第二章污染物的環(huán)境生態(tài)行為

1、第二章第二章 污染物的環(huán)境污染物的環(huán)境生態(tài)行為生態(tài)行為遷移、轉(zhuǎn)化遷移、轉(zhuǎn)化自然界自然界生物體內(nèi)生物體內(nèi)污染物的環(huán)境生態(tài)行為污染物的環(huán)境生態(tài)行為 定義：定義： 污染物在環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化、在污染物在環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化、在生物體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運(yùn)與轉(zhuǎn)化，以及在生物體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運(yùn)與轉(zhuǎn)化，以及在生物體內(nèi)的蓄積與放大。生物體內(nèi)的蓄積與放大。路徑、化學(xué)反應(yīng)路徑、化學(xué)反應(yīng)第一節(jié)第一節(jié) 污染物在環(huán)境中的污染物在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化遷移和轉(zhuǎn)化1.1 1.1 污染物在環(huán)境中的遷移污染物在環(huán)境中的遷移 污染物在環(huán)境中發(fā)生污染物在環(huán)境中發(fā)生空間位置空間位置的相對移動的相對移動過程，結(jié)果是使局部環(huán)境中的污染物種類、過程，結(jié)果是

2、使局部環(huán)境中的污染物種類、數(shù)量和綜合毒性強(qiáng)度降低或增高，污染物所數(shù)量和綜合毒性強(qiáng)度降低或增高，污染物所處的局部條件重新發(fā)生或大或小的變化。處的局部條件重新發(fā)生或大或小的變化。污染物在環(huán)境中的遷移方式：污染物在環(huán)境中的遷移方式：機(jī)械遷移：水、大氣、重力機(jī)械遷移：水、大氣、重力物理化學(xué)遷移物理化學(xué)遷移 無機(jī)污染物：溶解沉淀、吸附解析、氧化無機(jī)污染物：溶解沉淀、吸附解析、氧化 還原、水解、配位等還原、水解、配位等 有機(jī)污染物：上述以及化學(xué)分解、光化學(xué)分有機(jī)污染物：上述以及化學(xué)分解、光化學(xué)分 解、生物化學(xué)分解等解、生物化學(xué)分解等生物遷移生物遷移 通過生物體的吸附、吸收、代謝、死亡等過程通過生物體的吸附

3、、吸收、代謝、死亡等過程1.2 1.2 污染物在環(huán)境中的形態(tài)和分布污染物在環(huán)境中的形態(tài)和分布v1.2.1 1.2.1 污染物在環(huán)境中的形態(tài)污染物在環(huán)境中的形態(tài) 指污染物的外部形狀、化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)在環(huán)境中的表現(xiàn)形式。 Cr6+ Cr3+ 甲基汞甲基汞無機(jī)汞無機(jī)汞 六六六（六六六（7）型殺蟲力最強(qiáng)型殺蟲力最強(qiáng) 物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)：物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)：固體、流體（氣、液）、固體、流體（氣、液）、 射線等；射線等； 化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)：化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)：單質(zhì)、化合態(tài)單質(zhì)、化合態(tài) 功能特點(diǎn)：功能特點(diǎn)：離子態(tài)、代換態(tài)、膠體、有機(jī)結(jié)離子態(tài)、代換態(tài)、膠體、有機(jī)結(jié) 合態(tài)、難溶態(tài)等。合態(tài)、難溶態(tài)等。1.2.2 1.

4、2.2 污染物的分布污染物的分布 指污染物在環(huán)境多組分間的分布狀況。指污染物在環(huán)境多組分間的分布狀況。不不僅僅包括污染物在水、氣、土壤等介質(zhì)中的包括污染物在水、氣、土壤等介質(zhì)中的分布和濃度差異，分布和濃度差異，而且而且還包括污染物的不還包括污染物的不同形態(tài)、不同相態(tài)之間的分配。同形態(tài)、不同相態(tài)之間的分配。1.3 1.3 污染物在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化污染物在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化污染物在環(huán)境中通過污染物在環(huán)境中通過物理的物理的、化學(xué)的化學(xué)的、生物學(xué)生物學(xué)的作用改變形態(tài)，或者轉(zhuǎn)變成另的作用改變形態(tài)，或者轉(zhuǎn)變成另一種物質(zhì)的過程一種物質(zhì)的過程污染物的轉(zhuǎn)化污染物的轉(zhuǎn)化遷移、轉(zhuǎn)化同時進(jìn)行遷移、轉(zhuǎn)化同時進(jìn)行影響污染物轉(zhuǎn)化的因

