二氧化硫生物學

內容概要

本書是作者20余年來對SO2及其衍生物——亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽和焦亞硫酸鹽在毒理學、病理生理學及生理學方面重要研究成果的系統(tǒng)總結和升華，并對國內外其他學者在本領域的重要研究成果進行了介紹。全書共計19章，主要內容包括：硫的生命必需性與硫循環(huán)、SO2生物學研究歷程與概況、SO2的吸收與代謝，以及SO2及其衍生物的物理和化學性質、一般毒性與流行病學、細胞生物學與病理形態(tài)學、細胞遺傳毒理學與“三致作用”（致突變、致畸變與致癌變）、生物化學與分子毒理學、病理生理學與細胞因子、生理學與信號分子作用及其對植物的生物學作用等方面的最新理論和研究成果。本書力求對SO2及其衍生物的理化性質和生物學作用進行全面論述。希望讀者能夠應用這些研究成果解決有關生物學、醫(yī)學及環(huán)境保護方面等科研和實際問題。
本書適于從事生物學、醫(yī)學、環(huán)境科學、環(huán)境管理等方面的專業(yè)人員及相關專業(yè)的大學生、研究生、教師及科研人員等閱讀、參考。

作者簡介

孟紫強 男，1939年2月出生，山西臨汾人，醫(yī)學碩士，教授、博士生導師，山西大學環(huán)境醫(yī)學與毒理學研究所所長。曾任山西大學環(huán)境科學與工程研究中心主任。享受政府特殊津貼。1966年畢業(yè)于山西大學生物系，1980年天津醫(yī)科大學研究生畢業(yè)，獲醫(yī)學碩士學位。1989～1990年，英國牛津大學藥學系高級訪問學者；1991～1992年，德國漢堡大學環(huán)境與職業(yè)毒理學研究室客座研究員；1995年3～10月，美國德克薩斯大學醫(yī)學分院環(huán)境毒理學研究所高級訪問學者。中國毒理學會常務理事、山西省毒理學會理事長、中華醫(yī)學微量元素學會理事、美國紐約科學院院士、美國國家科學技術促進協(xié)會會員、國際DNA修復研究學會理事，以及多種環(huán)境醫(yī)學與毒理學類期刊編委等。主要從事環(huán)境醫(yī)學與環(huán)境毒理學方面研究；主要研究二氧化硫及金屬元素毒理學與生理學、沙塵暴與健康、大骨節(jié)病、放射生物學、免疫核酸等。發(fā)表科研論文400余篇，其中被SCI收錄論文80余篇。主編專著與教材有《環(huán)境毒理學》（中國環(huán)境科學出版社，2000）、《生態(tài)毒理學原理與方法》（科學出版社，2006）、《環(huán)境毒理學基礎》[“十五”國家級規(guī)劃本科生教材，高等教育出版社，2003（第一版），2010（第二版）]、《生態(tài)毒理學》（“十一五”國家級規(guī)劃本科生教材，高等教育出版社，2009）、《生活方式與健康》（科學技術普及出版社，2009）、《大骨節(jié)病》（山西人民出版社，1984）。

