环境化学物的生物转运和生物转化
环境生态与毒理学学习心得简短
环境生态与毒理学学习心得简短1、环境毒理学：是研究环境污染物，特别是化学污染物对生物有机体，尤其是对人体的损害作用及其机理的科学。
2、外源化学物：不是人体的组成成分，也非人体所需的营养物质或维持正常生理功能所必需的物质，但它们可通过一定的途径与人体接触并从环境中进入人体，从而产生一定的生物学作用。
1、生物转运：化学物的吸收、分布、排泄等反复通过生物膜的过程。
2、生物转化（代谢转化：环境化学物在组织细胞中发生的结构和性质的变化过程。
3、生物膜主要由液晶态的脂质双分子层（骨架）和蛋白质（完成膜功能）构成，具有流动生物膜在物质转换、能量转换、物质代谢、细胞识别和信息传递等过程中起重要作用。
4、环境化学物通过生物膜的方式分为：被动转运（简单扩散、滤过）、特殊转运（易化扩散、主动转运、吞噬作用、胞饮作用）5、影响简单扩散的主要因素：（1）生物膜两侧化学物的浓度梯度越大，扩散速度越大。
（2）脂水分配系数：只有脂溶性和水溶性均较高的物质更易以简单扩散的方式透过生物膜。
系数越大，一般越易，但若系数过大，也不易。
（3）化学物解离度和pH：解离度越大，越难。
pH降低，弱酸易。
弱碱类难，升高则相反。
6、主动转运：低浓度一高浓度，需能量，需载体，载体对转运物质有选择性，载体有一定容量，若两化学物相似且需要同种载体出现竞争性抑制。
如NaKaCaAsCr转运。
7、易化扩散）帮助扩散）载体扩散：高浓度一低浓度，无需能量，需载体。
如葡萄糖转运。
8、环境化学物吸收方式：经消化道、呼吸道、皮肤吸收。
经消化道：有机酸在胃内吸收，有机碱在在小肠，但小肠也可吸收相当数量的有机酸化呼吸道：经呼吸道吸收的化学物质不经门静脉血液进入肝脏，故未经肝脏的生物转化过，程而直接进入体循环并分布到全身。
血/气分配系数：当肺泡膜两侧该气态物质动态平衡时，吸收量不再增加，此时气态物质在血液内的浓度（饱和浓度）与在肺泡空气中的浓度比。
系数越大气体越容易吸收进血液。
环境污染物的生物转运和生物转化生物转运
基底膜
血液
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(二) 皮肤吸收
影响皮肤吸收的因素
1. 分子量 2. 脂/水分配系数 接近1.0的容易被表皮途径吸收 3. 种属差异 大鼠和兔通透性好，豚鼠、猪和猴的
皮肤通透性与人接近 4. 环境、皮肤温度和湿度 5. 角质层厚度和完整性、血液流量 6. 汞等一些金属及化合物，可以经过毛囊、皮脂腺
和汗腺直接进入血液
400 **
300
** P<0.05 *** P<0.01
***
ufCB
200
100
0
CB
10 30
50
70 90
110 130
-100
Particle dose (µg/ml)
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(二) 呼吸道吸收 影响肺泡对气态物质的吸收的因素
（1）分压差和血/气分配系数。 （2）血液中溶解度和相对分子质量。 （3）肺的通气量和血流量，特别是 与两者的比值有关。
影响因素：
浓度梯度，脂/水分配系数、解离度和体液pH、蛋白质亲和力
简单扩散的特点 1.不消耗脂能溶性量物质 2.不需要载体 3.无饱和限速 4.无竞争性抑制 5.符合一级速率过程
R K A(C1 C2 ) D
R：转运速率 A：膜面积 C: 膜两侧浓度
K：为扩散系数 D：膜厚度
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被动转运