5、素：影響污染物轉(zhuǎn)化的因素：污染物本身污染物本身的物理化學(xué)性質(zhì)；的物理化學(xué)性質(zhì)； 環(huán)境條件環(huán)境條件污染物轉(zhuǎn)化形式：污染物轉(zhuǎn)化形式：物理轉(zhuǎn)化物理轉(zhuǎn)化（只有形態(tài)的改變）（只有形態(tài)的改變）化學(xué)轉(zhuǎn)化化學(xué)轉(zhuǎn)化（通過化學(xué)反應(yīng)生成新的物質(zhì)）（通過化學(xué)反應(yīng)生成新的物質(zhì)） 大氣：大氣：CHCH、NONOX X、SOSO2 2光化學(xué)氧化光化學(xué)氧化 水體：水體：氧化氧化還原、水解、配位反應(yīng)等還原、水解、配位反應(yīng)等 土壤：土壤：吸附催化、自由基、吸附催化、自由基、pHpH生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化（吸收和代謝）（吸收和代謝） 微生物、植物、動物微生物、植物、動物第二節(jié)第二節(jié) 外源化學(xué)物在生物體內(nèi)外源化學(xué)物在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)和轉(zhuǎn)化的

6、轉(zhuǎn)運(yùn)和轉(zhuǎn)化 生物轉(zhuǎn)運(yùn)：生物轉(zhuǎn)運(yùn)：化學(xué)污染物通過生物膜的過程化學(xué)污染物通過生物膜的過程 生物轉(zhuǎn)化：生物轉(zhuǎn)化：化學(xué)物在組織細(xì)胞中發(fā)生的結(jié)化學(xué)物在組織細(xì)胞中發(fā)生的結(jié) 構(gòu)和性質(zhì)的變化過程構(gòu)和性質(zhì)的變化過程3.1 3.1 生物膜的基本結(jié)構(gòu)生物膜的基本結(jié)構(gòu)糖脂糖脂1 1、側(cè)向擴(kuò)散；、側(cè)向擴(kuò)散； 2 2、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動； 3 3、擺動運(yùn)動；、擺動運(yùn)動；4 4、伸縮運(yùn)動；、伸縮運(yùn)動； 5 5、翻轉(zhuǎn)運(yùn)動；、翻轉(zhuǎn)運(yùn)動； 6 6、旋轉(zhuǎn)異構(gòu)、旋轉(zhuǎn)異構(gòu)3.2 3.2 物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸 被動轉(zhuǎn)運(yùn)被動轉(zhuǎn)運(yùn) ( (passive transport) ) 特殊轉(zhuǎn)運(yùn)特殊轉(zhuǎn)運(yùn) ( (specialized tr

7、ansport) ) 膜動轉(zhuǎn)運(yùn)膜動轉(zhuǎn)運(yùn) ( (cytosis) ) 特點(diǎn)：特點(diǎn)：在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中生物膜不具有主動性，是在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中生物膜不具有主動性，是一種純物理化學(xué)過程；一種純物理化學(xué)過程； 不需要消耗代謝能；不需要消耗代謝能； 被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)只能由高濃度向低濃度運(yùn)輸被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)只能由高濃度向低濃度運(yùn)輸（1 1）被動轉(zhuǎn)運(yùn)被動轉(zhuǎn)運(yùn)分子量大小分子量大小化學(xué)物濃度梯度（主要因素）化學(xué)物濃度梯度（主要因素）脂脂/ /水分配系數(shù)水分配系數(shù)外源化學(xué)物的離解或電離狀外源化學(xué)物的離解或電離狀態(tài)態(tài)簡單擴(kuò)散簡單擴(kuò)散濾過濾過生物膜的生物膜的孔狀結(jié)構(gòu)孔狀結(jié)構(gòu)主動轉(zhuǎn)運(yùn)：主動轉(zhuǎn)運(yùn)：在在載體或運(yùn)載系統(tǒng)載體或運(yùn)載系統(tǒng)的參與下，化