書籍目錄

前言
專業(yè)名詞縮寫
第一章 概論
一、硫和SO2的生物學意義
二、硫循環(huán)與人為干預
（一）硫循環(huán)
（二）人類活動對硫循環(huán)的干預：SO2對大氣環(huán)境的污染
三、SO2生物學研究及其歷程：從毒理學到生理學
（一）SO2及其衍生物毒理學研究及歷程
1．流行病學研究與急性毒性評價階段
2．細胞毒理學與細胞遺傳毒理學研究階段
3．生物化學與分子毒理學研究階段
4．功能毒理學研究方面
（二）SO2生理學研究及其歷程
1．內源性SO2生物合成的研究
2．內源性SO2生物合成調節(jié)的研究
3．內源性SO2的生理濃度和合成細胞類型的研究
4．內源性SO2的失活過程及其機理的研究
5．亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉混合液被作為“SO2供體”的誤區(qū)
6．內源性SO2生理作用的研究
（三）SO2病理生理學研究及其歷程
1．SO2與肺損傷
2．SO2與中性粒細胞
3．SO2與應激
4．其他
四、SO2衍生物病理生理學與生理學研究概況
（一）SO2衍生物與SOz的生物學作用比較
（二）SO2衍生物對細胞離子通道的生理效應
（三）SO2衍生物對中性粒細胞功能的影響
（四）SO2衍生物對心血管功能的效應
（五）SO2衍生物對多種器官的生物化學與分子生物學效應
（六）其他
五、展望
第二章 二氧化硫的物理與化學性質
一、SO2的物理性質
（一）SO2在水中的分子形態(tài)與性質
1．SO2在水中的溶解度
2．SO2在水中的分子形態(tài)與性質
（二）SO2在有機溶劑中的溶解度及分子形態(tài)
1．SO2在有機溶劑中的溶解度
2．SO2在有機溶劑中的分子形態(tài)
（三）SO2的脂／水分配系數
二、SO2的化學性質
（一）SO2與水的反應
（二）SO2與堿性物質的反應
（三）SO2的氧化性
（四）SO2產生ROS引起生物氧化反應
（五）SO2的還原性——與氧反應
（六）SO2的還原性——與其他化學物的反應
（七）SO2與有機物的反應
（八）SO2與有機色素反應生成無色化合物
（九）SO2與NO的反應
三、SO2衍生物亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽的化學性質
（一）SO2衍生物的生成反應
（二）SO2衍生物水溶液的光譜特征
（三）SO2衍生物與酸的反應
（四）SO2衍生物對有機分子的磺化作用
（五）SO2衍生物與細胞內小分子化學物的反應
（六）SO2衍生物的硫解反應
（七）SO2衍生物對蛋白巰基的磺化作用
（八）SO2衍生物與核酸反應
1．胞嘧啶的脫氨基反應
2．轉氨基作用——蛋白質與核酸交聯
3．尿嘧啶和胸腺嘧啶的加合
4．自由基反應
……
第三章 二氧化硫的一般毒性與流行病學
第四章 二氧化硫的吸收與體內轉化
第五章 二氧化硫及其衍生物細胞毒理學
第六章 二氧化硫及其衍生物細胞遺傳毒理學
第七章 二氧化硫及其衍生物致突變、致畸變、致癌變作用
第八章 二氧化硫及其衍生物的脂質過氧化作用
第九章 二氧化硫及其衍生物致蛋白質氧化損傷與蛋白質－DNA交聯
第十章 二氧化硫及其衍生物的DNA損傷作用
第十一章 二氧化硫及其衍生物對基因表達的作用
第十二章 二氧化硫及其衍生物與細胞凋亡
第十三章 二氧化硫與細胞因子
第十四章 二氧化硫及其衍生物對細胞離子通道的作用
第十五章 二氧化硫及其衍生物與哮喘相關基因表達
第十六章 二氧化硫與信號轉導
第十七章 二氧化硫對心備管功能的調節(jié)及其信號分子作用
第十八章 二氧化硫及其衍生物對神經系統(tǒng)的生物學作用
第十九章 二氧化硫對植物的毒理學作用
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   硫是生物必需的大量營養(yǎng)元素之一，幾乎遍及所有生物和細胞?？梢哉f，沒有硫元素就沒有生命。因此，硫在生物圈中的循環(huán)和平衡是保證生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定與生物健康的重要一環(huán)。生物體內各種內源性含硫化合物，包括有機的和無機的，均在生命活動過程中發(fā)揮著重要的生理作用。其中，二氧化硫（SO2）是最常見的硫化合物之一，它不僅是人類生產和生活活動產生的、對大氣環(huán)境造成嚴重污染的外源性化合物，也是人和哺乳動物體內各種組織器官自行生成、具有多種生理作用的內源性化合物。 人類生產、生活活動對硫循環(huán)的干擾作用，使全世界每年排人大氣中的SO2達數百萬噸，使其成為大氣中數量最多的有害成分之一，也成為酸雨形成的主要原因，嚴重影響硫在生物圈中的平衡分布。SO2的大量排放不僅導致全球性的生態(tài)災難，而且對人體健康造成很大危害。因此，SO2一直被人們作為有毒氣體來認識和評價，它的毒理學作用也最先引起人們關注。長期以來，我們從多個角度對SO2的毒理學作用進行了研究。自1980年發(fā)現生物內源性一氧化氮（NO）是一種生物氣體信號分子以來，我們設想生物內源性SO2可能也是一種氣體信號分子，并開始對其在生命過程中的生理作用進行系列研究。本章將對硫和SO2的生物學意義、硫循環(huán)與人為干預做簡單介紹，對近20余年來SO2生物學研究及其歷程做重點論述，即從毒理學到生理學研究的歷史、背景及主要發(fā)現與展望。 一、硫和SO2的生物學意義 硫是生物的必需元素，也是生物的大量營養(yǎng)元素之一。硫在生物體內的含量達10-4數量級水平，是多種氨基酸、蛋白質、酶、維生素B1、硫辛酸、蒜油、芥子油等重要生物分子的構成成分。半胱氨酸、胱氨酸、蛋氨酸和牛磺酸等氨基酸和一些常見的酶均含有硫，可見硫是所有細胞中必不可少的一種元素。在蛋白質中，多肽之間的二硫鍵是構建和維持蛋白質立體結構的重要成分。植物以無機硫酸鹽的形式吸收硫并合成機體所需要的含硫有機化合物。多種微生物通過分解、氧化或還原含硫化學物而獲得生存所必需的能量。因此，對所有生物來說，硫是一種重要的必不可少的營養(yǎng)元素。

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《二氧化硫生物學:毒理學?生理學?病理生理學》適于從事生物學、醫(yī)學、環(huán)境科學、環(huán)境管理等方面的專業(yè)人員及相關專業(yè)的大學生、研究生、教師及科研人員等閱讀、參考。

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