大连理工大学：《环境化学》课程电子教案（PPT教学课件）第八章 环境生物化学与毒理化学 Environmental Biochemistry and Toxicological Chemistry

第八章环境生物化学与毒理化学 Chapter 8. Environmental biochemistry and Lexicological che nistry s忑

Chapter 8. Environmental Biochemistry and Toxicological Chemistry 第八章 环境生物化学与毒理化学

81物质通过生物膜的方式 81.1生物膜的结构 70年代( Singer and Nicholson,1972)提出 的液态镶嵌模型:磷 脂质双分子 脂双分子层构成细胞 蛋白质 膜的骨架(75-100A), 亲水基团排列于内外 亲水性基团 两面;蛋白质分子覆 疏水性基闭 盖、镶嵌、贯穿(物质图1.膜的液态镶嵌式模型(膜外侧蛋 转运的载体,酶;膜白质和脂质分子上可能存在的糖链 孔)。 未画出)

 8.1 物质通过生物膜的方式 8.1.1 生物膜的结构 70年代(Singer and Nicholson, 1972)提出 的液态镶嵌模型：磷 脂双分子层构成细胞 膜的骨架(75-100Å)， 亲水基团排列于内外 两面；蛋白质分子覆 盖、镶嵌、贯穿(物质 转运的载体，酶；膜 孔)。 图1. 膜的液态镶嵌式模型 (膜外侧蛋 白质和脂质分子上可能存在的糖链 未画出)

81物质通过生物膜的方式 磷脂酰胆碱 磷脂的结构:一个分子甘 油的两个羟基同两个分子am H一N“ CHaCHE 的脂酸结合,另一个羟基 CHCH---CH O甘油 同一个分子磷酸结合,磷《 CHOH-CHOH 酸再同一个碱基结合。 CHOH CHOH CHO 根据碱基的不同,动物细 烃基链 丝氨 胞膜中的磷脂主要有四种: 磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇 coo 胺、磷脂酰丝氨酸和磷脂 酰肌醇。 图2.磷脂的分子组成

磷脂的结构：一个分子甘 油的两个羟基同两个分子 的脂酸结合，另一个羟基 同一个分子磷酸结合，磷 酸再同一个碱基结合。 根据碱基的不同，动物细 胞膜中的磷脂主要有四种： 磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇 胺、磷脂酰丝氨酸和磷脂 酰肌醇。 图2. 磷脂的分子组成  8.1 物质通过生物膜的方式

81物质通过生物膜的方式 8.1.2物质通过生物膜的方式 1.膜孔过滤 直径小于膜孔的水溶性物质,可借助膜两侧的静水压 及渗透压经膜孔滤过。 2.被动扩散 do__DA △C 脂溶性物质从高 △ 浓度向低浓度侧扩散。 △x---膜厚度; △C 膜两侧物质浓度梯度; 扩散速率服从费克定 A---扩散面积; 律: D---扩散系数;

1. 膜孔过滤 扩散系数； 扩散面积； 膜两侧物质浓度梯度； 膜厚度； − − − − − −  − − −  − − −   = − D A C x x C DA dt dQ 8.1.2 物质通过生物膜的方式  8.1 物质通过生物膜的方式 脂溶性物质从高 浓度向低浓度侧扩散。 扩散速率服从费克定 律： 直径小于膜孔的水溶性物质，可借助膜两侧的静水压 及渗透压经膜孔滤过。 2. 被动扩散

81物质通过生物膜的方式 脂/水分配系数越大,分子越小,不容易离解的分子,扩散系 数越大。被动扩散不需要耗能,不需要载体参与,没有特异 性选择、竞争性抑制及饱和现象。 3.被动易化扩散 在高浓度侧与膜上特性性蛋白质结合,通过生物膜,至低 浓度侧解离出原物质。 它受到膜特异性载体及其数量的制约,因此有特异性选择, 竞争性抑制和饱和现象