滤过(Filtration) 毒物通过生物膜上的亲水孔道(如毛细 血管、肾小球膜孔和细胞膜上由蛋白质的亲 水性氨基酸构成）的过程。
污染物在体内的生物转运和生物转化
化
环
境 污吸 染收
血 液
分 布 组 织 脏
学
改 变
结 构 和
性
质
污染物在生物体内的生物转运和生物转化
污染物在生物体内的生物转运和生物转化work Information Technology Company.2020YEAR《环境生物学》第二次研讨课程论文污染物在生物体内的生物转运和生物转化院系：生命科学学院班级：2015级生物科学1班组号：5组员: 葛鹏冲高海霞高文慧联系电话：教师：陈福龙2016-2017第一学期2污染物在生物体内的生物转运和生物转化摘要：生物转运，环境污染物经各种途径和方式同机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称这些过程都有类似的机理，即环境污染物在被机体吸收、分布和排泄的每一过程都需要通过细胞的膜结构细胞膜包括细胞外层的细胞膜（质膜）、细胞内的内质网膜、线粒体膜和核膜等，这些膜也称为生物膜。
这些膜也就成为了生物转运的必经之路，也是生物转运转化的研究对象。
关键字：生物转运生物转化细胞膜载体蛋白正文：污染物到达生物体之后，通过生物体内的生物转运和生物转化发生作用。
其中进入生物体的方式主要是通过呼吸系统，消化管的吸收以及少部分的皮肤吸收，进去人体首先生物转运就发挥作用。
3生物转运：接触机体的环境污染物透过生物膜的生物转运过程，主要分为被动转运和特殊转运两种形式。
①被动转运。
其特点是生物膜不起主动作用，不消耗细胞的代谢能量。
这种转运形式包括简单扩散和滤过两种方式。
简单扩散过程是环境污染物由生物膜的高浓度一侧，透过生物膜向低浓度一侧转运，这是脂溶性有机化合物的主要转运方式。
滤过过程是环境污染物通过生物膜上的亲水性孔道的转运过程，亲水性孔道由生物膜中蛋白质分子的亲水性氨基酸组成，直径小的约为4埃(如肠道上皮细胞),直径大的为40埃（如肾小球和毛细血管上皮细胞）。
滤过是分子直径小于生物膜亲水性孔道直径的水溶性化合物的主要转运方式。
②特殊转运。
其特点是具有特定结构的环境污染物和生物膜中的蛋白质构成的载体形成可逆性复合物进行转运，生物膜有主动选择性。
这种转运形式包括主动转运和易化扩散两种形式。
题目版 环境毒理学复习资料1
题目版环境毒理学复习资料1题目版环境毒理学复习资料1第一章为绪论【选择题】1.环境毒理学的研究对象为Da、有机污染物、B、细菌和C、病毒d．各种化学物质2.外源性化学物质的概念Da．存在于人类生活和外界环境中b．与人类接触并进入机体c、它具有生物活性和破坏作用。
D.以上都是[名词解释]1.环境毒理学是研究环境污染物，特别是化学污染物对人体和人群，以及相关生物的损害作用及其机理的科学。
2.生态毒理学是研究物理、化学和生物因素，特别是环境污染物对非人类生物个体、群体和生态系统的损害效应和规律的科学。
[问答]1.环境毒理学的任务和目的p22.环境毒理学的研究方法是什么？p3-53。
环境毒理学的研究趋势是什么？p5第二章环境化学物的生物转运和生物转化[选择题]1.外源化学物经消化道吸收的主要方式是a．通过营养物质作载体b．滤过c．简单扩散d．载体扩散2.影响化学物质通过呼吸道吸收的因素是a.肺泡通气与血流的比率B.溶解度c．气血分配系数d．以上都是3.pKa为4.2的有机酸（苯甲酸）在消化道中的最佳吸收是a.胃b．十二指肠c．小肠d．结肠4.血脑和胎盘屏障受以下因素影响A.动物种类B.年龄C.生理状态d．以上都是5.排毒的主要途径是a.肠道B.唾液C.汗液D.肾脏6.肾脏排泄主要的机理是a．肾小球简单扩散b．肾小球主动转运c．肾小球滤过d．肾小管主动转运7.外源化学物质生物转化的双重性如图所示a．n一氧化．苯胺n羟基苯胺（毒性增强）b、脱硫反应、对硫磷、对氧磷（增加水溶性和毒性）c．环氧化，苯并（α）芘7，8-二醇-9，10环氧化物（致癌）d．以上都是生物转化两重性的典型例子8.外来化合物代谢酶的诱导是指a、一些化合物可以增强某些代谢酶的活性。
