a,CO-3(H2O)a,NO-2(H2O)a;由射线产生的负离子是O-2(H2O)a,空气离子成份取决于气压离子漂移时间湿度和电场强度与气压比值E/P 一对生物体酶的影响 1单胺氧化本酶MAO主要存在肝肾脑细胞线料体内MAO的氧化脱氨基作用使用5-HT变为5-HIAA因而使游离的5-HT减少负离子促进MAO活性而正离子相反抑制其活性烧伤病人5-HIAA增多反映游离5-HT增多用负离子治疗烧伤病人疼痛减轻创面愈合快是由于负离子促进MAO活性使5-HT转化为5-HIAA的缘故用CS2染毒家兔兔血清肺脑组织中MAO活性降低吸入负离子可恢复其血清肺脑组织中MAO活性2细胞色素氧化酶Cyto-o负离子能促进Cyto-o活性加速细胞色素C的氧化还原作用使琥珀酸转化为延胡索酸负离子使应激后处于抑制的大鼠肝线粒体细胞色素氧化酶活性迅速恢复到正常水平3过氧化物酶pero与过氧化氢酶peroH参与体内氧化毒性产物H2O2的分解H2O2是具有强毒性羟自由(OH-)的前身因此这二种酶视为自由基清除剂对维持正常机体健康起重要作用负离子促进Pero及PeroH的合成4超氧化物歧化酶 SOD是O- 2自由基清除剂对于抗辐射损伤防治肿痛抗衰老抗类症等起重要作用 小暴露负离子7.5×104个/cm3 7天每天8个小时测定肺肝脑心的SOD活性结果都明显增强对小鼠暴露负离子15天每天4小时离子浓度4108个/cm3血中SOD 活性高于对照组419.5>334.5u/ml大鼠暴露负离子6.5-8.5×106个/cm3 230每天4小时结果大鼠红细胞及肝脏SOD活性大大增强血浆MDA丙二醛降低表示LPO脂质过氧化物减弱负离子参与SOD的诱导或通过呼吸链上的Cyto-o及Pero并促使氧化磷酸化 偶联更加紧密从而使O-2等自由减少保护了SOD继而使LPO减弱MDA减少MDA 是自由基导致LPO的终产物反映脂质过氧化损伤程度SOD MDA与炎症衰老肿瘤动脉粥样硬化工业中毒等密切相关提示负离子增强SOD活性降低MDA含量可能是负离子防治疾病的机理总之负离子所影响的酶很多但大部分均与生物氧化能量代谢生长发育抗衰老抗肿瘤抗炎症有关自由基换伤有关在酶活性受到其它因柴油干扰时负离子有调节其它活性的作用对正常机体内酶的影响似乎不明显 二缺氧反应 实验在低压氧舱中模拟进行小鼠暴露无遗负离子5-7104个/cm3, 在1000m高度急性缺氧条件下存活率和存活时间明显提高和延长3000m 高度缺氧条件下游泳耐力增强游泳时间延长长时间吸入负离子可加强急性缺氧条件下小鼠血中5-HT代谢使高水平5-HT超于正常人吸入高浓度负离子处于4000m高度缺氧的人体功能呈现善与提高趋势在7500m高度急性缺氧时可使有效意识时间延长因此负离子可作为飞行和高原特殊条件下医学保健新方法噪声性耳聋与缺氧有关负离子有增进内耳供氧提高听力的效应19只雄豚鼠观察负离子对其正常听域改变的生物效应另选26只分吸离子与对照组观察负离子对听觉保护作用处理8天后进行急性噪声暴露1小时用听觉电生物方法及微机电脑信息处理系统测试两组皮层反应域听阈结果吸入负离子后听阈平均降低 3.9dB(P<0.01)负离子有提高听力的效应预防性吸入3106个cm3三天每天3小时对急性暴露后的听力恢复比对照组快到第2天即恢复正常空气负离子改善内耳血流增进供氧和有氧能量代谢减轻内耳细胞疲劳

生物学中常见化学元素及作用