8、學(xué)物的參與下，化學(xué)物逆濃度梯度由低濃度處向高濃度處轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。逆濃度梯度由低濃度處向高濃度處轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 需要有載體參加生物膜上的蛋白質(zhì)；需要有載體參加生物膜上的蛋白質(zhì)； 逆濃度轉(zhuǎn)運(yùn)逆濃度轉(zhuǎn)運(yùn)需要消耗一定的能量；需要消耗一定的能量； 載體對轉(zhuǎn)運(yùn)的化學(xué)物具有選擇性；載體對轉(zhuǎn)運(yùn)的化學(xué)物具有選擇性； 載體有容量限制；載體有容量限制； 競爭性抑制，如鋁利用鈣的載體；鈷和錳利用鐵競爭性抑制，如鋁利用鈣的載體；鈷和錳利用鐵 的載運(yùn)系統(tǒng)的載運(yùn)系統(tǒng)易化擴(kuò)散：易化擴(kuò)散：不易溶于脂質(zhì)的化學(xué)物，利用載體由不易溶于脂質(zhì)的化學(xué)物，利用載體由高濃度處向低濃度處移動的過程，又稱幫助擴(kuò)散或高濃度處向低濃度處移動

9、的過程，又稱幫助擴(kuò)散或載體擴(kuò)散。不需要細(xì)胞供給能量。載體擴(kuò)散。不需要細(xì)胞供給能量。（2 2）特殊轉(zhuǎn)運(yùn)）特殊轉(zhuǎn)運(yùn)（3 3）膜動轉(zhuǎn)運(yùn)）膜動轉(zhuǎn)運(yùn) 膜動轉(zhuǎn)運(yùn)是細(xì)胞與環(huán)境進(jìn)行的一些膜動轉(zhuǎn)運(yùn)是細(xì)胞與環(huán)境進(jìn)行的一些大分子物大分子物質(zhì)質(zhì)的交換過程，主要特點(diǎn)是在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中生的交換過程，主要特點(diǎn)是在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中生物膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。具有特異性，并要消物膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。具有特異性，并要消耗一定的能量。耗一定的能量。 胞吞作用：胞吞作用：吞噬作用吞噬作用（固體）（固體）、胞飲作用、胞飲作用（液體）（液體） 胞吐作用：胞吐作用：由內(nèi)到外的過程由內(nèi)到外的過程3.3 3.3 環(huán)境化學(xué)物的吸收環(huán)境化學(xué)物的吸收體液體液環(huán)境化學(xué)

10、物通過各種途徑透過生物機(jī)體的生環(huán)境化學(xué)物通過各種途徑透過生物機(jī)體的生物膜進(jìn)入物膜進(jìn)入體液體液的過程稱為吸收的過程稱為吸收細(xì)胞內(nèi)液細(xì)胞內(nèi)液(2/3)(2/3)細(xì)胞外液細(xì)胞外液(1/3):(1/3):血漿、組織液、淋巴液血漿、組織液、淋巴液(1) (1) 陸生動物的吸收陸生動物的吸收1 1）消化道：）消化道：最主要的吸收途徑，主要通過簡單擴(kuò)散最主要的吸收途徑，主要通過簡單擴(kuò)散 少數(shù)通過主動轉(zhuǎn)運(yùn)；口腔、胃、小腸少數(shù)通過主動轉(zhuǎn)運(yùn)；口腔、胃、小腸2 2）呼吸道：）呼吸道：肺（表面積大、細(xì)胞膜薄肺（表面積大、細(xì)胞膜薄1.51.5m m） 主要通過簡單擴(kuò)散主要通過簡單擴(kuò)散 影響因素：影響因素：肺泡和血漿中的

