環(huán)境生物化學(xué)與毒理化學(xué)

8.1物質(zhì)通過生物膜的方式8.1.1生物膜的結(jié)構(gòu)70年代(SingerandNicholson,1972)提出的液態(tài)鑲嵌模型：磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的骨架(75-100?)，親水基團(tuán)排列于內(nèi)外兩面；蛋白質(zhì)分子覆蓋、鑲嵌、貫穿(物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的載體，酶；膜孔)。

圖1.膜的液態(tài)鑲嵌式模型

(膜外側(cè)蛋白質(zhì)和脂質(zhì)分子上可能存在的糖鏈未畫出)磷脂的結(jié)構(gòu)：一個(gè)分子甘油的兩個(gè)羥基同兩個(gè)分子的脂酸結(jié)合，另一個(gè)羥基同一個(gè)分子磷酸結(jié)合，磷酸再同一個(gè)堿基結(jié)合。根據(jù)堿基的不同，動(dòng)物細(xì)胞膜中的磷脂主要有四種：磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸和磷脂酰肌醇。圖2.磷脂的分子組成

8.1物質(zhì)通過生物膜的方式1.膜孔過濾8.1.2物質(zhì)通過生物膜的方式

8.1物質(zhì)通過生物膜的方式脂溶性物質(zhì)從高濃度向低濃度側(cè)擴(kuò)散。擴(kuò)散速率服從費(fèi)克定律：直徑小于膜孔的水溶性物質(zhì)，可借助膜兩側(cè)的靜水壓及滲透壓經(jīng)膜孔濾過。2.被動(dòng)擴(kuò)散在高濃度側(cè)與膜上特性性蛋白質(zhì)結(jié)合，通過生物膜，至低濃度側(cè)解離出原物質(zhì)。它受到膜特異性載體及其數(shù)量的制約，因此有特異性選擇，競爭性抑制和飽和現(xiàn)象。

8.1物質(zhì)通過生物膜的方式3.被動(dòng)易化擴(kuò)散脂/水分配系數(shù)越大，分子越小，不容易離解的分子，擴(kuò)散系數(shù)越大。被動(dòng)擴(kuò)散不需要耗能，不需要載體參與，沒有特異性選擇、競爭性抑制及飽和現(xiàn)象。

8.1物質(zhì)通過生物膜的方式在需要消耗一定的代謝能量下，一些物質(zhì)可在低濃度側(cè)與膜上高濃度特異性蛋白載體結(jié)合，通過生物膜，至高濃度側(cè)解離出蛋白質(zhì)和原物質(zhì)。所需要的能量來自于ATP。這種轉(zhuǎn)運(yùn)具有特異性選擇、競爭性抑制和飽和現(xiàn)象。例如鉀離子的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。4.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(ActiveTransport;PassiveTransport)：少數(shù)物質(zhì)與膜上某種蛋白質(zhì)具有特殊的親和力，當(dāng)其與膜接觸后，可改變這部分膜的表面張力，引起膜的外包或內(nèi)陷而被包圍進(jìn)入膜內(nèi)，固體物質(zhì)的這一轉(zhuǎn)運(yùn)稱為胞吞，液體物質(zhì)的這一轉(zhuǎn)運(yùn)稱為胞飲?？傊?，物質(zhì)通過生物膜的方式取決于膜內(nèi)外環(huán)境、膜的性質(zhì)和物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

8.1物質(zhì)通過生物膜的方式5.胞吞和胞飲吸收分布排泄生物轉(zhuǎn)化污染物質(zhì)在生物體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過程轉(zhuǎn)運(yùn)消除吸收是污染物質(zhì)從機(jī)體外通過各種途徑通透體膜進(jìn)入血液的過程。吸收途徑主要是消化道、呼吸道和皮膚。

8.2污染物質(zhì)在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)8.2.1吸收口腔食管胃腸消化道被動(dòng)擴(kuò)散被動(dòng)擴(kuò)散污染物質(zhì)的脂溶性血液流速pH與酸堿性