一、生物学中常见化学元素及作用: 1、Ca:人体缺之会患骨软化病,血液中Ca2+含量低会引起抽搐,过高则会引起肌无力。血液中的Ca2+ 具有促进血液凝固的作用,如果用柠檬酸钠或草酸钠除掉血液中的Ca2+,血液就不会发生凝固。属于 植物中不能再得用元素,一旦缺乏,幼嫩的组织会受到伤害。 2、Fe:血红蛋白的组成成分,缺乏会患缺铁性贫血。血红蛋白中的Fe是二价铁,三价铁是不能利用的。 属于植物中不能再得用元素,一旦缺乏,幼嫩的组织会受到伤害。 3、Mg:叶绿体的组成元素。很多酶的激活剂。植物缺镁时老叶易出现叶脉失绿。 4、B:促进花粉的萌发和花粉管的伸长,缺乏植物会出现花而不实。 5、I:甲状腺激素的成分,缺乏幼儿会患呆小症,成人会患地方性甲状腺肿。 6、K:血钾含量过低时,会出现心肌的自动节律异常,并导致心律失常。 7、N:N是构成叶绿素、蛋白质和核酸的必需元素。N在植物体内形成的化合物都是不稳定的或易溶于 水的,故N在植物体内可以自由移动,缺N时,幼叶可向老叶吸收N而导致老叶先黄。N是一种容易 造成水域生态系统富营养化的一种化学元素,在水域生态系统中,过多的N与P配合会造成富营养 化,在淡水生态系统中的富营养化称为“水华”,在海洋生态系统中的富营养化称为“赤潮”。动 物体内缺N,实际就是缺少氨基酸,就会影响到动物体的生长发育。 8、P:P是构成磷脂、核酸和ATP的必需元素。植物体内缺P,会影响到DNA的复制和RNA的转录,从 而影响到植物的生长发育。P还参与植物光合作用和呼吸作用中的能量传递过程,因为ATP和ADP中 都含有磷酸。P也是容易造成水域生态系统富营养化的一种元素。植物缺P时老叶易出现茎叶暗绿或 呈紫红色,生育期延迟。 9、Zn:是某些酶的组成成分,也是酶的活化中心。如催化吲哚和丝氨酸合成色氨酸的酶中含有Zn,没 有Zn就不能合成吲哚乙酸。所以缺Zn引起苹果、桃等植物的小叶症和丛叶症,叶子变小,节间缩 短。 二、生物学中常用的试剂: 1、斐林试剂:成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和0.05g/ml CuSO4(乙液)。用法:将斐林试剂甲液和乙液等体 积混合,再将混合后的斐林试剂倒入待测液,水浴加热或直接加热,如待测液中存在还原糖,则呈 砖红色。 2、班氏糖定性试剂:为蓝色溶液。和葡萄糖混合后沸水浴会出现砖红色沉淀。用于尿糖的测定。 3、双缩脲试剂:成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和0.01g/ml CuSO4(乙液)。用法:向待测液中先加入2ml甲 液,摇匀,再向其中加入3~4滴乙液,摇匀。如待测中存在蛋白质,则呈现紫色。 4、苏丹Ⅲ:用法:取苏丹Ⅲ颗粒溶于95%的酒精中,摇匀。用于检测脂肪。可将脂肪染成橘黄色(被苏 丹Ⅳ染成红色)。 5、二苯胺:用于鉴定DNA。DNA遇二苯胺(沸水浴)会被染成蓝色。 6、甲基绿:用于鉴定DNA。DNA遇甲基绿(常温)会被染成蓝绿色。 7、50%的酒精溶液 8、75%的酒精溶液 9、95%的酒精溶液:冷却的体积分数为95%的酒精可用于凝集DNA 10、15%的盐酸:和95%的酒精溶液等体积混合可用于解离根尖。 11、龙胆紫溶液:(浓度为0.01g/ml或0.02g/ml)用于染色体着色,可将染色体染成紫色,通常染色3~5 分钟。(也可以用醋酸洋红染色) 12、20%的肝脏、3%的过氧化氢、3.5%的氯化铁:用于比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率。(新鲜的 肝脏中含有过氧化氢酶) 13、3%的可溶性淀粉溶液、3%的蔗糖溶液、2%的新鲜淀粉酶溶液:用于探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的 作用实验。 14、碘液:用于鉴定淀粉的存在。遇淀粉变蓝。

砷的化学性质和生物学效应