11、濃度差；肺泡和血漿中的濃度差；氣體氣體 的溶解度；的溶解度；肺的通氣量和血流量肺的通氣量和血流量 通氣通氣/ /血流比；血流比；顆粒物大小顆粒物大小3) 3) 皮膚接觸：皮膚接觸：簡單擴(kuò)散簡單擴(kuò)散 影響因素：環(huán)境化學(xué)物本身的分子結(jié)構(gòu)；物種影響因素：環(huán)境化學(xué)物本身的分子結(jié)構(gòu)；物種 表皮屏障的完整性；環(huán)境條件表皮屏障的完整性；環(huán)境條件(2)(2)環(huán)境化學(xué)物在動物體內(nèi)的運(yùn)輸與分布環(huán)境化學(xué)物在動物體內(nèi)的運(yùn)輸與分布 運(yùn)輸途徑：循環(huán)系統(tǒng)（血管運(yùn)輸途徑：循環(huán)系統(tǒng)（血管+ +淋巴管）淋巴管） 器官的差異性：消化管、呼吸道、口腔、皮膚器官的差異性：消化管、呼吸道、口腔、皮膚左心室左心室（此時為動脈血）主動脈各級

12、動脈（此時為動脈血）主動脈各級動脈毛細(xì)血管（物質(zhì)交換）（物質(zhì)交換后變成靜脈毛細(xì)血管（物質(zhì)交換）（物質(zhì)交換后變成靜脈血各級靜脈上下腔靜脈系右心房右心室血各級靜脈上下腔靜脈系右心房右心室肺動脈肺部毛細(xì)血管（物質(zhì)交換）（物質(zhì)肺動脈肺部毛細(xì)血管（物質(zhì)交換）（物質(zhì)交換后變成動脈血）肺靜脈左心房交換后變成動脈血）肺靜脈左心房左心室左心室血液循環(huán)路線：血液循環(huán)路線： 呼吸道：呼吸道：肺循環(huán)，即靜脈血肺循環(huán)，即靜脈血右心房右心室右心房右心室肺動脈肺部毛細(xì)血管（肺動脈肺部毛細(xì)血管（物質(zhì)交換物質(zhì)交換）（物質(zhì)交換）（物質(zhì)交換后變成動脈血）肺靜脈左心房左心室后變成動脈血）肺靜脈左心房左心室 消化道：消化道：食物消化小

13、腸絨毛上皮細(xì)胞毛細(xì)食物消化小腸絨毛上皮細(xì)胞毛細(xì)血管小靜脈腸系膜靜脈血管小靜脈腸系膜靜脈肝門靜脈肝臟肝門靜脈肝臟（吸收或解毒）右心房右心室肺循環(huán)左（吸收或解毒）右心房右心室肺循環(huán)左心房左心室大動脈輸送至全身心房左心室大動脈輸送至全身 皮膚：皮膚：體液毛細(xì)血管（物質(zhì)交換）（物質(zhì)交體液毛細(xì)血管（物質(zhì)交換）（物質(zhì)交換后變成靜脈血）各級靜脈右心房右心室換后變成靜脈血）各級靜脈右心房右心室肺循環(huán)左心房左心室肺循環(huán)左心房左心室影響環(huán)境化學(xué)物分布的因素：影響環(huán)境化學(xué)物分布的因素：血流量：血流量：肝臟、腎臟肝臟、腎臟親和力：親和力： 鉛染毒，鉛染毒， 2h 502h 50分布在肝臟；分布在肝臟；1 1個月后，個

14、月后，9090分布在骨中分布在骨中 TCDD 5min 15TCDD 5min 15肺，肺，1 1 脂肪；脂肪；24h24h，2020分分布在脂肪組織布在脂肪組織體內(nèi)屏障：體內(nèi)屏障：血腦屏障、胎盤屏障、血眼屏障血腦屏障、胎盤屏障、血眼屏障貯存貯存 貯存：貯存：進(jìn)入血液的環(huán)境化學(xué)物大部分與血進(jìn)入血液的環(huán)境化學(xué)物大部分與血漿蛋白或體內(nèi)不同組織成分結(jié)合，積聚在漿蛋白或體內(nèi)不同組織成分結(jié)合，積聚在特定部位特定部位 貯存庫：貯存庫：積聚有高濃度的外源化學(xué)物，但積聚有高濃度的外源化學(xué)物，但并不顯示毒性。并不顯示毒性。 動物體內(nèi)的貯存庫主要有：血漿蛋白動物體內(nèi)的貯存庫主要有：血漿蛋白 ；肝；肝和腎；脂肪組織

