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Dose–réponse et DL50 : un test de toxicité virtuel

GéographieSols, biosphère et environnement17–18 ansLaboratoire virtuel

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Un essai biologique virtuel en trois vues. Test de toxicité : exposez des graines de laitue, des larves d’artémia ou de petits poissons à un témoin et à cinq concentrations de sulfate de cuivre(II), de chlorure de sodium, d’éthanol ou d’un détergent, comptez les organismes atteints après la durée normalisée et tracez la courbe dose–réponse en échelle logarithmique pour lire la CL50 (CE50 pour les graines) et le seuil (NOEC et LOEC). Répétez pour cumuler des réplicats, changez l’étendue et l’espacement des doses et ajoutez une seconde substance pour voir des effets additifs, synergiques ou antagonistes. Valeurs de DL50 : comparez les DL50 orales et cutanées de substances courantes avec les catégories de danger du SGH. Imitateur d’hormone : une population de poissons exposée à quelques nanogrammes par litre de l’œstrogène de synthèse EE2 ne subit aucune mort directe, mais cesse de se reproduire et s’effondre.

Leçon : Toxicologie : courbes dose–réponse, DL50 et CL50, seuils, voies d’exposition, synergie et perturbateurs endocriniens

Ce qu’elle montre

La toxicologie décrit la nocivité d’une substance par une courbe dose–réponse : la part d’organismes atteints passe de zéro à la totalité quand la concentration augmente, souvent selon une courbe en S en échelle logarithmique. La concentration qui atteint la moitié d’entre eux est la CL50 (CE50) ; la plus forte concentration sans effet net est la NOEC. Ici, chaque organisme a sa propre tolérance : les essais répétés varient et la courbe est ajustée par maximum de vraisemblance. Les valeurs sont illustratives mais réalistes. La table des DL50 donne des valeurs publiées typiques chez le rat ; le modèle de population est simplifié.

Mode d’emploi

Dans Test de toxicité, choisissez Organisme et Toxique, réglez Plus faible concentration et Facteur de dilution, puis cliquez sur Lancer le test. Chaque test ajoute six lignes au tableau et des points au graphique ; cliquez sur Refaire pour ajouter des réplicats. Cochez Afficher la courbe ajustée pour voir la CL50 et essayez une Seconde substance. Dans Valeurs de DL50, changez la Voie d’exposition et touchez une barre ou choisissez une Substance. Dans Imitateur d’hormone, réglez Concentration d’EE2 et Années d’exposition, puis Lancer le test.

Paramètres modifiables

  • Vue Test de toxicité, Valeurs de DL50, Imitateur d’hormone
  • Organisme Graines de laitue, Artémia, Petits poissons
  • Toxique Sulfate de cuivre(II), Chlorure de sodium, Éthanol, Détergent (SDS)
  • Plus faible concentration 0,01–10000 mg/L
  • Facteur de dilution ×2, ×3,16, ×10
  • Organismes par boîte 10–30
  • Seconde substance Aucune, B, additive, B, synergique, B, antagoniste
  • Afficher la courbe ajustée
  • Voie d’exposition Avalée (orale), Sur la peau (cutanée)
  • Concentration d’EE2 0–10 ng/L
  • Années d’exposition 1–10 ans

Questions à explorer

  1. Pourquoi trace-t-on la courbe dose–réponse en fonction du logarithme de la concentration ?
  2. Quelles informations différentes la CL50 et la NOEC donnent-elles sur un même toxique ?
  3. Comment une substance qui ne tue aucun poisson peut-elle faire s’effondrer une population de poissons ?

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