砷的化学性质和生物学效应 2012级药学3班刘圣均 1210307312 一、砷的化学性质 1、砷单质 砷单质很活泼,在空气中加热至约200℃时,会发出光亮,于400℃时,会有一种带蓝色的火焰燃烧,并形成白色的三氧化二砷烟。金属砷易与氟和氧化合,在加热情况亦与大多数金属和非金属发生反应。不溶于水,溶于硝酸和王水,也能溶解于强碱,生成砷酸盐。 砷可区分为有机砷及无机砷,其中以无机砷毒性强。另外有机砷及无机砷中又分别分为三价砷(三氧化二砷)及五价砷(NaAsO3),在生物体内砷价数可互相转变。 2、砷的化合物 最常见的化合物为砷的氢化物或称胂、五氧化二砷和三氧化二砷,及其对应的水化物-砷酸和亚砷酸。砒霜分子式是是三价砷,亚砷的氧化物。一些重要的生物砷化合物:一甲基胂,二甲基胂,三甲基胂,甲基胂酸,二甲基次胂酸。 二、关于砷的毒性 单质砷无毒性,砷化合物均有毒性。其中三价砷比五价砷毒性大,约为60倍;有机砷与无机砷毒性相似。 毒理:三价砷会抑制含-SH的酵素,五价砷会在许多生化反应中与磷酸竞争,因为键结的不稳定,很快会水解而导致高能键(如ATP)的消失。氢化砷被吸入之后会很快与红血球结合并造成不可逆的细胞膜破坏。低浓度时氢化砷会造成溶血,高浓度时则会造成多器官的细胞毒性。 对各个系统的毒性: 肠胃道、肝脏、肾脏毒性:肠胃道症状通常是在食入砷或经由其它途径大量吸收砷之后发生。肠胃道血管的通透率增加,造成体液的流失以及低血压。肠胃道的黏膜可能会进一步发炎、坏死造成胃穿孔、出血性肠胃炎、带血腹泻。砷的暴露会观察到肝脏酵素的上升。慢性砷食入可能会造成非肝硬化引起的门脉高血压。急性且大量砷暴露除了其它毒性可能也会发现急性肾小管坏死,肾丝球坏死而发生蛋白尿。 心血管系统毒性:因自杀而食入大量砷的人会因为全身血管的破坏,造成血管扩张,大量体液渗出,进而血压过低或休克,过一段时间后可能会发现心肌病变,在心电图上可以观察到QRS 较宽,QT interval较长,ST段下降,T波变的平缓,及非典型的多发性心室频脉。至于流行病学研究显示慢性砷暴露会造成血管痉挛及周边血液供应不足,进而造成四肢的坏疽,或称为乌脚病,在台湾饮用水含量为10-1820ppb 的一些地区曾有此疾病盛行。 神经系统毒性:砷在急性中毒24~72小时或慢性中毒时常会发生周边神经轴突的伤害,主要是末端的感觉运动神经,异常部位为类似手套或袜子的分布。中等程度的砷中毒在早期

微量元素与健康基本完整版.doc

绪 论 绪论 样本的采集:固体(头发、指甲),液体(血液、尿液),组织器官,蛋白质 尿中微量元素的检测:选晨尿中段的尿进行检测 样本的预处理:稀释法,高温消化法,微波消化法 样本的检测方法:1 当辐射照射到物质上 的电化学性质改变,反应出来的某种信号(电压、电流、电阻、电量等)强度变化,确定待测物质含量的分析方法。 3、原子吸收光谱法——原子吸收光谐法又称为原于吸收分光光度法(atomic abmrption spectrometry,AAS)是目前测定微量元素使用最广泛的方法之一。其基本原理为,光源发射的待测元素的特征辐射通过样品蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子所吸收,未被吸收的部分透射过去,根据辐射强度的减弱程度可求得样品中待测元素的含量。根据被测元素的原子化方式的不同,分为火焰原子吸收光谱法、非火焰原子吸收光谱法和低温原子化法。 微量元素:是指含量小于体重0.01%,每人每日需要量在lOOmg以下的元素,仅占人体元素总量的0.05%,包括铁、铜、锌、锰、钼、钴、钒、镍、铬、锡、氟、碘、硒、硅、砷、硼、锶、锂、锗、铝、钡、铊、铅、镉、汞以及稀土元素等数十种 常量元素:是指含量小于体重0.01%,每人每日需要量在lOOmg以下的元素,仅占人体元素总量的0.05%,包括铁、铜、锌、锰、钼、钴、钒、镍、铬、锡、氟、碘、硒、硅、砷、硼、锶、锂、锗、铝、钡、铊、铅、镉、汞以及稀土元素等数十种 微量元素的分类:必须微量元素,非必须微量元素,无毒微量元素,有毒微量元素。 