【正文】 條件、弱堿性環(huán)境、適宜的碳氮比等。 蛋白質(zhì)的微生物降解 微生物降解蛋白質(zhì)的基本途徑： （ 1）蛋白質(zhì)水解成氨基酸 蛋白質(zhì)在胞外水解酶的作用下經(jīng)過多肽至二肽或氨基酸而被微生物攝入細(xì)胞內(nèi)，在細(xì)胞內(nèi)二肽可繼續(xù)水解成為氨基酸。即在有氧條件下轉(zhuǎn)化為 CO2和水，在無氧氧化條件下轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵蔚挠袡C(jī)酸、醇和 CO2 脂肪的微生物降解 （ 3）脂肪酸的轉(zhuǎn)化 有氧氧化條件下： 飽和脂肪酸通常經(jīng)過酶促反應(yīng)（ β氧化 ）變成脂酰輔酶 A和乙酰輔酶 A。后一過程因有大量簡單有機(jī)酸生成，體系 pH下降，所以屬于酸性發(fā)酵。如有機(jī)物降解為 CO 水等簡單的無機(jī)化合物，則為徹底降解，否則為不徹底降解。有氧氧化和無氧氧化兩種：受氫體是細(xì)胞內(nèi)的分子氧則為有氧氧化，受氫體是非分子氧的化合物則為無氧氧化。它們也是一些氧化還原酶的輔酶，在酶促反應(yīng)中起傳遞氫 的作用。 酶催化反應(yīng)的特點(diǎn)： ? 催化專一性高：一種酶只能對一種底物或一類底物起催化作用； ? 酶催化效率高； ? 酶催化需要溫和的外界條件，否則失去催化活性，因?yàn)槊傅谋举|(zhì)是蛋白質(zhì)。 當(dāng)生物積累達(dá)平衡時(shí)， dci/dt=0 生物積累 積累速率： Ci = Cwi + Cφi 即：積累濃度 = 水中攝取濃度 + 食物鏈傳遞的濃度 反映的是在生物積累達(dá)到平衡時(shí) ， 生物富集和生物放大在生物積累達(dá)到平衡時(shí)的貢獻(xiàn)大小 。生物放大的程度，也用生物濃縮系數(shù)表示。蓄積時(shí)，污染物質(zhì)的體內(nèi)分布，通常表現(xiàn)為相對集中的方式，主要集中在機(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； ? 有些污染物質(zhì)的蓄積部位與毒性作用部位相同，而有些則不一致； ? 蓄積部位中的污染物質(zhì)，常同血漿中游離型污染物質(zhì)保持相對穩(wěn)定的平衡。排泄器官有腎臟、肝臟、腸、肺和外分泌腺等。 皮膚的吸收是不少污染物質(zhì)進(jìn)入機(jī)體的途徑 皮膚接觸的污染物質(zhì)，常以被動(dòng)擴(kuò)散相繼通過皮膚的表皮、真皮，再濾過真皮中毛細(xì)管壁膜進(jìn)入血液。除大多數(shù)營養(yǎng)物質(zhì)及其代謝物外，大部分物質(zhì)一般以被動(dòng)擴(kuò)散方式通過生物膜。 物質(zhì)通過生物膜的方式 被動(dòng)易化擴(kuò)散： 有些物質(zhì)可在高濃度側(cè)與膜上 特異性蛋白質(zhì)載體結(jié)合 ，通過生物膜，至低濃度側(cè)解離出原物質(zhì)，這一轉(zhuǎn)運(yùn)為被動(dòng)易化擴(kuò)散。 ? 在磷脂雙分子層中，親水的極性基因排列于內(nèi)外兩面，疏水的烷鏈端伸向內(nèi)側(cè)，所以，在雙分子層中央存在一個(gè)疏水區(qū)，生物膜是類脂層屏障 。 主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 所需代謝能量來自膜的三磷酸酰苷酶分解三磷酸酰苷 (ATP)成二磷酸酰苷 （ ADP） 和磷酸時(shí)所釋放的能量 。 一、吸收 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。 影響因素： ? 組織血流速度的影響：脂溶性污染物易于通過生物膜，組織血流速度是分布的限速因素。 ? 污染物質(zhì)的另一個(gè)重要排泄途徑是肝膽系統(tǒng)的膽汁排泄：主要由消化管吸收的污染物質(zhì)，經(jīng)血液到達(dá)肝臟后，以原物或代謝物并膽汁一起分泌至十二指腸，經(jīng)小腸至大腸，再排出體外的過程。 生物濃縮系數(shù)的影響因素 BCF的取值范圍很大，其主要影響因素為： 生物富集 生物濃縮系數(shù)的影響因素 ? 在物質(zhì)性質(zhì)方面的主要影響是物質(zhì)的降解性、水溶性和脂溶性； ? 在生物特征方面主要是生物種類、大小、性別、器官、生物發(fā)育階段等； ? 在環(huán)境條件方面包括溫度、鹽度、水硬度、pH值、氧含量和光照狀況等。 ? 生物放大受多方面因素的影響：食物鏈交織；生物對物質(zhì)吸收、消除等作用的變化性。生物轉(zhuǎn)化、化學(xué)轉(zhuǎn)化和光化學(xué)轉(zhuǎn)化是污染物質(zhì)在環(huán)境中的三大主要轉(zhuǎn)化類型。 ? 輔酶起傳遞電子、原子或某些化學(xué)基團(tuán)的功能 ，酶蛋白起著決定催化專一性和催化高效率的功能； ? 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。在酶促反應(yīng)時(shí)輔酶鐵卟啉中的鐵不斷進(jìn)行氧化還原，當(dāng)鐵獲得電子時(shí)從三價(jià)還原為二價(jià)，后者把電子傳遞除去后又氧化為三價(jià)，從而起到傳遞電子 的作用： cytnFe 3+ == cytnFe 2+ cyt—— 為細(xì)胞色素酶系 n—— b、 c c、 a、 a3 輔酶 A 輔酶 A是泛酸的一個(gè)衍生物，簡寫為 CoASH。 生物氧化中的氫傳遞過程 有氧氧化中分子氧為間接受氫體的遞氫過程： 有幾種酶共同發(fā)揮作用，第一種酶從有機(jī)底物脫落氫，其余的酶順序傳遞，最后把其中的電子傳給分子氧形成激活態(tài) O2， 并與脫落氫剩余的 H＋ 化合生成水。 ? 微生物降解糖類的基本途徑： （ 1）多糖水解成單糖：多糖在胞外水解酶催化作用下水解成二糖和單糖，才能被微生物攝取進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。 TCA循環(huán)既是物質(zhì)分解代謝的組成部分，亦是物質(zhì)合成的重要步驟，為其他生物合成提供原料。如果原酸碳原子為偶數(shù)，則陸續(xù)轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶 A進(jìn)入三羧酸循環(huán)；如果原酸為奇數(shù)碳原子，則最后產(chǎn)物除乙酰輔酶 A外還有甲酰輔酶 A。脂肪酸進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，最終產(chǎn)物同前。 第二階段：結(jié)合反應(yīng)。 有毒有機(jī)污染物的微生物降解 農(nóng)藥的微生物降解 1）苯氧乙酸類除草劑 2）有機(jī)磷殺蟲劑：對硫磷殺蟲劑：酶促反應(yīng)類型：氧化、水解和還原。 3）硝化：：氨在有氧條件下通過微生物作用，氧化成硝酸鹽的過程稱為硝化。 反硝化作用 反硝化作用的三種情況： 1）微生物將硝酸鹽還原為亞硝酸； 2）微生物使硝酸鹽還原為氮?dú)猓谕寥?、污水和廄肥中均可發(fā)生； 3）微生物將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽和氨，該過程形成的氨被菌體合成自身的氨基酸等含氮物質(zhì)。 2）反硫化：硫酸鹽、亞硫酸鹽等，在微生物作用下進(jìn)行還原，最后生成硫化氫的過程稱為反硫化。 當(dāng)酶濃度一定時(shí)，酶促反應(yīng)速率與底物濃度之間的關(guān)系可用米氏方程曲線表示，第一階段[S]Km， 顯示動(dòng)力學(xué)一級反應(yīng)的特征，即反應(yīng)速率與底物濃度呈線性相關(guān)；第三階段[S]Km， v=Vmax， 顯示動(dòng)力學(xué)零級反應(yīng)特征；而第二階段由米氏方程的原形式表達(dá)，反應(yīng)速率隨底物濃度變化處于零級和一級反應(yīng)之間。當(dāng)溫度接近 70－80攝氏度時(shí)酶變性失活。 不同微生物體內(nèi)含有不同酶，具有不同的催化活性，由此造成微生物對各種有機(jī)污染物的降解速度不同；微生物的共代謝也可促進(jìn)難降解有機(jī)物的轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用。 其他共存物質(zhì)的影響。 劑量 反應(yīng)關(guān)系曲線大多呈 S形，即在劑量開始增加時(shí)，反應(yīng)變化不明顯，隨著劑量的繼續(xù)增加，反應(yīng)變化趨于明顯，到達(dá)一定程度后，變化又不明顯。 協(xié)同作用：聯(lián)合作用的毒性大于其中各個(gè)毒物成分單獨(dú)作用毒性的總和，如以死亡率作為毒性的觀察指標(biāo)，兩種毒物單獨(dú)作用的死亡率分別為 M1和 M2， 則協(xié)同作用的死亡率MM1+M2。 毒物的聯(lián)合作用 等效應(yīng)圖：以半數(shù)致死劑量（濃度）為等效應(yīng)計(jì)量，繪圖評定聯(lián)合作用類型的方法 。如有機(jī)磷酸酯和氨基甲酸酯對膽堿酯酶的結(jié)合，可對乙酰膽堿酯酶造成不可逆的抑制，使其無法執(zhí)行原有催化乙酰膽堿水解的作用，最終造成一系列神經(jīng)中毒癥狀。由于性質(zhì)相近、離子半徑相近，可以發(fā)生取代，而取代后的酶活性受到抑制。 基因突變 毒作用的生物化學(xué)機(jī)制 致癌作用 致癌是體細(xì)胞不受控制地生長。 毒作用的生物化學(xué)機(jī)制