8.2污染物質(zhì)在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)呼吸道是吸收大氣污染物的主要途徑被動(dòng)擴(kuò)散濾過吞噬皮膚：一般分子量低于300，液態(tài)或溶解態(tài)脂溶性強(qiáng)的物質(zhì)。污染物質(zhì)被吸收后或其代謝轉(zhuǎn)化物質(zhì)形成后，由血液運(yùn)送至機(jī)體各組織；或與組織成分結(jié)合；以及在再反復(fù)等過程。在污染物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，以被動(dòng)擴(kuò)散為主。血腦屏障胎盤屏障與血漿蛋白結(jié)合金屬硫蛋白結(jié)合8.2.2分布

8.2污染物質(zhì)在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)關(guān)鍵：脂溶性大小8.2.3排泄經(jīng)腎排泄經(jīng)肝膽系統(tǒng)的膽汁排泄機(jī)體長期接觸某些污染物質(zhì)，若吸收超過其排泄和代謝轉(zhuǎn)化，則會(huì)出現(xiàn)該污染物質(zhì)在體內(nèi)逐漸增多的現(xiàn)象，稱為生物蓄積。蓄積時(shí)，污染物質(zhì)的體內(nèi)分布，主要是相對(duì)集中分布于機(jī)體的某些部位。機(jī)體的主要蓄積部位是血漿蛋白、脂肪組織和骨骼。有些物質(zhì)的蓄積部位與毒性作用部位不同。蓄積部位的污染物質(zhì)，常同血漿中游離型的污染物質(zhì)保持相對(duì)穩(wěn)定的平衡。8.2.4蓄積

8.2污染物質(zhì)在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)生物富集是指生物通過非吞食方式，從周圍環(huán)境中蓄積某種元素或難降解性物質(zhì)，使其在機(jī)體內(nèi)的濃度超過周圍環(huán)境中的濃度的現(xiàn)象。生物富集常用生物富集系數(shù)(生物濃縮系數(shù)、生物富集因子)表示：Bioconcentrationfactors(BCF)

8.3污染物質(zhì)的生物富集、放大和積累8.3.1生物富集污染物質(zhì)因素：脂溶性、可降解性、（結(jié)構(gòu)）生物因素：生物種類、大小、性別、器官、發(fā)育階段環(huán)境因素：溫度、鹽度、硬度、pH、氧含量、光照水生生物對(duì)水中難降解性物質(zhì)的富集是生物對(duì)其吸收速率、消除速率以及由于生物體的生長所造成的稀釋速率的總和。影響生物富集因子的因素：動(dòng)力學(xué)：

8.3污染物質(zhì)的生物富集、放大和積累吸收速率：消除速率：稀釋速率：

8.3污染物質(zhì)的生物富集、放大和積累ka,ke,kg------水生生物吸收、消除、生長速率常數(shù)；Cf

------水生生物體內(nèi)污染物的瞬時(shí)狀態(tài)濃度；CW------水中污染物的瞬時(shí)狀態(tài)濃度；通常水體足夠大，水中濃度CW可視為恒定。又t=0時(shí)，Cf=0，在此條件下求解上面二式，分別得到：如果富集過程中生物量增長不明顯，則kg

可以忽略不計(jì)，得

8.3污染物質(zhì)的生物富集、放大和積累隨時(shí)間的增長而增大，

8.3污染物質(zhì)的生物富集、放大和積累當(dāng)時(shí)，生物富集因子為：8.3.2生物放大作用同一食物鏈上的高營養(yǎng)級(jí)的生物，通過吞食低營養(yǎng)級(jí)生物而蓄積某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機(jī)體內(nèi)濃度隨營養(yǎng)級(jí)數(shù)升高而增大的現(xiàn)象。生物放大的程度也用生物濃縮系數(shù)表示。

