污染物在生物体内的迁移转化.ppt

混合功能氧化酶的专一性较差，能催化许多有机毒物氧化，包括：碳双键环氧化，碳羟基化，氧脱烃，硫脱烃、硫-氧化及脱硫，氮脱烃、氮-氧化及脱氮 ②脱氢酶脱氢氧化：脱氢酶是伴随有氢原子或电子转移，以非分子氧化合物为受氢体的酶类。脱氢酶能使相应的底物脱氢氧化。例如：醇氧化成醛 RCH2OH→ RCHO+2H 醇氧化成酮 R1CHOHR2 → R1COR2+2H 醛氧化成羧酸 RCHO+H20→ RCOOH+2H 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。氧化酶使相应底物氧化。例如: RCH2NH2+H2O→ RCHO+NH3+2H 第59页，共95页，编辑于2022年，星期一 2. ? （2）还原反应类型 ①可逆脱氢酶加氢还原：可逆脱氢酶是指起逆向作用的脱氢酶类，能使相应的底物加氢还原成醇。 ②硝基还原酶还原：硝基还原酶能使硝基化合物还原，生成相应的胺。 ③偶氮还原酶还原：偶氮还原酶能使偶氮化合物还原成相应的胺 。 ④还原脱氯酶还原：还原脱氯酶能使含氯化合物脱氯(用氢置换氯)或脱氯化氢而被还原。 （3） 水解反应类型 ① 羧酸酯酶使脂肪族酯水解 RCOOR?+H20→ RCOOH+R?OH ② 芳香酯酶使芳香族酯水解 ③ 磷酯酶使磷酸酯水解 ④ 酰胺酶使酰胺水解 第60页，共95页，编辑于2022年，星期一 （4）若干重要结合反应类型 ①葡萄糖醛酸结合：在葡萄糖醛酸基转移酶的作用下，生物体内尿嘧啶核苷二磷酸葡萄糖醛酸中，葡萄糖醛酸基可转移至含羟基的化合物上，形成O-葡萄糖苷酸结合物。所涉及的羟基化合物有醇酚、烯醇、羟酰胺、羟胺等。芳香及脂肪酸中羧基上的羟基，也可与葡萄糖醛酸结合成O-葡萄糖苷酸。伯胺、酰胺、磺胺等中的氮原子和大部分含巯基化合物中硫原子，也能与葡萄糖醛酸分别形成N-、S-葡萄糖苷酸结合物。 ②硫酸结合：在硫酸基转移酶的催化下，可将3?-磷酸-5?-磷硫酸腺苷中硫酸基转移到酚或醇的羟基上，形成硫酸酯结合物。一般，形成硫酸酯后的结合物极性增加，而容易排出体外，实际上起到解毒作用。但是有些N–羟基芳胺或N–羟基芳酰胺与硫酸结合后毒性增加。这一结合不如葡萄糖醛酸结合重要。 第61页，共95页，编辑于2022年，星期一 (3) 谷胱甘肽结合：在相应转移酶催化下谷胱甘肽中的半胱氨酸及乙酰辅酶A的乙酰基，将以N-乙酰半胱氨酸基形式加到有机卤化物(氟除外)、环氧化合物、强酸酯、芳香烃、烯等亲电化合物的碳原子上，形成疏基尿酸结合物。谷脱甘肽的结合，有力地解除了对机体有害亲电化合物的毒性。 3. 有毒有机污染物质的微生物降解 （1）烃类的微生物降解 在环境中烃类微生物降解以有氧氧化条件占绝对优势。 ①烷烃的微生物降解 碳原子数大于 1 的正烷烃, 其降解途径有三种 : 通过烷烃的末端氧化；或次末端氧化；或双端氧化，逐步生成醇、醛及脂肪酸，而后经?-氧化进入三羧酸循环 , 最终降解成二氧化碳和水。 甲烷的降解途径一般认为是： CH4→CH3OH →HCHO →CO2+H2O 第62页，共95页，编辑于2022年，星期一 许多微生物都能降解碳原子数大于1的正烷烃。能降解甲烷的专一性微生物：如好氧型的甲基孢囊菌、甲基单胞菌、甲基球菌、甲基杆菌等。 末端氧化的降解过程如下图 所示 烷烃 醇 醛 酸 CO2+H2O 第63页，共95页，编辑于2022年，星期一 ②烯烃的微生物降解 烯烃的微生物降解途径主要是烯的饱和末端氧化，再经与正烷烃(C1)相同的途径成为不饱和脂肪酸；烯的不饱和末端双键环氧化成环氧化合物，再经开环形成二醇乃至脂肪酸； 脂肪酸经β—氧化进入三羧酸循环，最终降解成二氧化碳和水。 第64页，共95页，编辑于2022年，星期一 ③苯的微生物降解途径 第一：降解前期，带侧链的芳香烃往往先从侧链开始分解，并在单加氧酶的作用下使芳香环羟基化形成双酚中间产物。 第二：形成的双酚化合物在高度专一性的双加氧酶(将2个氧原子加到底物的加氧酶)作用下，环的2个碳原子上各加1个氧原子，使环键在邻酚位或间酚位分裂，形成相应的有机酸。 第三：得到的有机酸逐步转化为乙酰辅酶A、琥珀酸等，从而进入三羧酸循环，最后降解为二氧化碳和水。 烃类化合物微生物降解难易程度比较 1、只要条件合适，数十个碳原子以内的烃类化合物均可被微生物降解。 2、烯烃最易降