B.增加酶的含量。
C.提高生物转化率。
D.所有这些9.对于呈气体状态或易挥发的化学毒物的排泄，下列哪一项描述是正确的a．通过主动转运的方式经肺泡壁排出气体b．排出的速度与吸收的速度成正比c．血液中溶解度低可减缓其排除速度d．肺通气量加大可加速其排除速度10.能沿浓度梯度扩散且需要载体参与但不消耗能量的传输模式称为A.简单扩散B.主动传输C.促进扩散D.过滤11.外源化学物在体内生物转化的最主要器官是a．肝b．肾c．肺d．小肠12.外来化学品生物转化的第一阶段反应，不包括以下哪种反应A.甲基化B.羟基化C.共氧化D.环氧化13.外源化学物在器官和组织中的分布最主要受哪项因素影响a、化学毒物与器官的亲和力B.血液流动c．特定部位的屏障作用d．器官和组织所在部位14.外源性化学物质在胃肠道的主要吸收方式为AA。
环境毒理学期末考试重点
1 环境化学物通过生物膜的方式
2 生物转化产生的结果:生物解毒或生物失活
3 结合反应
第三章环境化学物的毒性作用 及其影响因素
一 基本概念
(一)毒物（Toxicant） – 毒物与非毒物之间不存在绝对的界限，通常一种物 质只有达到中毒剂量时才是毒物。 (二)中毒（Intoxication） –Байду номын сангаас中毒是各种毒性作用的综合表现，包括急性中毒、 亚急性中毒、慢性中毒。 (三)毒性（Toxicity） – 指一种物质引起机体损伤的能力。
3环境化学物的相互作用（联合毒性作用） 4影响环境化学物毒性作用的因素 5外源化学物毒性作用的机理
第四章
环境化学物的一般毒性及其评价
1常用的染毒方法 2急性毒性 3亚慢性毒性 4慢性毒性
第五章 环境化学物的特殊毒性及其评价 1 癌变的阶段学说 2 生殖毒性 3 致畸作用的机理
第六章环境化学物的安全性和健康危险度评 价 • 几个基本概念 • 环境健康危险度评价的基本步骤
环境污染物的生物转运和生物转化生物转化
C6H5R
RC6H4OH
（3）环氧化反应
多环芳烃形成的环氧化物可与生物大分子共价结合，
诱发突变或癌变
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1.微粒体混合功能氧化酶系催化的氧化反应
（4）N-脱烷基反应
胺类化合物氨基N上的烷基被氧化脱去一个烷基， 形成醛类或酮类
CH3 R N [O]
CH3
CH3
RN CH2OH
CH3
RN
氧化反应
微粒体混合功能氧化酶 黄素单加氧酶
非微粒体混合功能氧化酶
脂 肪 族 羟 化
芳 香 族 羟 化
环 氧 化 反 应
N-
脱 烷 基 反 应
O-
脱 烷 基 反 应
S-
脱 烷 基 反 应
N-
羟 化 反 应
金 属 脱 烷 基 反 应
S-
氧 化 反 应
脱 硫 反 应
氧 化 脱 卤 反 应
醇醛胺 脱脱氧 氢氢化 酶酶酶
（1）醇脱氢酶
NAD R C H 2O H
醇类
RCHO + NADH + H+
醛类
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2.非微粒体酶催化的氧化反应
（2）醛脱氢酶
RCHO NAD
醛类
RCOOH
酸类
（3）胺氧化酶 RCH2NH2 + H2O [O] RCHO + NH3 + H2O