8.3污染物質(zhì)的生物富集、放大和積累8.3.3生物積累生物放大或生物富集是屬于生物積累的一種情況。所謂生物積累，就是生物從周圍環(huán)境和食物鏈蓄積某種元素或難降解性物質(zhì)，使其在機(jī)體中濃度超過周圍環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。生物積累也用生物濃縮系數(shù)表示。水生生物對(duì)某物質(zhì)的積累速率等于從水中的吸收速率，從食物鏈上的吸收速率及其本身消除、稀釋速率的代數(shù)和。

8.3污染物質(zhì)的生物富集、放大和積累

8.3污染物質(zhì)的生物富集、放大和積累物質(zhì)在生物的作用下所經(jīng)受的化學(xué)變化，稱為生物轉(zhuǎn)化或代謝(轉(zhuǎn)化)。在生物轉(zhuǎn)化過程中，微生物發(fā)揮了重要作用。通過生物轉(zhuǎn)化，污染物質(zhì)的毒性發(fā)生了轉(zhuǎn)變。污染物質(zhì)在環(huán)境中的三大轉(zhuǎn)化類型生物轉(zhuǎn)化化學(xué)轉(zhuǎn)化光化學(xué)轉(zhuǎn)化

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化酶是又生物細(xì)胞制造和分泌的、以蛋白質(zhì)為主要成分的、具有催化活性的生物催化劑。根據(jù)催化作用的場所胞外酶胞內(nèi)酶

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化8.4.1生物轉(zhuǎn)化中的酶①催化專一性高；②催化效率高；③溫和的外部條件；④種類多；特點(diǎn)單成分酶雙成分酶根據(jù)催化反應(yīng)類型

輔基或輔酶的作用是：傳遞電子、原子或某些基團(tuán)。酶蛋白的作用是決定催化專一性和催化效率。

輔酶的成分是金屬離子、含金屬的有機(jī)化合物或小分子的復(fù)雜有機(jī)化合物。輔酶約有30種。氧化還原酶；轉(zhuǎn)移酶；水解酶；裂解酶；異構(gòu)酶；合成酶；按酶的成分酶蛋白輔基或輔酶

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化(1)FMN和FAD黃素單核苷酸(FMN)核酸

核苷酸磷酸核苷戊糖堿基8.4.2若干重要輔酶的功能

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化FMN或FAD是一些氧化還原酶的輔酶，在酶促反應(yīng)中具有傳遞氫原子的功能。黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化腺嘌呤NADP+(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷根)(2)NAD+和NADP+NAD+(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化輔酶Q又稱為泛醌，簡寫為CoQ，是某些氧化還原反應(yīng)的輔酶。在酶促反應(yīng)起到傳遞氫的作用。(3)輔酶Q

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化細(xì)胞色素酶系是催化底物氧化的一類酶系，主要有細(xì)胞色素b,c1,c,a,a3等幾種。輔酶都是鐵卟啉環(huán)。(4)細(xì)胞色素酶系的輔酶

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化細(xì)胞色素(Cytochromes)細(xì)胞色素類是含鐵的電子傳遞體。鐵原子處于卟啉的結(jié)構(gòu)中心，構(gòu)成血紅素(heme)。細(xì)胞色素類都以血紅素作為輔基.

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化輔酶A是泛酸的一個(gè)衍生物，簡寫為CoASH，結(jié)構(gòu)是：CoASH+CH3CO+CH3CO-SCoA+H+(5)輔酶A

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化腺核苷3‘-磷酸焦磷酸泛酸氨基乙硫醇8.4.3生物氧化中的氫傳遞反應(yīng)

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化在生物氧化中有機(jī)物質(zhì)的氧化多為去氫氧化。脫落的氫(H++e)由相應(yīng)的氧化還原酶按一定順序傳遞至受體。這一氫原子或電子的傳遞過程稱為氫傳遞或電子傳遞過程，其受體為受氫體或電子受體。受氫體如果為細(xì)胞內(nèi)的分子氧，就是有氧氧化，若為非分子氧，則為無氧氧化。有氧氧化與無氧氧化：

