环境污染对生物的影响
环境污染对生物的影响
环境污染是指有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境结构和功能发生变化，对人类以及其他生物的生存和发展产生不利影响的现象。环境污染有不同的类型，按环境要素可分为大气污染、水体污染和土壤污染。
造成环境污染的污染物发生源称之为污染源。污染源又可分为工业污染源、农业污染源、交通运输污染源、生活污染源等。其中工业污染源是指在原料生产、加工过程、燃烧过程、燃烧过程、加热冷却等过程中所使用的生产设备都有可能成为工业污染源。农业污染源是指在农业生产过程中对环境造成有害影响的农田和各种农业设施。交通运输污染源是指对周围环境造成污染的交通运输设施和设备。这类污染源是运行中发出噪声引起振动、运载的有害物的泄露、汽油柴油煤油燃料燃烧等。生活污染源主要是城市化造成的，由于城市人口密集，是人类消费活动集中地。消费能源排出废气可以造成大气污染，排出的生活污水(包括粪便)可以造成水体污染，城市排出的厨房垃圾、废塑料废纸、金属、煤灰可以造成环境污染。
污染物排入环境后经过环境的迁移、分布、扩散、转化，并通过不同的途径进入生物机体。污染物进入生物机体后，经过生物体内的代谢，一些污染物被代谢成无毒的物质排出体外，另一些污染物或一些污染物的代谢产物通过在生物体内浓缩积累和放大，对生物产生不利影响。污染物对生物机体的最早作用是从生物大分子开始的，然后逐步在细胞----器官----个体---种群----群落----生态系统各个水平上反
映出来。
（1）污染物在生物化学和分子水平上的影响
①污染物对生物体酶的影响
◆污染物对酶辅助因子的影响
一些污染物能与酶的辅助因子相互作用，从而使辅助因子失活，影响到酶的活性。例如氰化物等能与细胞色素酶中的铁离子相互结合，形成稳定的络合物，而抑制细胞色素的酶活性，使其不能传递电子，则细胞内的氧化代谢过程中断，使机体不能利用氧，出现窒息性缺氧。
◆对酶活性中心的影响
污染物还能和酶的其他活性基团结合。例如，汞和砷与某些酶的活性基团结合就很牢固，从而使酶失去活性。
◆破坏酶的结构
有些污染物能取代酶分子中的某些成分，从而使酶失去活性。
◆与酶激活剂作用
有些酶需要激活剂才能表现出活性，酶激活剂往往是金属离子，凡是能与激活剂作用的污染物都能抑制酶的活性。
◆污染物与基质竞争同种酶而抑制酶的作用
污染物与底物具有相似的结构，也能和酶形成复合物。从而与底物竞争没得活性中心。
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（10－7～10－8 mol/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(lipied 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。
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。
（2）污染物在细胞和器官水平上的影响
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对细胞器的影响
◆线粒体，线粒体是细胞供能的场所。污染物可引起其结构改变，从而影响线粒体的氧化磷酸化和电子传递功能
◆光面内质网和糙面内质网，光面内质网和糙面内质网是进行激素和外源性化合物的代谢场所。糙面内质网：通过附着或解离核糖体控制蛋白质的合成。例：多种化学致癌物如黄曲霉毒素能引起核糖体脱落，导致蛋白质合成控制的改变。
（3）污染物对组织器官的影响
◆污染物对植物组织器官的影响，表现为叶面出现点、片伤害斑，造成叶、蕾、花、果实等的脱落。
◆污染物对对动物组织器官的影响相当复杂。不同的污染物有不同的差别，以重金属污染为例：铅可损害造血器官和神经系统，镉可损害肝脏、肾脏，导致骨痛病。汞主要影响动物的神经系统，
引起水俣病。
（4）污染物在个体水平上的影响
◆污染物对植物在个体水平上的影响：主要表现为生长减慢、发育受阻、失绿黄化、早衰等
◆污染物对动物在个体水平上的影响：主要表现为死亡、行为改变、繁殖下降、生长和发育抑制、疾病敏感性增加、代谢率变化。
①死亡：在一定的剂量或浓度作用下，污染物能引起动物死亡，不同污染物可引起同一种动物死亡率各不相同，同一种污染物也可导致不同种动物不同的死亡率。
②对生物行为的影响
对水生生物行为的影响：水环境污染可影响的水生生物的行为主要有：对污染物的回避行为、捕食行为、学习行为、警惕行为、社会行为。
对鸟类行为的影响：有机磷农药可影响鸟的神经系统，导致鸟的平衡和协调性的损害。受污染的鸟类还可表现出对领地的失控和不能照顾后代。
③对繁殖的影响：主要表现为：产卵数、孵化率、幼体存活率下降以及繁殖行为下降等。有机氯杀虫剂导致鸟蛋壳变薄的机理主要是钙向壳腺细胞的运输。环境中存在的一些天然物质和人工合成的环境污染物具有动物和人体激素的活性，这些物质能干扰和破坏野生动物和人内分泌功能，导致野生动物繁殖障碍，甚至能诱发重大疾病。
（5）污染物在种群和群落水平上的影响
①对生物种群的影响
污染物对种群的影响表现为：
◆种群数量的密度改变
◆结构和性别比例的变化：年龄结构、种群大小、性逆转
◆遗传结构的改变：在进化过程中通过改变基因频率以适应环
境的改变
竞争关系的改变
②对生物群落的影响
◆优势种：在群落中优势度大的即为群落优势种。
◆耐污种：是指只在某一污染条件下生存的物种。
◆敏感种：是指对环境条件变化敏感的物种。这类生物对环境
因素的适应范围比较狭窄，环境条件稍有变化即不能忍受而死亡。
◆对群落组成和结构的改变
◆对物种多样性的影响：环境污染引起物种多样性的丧失，污
染物的直接毒害作用阻碍生物的正常生长发育，使生物丧失生存和繁衍能力。由于农药的大量使用，在杀灭对农作物有害昆虫的同时，也杀灭了一些对农作物有益的昆虫。污染物也会引起生境的改变，使生物丧失了生存的环境，污染物在生态系统中的富集和积累作用，使食物链后端的生物难以存活或繁育。
（6）污染物对环境系统的影响：
①污染物会造成生态系统多样性的丧失，环境污染往往导致生境的单一化，从而造成生态系统多样性的丧失。
②生态系统复杂性降低：污染导致生态系统复杂性降低主要表现为生态系统的结构趋于简单化，食物网简化，食物链不完整，生态系统的物质循环途径减少或不畅通，能量供给渠道减少，供给程度降低，信息传递受阻。
导致生态系统复杂性降低的原因主要表现在两个方面，一是污染直接影响物种的生存和发展，从根本上影响了生态系统的结构和功能基础；二是污染大大降低了初级生产，从而使依托强大初级生产量才能建立起来的各级消费类群没有足够的物质和能量支持，生态系统的结构和功能趋于简单化。
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环境生物学
班级：2012级生科1班
姓名：秦文娟
学号：201274010234