15、；骨骼組織和腎；脂肪組織；骨骼組織(2) (2) 植物的吸收植物的吸收1 1）根部對土壤溶液中離子的吸收根部對土壤溶液中離子的吸收過程分為：過程分為： 將離子吸附到根部細(xì)胞表面將離子吸附到根部細(xì)胞表面 離子通過自由空間進(jìn)入皮層內(nèi)部離子通過自由空間進(jìn)入皮層內(nèi)部 離子通過內(nèi)部空間進(jìn)入木質(zhì)部離子通過內(nèi)部空間進(jìn)入木質(zhì)部 離子進(jìn)入導(dǎo)管離子進(jìn)入導(dǎo)管影響植物對環(huán)境化學(xué)物吸收的因素影響植物對環(huán)境化學(xué)物吸收的因素 植物本身的生活習(xí)性植物本身的生活習(xí)性 環(huán)境因素：溫度；根際環(huán)境的通氣狀況；環(huán)境因素：溫度；根際環(huán)境的通氣狀況；土壤溶液中的離子濃度；土壤溶液中的離子濃度；pHpH值；離子之間值；離子之間的相互作用的相

16、互作用2 2）地上部分的吸收）地上部分的吸收從葉子進(jìn)入通道：從葉子進(jìn)入通道： 氣孔；氣孔；角質(zhì)層角質(zhì)層(裂縫裂縫 細(xì)胞壁細(xì)胞壁外連絲外連絲細(xì)胞膜細(xì)胞膜)影響吸收的因素：影響吸收的因素： 表面張力；表面張力； 溫度；溫度； 呼吸抑制劑；呼吸抑制劑； 與溶液的接觸時間；與溶液的接觸時間； 植物的內(nèi)在因素植物的內(nèi)在因素 利用指示植物來監(jiān)控環(huán)境的大氣污染狀況利用指示植物來監(jiān)控環(huán)境的大氣污染狀況3)3)環(huán)境化學(xué)物在植物體內(nèi)的運(yùn)輸與分布環(huán)境化學(xué)物在植物體內(nèi)的運(yùn)輸與分布 運(yùn)輸途徑：維管系統(tǒng)運(yùn)輸途徑：維管系統(tǒng) 木質(zhì)部導(dǎo)管：向上，根部吸收木質(zhì)部導(dǎo)管：向上，根部吸收 韌皮部篩管：向下，葉片吸收韌皮部篩管：向下，葉

17、片吸收 分布：分布：與運(yùn)輸距離的遠(yuǎn)近有關(guān)與運(yùn)輸距離的遠(yuǎn)近有關(guān) 與物質(zhì)是否參與循環(huán)利用有關(guān)與物質(zhì)是否參與循環(huán)利用有關(guān) 凱氏帶：某些重金屬凱氏帶：某些重金屬課程重點(diǎn)課程重點(diǎn)了解生物轉(zhuǎn)化了解生物轉(zhuǎn)化重點(diǎn)掌握排泄的主要途徑重點(diǎn)掌握排泄的主要途徑(腎、肝腎、肝)理解生物蓄積、生物富集、生物理解生物蓄積、生物富集、生物放大放大3個概念的區(qū)別個概念的區(qū)別3.5 3.5 生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化（biotransformationbiotransformation） 外源化學(xué)物通過不同途徑進(jìn)入生物機(jī)體，外源化學(xué)物通過不同途徑進(jìn)入生物機(jī)體，在體內(nèi)在體內(nèi)酶系統(tǒng)酶系統(tǒng)的作用下，發(fā)生各種化學(xué)的作用下，發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)，代謝轉(zhuǎn)

18、變成水溶性高而易于排出反應(yīng)，代謝轉(zhuǎn)變成水溶性高而易于排出體外的化合物的過程稱為生物轉(zhuǎn)化或代體外的化合物的過程稱為生物轉(zhuǎn)化或代謝轉(zhuǎn)化。謝轉(zhuǎn)化。外源化學(xué)物生物轉(zhuǎn)化的階段：外源化學(xué)物生物轉(zhuǎn)化的階段： 第一相反應(yīng)第一相反應(yīng)（phasereaction）：氧化、氧化、還原、水解還原、水解；形成一些極性基團(tuán) 第二相反應(yīng)第二相反應(yīng)（ phasereaction ）：結(jié)結(jié)合反應(yīng)合反應(yīng)：第一相反應(yīng)的代謝中間產(chǎn)物與某些內(nèi)源化學(xué)物的中間代謝產(chǎn)物相互反應(yīng)，生成極性較強(qiáng)的親水化合物生物轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)生物轉(zhuǎn)化的特點(diǎn): 同一外源化學(xué)物可能存在多種轉(zhuǎn)化途徑同一外源化學(xué)物可能存在多種轉(zhuǎn)化途徑 不同的反應(yīng)可先后進(jìn)行，可在同一組織器不