在高浓度侧与膜上特性性蛋白质结合，通过生物膜，至低 浓度侧解离出原物质。 它受到膜特异性载体及其数量的制约，因此有特异性选择， 竞争性抑制和饱和现象。  8.1 物质通过生物膜的方式 3. 被动易化扩散 脂/水分配系数越大，分子越小，不容易离解的分子，扩散系 数越大。被动扩散不需要耗能，不需要载体参与，没有特异 性选择、竞争性抑制及饱和现象

81物质通过生物膜的方式 4.主动转运( Active Transport; Passive Transport): 在需要消耗一定的代谢能量下,一些物质可在低浓度 侧与膜上高浓度特异性蛋白载体结合,通过生物膜,至高 浓度侧解离出蛋白质和原物质。 所需要的能量来自于ATP。这种转运具有特异性选择、 竞争性抑制和饱和现象。例如钾离子的主动转运

 8.1 物质通过生物膜的方式 在需要消耗一定的代谢能量下，一些物质可在低浓度 侧与膜上高浓度特异性蛋白载体结合，通过生物膜，至高 浓度侧解离出蛋白质和原物质。 所需要的能量来自于ATP。这种转运具有特异性选择、 竞争性抑制和饱和现象。例如钾离子的主动转运。 4. 主动转运(ActiveTransport; Passive Transport)：

81物质通过生物膜的方式 5.胞吞和胞饮 少数物质与膜上某种蛋白质具有特殊的亲和力,当其 与膜接触后,可改变这部分膜的表面张力,引起膜的外包 或内陷而被包围进入膜内,固体物质的这一转运称为胞吞, 液体物质的这一转运称为胞饮 总之,物质通过生物膜的方式取决于膜内外环境、膜 的性质和物质的结构

少数物质与膜上某种蛋白质具有特殊的亲和力，当其 与膜接触后，可改变这部分膜的表面张力，引起膜的外包 或内陷而被包围进入膜内，固体物质的这一转运称为胞吞， 液体物质的这一转运称为胞饮。 总之，物质通过生物膜的方式取决于膜内外环境、膜 的性质和物质的结构。  8.1 物质通过生物膜的方式 5. 胞吞和胞饮

82污染物质在生物体内的转运 吸收 污染物质在生物分广转运 体内的运动过程|排泄 生物转化消除 821吸收 吸收是污染物质从机体外通过各种途径通透体膜进入血 液的过程。吸收途径主要是消化道、呼吸道和皮肤

吸收 分布 排泄 生物转化 污染物质在生物 体内的运动过程 转运 消除 吸收是污染物质从机体外通过各种途径通透体膜进入血 液的过程。吸收途径主要是消化道、呼吸道和皮肤。  8.2 污染物质在生物体内的转运 8.2.1 吸收

82污染物质在生物体内的转运 口腔 食管被动扩散 消化道 被动护「污染物质的脂溶性 血液流速 肠 pH与酸碱性 被动扩散 呼吸道是吸收大气 滤过 污染物的主要途径吞噬 皮肤:一般分子量低于300,液态或溶解态脂溶性强的物质

口腔 食管 胃 肠 消化道 被动扩散 被动扩散 污染物质的脂溶性 血液流速 pH与酸碱性  8.2 污染物质在生物体内的转运 呼吸道是吸收大气 污染物的主要途径 被动扩散 滤过 吞噬 皮肤：一般分子量低于300，液态或溶解态脂溶性强的物质

82污染物质在生物体内的转运 822分布 污染物质被吸收后或其代谢转化物质形成后,由血液运 送至机体各组织;或与组织成分结合;以及在再反复等过程。 在污染物质的转运过程中,以被动扩散为主。 血脑屏障 胎盘屏障 与血浆蛋白结合 金属硫蛋白结合 关键:脂溶性大小

污染物质被吸收后或其代谢转化物质形成后，由血液运 送至机体各组织；或与组织成分结合；以及在再反复等过程。 在污染物质的转运过程中，以被动扩散为主。 血脑屏障 胎盘屏障 与血浆蛋白结合 金属硫蛋白结合 8.2.2 分布  8.2 污染物质在生物体内的转运 关键：脂溶性大小