【2017年整理】生物体内污染物的运动过程及毒性.doc

第三节 污染物质的生物富集、放大和积累 一、生物富集 1、概念： 指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。 2、生物浓缩系数（Biological Concentration Factoar） 　　达稳态时：　　　 BCF = Cb/Ce Cb——某种元素或难降解物质在机体中的浓度 Ce ——某种元素或难降解物质在机体周围环境中的浓度 物质性质（降解性、脂溶性和水溶性）、生物特征（生 物种类、大小、性别、器官、生物发育阶段）和环境条件 （温度、盐度、水硬度、氧含量和光照情况） 都会影响BCF 值大小。 3、生物富集的动力学描述： 　　　 dCf/dt=kaCw-keCf-kgCf ka、ke、kg——水生生物吸收、消除（排泄和生物体内分　　　　 　　　　　　　 解）、生长的速率常数 Cw、Cf ——水及生物体内瞬时物质浓度 　　当水生生物质量增长不明显时， kg可忽略； Cw又通常可 视为恒定，又设t=0时，Cf(0)=0，则可解方程得： Cf=kaCw/ke· [1-exp(-ke)t] 当t→∞时， BCF=ka/ke （达稳态，吸收、消化速率符合一级动学） 4、BCF与Kow的关系 复杂过程： 动力学，热力学 lgBCF = a lgKow+ b 适用于水生生物，对陆生植物不适用。 二、生物放大 1、概念 指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数提高而增大的现象。 2、生物放大并不是在所有条件下都能发生。据文献报 道，有些物质只能沿食物链传递，不能沿食物链放大； 有些物质既不能沿食物链传递也不能沿食物链放大。 三、生物积累 1、概念 指生物从周围环境（水、土壤、大气）和食物链蓄 积某种元素或难降解物质，使其在有机体中的浓度 超过周围环境中浓度的现象。 生物放大和生物富集是生物积累的一种情况。 2、微分速率方程 式中：cw —— 生物生存水中某物质浓度； ci —— 食物链 i 级生物中该物质的浓度； Wi，i-1 —— 摄食率； αi，i-1 —— 同化率； kai —— i 级生物对该物质的吸收速率常数； kei —— i级生物中该物质的消除速率常数； kgi —— i级生物的生长速率常数。 2、微分速率方程 第四节 污染物质的生物转化 一、生物转化中的酶 （大多数生物转化是在酶的参与和控制下进行的） 1、几个概念 a、酶：一种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。 b、底物（或基质）：在酶催化下发生转化的物质。 c、酶促反应：底物在酶催化下发生的转化反应。 2、酶催化作用的特点： a、催化专一性高。一种酶只能对一种底物或一类底物起 催化作用，生成一定的代谢产物。 b、酶催化效率高。一般酶催化反应的速率比化学催化剂 高107～1013倍。 c、酶催化需要温和的外界条件，如常温、常压、接近中 性的酸碱度。 3、酶的分类 a、根据作用场所 二、若干重要辅酶的功能 1、FMN和FAD 一些氧化还原酶的辅酶，在酶促反应中具有传递氢原子的功能。 二、若干重要辅酶的功能 1、FMN和FAD 一些氧化还原酶的辅酶，在酶促反应中具有传递氢原子的功能。 二、若干重要辅酶的功能 2、NAD＋和NADP＋( 又分别称为辅酶Ⅰ辅酶Ⅱ) 某些氧化还原酶的辅 酶，在酶促反应中具 有传递氢的作用。 二、若干重要辅酶的功能 3、辅酶Q（又称泛醌） 是某些氧化还原酶的辅酶，在酶促反应中具有传递氢的作用。 二、若干重要辅酶的功能 4、细胞色素酶系的辅酶 　　细胞色素酶系是催化底物氧化的一类酶系，主要有细胞色素 b、c1、c、a、a3等几种。它们的酶蛋白部分不同，但辅酶都是铁 卟啉。起到传递电子的作用。 cytnFe3+ cytnFe2+ 　　　　cyt——细胞色素酶系 　　　　 n—— b、 c1、c、a