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化只有一種酶作用于有機(jī)底物，脫落底物的氫(H++e)，其中電子由該酶的輔酶直接傳遞給分子氧，形成激活態(tài)O2-，與H+化合形成水。(1)有氧氧化中以分子氧為直接受氫體的傳遞氫過程

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化幾種酶共同發(fā)揮作用：第一種酶從有機(jī)底物脫落氫，由其余的酶順序傳遞，最后把其中的電子傳遞給分子氧形成激活態(tài)O2-，并與脫落氫中的質(zhì)子結(jié)合成水。2H+(2)有氧氧化中分子氧為間接受氫體的遞氫過程

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化有一種或一種以上酶參與，最后由脫氫酶輔酶NADH+H+將所含來源于有機(jī)底物的氫，傳給該底物生物轉(zhuǎn)化的相應(yīng)中間產(chǎn)物。兼性厭氧的酵母菌在無分子氧存在下以葡萄糖為生長底物時(shí)，用葡萄糖轉(zhuǎn)化中間產(chǎn)物乙醛作為受氫體，乙醛被還原成乙醇。(3)無氧氧化中有機(jī)底物轉(zhuǎn)化中間產(chǎn)物作受氫體的遞氫過程

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化在這類氫傳遞過程中，最常見的受氫體是硝酸根、硫酸根和二氧化碳。它們接受來源于有機(jī)底物由酶傳遞來的氫，而被分別還原為分子氮(或一氧化二氮)、硫化氫和甲烷。例如：(4)無氧氧化中某些無機(jī)含氧化合物作受氫體的遞氫過程

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化有機(jī)毒物在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化途徑多種多樣，但就其反應(yīng)類型來講，主要有氧化、還原、水解和結(jié)合反應(yīng)四種。通常將氧化、還原、水解四種反應(yīng)稱為I相反應(yīng)或第一階段反應(yīng)；將結(jié)合反應(yīng)稱為II相反應(yīng)或第二階段反應(yīng)。通過I相反應(yīng)，將活潑的極性基團(tuán)加到疏水的有機(jī)分子之上，通過II相反應(yīng)，形成水溶性更高的化合物，容易排除體外。8.4.4有毒有機(jī)污染物生物轉(zhuǎn)化類型

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化是機(jī)體內(nèi)代謝外來化合物的關(guān)鍵酶系。主要存在于高等生物體內(nèi)。對(duì)于人及動(dòng)物，在肝細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上含量最高。功能：利用細(xì)胞內(nèi)分子氧，將其中的一個(gè)氧原子與有機(jī)底物結(jié)合，使之氧化，而使另一個(gè)氧原子與氫原子結(jié)合成水。在這一催化過程中，混合功能氧化酶的成分之一，細(xì)胞色素P450起著關(guān)鍵作用。P450的活性部位使鐵卟啉的鐵原子。8.4.4.1氧化反應(yīng)類型

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化(1)微粒體混合功能氧化酶(MFO)P450對(duì)底物催化氧化

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化①碳雙鍵環(huán)氧化

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化②碳羥基化

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化③氧脫烴④硫脫烴、硫-氧化及脫硫

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化⑤氮脫烴、氮-氧化及脫氮

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化脫氫酶是伴隨有氫原子或電子轉(zhuǎn)移，以非分子氧為受體的酶。醇氧化成醛；醇氧化成酮；醛氧化成羧酸；氧化酶是伴隨氫或電子轉(zhuǎn)移，以分子氧為直接受氫體的酶類。(2)脫氫酶脫氫氧化(3)氧化酶氧化

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化(1)可逆脫氫酶加氫還原(2)硝基還原酶還原(3)偶氮還原酶還原8.4.4.2還原反應(yīng)類型

