第五章生物体内污染物质的运动过程及毒性.doc

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1、第五章生物体内污染物质的运动过程及毒性本章重点：1、污染物的生物富集、放大和积累2、耗氧和有毒有机物的微生物降解3、元素的微生物转化4、微生物对污染物的转化速率5、毒物的毒性、联合作用、致突变、致癌及抑制酶活性等作用第一节物质通过生物膜的方式一、生物膜的结构：1、生物膜是由磷脂双分子层和蛋白质镶嵌组成的、厚度为75-100Å的流动变动复杂体。2、蛋白质的生理功能：载体作用，转运膜内外物质催化作用，如酶能量转换作用3、膜孔：带极性，含水的微小孔道二、物质通过生物膜的方式（共5种）：1、膜孔滤过动力：膜两侧静水压及渗透压限制条件：直径小于膜孔的水溶性物质2、被动扩散脂溶性物质

2、顺浓度梯度（高低）扩散通过生物膜。3、被动易化扩散：有些物质可在高浓度侧与膜上特异性蛋白质载体结合，通过生物膜，至低浓度侧解离出原物质。该过程受载体及其数量制约，呈现特异性选择4、主动转运：与被动易化扩散相反特征：消耗代谢能量，具有特异性选择5、胞吞和胞饮：物质与膜上特定蛋白质有特殊亲和力，当其与膜接触后，膜的表面张力改变，引起膜外包或内陷进入膜内。固体胞吞液体胞饮小结：物质以何种方式通过生物膜，主要决定于机体各组织生物膜的特性和物质的结构、理化性质。（1）理化性质包括物质的脂溶性、水溶性、解离度、分子大小等。（2）营养物质和代谢物质主要以被动易化扩散和主动转运进入生物膜

3、（3.）大多数物质以被动扩散方式通过生物膜第二节污染物质在机体内的转运吸收转污染物质在机体内分布运的运动过程排泄消生物转化除小结：毒物吸收、分布、排泄、蓄积图解呼吸摄吸皮肤胃和肠道肺和肺泡出入入收肝胆汁血液和淋巴系统骨脂肪毒物储存肾和膀胱尿第三节污染物质的生物富集、放大和积累一、生物富集生物富集：生物通过非吞食方式从周围环境蓄积某种元素或难降解的物质，使其在机体内浓度超过周围环境中的浓度。生物浓缩系数BCF=Cb/Ce影响BCF的因素：物质性质、生物特性、环境因素富集速率的计算：BCF=Cf/Cw=Ka/Ke说明在一定条件下生物浓缩系数有一阈值，此时水生生物富集达到动态平

4、衡。二、生物放大生物放大：在同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大。生物放大并不是在所有条件下都能发生。三、生物积累生物积累：生物从周围环境蓄积某种元素或难降解的物质，使其在机体内浓度超过周围环境中的浓度。注意与生物富集的区别——多了食物链这一获取污染物的渠道表达：BCF积累速率：Ci=Cwi+Cφi即：积累浓度=水中摄取浓度+食物链传递的浓度反映的是在生物积累达到平衡时，生物富集和生物放大在生物积累达到平衡时的贡献大小。第四节污染物质的生物转化污染物质在环境中的三大转化途径：化学转化、光化学转化、

5、生物转化生物转化（或代谢）：物质在生物作用下经受的化学变化。一、生物转化中的酶1、酶：是一类由细胞制造和分泌的、以蛋白质为主要成分的、具有催化活性的生物催化剂。底物（或基质）：在酶催化下发生转化的物质。酶促反应：底物所发生的转化。2、酶催化的特点：专一性高效率高外界条件温和3、酶的分类根据催化作用的场所：胞外酶和胞内酶氧化还原酶转移酶根据催化反应类型水解酶裂解酶异构酶合成酶根据成分：单成分酶和双成分酶二、若干种重要辅酶1、FMN和FAD黄素单核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸2、NAD+和NADP+辅酶I和辅酶Ⅱ3、辅酶Q（泛醌）：简写CoQ4、细胞色素酶系的辅酶5、辅酶A：简写

6、CoASH，三、生物氧化中的氢传递过程生物氧化主要是去氢氧化1、有氧氧化中以分子氧为直接受氢体的递氢过程2、有氧氧化中分子氧为间接受氢体的递氢过程3、无氧氧化中有机底物转化中间产物作氢受体的递氢过程4、无氧氧化中某些无机含氧化合物作受氢体的递氢过程四、耗氧有机污染物质的微生物降解生物降解：有机物质通过生物氧化及其他的生物转化，变成更小更简单的分子。如果有机物质降解成二氧化碳、水等简单无机化合物，为彻底降解；否则，为不彻底降解。耗氧有机污染物：是生物残体、排放废水和废弃物中的糖类、脂肪和蛋白质等较易生物降解的有机物质。1、糖类的微生物降解降解过程：TCA循环，生成二氧化碳和

7、水（有氧）多糖单糖丙酮酸有机酸、二氧化碳、醇（无氧）2、脂肪的微生物降解（1）脂肪水解成脂肪酸和甘油（2）甘油转化成丙酮酸（3）脂肪酸的转化：有氧条件下，经ß-氧化，最后进入TCA循环无氧条件下，转化成为有机酸、醇、二氧化碳3、蛋白质的微生物降解蛋白质氨基酸脂肪酸4、甲烷发酵五、有毒有机污染物生物转化类型1、氧化反应（1）混合功能氧化酶加氧氧化C=C环氧化C羟基化氧脱烃硫脱烃、硫—氧化及脱硫N脱烃、氮—氧化及脱氮（2）脱氢酶脱氢氧化醇氧化成醛醇氧化成酮醛氧化成羧酸（3）氧化酶氧化2、还原反应（1）可逆脱氢酶加氢还原（2）硝基还