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3.前列腺素生物合成过程中的共氧化作用
在机体内花生四烯酸经氧化作用形成前列腺素。 在此过程中，某些外源化学物可同时被氧化，即共 氧化作用。
花生四烯酸 环加氧酶
前列腺素G2 (PGG2)
3章-环境化学物的生物转运与生物转化
环境化学物的生物转运 与生物转化
第一节 生物转运
一、生物转运过程的基本原理
（一）生物膜的结构与功能
生 物 膜 质膜：包围在细胞外的膜 细胞核及各种细胞器外面包围的膜
功能： （1）保持细胞和细胞器内部理化性质的稳定; （2）选择性地允许或不允许某些物质透过，以便吸 收和排出一些物质；
（3）传递信息;
（7）N-羟化反应
R N H [
2
N
H 2
苯胺
O ] R N H O H
N H O H
→
N-羟基苯胺
（8）烷基金属脱烷基反应 Pb(C2H5)4 （9）S-氧化反应 [O] R-S-R′
硫醚
Pb(C2H5)3
R-SO-R′
亚砜
R-SO2-R′
砜
（10）脱硫反应
RO RO
C
2
P
H
5
S OR' ( S R')
（四）结合反应
ห้องสมุดไป่ตู้
结合反应是进入体内的外源化学物在代谢过程 中与某些其他内源性化学物或基团发生的生物合成 反应，形成的产物称结合物。 外源化学物可直接发生结合反应，也可经第一
相反应后再发生结合反应（第二相反应）。大多数 外源化学物及其代谢产物均需经过结合反应，再排 出体外。
根据与外源化学物结合的结合剂不同，可将 结合反应分为以下几种类型：
一、生物转化的反应类型
氧化 生 物 转 化 还原 水解 结合 第二相反应 排出体外 第一相反应 外源化学物
（一）氧化
氧化反应
微粒体混合功能氧化酶
金 属 脱 烷 基 反 应
非微粒体混合功能氧化酶
脂 肪 族 羟 化
环境管理-环境毒理学第二章 精品
环境污染物的迁移
食物链:在生态系统内，各种生物之间由于食物而 形成的一种联系，叫做食物链（food chain）
这种生物之间以食物营养关系彼此联系起来的序 列，就像一条链子一样，一环扣一环，在生态学 上被称为食物链
食物链种类: 陆生食物链 水生食物链: 浮游植物→浮游动物→小鱼→白鹭; 大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃浮游生物，浮
环境污染物的迁移
3）重力的机械性迁移作用
指污染物及其搬运载体在重力作用下 的迁移运动。
环境中吸附了污染物的气溶胶、颗粒物、 悬浮物等主要以重力沉降的方式在环境中 自然迁移.
环方式
包括风化淋溶作用、溶解挥发作用、酸 碱作用、络合作用、吸附作用以及氧化还 原作用。 物理化学迁移常伴随污染物的转化!
氧化还原作用:是自然环境中广泛存在的一种 化学反应。
环境污染物的迁移
3、生物性迁移
污染物通过生物体的吸附、吸收、代谢、
死亡等过程而发生的迁移叫做生物性迁移。 其表现形式可分为：生物浓缩、生物蓄积、
生物放大三种类型。
➢ 1）生物浓缩（boiconcentration）： 生物体从环境中蓄积某种污染物，使生物
包括污染物在大气中的自由扩散作用和被 气流搬运的作用。均受到气象条件、地形 地貌、排放浓度和排放高度等因素的影响。 一般规律是污染物在大气中的浓度与污 染源的排放量成正比，与平均风速和垂直 混合高度成反比。
环境污染物的迁移
2）水的机械性迁移作用：
包括污染物在水中的自由扩散作用和被水流 搬运的作用。受到水文条件、气候条件、水中悬 浮物、排放浓度和距排放口的距离等因素影响。 一般规律是污染物在水体中的浓度与污染源的 排放量成正比，与平均流速和距污染源的距离成 反比.