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化還原脫氯酶能使含氯化合物脫氯，或脫HCl而被還原。

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化(4)還原脫氯酶還原8.4.4.3水解反應(yīng)類型(1)羧酸脂酶使脂肪脂水解

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化(2)芳香脂酶使芳香族脂水解(3)磷酸酯酶使磷酸酯水解(4)酰胺酶使酰胺水解

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化(1)葡萄糖醛酸結(jié)合在葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶作用下，生物體內(nèi)尿嘧啶核苷二磷酸葡萄糖醛酸中，葡萄糖醛酸基可轉(zhuǎn)移至含羥基的化合物上，形成O-葡萄糖苷酸結(jié)合物。8.4.4.4若干重要結(jié)合反應(yīng)類型

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化(2)硫酸結(jié)合在硫酸基轉(zhuǎn)移酶的催化下，可將3'-磷酸-5'-磷硫酸酰苷中硫酸基轉(zhuǎn)移到酚或醇的羥基上，形成硫酸酯結(jié)合物。

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化在相應(yīng)的轉(zhuǎn)移酶催化下，谷胱甘肽中的半胱氨酸及乙酰輔酶A的乙酰基，將以N-乙酰半胱氨酸基形式加到有機(jī)鹵(氟除外)化合物、環(huán)氧化物、強(qiáng)酸酯、芳香烴、烯等親電化合物的碳原子上，形成巰基尿酸結(jié)合物。親電化合物如果與細(xì)胞蛋白或核酸上的親核基團(tuán)結(jié)合，常引起細(xì)胞壞死、腫瘤、血液功能紊亂和過敏現(xiàn)象，谷胱甘肽的結(jié)合，有力地解除了對(duì)機(jī)體有害的親電化合物的毒性。

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化(3)谷胱甘肽結(jié)合谷胱甘肽結(jié)合反應(yīng)

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化生成醇、醛及脂肪酸，最終降解成二氧化碳和水。8.4.5有毒有機(jī)污染物的微生物降解(1)烴類

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化碳原子數(shù)大于1的正烷烴烷烴末端氧化次末端氧化雙端氧化最常見烯的飽和末端氧化烯的不飽和末端雙鍵環(huán)氧化環(huán)氧化合物二醇飽和脂肪酸開環(huán)烷烴末端氧化降解過程

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化烯烴微生物降解途徑

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化加氧酶加氧酶第一，降解前期，帶側(cè)鏈芳香烴往往先從側(cè)鏈開始分解，并在但加氧酶的作用下使芳環(huán)羥化形成雙醇中間產(chǎn)物。第二，形成的雙酚化合物在高度專一性的雙加氧酶作用下，環(huán)的二個(gè)碳原子各加一個(gè)氧原子，使環(huán)鍵在鄰酚位或間酚位分裂，形成相應(yīng)的有機(jī)酸。第三，得到的有機(jī)酸逐步轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A，琥珀酸等，從而進(jìn)入三羧酸循環(huán)，最后降解成CO2,H2O。

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化苯及其衍生物的微生物降解過程苯的微生物降解途徑

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化(2)農(nóng)藥微生物降解2,4-D乙酯基本途徑

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化微生物降解DDT的簡要途徑

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化8.4.6部分污染物的微生物轉(zhuǎn)化(1)氮的微生物轉(zhuǎn)化氮在環(huán)境中主要有三種形態(tài)分子氮蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)氮化合物銨鹽、硝酸鹽等無機(jī)氮氮在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化過程：同化、氨化、硝化、反硝化、固氮等。

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化同化：綠色植物和微生物吸收硝態(tài)氮和銨態(tài)氮，組成機(jī)體中的蛋白質(zhì)、核酸等含氮有機(jī)物的過程。氨化：所有生物殘?bào)w中的有機(jī)氮化合物，經(jīng)微生物分解成氨態(tài)氮的過程。硝化：氨在有氧條件下，氧化成硝酸鹽的過程成為硝化。

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化反硝化：硝酸鹽在通氣不良的條件下，通過微生物作用而還原的過程稱為反硝化。