19、同的反應(yīng)可先后進(jìn)行，可在同一組織器官，也可在不同組織器官官，也可在不同組織器官 一般經(jīng)過代謝后毒性降低（生物失活或解一般經(jīng)過代謝后毒性降低（生物失活或解毒作用），但也有例外（生物活化）毒作用），但也有例外（生物活化） 外源化學(xué)物的生物轉(zhuǎn)化過程均為酶促反應(yīng)外源化學(xué)物的生物轉(zhuǎn)化過程均為酶促反應(yīng) 轉(zhuǎn)化過程主要在肝臟中進(jìn)行轉(zhuǎn)化過程主要在肝臟中進(jìn)行3.5.1 3.5.1 生物轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型生物轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型 氧化反應(yīng)：氧化反應(yīng)：微粒體混合功能氧化酶系微粒體混合功能氧化酶系 還原反應(yīng)：還原反應(yīng)：次要的次要的 水解反應(yīng)：水解反應(yīng)：水解酶水解酶 結(jié)合反應(yīng)：結(jié)合反應(yīng)：GSHGSH，肝、腎，肝、腎核糖核蛋白體核糖

20、核蛋白體3.5.2 3.5.2 外源化學(xué)物對生物轉(zhuǎn)化酶外源化學(xué)物對生物轉(zhuǎn)化酶的誘導(dǎo)和抑制的誘導(dǎo)和抑制 酶的誘導(dǎo)酶的誘導(dǎo) 外源化學(xué)物使某些代謝酶系的外源化學(xué)物使某些代謝酶系的活力增活力增強(qiáng)強(qiáng)或酶的或酶的含量增加含量增加，并因此，并因此促進(jìn)促進(jìn)外源外源化學(xué)物的轉(zhuǎn)化過程，這種現(xiàn)象稱為酶化學(xué)物的轉(zhuǎn)化過程，這種現(xiàn)象稱為酶的誘導(dǎo)效應(yīng)的誘導(dǎo)效應(yīng) 酶的抑制酶的抑制 能使酶的能使酶的活力減弱活力減弱、含量減少含量減少或催化或催化反應(yīng)速率減慢反應(yīng)速率減慢的現(xiàn)象稱為抑制作用；的現(xiàn)象稱為抑制作用；可逆性抑制作用可逆性抑制作用非可逆性抑制作用非可逆性抑制作用非競爭性抑制非競爭性抑制競爭性抑制競爭性抑制3.5.3 3.5

21、.3 生物轉(zhuǎn)化的物種和個體差異生物轉(zhuǎn)化的物種和個體差異物種差異：物種差異：酶的種類、活性酶的種類、活性個體差異：個體差異：酶活性不同酶活性不同性別差異：性別差異：一般一般 雄性雄性 雌性雌性年齡差異：年齡差異：微粒體酶微粒體酶 單胺氧化酶單胺氧化酶3.6 3.6 排泄排泄 外源化學(xué)物及其代謝產(chǎn)物外源化學(xué)物及其代謝產(chǎn)物由機(jī)體向外由機(jī)體向外轉(zhuǎn)運(yùn)的過程轉(zhuǎn)運(yùn)的過程，是物質(zhì)代謝過程中最后，是物質(zhì)代謝過程中最后一個重要環(huán)節(jié)。一個重要環(huán)節(jié)。經(jīng)腎臟隨同尿液排泄經(jīng)腎臟隨同尿液排泄經(jīng)肝臟隨同膽汁排泄經(jīng)肝臟隨同膽汁排泄經(jīng)肺隨同呼出氣排泄經(jīng)肺隨同呼出氣排泄其他排泄途徑其他排泄途徑高等動物高等動物（1 1）經(jīng)腎臟隨同尿