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第二章环境化学物的生物转运和生物转化
【选择题】
1.外源化学物经消化道吸收的主要方式是
A．通过营养物质作载体
B．滤过
C．简单扩散
D．载体扩散
2.影响化学物质经呼吸道吸收的因素是
A．肺泡的通气量与血流量之比
B．溶解度
C．气血分配系数
D．以上都是
3.pKa为
4.2的有机酸（苯甲酸）在消化道中吸收最好的部位是
A．胃
B．十二指肠
C．小肠
D．结肠
4.血脑及胎盘屏障受以下因素的影响
A．动物种属
B．年龄
C．生理状态
D．以上都是
5.毒物排泄的主要途径是
A．肠道
B．唾液
C．汗液
D．肾脏
6.肾脏排泄主要的机理是
A．肾小球简单扩散
B．肾小球主动转运
C．肾小球滤过
D．肾小管主动转运
7.外源化学物生物转化的两重性表现在
A．N一氧化．苯胺N羟基苯胺（毒性增强）
B．脱硫反应，对硫磷对氧磷（水溶性增加，毒性增强）
C．环氧化，苯并（α）芘7，8-二醇-9，10环氧化物（致癌）
D．以上都是生物转化两重性的典型例子
8.外来化合物代谢酶的诱导是指
A．某些化合物可使某些代谢酶活力增强
B．酶的含量增加
C．生物转化速度增高
D．以上都是
9.对于呈气体状态或易挥发的化学毒物的排泄，下列哪一项描述是正确的A．通过主动转运的方式经肺泡壁排出气体
B．排出的速度与吸收的速度成正比
C．血液中溶解度低可减缓其排除速度
D．肺通气量加大可加速其排除速度
10.能沿浓度梯度扩散，需要载体参加但不消耗能量的转运方式称为A．简单扩散
B．主动转运
C．易化扩散
D．滤过
11.外源化学物在体内生物转化的最主要器官是
A．肝
B．肾
C．肺
D．小肠
12.外源化学物生物转化的I相反应，不包括下列哪一种反应
A．甲基化
B．羟化
C．共氧化
D．环氧化
13.外源化学物在器官和组织中的分布最主要受哪项因素影响
A．化学毒物与器官的亲和力
B．血流量
C．特定部位的屏障作用
D．器官和组织所在部位
14.外源化学物在胃肠道吸收的主要方式为
A．简单扩散
B．主动转运
C．易化扩散
D．胞吞
15.外源化学物经皮吸收必须具备下述哪项条件
A．水溶性
B．脂溶性
C．水溶性和脂溶性
D．分子量小于100
16.外源化学物在消化道吸收的主要部位是
A．食管
B．胃
C．小肠
D．大肠
17. 外源化学物体内生物转化I相反应的酶主要存在于
A．微粒体
B．线粒体
C．细胞膜
D．细胞核
18.外源化学物及其代谢产物的肠肝循环可影响化学毒物的A．毒作用发生快慢
B．毒作用性质
C．代谢解毒
D．毒作用持续时间
【名词解释】
1.生物转运
2.生物转化
3.代谢饱和
4.靶器官
5.贮存库
【问答题】
1、阐述毒物通过生物膜的主要方式及其机理。
2、环境污染物吸收有哪些途径？分析影响吸收的因素？
3、肾脏排泄毒物的机理包括哪几种方式？
4、简述生物转化的反应类型。
5、何谓肠肝循环？
6、外源化学物分布的特征是什么？
7、如何理解生物转化的复杂性？
8、举例说明毒物代谢酶被诱导和抑制的毒理学意义。