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化包括細(xì)菌、真菌、放線菌在內(nèi)的多種微生物，能將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。兼性厭氧假單胞菌屬、色桿菌屬等能使硝酸鹽還原成氮?dú)狻Ｋ鬆钛挎邨U菌等常將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽和氨

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化固氮：通過微生物作用把分子氮轉(zhuǎn)化為氨的過程，此時(shí)，氨不釋放到環(huán)境中，而是繼續(xù)在機(jī)體內(nèi)轉(zhuǎn)化，合成氨基酸，組成蛋白質(zhì)等。(2)硫的微生物轉(zhuǎn)化環(huán)境中硫的存在形式單質(zhì)硫無機(jī)硫化合物有機(jī)硫化合物：含硫的氨基酸、磺氨酸等。硫化氫和單質(zhì)硫在微生物作用下進(jìn)行氧化，最后生成硫酸的過程成為硫化。在好氧微生物作用下，降解產(chǎn)物是硫酸；在厭氧條件下，產(chǎn)物是硫化氫。硫酸鹽和亞硫酸鹽在微生物作用下還原，最后生成硫化氫的過程稱為反硫化。

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化含硫有機(jī)物降解(3)汞的微生物轉(zhuǎn)化汞在環(huán)境中的存在形態(tài)有三種金屬汞無機(jī)汞化合物有機(jī)汞化合物毒性大?。河袡C(jī)汞>金屬汞>無機(jī)汞化合物，其中烷基汞是已知毒性最大的汞化合物。水俁病、甲基汞（脂溶性大，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，容易被生物吸收，能夠被生物放大。）微生物參與汞形態(tài)轉(zhuǎn)化主要有：甲基化作用和還原作用。

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化汞的生物甲基化：在好氧或厭氧條件下，水體底質(zhì)中某些微生物使二價(jià)無機(jī)汞鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榧谆投谆倪^程。微生物、酶(甲基鈷氨氮氨酸轉(zhuǎn)移酶)、輔酶(甲基鈷胺素、甲基維生素B12)。

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化甲基鈷氨素簡式二甲基苯并咪唑汞的生物甲基化途徑

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化汞的生物去甲基化：在水體底質(zhì)中還存在一類抗汞微生物，能使甲基汞或無機(jī)汞化合物變成金屬汞，這是微生物以還原作用轉(zhuǎn)化汞的途徑。

8.4污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化進(jìn)入生物機(jī)體后能使體液和組織發(fā)生生物化學(xué)變化，干擾或破壞機(jī)體的正常生理功能，并引起暫時(shí)性或持久性的病理損害，甚至危及生命的物質(zhì)。

8.5毒物、毒性8.5.1毒物toxicant毒物與非毒物之間并不存在絕對(duì)界限。外來化合物、外源性物質(zhì)(Xenobiotics)。Anthropogenic(人為的、與人類起源有關(guān)的)化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)；毒物所處的基體因素；機(jī)體暴露于毒物的情況；生物因素；環(huán)境條件；

毒性(toxicity)影響因素計(jì)量指標(biāo):用測量值表示毒性強(qiáng)度的差別。如有機(jī)磷農(nóng)藥抑制膽堿酯酶的程度，用膽堿酯酶的活性表示。計(jì)數(shù)指標(biāo):這類毒性效應(yīng)只有"有或無"的差別，沒有性質(zhì)和強(qiáng)度的差別。計(jì)數(shù)指標(biāo)主要用于群體，所得到的測定值是非連續(xù)性的，通常以一個(gè)群體中某效應(yīng)的出現(xiàn)率表示，常用于生態(tài)毒理研究及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)之中。8.5.2劑量-反應(yīng)關(guān)系與劑量-效應(yīng)關(guān)系

