[基础医学]第五章 ：生物体内污染物质的运动过程及毒性.ppt

第五章：生物体内污染物质的运动过程及毒性 本章重点 污染物的生物富集、放大和积累 耗氧和有毒有机物的微生物降解 元素的微生物转化 微生物对污染物的转化速率 毒物的毒性、联合作用、致突变、致癌及抑制酶活性 第一节 物质通过生物膜的方式 第二节 污染物质在机体内的转运 一、吸收 分布是指污染物质被吸收后或其代谢转化物质形成后，由血液转送至机体各组织；与组织成分结合；从组织返回血液；以及再反复等过程。 三、排泄 排泄是污染物质及其代谢物质相机体外的转运过程。排泄器官有肾、肝胆、肠、肺、外分泌等，而以肾和肝胆为主。 第三节 污染物质的生物富集、放大和积累 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 水生生物富集速率方程为： 二、生物放大 生物放大：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。 三、生物积累 ci=cwi+cφi 一、生物转化中的酶 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。 二、若干重要辅酶的功能 1、FMN和FAD 2、NAD+和NADP + 3、辅酶Q 4、细胞色素酶系的辅酶 5、辅酶A 细胞色素酶系的辅酶主要有细胞色素b、c1、c、a和a3等几种在反应中担当传递电子作用，见下图 辅酶A是一种转移酶的辅酶，在酶促反应中起着传递酰基的作用 三、生物氧化中的氢传递过程 生物氧化是指有机物质在机体细胞内的氧化，并伴随有能量的释放。放出的能量主要通过二磷酸腺苷与正磷酸合成三磷酸腺苷而被暂时存放。反应见下图 腺苷部分的结构间下图 氢传递过程的几种分类 1、有氧氧化中以分子氧为直接受氢体的递氢过程； 2、有氧氧化中以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受氢体的递氢过程； 4、无氧氧化中某些无机含氧化合物作受氢体的递氢过程 1、有氧氧化中以分子氧为直接受氢体的递氢过程 2、有氧氧化中以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受氢体的递氢过程 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 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。 2、脂肪的微生物降解 降解途径： 1）脂肪水解成脂肪酸和甘油； 2）甘油的转化； 3）脂肪酸的转化； 1）脂肪水解成脂肪酸和甘油 2）甘油的转化 3）脂肪酸的转化 3、蛋白质的微生物降解 五、有毒有机污染物质生物转化类型 有毒有机物质生物转化的主要反映类型如下： 1、耗氧反应类型 1）混合功能氧化酶加氧氧化 2）脱氢酶脱氢氧化 3）氧化酶氧化 1）混合功能氧化酶加氧氧化 2）脱氢酶脱氢氧化 醇氧化成醛 醇氧化成酮 醛氧化成羧基 3）氧化酶氧化 氧化酶是伴随有氢原子或电子转移，以分子氧为直接受氢体的酶类。例如： 2、还原反应类型 4）还原脱氯酶还原 3、水解反应类型 4）酰胺酶使酰胺水解 六、有毒有机污染物质的微生物降解 1、烃类 2、农药的降解 1）苯氧乙酸的降解 2）有机磷杀虫剂对硫磷的可能降解途径 3）DDT降解 七、氨及硫的微生物转化 2）反硝化 2、硫的微生物转化 1）硫化氢、单质硫等在微生物作用下氧化生成硫酸（硫化） 八、重金属元素的微生物转化 1、汞 汞的生物甲基化 生物作用还原转化汞 九、污染物质的生物转化速率 1、酶促反应的速率 1）米氏方程： 1）微生物反应速率方程：L=L0e-kt 第五节 污染物质的毒性 一、毒物的联合作用 1、协同作用 2、相加作用 3、独立作用 4、拮抗作用 二、毒作用的过程 1、进入体液 2、毒物与受体进行原发反应 3、引发一系列的病理生理的继发反应 3）磷脂酶使磷酸酯水解 结合反应是进入机体的外来化合物在代谢过程中与某些其它内源性化合物或基团发生的生物合成反应。含有羟基、氨基、羰基以及环氧基的代谢物最易发生。在结合反应中需要有辅酶与转移酶并消耗代谢能量。 4、若干重要结合反应类型 外来化合物在代谢过程中可以直接发生结合反应，也可先经过第一阶段反应(第一相反应)后再进行结合反应(第二相反应). 一般情况下，通过结合反应，一方面可使外来化合物分子上某些功能基团失去活性以及丧失毒性；另一方面，大多数外来化合物通过结合反应，可使其极性增强，脂溶性降低，加速由体内的排泄过程。 但也有化学物经过结合反应形成致癌物，有些化学物经反应后脂溶性增加，不