第五章_生物体内污染物质的运动过程及毒性综述.ppt

主讲人：范佳佳 fanjiajia@zju.edu.cn 2016年12月28日 ;;生物膜的结构;磷脂双分子层既有疏水基团，又有亲水基团。 亲水的头部处于水相，疏水的尾部朝向中央 。 ;生物膜中的蛋白质约占细胞蛋白总量的20%～30%，它们或是单纯的蛋白质,或是与糖、脂结合形成的结合蛋白。 根据它们与膜脂相互作用的方式及其在膜中的排列部位，可以大体分为两类：表在蛋白与内在蛋白 。 不同生物膜所具有的不同生物学功能主要是由于所含膜蛋白的种类和数量的不同。 ;生物膜中含有一定的寡糖类物质。它们大多与膜蛋白结合，少数与膜脂结合。 糖类在膜上的分布是不对称的，全部都处于细胞膜的外侧。生物膜中组成寡糖的单糖主要有半乳糖、半乳糖胺、甘露糖、葡萄糖和葡萄糖胺等。 生物膜中的糖类化合物在信息传递和相互识别方面具有重要作用。 ;物质通过生物膜的方式;物质从高浓度的一侧，通过???转运到低浓度的另一侧。?? 通过被转运物质本身的扩散作用进行的，是一个不需要外加能量的自发过程。?? 许多物质的被动转运过程需要特殊的蛋白载体帮助。 ; 主动转运是在外加能量驱动下进行的物质跨膜转运过程。 主动转运的物质，可以是离子、小分子化合物，也可以是复杂的大分子物质，如某些蛋白或酶等。 这一过程一般都与ATP的释能反应相偶联。;生物膜法是指用天然材料（如卵石）、合成材料（如纤维）为载体，在其表面形成一种特殊的生物膜，生物膜表面积大，可为微生物提供较大的附着表面，有利于加强对污染物的降解作用。 生物膜法60年代末期开始出现，主要工艺方法有生物滤池、生物接触氧化法等。;污染物质在机体内的运动过程包括吸收、分布、生物转化和排泄。 ;吸收;（2）呼吸管 吸收大气污染物的主要途径。 其中的大颗粒部分停留在鼻腔、咽喉等部位，通过喷嚏、进食、吐痰等排出。 细颗粒部分可以进入肺部不易复出，其主要吸收部位是肺泡。 肺泡的膜很薄，数量众多，四周布满壁膜极薄、结构疏松的毛细血管，因此细颗粒中的可溶性部分经过肺部毛细血管转运进入血液循环。;（3）皮肤 ： 由于皮肤角质层的阻隔，皮肤吸收污染物的能力较差，只是一些污染物质进人机体的途径。 一般水溶性强，分子量低的污染物（例如酚、苯胺）才可以通过皮肤吸收。 但是当皮肤毛孔张开时，一些大分子污染物也可以通过毛孔进入人体。;（1）叶片吸附 可吸附一些颗粒态污染物，植物叶片越粗糙，比表面积越大，越能吸附大量污染物。 一些植物叶片分泌一些油脂性物质，增加了对气态污染物的吸附作用。例如云杉、油松、马尾松能分泌油脂性物质，杨梅、草莓等叶片粗糙，比表面积大。;（2）叶孔吸收 植物呼吸主要通过叶片气孔进行，大量污染物由此进入植物体内，例如二氧化硫通过通过气孔进入叶片，被叶肉组织吸收，高浓度的二氧化硫能导致气孔的开闭功能瘫痪； 氟化物、臭氧、光化学烟雾有害成分、一些农药等都能通过气孔进入植物体内；;（3）根部吸收 大部分通过植物根部细胞膜的被动扩散吸收，即当外部污染物浓度大时，可以扩散进入根部细胞，然后通过蒸腾作用进入植物全身。 但是一般在植物根部累积的污染物浓度最大。 ;分布;排泄;2、肝胆 污染物质的另一个重要排泄途径，是胆汁排泄。 ?胆汁排泄是指主要由消化管及其他途径吸收的污染物质，经血液到达肝脏后，与胆汁一起分泌→十二指肠→小肠→大肠→排出体外的过程。 少数是原形物质，多数是原形物质在肝脏经代谢转化而形成的产物。 一般水溶性大、脂溶性小的化合物，胆汁排泄好。 有些物质由胆汁排泄，在肠道运行中又重新被吸收，称为肠肝循环。;机体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的现象，称为生物蓄积。 机体的主要蓄积部位：血浆蛋白、脂肪组织和骨骼。 污染物的蓄积部位与毒性部位不一定相同。 蓄积部位中的污染物质，常同血浆中游离型污染物质保持相对稳定的平衡。 ;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浓度的现象。 生物浓缩系数(Bioconcentration Factor，BCF) ：; 生物浓缩系数： ;生物放大(Biomagnification) 同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养级生物富集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的现象。 生物放大并不是在所有条件下都能发生 生物积累 (Bioaccumulation Process) 生物从周围环境和食物链蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体中的浓度超过周围环境中浓度的现象。;*;在一个海洋模式生态系统中研究藤胡、牡蛎、蛤、蓝蟹和沙蚕等5种动物对钛、锰、镉、硒、砷、铬、汞等10种重金属的放大作用，发现藤胡和沙蚕的生物放大能力较大，牡蛎和蛤次之，蓝蟹最小。 生物放大并不是在所有条件下