必须微量元素:(定义)在人体或高等动物体内构成细胞或体液的特定生理成分,具有明显营养作用,人体生理过程中必不可少,缺乏该元素后产生特征性生化紊乱、病理变化及疾病,补充该元素能纠正特征性病理变化或治愈,称为必需微量元素。它们是铁、铜、锌、锰、铬、钼、钴、钒、镍、锡、氟、碘、硒、硅。(效用)是维持机体很多具有特殊生理效用酶系的重要成分或激活剂,在维持机体的生长发育、遗传、新陈代谢、能量转换等方面发挥极其重要的作用 非必须微量元素: 无毒微量元素:凡未发现有营养作用,又无明显毒害作用的元素,称为无毒微量元素,如钡、钛、铌、锆等 有毒微量元素:凡无营养作用,人体又对其缺乏精密调节机制,且在体内具有蓄积倾向和明显毒害作用的微量元素归入此类,例如铅、汞、镉、铊、铝、锑 微量元素的分布 地表环境:指在太阳辐射参与下包括地球表面由岩石、空气、水体、土壤和生物组成的一层复杂的物质体系。 生物圈及其构成:是指地球上有生命的部分。包括水圈、岩石圈、大气圈 地球化学背景:自然界中物质含量的自然水平称为地球化学背景 地球化学异常:某种化学元素的含量与地球背景有重大偏离称为地球化学异常。(分类)岩石化学异常、土壤化学异常、水化学异常、大气(空气)化学异常、植物化学异常和动物化学异常。 气溶胶:空气中的固体和液体颗粒被称为气溶胶 微量元素的地质背景: 原始迁移:由于水与岩石的相互作用,在一定的水文地球化学条件下造成岩石(包括其形成的土壤)中的元素向天然水中迁移,使得水中相对富集这些元素的过程称原始迁移。 二次迁移:指在—定条件下,水中的元素向岩石中迁移,岩石中相对富集了这些元素(即所谓沉淀),造成水中这些元素的相对贫化的过程。 影响微量元素迁移的因素:(内在)与微量元素迁移有关的内在因素包括原子的热力性质(键性)、原子和离子的引力性质、元素的理化性质。(外部)气候条件、地质条件、pH条件、氧化还原条件、有机物的浓度和水交替条件等均影响着微量元素的迁移。 水文地球化学垒:指在地壳层的很短距离内,元素的迁移能力急剧降低,水文地球化学条件明显改变,从而引起元素浓集的地段。 水文地球化学垒的种类:可分为吸附垒、酸性—碱性垒、氧化—还原垒、蒸发垒和机械垒。 生物学效应 微量元素的吸收及其影响因素:(途径)微量元素可通过呼吸道、消化道、皮肤黏膜进人体内。例如钴可经消化道和呼吸道进入人体;锰、钒、硅、镍等在职业暴露情况下通过呼吸道进入人体,但其生物学效应可能与消化道吸收有所不同;(影响因素)胃肠道内的pH,机体内环境稳定性调节,微量元素的理化性状,膳食结构和成分,微量元素间的相互作用。 微量元素的生理学效用:微量元素通过参与体内的新陈代谢、生理、生化反应、能量转换等过程,在机体的生命活动中发挥重要作用。突出的特点是微量元素对生命过程的必需性。机体的需要量很小,但作用极大。(一)构成酶和酶的激活剂(二)调控自由基水平及抗氧化作用(三)参与激素及其辅助因子的合成(四)构成体内重要的载体和电子传递系统(五)对金属硫蛋白基因表达的调控(六)微量元素与细胞凋亡(七)对感官效用的作用 微量元素的健康效应:(一)微量元素与机体的生长发育(二)微量元素与生殖(三)微量元素与中枢神经发育(四)微量元素与免疫(五)微量元素与衰老(六)微量元素与癌发生自由基:(定义)生物体内的自由基是指含有一个或多个未配对电子的任何分子或离子。(特点)自由基的配合特点是具有顺磁性、化学反应性极强、作用半径小、生物半减期极短。(危害)自由基可进攻生物膜,使膜上的不饱和脂肪酸产生有害的脂质过氧化物,改变膜的结构和稳定性影响其效用。 