环境化学--第五章-生物体内污染物质的运动过程及毒性课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第五章 生物体内污染物质的运动过程及毒性,第一节 污染物在生物体内的迁移及转化,一、污染物在生物体内的迁移过程,1、生物膜：由,磷脂双分子层,和,蛋白质,镶嵌组成，厚度为7.510nm的流动变动复杂体。,磷脂双分子层,内在蛋白,表在蛋白,2、物质通过生物膜的方式,膜孔滤过（直径膜孔）,被动扩散（浓度梯度扩散，高到低，不需载体，不耗能）,被动易化扩散（高到低，蛋白载体）,主动转运（低到高，蛋白载体，耗能，能耗来自膜上三磷酸腺苷酶分解三磷酸腺苷ATP为二磷酸腺苷ADP和磷酸时所释放的能量）,胞吞和胞饮,物质通过生物膜的方式取决于机体内各组织,生物膜特性和物质的结构、理化性质。,3、污染物在机体内的转运,吸收,分布,排泄,生物转化,消除,转运,吸收,污染物从机体外，通过各种途径通透体膜进入血液的过程。,主要途径：,消化道,、呼吸道、皮肤,消化道,（食物和水）：,污染物主要通过,被动扩散,被吸收，主动转运较少。,主要吸收部位,小肠，,其次,胃。,影响机体对污染物吸收的因素：,a、污染物脂溶性及在小肠内浓度；b、血液流速大小,呼吸道：,吸收大气污染物,肺泡,是主要吸收部位,被动扩散、过滤,到达肺泡的固体颗粒很小，粒径,5,m。,皮肤：被动扩散（表皮及真皮），再滤过真皮中毛细血管壁膜进入血液。,排泄,污染物质及其代谢物质向机体外的转运过程。,排泄器官：,肾、肝胆,、肠、肺、外分泌腺等。,污染物通过肾随尿而排出,肝胆系统的胆汁排泄,蓄积,机体内长期接触某污染物质，若吸收超过排泄及其代谢转化，则会出现该污染物质在体内逐增大现象。,蓄积量是吸收、分布、代谢转化和排泄各量的代数和。,主要蓄积部位：血浆蛋白、脂肪组织和骨髓。,污染物常与,血浆蛋白,结合而蓄积。许多有机污染物及代谢脂溶性产物，通过分配作用，溶解集中于,脂肪组织,，如,苯、多氯联苯,等。,氟、钡、锶,等金属经过离子交换吸附进入,骨骼,组织。,二、化学污染物的生物放大、浓缩和积累作用,1、生物富集：生物通过非吞食方式，从周围环境（水、土壤、大气）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浓度的现象。,BCF=C,b,/C,e,BCF:生物浓缩系数；C,b,：某元素或难降解物质在机体中浓度；C,e,某元素或难降解物质在周围环境中浓度。,BCF影响因素,：降解性、脂溶性、水溶性,降解性小，脂溶性高，水溶性低的物质，BCF高，反之则低。,一般情况，,重金属元素和许多氯化碳氢化合物,，,稠环、杂环,等有机化合物具有很高的生物浓缩系数。,2、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,浓度随营养级提高而增大,的现象。也可用BCF表示其程度。,不同生物或同一生物在不同条件下，对物质的吸收、消除等均可能不同，也会影响生物放大状况。,3、生物积累,生物从,周围环境,（水、土壤、大气）和,食物链蓄积,某种元素或难降解物质，使其在集体中的浓度超过周围环境中浓度的现象。也可以BCF表示其程度。,生物放大或生物富集,属于,生物积累,的一种情况。,三、污染物的生物转化,生物转化：物质在生物作用下经受的化学变化，也叫代谢（转化）。,污染物在环境中,三大主要转化类型,生物转化,化学转化,光化学转化,生物转化,污染物在环境中的生物转化，,微生物起关键作用,。,微生物起关键作用原因,：大量存在于自然界，生物转化呈多样性，具有大表面积/体积值，繁殖迅速，环境适应性强。,1、生物转化中的酶,生物转化在机体的酶参与和控制下进行。,酶：是一类由细胞制造和分泌的、以蛋白质为主要成分、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。,酶催化作用的特点：催化专一性高,效率高,需要温和的外界条件,酶分类：,单成分酶（只含蛋白质）,双成分酶（含蛋白质及非蛋白质）,按成分,按场所,胞外酶,胞内酶,按催化反应类型：,氧化还原酶，转移酶，水解酶，裂解酶,异构酶，合成酶,2、耗氧有机污染物质的微生物降解,生物降解：有机物通过生物氧化以及其他的生物转化，可以变成,更小更简单的分子,。,耗氧有机污染物质,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。,糖类微生物降解,糖类分类：单糖、二糖和多糖,单糖,中以,戌糖、已糖,最重要。,主要戌糖：木糖及阿拉伯糖。,主要已糖：葡萄糖、半乳糖、甘露糖及果糖。,二糖：由两个已糖缩合而成，主要有蔗糖、乳糖、麦芽糖。,多糖：是已糖自身或其与另一单糖的高度缩合产物。葡萄糖和木糖是最常见缩合单体。,微生物降解糖类基本途径：,多糖水解成单糖,单糖酵解成丙酮酸,丙酮酸的转化,丙酮酸的转化,丙酮酸,乙酰辅酶A,+,草酰乙酸,酶促反应,酶促反应,酶促反应,三羧基循环或柠檬酸循环,柠檬酸,有氧氧化条件下,无氧氧化条件下，丙酮酸通过酶促反应，以其,本身,作受氢体被还原为,乳糖,，或以其转化的,中间产物,作受氢体，发生不完全氧化生成,低级的有机酸、醇及CO,2,。,脂肪的微生物降解,脂肪水解成脂肪酸和甘油,甘油的转化,脂肪酸的转化,蛋白质的微生物降解,蛋白质水解成氨基酸,氨基酸脱氢脱羧成脂肪酸,3、有毒有机污染物质生物转化类型,氧化、还原、水解和结合,4、有毒有机污染物质微生物降解（自学）,四、污染物质的毒性（自学）,