环境化学课件-南开大学孙红文博导最新版本201408第五章.ppt

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1、5-1第五章生物体内污染物质的运动过程及毒性Chapter5.TransferandToxicityofPollutantsinBiology5-2主要介绍污染物质与生物机体之间的相互作用，涉及机体对污染物质的吸收、分布、转化、排泄等过程和污染物质对机体毒性两方面的内容，要求掌握污染物质的生物富集、放大和积累；耗氧和有毒有机污染物质的微生物降解；若干元素的微生物转化；微生物对污染物质的转化速率；毒物的毒性、联合作用和致突变、致癌及抑制酶活性等作用；定量构效关系中几种应用的分析方法。要求了解有关重要辅酶的功能；有毒有机污染物质生物转化的类

2、型。内容提要及重点要求5-3第一节物质通过生物膜的方式一、生物膜的结构(StructureofBiofilm)二、物质通过生物膜的方式(ModeofMaterialthroughBiofilm)(5.1ModeofMaterialthroughBiofilm)5-41.生物膜组成：磷脂双分子层和蛋白质磷脂双分子层组成：亲水极性基团（内外两面）、疏水烷链端（内侧）和疏水区。蛋白质组成：表在蛋白和内在蛋白。表在蛋白附着磷脂双分子层表面；内在蛋白深埋或贯穿磷脂双分子层。蛋白质功能：转运膜内外物质；催化作用或是能量转换器。一、生物膜的结构(St

3、ructureofBiofilm)5-5生物膜脂质双分子层结构表在蛋白脂质双分子层内在蛋白亲水性基团疏水性基团5-6第一节物质通过生物膜的方式一、生物膜的结构(StructureofBiofilm)二、物质通过生物膜的方式(ModeofMaterialthroughBiofilm)(5.1ModeofMaterialthroughBiofilm)5-71.膜孔滤过：直径小于膜孔的水溶性物质，可借助膜两侧静水压及渗透压经膜孔滤过。膜孔：在生物膜中带极性、常含有水的微小孔道。二、物质通过生物膜的方式(ModeofMaterialthroug

4、hBiofilm)物质通过生物膜的方式根据机制分为以下5类。以何种方式通过，取决于机体各组织生物膜的特性和物质的结构、理化性质。5-82.被动扩散：脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧，即顺浓度梯度扩散通过有类脂层屏障的生物膜。扩散速率：Fick定律：dQ/dt=－ＤＡ△c／△xdQ/dt——物质膜扩散速率，即dt间隔时间内垂直向扩散通过膜的物质的量；△ｘ0——膜厚度；△c——膜两侧物质的浓度梯度；Ａ——扩散面积；D——扩散系数，取决于通过物质和膜的性质。5-9被动扩散特征：不需要耗能、不需要载体参与，无特异性选择、竞争性抑制和饱和现象。3.

5、被动易化扩散：有些物质在高浓度侧与膜上特异蛋白质载体结合，通过生物膜，至低浓度侧解离出原物质。被动扩散特征：与膜特异性载体、及数量有关。具有特异性选择、类似物质竞争性抑制和饱和现象。5-104.主动转运：在需消耗一定的代谢能量下，一些物质可在低浓度侧与膜上高浓度特异性蛋白载体结合，通过生物膜，至高浓度侧解离出原物质。主动转运特征：与膜特异性载体、及数量有关。具有特异性选择、类似物质竞争性抑制和饱和现象。例如：[K+]细胞内>>[K+]细胞外：主动转运造成K++PKP（膜外）KP+ATPPP+ADP+K+（膜内）三磷酸腺苷二磷酸腺苷5-1

6、14.胞吞和胞饮：少数物质与膜上某种蛋白质有特殊亲和力，当其与膜接触后，可改变这部分膜的表面张力，引起膜的外包或内陷而被包围进入膜内，固体物质的这一转运称为胞吞，而液态物质的这一转运称为胞饮。5-12第二节污染物质在机体内的转运一、吸收(Absorption)二、分布(Distribution)三、排泄(Excretion)四、蓄积(Accumulation)(5.2TransportofPollutantsinBody)5-13一、吸收(Absorption)1.概念：污染物质从机体外,通透体膜进入血液的过程。污染物质在机体内的运动过

7、程吸收、分布、排泄和生物转化；吸收、分布和排泄称为转运；排泄与生物转化称为消除。5-14呼吸道：吸收大气污染物的主要途径（主要吸收部位是肺泡）吸收的气态和液态气溶胶污染物质，以被动扩散和滤过方式，分别迅速通过肺泡和毛细血管膜进入血液。固态气溶胶和粉尘污染物质吸进呼吸道，在气管、支气管及肺泡表面沉积。皮肤：皮肤接触的污染物质，以被动扩散相继通过皮肤的表皮及真皮，再滤过真皮中毛细血管的壁膜进入血液。2.吸收途径：消化管、呼吸道和皮肤消化管是吸收污染物质最主要的途径。消化管的主要吸收部位在小肠，其次是胃。5-15第二节污染物质在机体内的转运一

8、、吸收(Absorption)二、分布(Distribution)三、排泄(Excretion)四、蓄积(Accumulation)(5.2TransportofPollutantsinBody)5-16二