金属硫蛋白有哪些生理学效用:一、清除体内自由基、防止基体衰老二、解除重金属的毒性三、参与体内微量元素的代谢:四、增强机体对各种不良状态的适应能力五、锌元素的贮存库:六、防止细胞癌变 铜:铜蓝蛋白的生理学效用:1,参与铜的转运2.铜蓝蛋白作为铁氧化酶,参与铁的代谢及铁的生物学效用的发挥3.铜蓝蛋白有清除O2-自由基的能力 铜:(铜缺乏的临床表现为)①生长发育停滞,瘦小羸弱。②毛发退色、稀疏,不能耐受阳光照射。③面无表情,反应迟钝,精神、运动系统发育迟缓,肌张力低下。④脂溢性皮炎,浅表静脉扩张。 ⑤骨骼发育障碍,因缺铜后骨质中胶原纤维合成受损,表现为骨骼缺损、骨质疏松,长骨和肋骨易骨折,X线检查可见长骨端部张开,干骺分离,形成杯状凹陷,伴有骨刺形成和骨膜增生。⑥中性粒细胞减少。⑦小细胞低色素性贫血。⑧肝、脾肿大。⑨血清白蛋白、丁球蛋白、血清铁降低,血清铜及CP含量减少。⑩免疫力低下,易患呼吸道感染。(铜与疾病)铜为人体必需微量元素,为血浆铜蓝蛋白、超氧化物歧化酶、细胞色素c氧化酶等的构成要素,对造血系统、中枢神经系统的发育,对骨骼及结缔组织的形成具有重要作用。1912年,Wilson报道的、现在称之为Wilson即肝豆状核变性病的疾病,以及1962年Menkes即卷发综合征报道的Menkes病均为人的先天性铜代谢异常疾患。Cordano等于1964年首先报道了儿童营养不良引起的典型铜缺乏病例。 辛(辛在机体生长发育过程中起到点的生理学作用)(一)锌与蛋白、核酸的代谢——锌在体内几乎都是以Zn2+形式结合于细胞蛋白而存在,与多肽内或多肽之间交联,修饰三级蛋白结构及效用,在细胞内代谢中起中心作用。 (二)锌与维生素A、D——锌参与维生素A还原酶及视黄醛结合蛋白的合成,视网膜和肝脏中的维生素A还原酶(一种含锌的醇脱氢酶)积极参与视黄醛的合成和变构,锌可通过增强视网膜上视黄醇脱氢酶的活性,使视黄醛再生或直接作用于视网膜神经细胞上。(三)锌与胎儿的发育。四)锌与脑效用——锌在脑中主要存在于杏仁核、脉络丛、海马回、松果体和血管中,结合于生物膜成分上,是脑组织细胞膜稳定的一个重要因素,它通过抑制γ-氨基丁酸合成酶的活性和活化该辅酶对脑效用起双向调节作用。五)锌与味觉——味蕾和味觉蛋白中含有锌,且含锌的碱性磷酸酶也分布于动物的味蕾中。味觉素(gustin)是一种与味觉有关的蛋白质,有营养和促使味蕾生长的作用,它可作为介质影响味觉和食欲。七、维持正常的生殖效用---锌影响性腺发育。人体缺锌可影响脑垂体释放促性腺激素,使性成熟延迟,性腺效用减退。缺锌特殊病 1.伊朗村病2.肠病性肢皮炎锌与相关疾病的关系锌与人体多个系统的疾病有密切联系,如:心血管系统、造血系统、内分泌系统、泌尿系统、消化系统、免疫系统、生殖系统、神经系统等,直接影响遗传、生长发育及衰老。锌缺乏症常见的病因为:①食物含锌量低。②不良的饮食习惯和医源性供锌不足。③锌吸收障碍。④锌排出过多,如肾病变、肝硬化、透析等。⑤生理或病理需锌量增加。临床表现人类锌缺乏症是一种或多种锌的生物学效用降低的结果,组织锌含量无明显减少。首先的反应是生长缓慢,而后会出现皮炎、腹泻、脱发、视力下降甚至死亡等多种临床并发症。常见缺锌症的临床表现见表8-10。发现缺锌时,必须查出原因才能对因治疗。锌相关疾病的防治原则(一)合理选择食物,保证摄入足够的锌(二)在重视锌营养的同时,应该考虑微量元素之间的平衡营养(三)注意在生理或病理需锌增加的时期及时补锌(四)锌缺乏症的治疗铝:铝的毒性作用:(一)铝的神经毒性作用——这种脑病的特点是猫的学习记忆效用改变,而对视力或辨别力影响不明显。这说明铝是有选择性地损害执行学习记忆效用的神经元区域。随后

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