22、液排出）經(jīng)腎臟隨同尿液排出1 1）腎小球?yàn)V過）腎小球?yàn)V過 毛細(xì)血管壁有直徑毛細(xì)血管壁有直徑710nm的微孔的微孔; 6萬萬Da2 2）腎小管重吸收）腎小管重吸收3 3）腎小管的排泌作用）腎小管的排泌作用（1 1）腎小球?yàn)V過）腎小球?yàn)V過近曲小管近曲小管（75）遠(yuǎn)曲小管遠(yuǎn)曲小管（2 2）腎小管重吸收）腎小管重吸收 被動重吸收：水、無機(jī)離子、外源化學(xué)物被動重吸收：水、無機(jī)離子、外源化學(xué)物 主動重吸收：葡萄糖、氨基酸、肽類以及主動重吸收：葡萄糖、氨基酸、肽類以及 小分子蛋白質(zhì)小分子蛋白質(zhì)（3 3）腎小管的排泌作用）腎小管的排泌作用 排泄：排泄：來自血漿的某些代謝物經(jīng)腎小管細(xì)胞的來自血漿的某些代謝物經(jīng)腎

23、小管細(xì)胞的 轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入腎小管管腔，需借助轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入腎小管管腔，需借助轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng) 分泌：分泌：腎小管上皮細(xì)胞本身代謝的產(chǎn)物也進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞本身代謝的產(chǎn)物也進(jìn)入 腎小管管腔腎小管管腔 腎小管排泄也存在競爭以及競爭抑制作用，腎小管排泄也存在競爭以及競爭抑制作用，如影響如影響尿酸的主動排泄尿酸的主動排泄，則誘發(fā)，則誘發(fā)痛風(fēng)癥痛風(fēng)癥（2 2）經(jīng)肝臟隨同膽汁排出）經(jīng)肝臟隨同膽汁排出 第第二二重要的排泄途徑重要的排泄途徑 隨同膽汁進(jìn)入小腸的化學(xué)物：隨同膽汁進(jìn)入小腸的化學(xué)物： 混入糞便直接排出體外混入糞便直接排出體外 腸肝循環(huán)腸肝循環(huán) 意義：意義：機(jī)體需要的物質(zhì)可被重新利用機(jī)體需要的物質(zhì)可被重新利用 延

24、長外源化學(xué)物在體內(nèi)的停留延長外源化學(xué)物在體內(nèi)的停留 時間，使其毒性作用增強(qiáng)時間，使其毒性作用增強(qiáng)膽固醇膽固醇結(jié)合膽汁酸結(jié)合膽汁酸（3 3）經(jīng)肺隨同呼出氣排泄）經(jīng)肺隨同呼出氣排泄 COCO2 2、進(jìn)入肺部但未被吸收的物質(zhì)進(jìn)入肺部但未被吸收的物質(zhì) 機(jī)理：機(jī)理：簡單擴(kuò)散簡單擴(kuò)散 影響排泄速率的因素：影響排泄速率的因素： 血血/ /氣分配系數(shù)、呼吸量、血流量氣分配系數(shù)、呼吸量、血流量（4 4）其他排泄途徑）其他排泄途徑經(jīng)乳汁排泄經(jīng)乳汁排泄 脂溶性高、半衰期長；單脂溶性高、半衰期長；單 純擴(kuò)散，如純擴(kuò)散，如666666、DDTDDT、乙醇、金屬、乙醇、金屬經(jīng)胃腸排泄經(jīng)胃腸排泄隨同汗液和唾液排泄隨同汗液和

