生物对污染物的抗性.ppt

第1页，课件共40页，创作于2023年2月内容一、概述二、植物对污染物的抗性三、动物对污染物的抗性四、微生物对污染物的抗性五、参考资料第2页，课件共40页，创作于2023年2月一、概述环境污染物对生物是一种逆境胁迫因子，它们在分子、细胞、组织、器官、个体、种群、群落以及生态系统等各个层次上对生物产生多方面的影响。一般说来，生物对各种不良环境具有一定的适应性和抵抗力，称为生物的耐性或抗性。第3页，课件共40页，创作于2023年2月生物对污染物的抗性机制是外部排斥和内部忍耐的综合结果。一方面通过形态学机制、生理生化机制、生态学机制等将污染物阻于体外；另一方面通过结合固定、代谢解毒、分室作用等过程将污染物在体内富集、解毒，这两方面的综合结果形成抗性。解毒是生物抗性的基础，但不是全部，抗性强的生物不一定解毒能力强。第4页，课件共40页，创作于2023年2月生物获得抗性的途径可概括为以下几种：拒绝吸收，结合钝化，代谢转化，排出体外，改变代谢途径等过程。抗性是生物在逆境中得以生存和延续的保证，也是污染环境中生物多样性得以保存的基础。生物的抗性对人类有利？有弊？第5页，课件共40页，创作于2023年2月MacnairMR将抗性途径归纳为三个方面：避性，植物可以防止重金属进入体内；鳌合或代谢转化体内污染物，使其失去毒性；改变细胞的生理生化过程，使其对毒物的敏感性降低。二、植物对污染物的抗性第6页，课件共40页，创作于2023年2月1植物的避性将污染物排斥于体外。关闭气孔阻止气态污染物进入体内；分泌有机物质到根际。改变根际的理化环境，使污染物的可移动性降低；增厚植物的外表皮或在根周围形成根套等。第7页，课件共40页，创作于2023年2月1.1植物对气态污染物的避性气孔的阻碍作用:花生与蚕豆对SO2的抗性不同。外表皮的阻碍作用：叶片角质层、表皮层、木栓层以及叶表附属物是植物的防御机构，可减少毒气进入叶内。第8页，课件共40页，创作于2023年2月1.2植物对土壤污染物的避性生物外分泌物可使生物不吸收、少吸收污染物。植物对重金属的吸收与阳离子交换量(CEC)有关，细胞壁阳离子交换越小，植物对重金属的吸收也越少。土壤中的污染物主要通过根进入植物体内。因此，根的屏蔽作用对植物体耐受土壤污染的贡献是很大的。抗性植物至少通过三种不同方式排斥根对污染物的吸收：分泌化学物质到根际环境，改变根际的理化性质如pH、氧化还原性质等。以及“根际效应”。影响根际污染物浓度或活度的过程：①向根际分泌整合剂；②形成跨根际氧化还原梯度；③形成跨根际pH梯度。第9页，课件共40页，创作于2023年2月①根际pH的变化：根际pH影响着矿质养分的化学和生物有效性；根系对重金属毒害的忍耐程度、对营养元素的吸收；根系分泌物、微生物的种类和数量以及根际酶的活性等。根际pH调节着植物对土壤污染物的吸收。有些植物在遭受铝毒害时，根系分泌OH-增多，使铝沉淀，减少根系对铝的吸收。第10页，课件共40页，创作于2023年2月②氧化还原性质的改变：有的植物有改变根际氧化还原状态的能力，如生长在锰污染土壤上的植物能够分泌具有氧化作用的物质将Mn2+氧化成Mn4+而减轻毒性。第11页，课件共40页，创作于2023年2月③根分泌物对污染物的结合、降解作用：根分泌物含有有机酸、氨基酸、糖类物质、蛋白质、核酸以及大量其他物质。这些物质与根系外的污染物结合，使其移动性降低。根际游离金属离子与原生质膜中分泌的鳌合剂形成稳定的金属鳌合物，其活度就会降低。有些受到金属污染的植物根尖能够分泌动胶状物质(主要成分为多糖)，这些熟胶状物质与金属离子亲和，将金属离子滞留在根外。土壤中的酶类对土壤污染物的分解转化至关重要。许多污染物在根际土壤酶的联合作用下被降解成为无毒或低毒的物质。第12页，课件共40页，创作于2023年2月④根际效应的作用：根分泌物可为微生物提供能源物质，将微生物聚集在根周围，产生“根际效应”，其中有些微生物具有净化土壤污染物的作用。菌根真菌与植物在生物进化中形成了互利关系，菌根真菌在缓解植物受污染物毒害作用方面具有重要作用。菌根真菌和其他微生物一样，能够降解、转化环境污染物，而且能够吸收、富集环境中的金属等无机污染物，从而降低根际环境中污染物的浓度，减少污染物进入植物体的机会。第13页，课件共40页，创作于2023年2月第14页，课件共40页，创作于2023年2月2植物对污染物的结合钝化作用污染物进入植物体后，会遇到生物体其他的抵抗。抗性植物能使进入体内的污染物变成安全、低毒的结合物，使污染物不达