《生命必需元素》PPT課件

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1、生命必需元素、輕微有毒元素和有毒元素周期IAIIAIIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIBIIIAIVAVAVIAVIIA01HHe2LiBeBCNOFNe3NaMgAlSiPSClAr4KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr5RbSrYZrNbMoTcRuRhPoAgCdInSnSbTeIXe6CsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn7FrRaAcRfHa鑭系CePrNdPmSmEuGdTdDyHoErTmYbLu錒系ThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr紅色：致癌金屬；藍色：促癌金屬；下劃

2、線：胎盤通透性；斜體：致畸性；粗體：胎兒致死性。綠色背景：生命必需元素；深藍色背景：對某種生物機能有輕微毒害作用的元素；粉色背景：生物有毒元素。金屬解毒途徑A類途徑：涉及細胞內(nèi)鈣、鎂沉淀作用；B類途徑：伴隨與含硫配體有親和力的金屬，如銅、鎘，形成細小顆粒；C類途徑：在等腳類動物和蜘蛛體內(nèi)獨有的廢棄鐵的累積，形成細小顆粒。然后，排泄進入消化系統(tǒng)內(nèi)腔，再經(jīng)由糞便排泄出體外。金屬汞(Hg)性質(zhì)、發(fā)生及環(huán)境行為毒性及種群風(fēng)險主要中毒機理是二價汞離子與蛋白質(zhì)和酶中的巰基反應(yīng)形成牢固的硫汞鍵，改變了蛋白質(zhì)和酶的結(jié)構(gòu)和功能，使細胞代謝紊亂，導(dǎo)致組織器官病變。一般短期的二價汞離子的毒害是可逆的

3、，停止接觸，中毒癥狀可以逐漸消失。日本南部九州島兩側(cè)不知火山東岸的水俁灣和水俁市，魚體甲基汞慢性中毒導(dǎo)致環(huán)境公害發(fā)生。汞的生物地球化學(xué)循環(huán)－水體系統(tǒng)為例空氣水沉積物有機和無機絡(luò)合物HgPHg0HgPHg(II)Hg(II)Hg(II)CH3Hg+CH3Hg+藻類魚人鳥/其它野生動物CH3HgCH3CH3HgCH3CH3HgCH3底棲生物pHHgSH2S指示水體系統(tǒng)中汞的最重要的化學(xué)和生物轉(zhuǎn)化。沉積物，某些情況下包括水，是生物甲基化的主要場所。與甲基汞形成有關(guān)的生物地球化學(xué)循環(huán)過程CH3Hg,Hg2+(CH3)2HgCH4+C2H3氧化作用光降解作用Hg0光降解作用干濕沉降陸上排

4、氣、火山Hg0沉降作用Hg0CH3Hg+Hg2+Hg0,Hg2+HgSHgS(CH3)2HgCH3HgSCH3(水生貝殼類)下層沉積物發(fā)生干擾作用可導(dǎo)致再氧化作用和火化作用細菌還原細菌懸浮物+上層沉積物CH3Hg+S2－細菌氧化甲基化細菌還原擴散魚體中甲基化(細菌)大氣分室水分室魚類汞的生物地球化學(xué)循環(huán)的一般定性模式Hg2+Hg0Hg+CH3Hg+RHgR降解作用細菌作用、鰲合作用日光生物氧化作用(細菌、植物)生物還原(細菌、霉菌、植物)生物氧化作用生物還原作用細菌作用、鰲合作用降解(光、生物)生物還原細菌細菌有機氧化物水生生態(tài)系統(tǒng)中汞的生物放大過程沉積物:0.14(mg/g干

5、重)蛤:0.17(mg/g鮮重)鯉科小魚:0.012(mg/g鮮重)Bass(魚):0.58(mg/g鮮重)梭子魚:1.01(mg/g鮮重)水:未檢出胡瓜魚:0.32(mg/g鮮重)潛鳥:1.5(mg/g鮮重)鷗:1.7(mg/g鮮重)水生大型植物:0.01(mg/g鮮重)水獺:0.91(mg/g鮮重)海貍:0.01(mg/g鮮重)浣熊:0.22(mg/g鮮重)數(shù)據(jù)來自偏遠的湖泊生態(tài)系統(tǒng)不同分室中總汞。顯示營養(yǎng)級別增高濃度增加，即生物放大。金屬鉛(Pb)發(fā)生、來源和性質(zhì)環(huán)境暴露及毒性鉛主要與體內(nèi)巰基結(jié)合，多方面干擾機體的生化和生理功能。影響最嚴重的代謝環(huán)節(jié)是抑制呼吸色素的生成，

6、通過抑制線粒體呼吸和磷酸化而影響能量產(chǎn)生，以及通過抑制三磷酸腺苷酶而影響細胞膜的運輸功能。毒性作用以對骨髓造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)損害最為嚴重，例如大氣環(huán)境中的鉛對兒童智力發(fā)展和行為產(chǎn)生嚴重影響。無機鉛循環(huán)的一般模式源遷移和轉(zhuǎn)化暴露生物個體反應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)反應(yīng)無機鉛(生物地球化學(xué)特征)生物地球化學(xué)流(Flux)大氣分室水分室土壤/沉積物分室生物圈水平生物體鉛的生理特性鉛的生物化學(xué)特性致死毒性或條件生物轉(zhuǎn)化生物累積食物鏈轉(zhuǎn)移群落結(jié)構(gòu)和功能變化生態(tài)系統(tǒng)功能變化(循環(huán)方式、循環(huán)效率和呼吸/光合比值)有機鉛化合物生物地球化學(xué)循環(huán)的基本模式界面界面人為散發(fā)大氣分室四烷基鉛三烷基鉛二烷基鉛無機鉛三烷

7、基鉛揮發(fā)作用降水作用四烷基鉛三烷基鉛二烷基鉛無機鉛廢棄物和濺出廢棄物和濺出水分室增溶和乳化水生生物攝入生物累積作用食物或海物消費沉積作用四烷基鉛三烷基鉛二烷基鉛無機鉛生物甲基化作用四烷基鉛庫沉積物(土壤)分室金屬鎘(Cd)和鉻(Cr)發(fā)生、來源及性質(zhì)生理及生態(tài)行為毒性日本神通川流域的富山縣發(fā)生的骨痛病(骨軟化癥等一系列病理變化)公害事件源于稻米和飲用水的鎘污染。干擾線粒體中氧化磷酸化過程，損害腎小管而干擾對蛋白排出和再吸收，抑制維生素D的活化，還可引發(fā)貧血(阻礙鐵的吸收和尿鐵增加)。六價鉻化