25、唾液排泄 未電離的脂溶性化學(xué)物未電離的脂溶性化學(xué)物隨同毛發(fā)和指甲脫落排出隨同毛發(fā)和指甲脫落排出 重金屬重金屬卵細(xì)胞排泄卵細(xì)胞排泄（5 5）植物的排泄）植物的排泄常以常以分泌分泌的形式進(jìn)行的形式進(jìn)行舍棄蓄積有大量外源化學(xué)物的植舍棄蓄積有大量外源化學(xué)物的植物組織器官，長出新葉代替物組織器官，長出新葉代替第四節(jié)第四節(jié) 外源化學(xué)物的生物蓄積外源化學(xué)物的生物蓄積與生物放大與生物放大 生物蓄積：生物蓄積：指生物有機(jī)體在生長發(fā)育過程中指生物有機(jī)體在生長發(fā)育過程中直接從環(huán)境介質(zhì)或所消耗的食物中吸收并積直接從環(huán)境介質(zhì)或所消耗的食物中吸收并積累外源化學(xué)物的現(xiàn)象累外源化學(xué)物的現(xiàn)象 生物濃縮：生物濃縮：指生物機(jī)體或處

26、于同一營養(yǎng)級上指生物機(jī)體或處于同一營養(yǎng)級上的許多生物種群，從周圍環(huán)境，特別是水介的許多生物種群，從周圍環(huán)境，特別是水介質(zhì)中蓄積某種元素或難分解的化合物，使生質(zhì)中蓄積某種元素或難分解的化合物，使生物體內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過環(huán)境中的濃度的現(xiàn)物體內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過環(huán)境中的濃度的現(xiàn)象，又稱生物學(xué)濃縮或生物象，又稱生物學(xué)濃縮或生物(學(xué)學(xué))富集富集 生物放大：生物放大：指在生態(tài)系統(tǒng)中，高營養(yǎng)級生物指在生態(tài)系統(tǒng)中，高營養(yǎng)級生物以低營養(yǎng)級生物為食，使某種元素或難分解以低營養(yǎng)級生物為食，使某種元素或難分解化合物在生物機(jī)體中的濃度隨著營養(yǎng)級的提化合物在生物機(jī)體中的濃度隨著營養(yǎng)級的提高而逐步增大的現(xiàn)象高而逐步增大的現(xiàn)象

27、生物濃縮系數(shù)生物濃縮系數(shù)(bioconcentration factor) 一般指濃縮與排泄平衡時的系數(shù)一般指濃縮與排泄平衡時的系數(shù)BCF = 物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的濃度物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的濃度物質(zhì)在生物體內(nèi)的濃度物質(zhì)在生物體內(nèi)的濃度超量蓄積現(xiàn)象超量蓄積現(xiàn)象 生物體能夠蓄積高含量外源化學(xué)物而生物體能夠蓄積高含量外源化學(xué)物而不產(chǎn)生毒害不產(chǎn)生毒害的現(xiàn)象。具有這種能力的的現(xiàn)象。具有這種能力的生物稱為超量蓄積者。生物稱為超量蓄積者。 吸收量大；清除半衰期長吸收量大；清除半衰期長 應(yīng)用應(yīng)用: 土壤修復(fù)土壤修復(fù); 400多種植物多種植物 重金屬重金屬第五節(jié)第五節(jié) 外源化學(xué)物代謝動力學(xué)外源化學(xué)物代謝動力學(xué) 用數(shù)學(xué)

28、的方法研究外來物質(zhì)在機(jī)體內(nèi)用數(shù)學(xué)的方法研究外來物質(zhì)在機(jī)體內(nèi)的行為規(guī)律的行為規(guī)律，即研究外來物質(zhì)進(jìn)入機(jī)，即研究外來物質(zhì)進(jìn)入機(jī)體的吸收、分布、生物轉(zhuǎn)化和排泄等體的吸收、分布、生物轉(zhuǎn)化和排泄等過程隨時間所發(fā)生的定量變化規(guī)律。過程隨時間所發(fā)生的定量變化規(guī)律。一、基本概念和基本參數(shù)一、基本概念和基本參數(shù) 室：室：將機(jī)體視作一個系統(tǒng)，按動力學(xué)特將機(jī)體視作一個系統(tǒng)，按動力學(xué)特點(diǎn)（毒物轉(zhuǎn)運(yùn)速率是否近似）分成若干點(diǎn)（毒物轉(zhuǎn)運(yùn)速率是否近似）分成若干部分，每個部分稱為室。室不代表解剖部分，每個部分稱為室。室不代表解剖學(xué)的部位或器官或生理學(xué)的功能單位，學(xué)的部位或器官或生理學(xué)的功能單位，而是理論的機(jī)體容積。而是理論的機(jī)體容積。一室模型一室模