生物对污染物的抗性市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptVIP

生物对污染物抗性污染生态学第1页第1页

内容一、概述二、植物对污染物抗性三、动物对污染物抗性四、微生物对污染物抗性五、参考资料第2页第2页

一、概述环境污染物对生物是一个逆境胁迫因子,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影响。一般说来,生物对各种不良环境具有一定适应性和抵抗力,称为生物耐性或抗性。第3页第3页

生物对污染物抗性机制是外部排斥和内部忍耐综合结果。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,这两方面综合结果形成抗性。解毒是生物抗性基础,但不是所有,抗性强生物不一定解毒能力强。第4页第4页

生物取得抗性路径可概括为下列几种：回绝吸取，结合钝化，代谢转化，排出体外，改变代谢路径等过程。抗性是生物在逆境中得以生存和延续确保，也是污染环境中生物多样性得以保留基础。生物抗性对人类有利？有弊？第5页第5页

MacnairMR将抗性路径归纳为三个方面:避性，植物能够预防重金属进入体内；鳌合或代谢转化体内污染物，使其失去毒性；改变细胞生理生化过程，使其对毒物敏感性减少。二、植物对污染物抗性第6页第6页

1植物避性将污染物排斥于体外。关闭气孔制止气态污染物进入体内；分泌有机物质到根际。改变根际理化环境,使污染物可移动性减少；增厚植物外表皮或在根周围形成根套等。第7页第7页

1.1植物对气态污染物避性气孔妨碍作用:花生与蚕豆对SO2抗性不同。外表皮妨碍作用:叶片角质层、表皮层、木栓层以及叶表从属物是植物防御机构，可降低毒气进入叶内。第8页第8页

1.2植物对土壤污染物避性生物外分泌物可使生物不吸取、少吸取污染物。植物对重金属吸取与阳离子互换量(CEC)相关，细胞壁阳离子互换越小，植物对重金属吸取也越少。土壤中污染物主要经过根进入植物体内。因此，根屏蔽作用对植物体耐受土壤污染奉献是很大。抗性植物最少经过三种不同方式排斥根对污染物吸取:分泌化学物质到根际环境，改变根际理化性质如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页第9页

①根际pH改变:根际pH影响着矿质养分化学和生物有效性；根系对重金属毒害忍耐程度、对营养元素吸取；根系分泌物、微生物种类和数量以及根际酶活性等。根际pH调整着植物对土壤污染物吸取。有些植物在遭受铝毒害时,根系分泌OH-增多,使铝沉淀,减少根系对铝吸取。第10页第10页

②氧化还原性质改变:有植物有改变根际氧化还原状态能力,如生长在锰污染土壤上植物能够分泌含有氧化作用物质将Mn2+氧化成Mn4+而减轻毒性。第11页第11页

③根分泌物对污染物结合、降解作用:根分泌物含有有机酸、氨基酸、糖类物质、蛋白质、核酸以及大量其它物质。这些物质与根系外污染物结合,使其移动性减少。根际游离金属离子与原生质膜中分泌鳌合剂形成稳定金属鳌合物,其活度就会减少。有些受到金属污染植物根尖能够分泌动胶状物质(主要成份为多糖),这些熟胶状物质与金属离子亲和,将金属离子滞留在根外。土壤中酶类对土壤污染物分解转化至关主要。许多污染物在根际土壤酶联合作用下被降解成为无毒或低毒物质。第12页第12页

④根际效应作用:根分泌物可为微生物提供能源物质,将微生物汇集在根周围,产生“根际效应”,其中有些微生物含有净化土壤污染物作用。菌根真菌与植物在生物进化中形成了互利关系,菌根真菌在缓和植物受污染物毒害作用方面含有主要作用。菌根真菌和其它微生物同样,能够降解、转化环境污染物,并且能够吸取、富集环境中金属等无机污染物,从而减少根际环境中污染物浓度,减少污染物进入植物体机会。第13页第13页

第14页第14页

2植物对污染物结合钝化作用污染物进入植物体后,会遇到生物体其他抵抗。抗性植物能使进入体内污染物变成安全、低毒结合物,使污染物不达到敏感分子或器官,不参与代谢,正常新陈代谢可免遭扰乱。细胞壁、细胞膜和细胞中其他成分均具有这种结合钝化作用。第15页第15页

2.1细胞壁作用细胞壁是结合、固定污染物主要部位。细胞壁果胶质中多聚糖醛酸和纤维素分子羧基、醛基等基团都能与重金属等毒物结合。木本植物根细胞壁对汞存在较强亲和力。第16页第16页

2.2细胞膜作用细胞膜上蛋白质、糖类和脂质也能够结合透过细胞壁污染物。当环境中铅浓度相称大时,有部分铅透过细胞壁,在细胞膜上沉积下来。第17页第17页

2.3细胞质和液泡作用细胞质和液泡中含有能够与污染物结