8.5毒物、毒性毒性指標(biāo)指外源化合物的劑量與出現(xiàn)某種效應(yīng)的個(gè)體在群體中所占比例的關(guān)系。

8.5毒物、毒性劑量-反應(yīng)關(guān)系:劑量-效應(yīng)關(guān)系外源化合物的劑量與在個(gè)體中引起某種效應(yīng)(計(jì)量指標(biāo))的強(qiáng)度改變的關(guān)系。①直線關(guān)系，在這種關(guān)系中，劑量改變與效應(yīng)強(qiáng)度或反應(yīng)率成正比，這種關(guān)系是少見的(線a)。②對(duì)數(shù)曲線關(guān)系，是一條先銳后鈍的曲線，當(dāng)將劑量換算成對(duì)數(shù)劑量時(shí)，可轉(zhuǎn)換成直線(線c)。

8.5毒物、毒性③S狀曲線，當(dāng)群體中的全部個(gè)體，對(duì)某一化合物的敏感性變異，呈對(duì)稱正態(tài)頻數(shù)分布時(shí)，劑量與反應(yīng)率關(guān)系成S狀曲線(線b)。如果將效應(yīng)強(qiáng)度或發(fā)生率用概率單位表示，劑量用對(duì)數(shù)來表示，S形曲線亦變成直線。劑量-反應(yīng)(效應(yīng))曲線：半數(shù)有效量：半數(shù)有效量是指實(shí)驗(yàn)生物有50%出現(xiàn)陽性結(jié)果時(shí)所需的毒物的劑量。如果用水體或空氣中有機(jī)污染物的濃度表示劑量，則相應(yīng)的毒性指標(biāo)便為半數(shù)致死濃度(LC50)。半數(shù)效應(yīng)濃度(EC50)。

8.5毒物、毒性為什么通常以半數(shù)有效量表示毒性大??？8.5.3毒性計(jì)算No.12345濃度：10,204080120mg/L死亡率：01%50%90%100%化合物甲死亡率：000080%化合物乙死亡率：10%46%72%100%100%化合物丙對(duì)照(Control)空白(Blank)

8.5毒物、毒性將死亡率或其它效應(yīng)以概率單位表示，劑量以對(duì)數(shù)表示，轉(zhuǎn)化劑量與反應(yīng)間的S形曲線為直線，然后用最小二乘法擬合該直線，求出概率單位為5時(shí)相對(duì)應(yīng)的濃度值，便是半數(shù)致死濃度(LC50)或半數(shù)效應(yīng)濃度(EC50)。在此方法中，死亡率為0%和100%的數(shù)據(jù)不計(jì)算在內(nèi)。(1)概率單位法

8.5毒物、毒性logLC50的95%可信限為：±1.96Smb:是當(dāng)死亡率以概率單位表示時(shí)，死亡率與濃度對(duì)數(shù)之間擬合直線的斜率，N

為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物總數(shù)。實(shí)驗(yàn)要求：①每個(gè)實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物數(shù)相同。

②各組間劑量按等比級(jí)數(shù)設(shè)置。

③最大劑量的死亡率最好為100%或與之相近，最小劑量的死亡率最好為0%或與之相近。(2)寇氏法

8.5毒物、毒性logLC50=Xm-i(∑p-0.5)logLC50的95%可信限為：

±1.96Smp:為一個(gè)組的死亡率，q:相對(duì)存活率，n:各組實(shí)驗(yàn)生物數(shù)。Xm:最大劑量的對(duì)數(shù)，i:相鄰組劑量比值的對(duì)數(shù)，∑p為各組死亡率的總和。估計(jì)LC50或EC50的方法還有圖解法，極大似然估計(jì)法等，圖解法由于太簡單而給出的估計(jì)值不精確，極大似然估計(jì)法則在數(shù)學(xué)計(jì)算上太復(fù)雜，不便于操作。(3)TrimmedSpearman-Karber

法

8.5毒物、毒性類似于寇氏法，但該法允許選擇一個(gè)整理參數(shù)(α)，以便對(duì)死亡率數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。聯(lián)合作用