【正文】 不同的致畸物對 胚胎發(fā)育 各個(gè)時(shí)期的效應(yīng)往往具有特異性，因此其致畸機(jī)制不完全相同，主要有：對酶活性的抑制作用、引起染色體數(shù)目缺少或過多、干擾生殖細(xì)胞遺傳物質(zhì)的合成等。 遺傳毒性致癌物 1）直接致癌物 2）間接致癌物，又稱為前致癌物 非遺傳致癌物：不與 DNA反應(yīng)，而是通過其他機(jī)制，影響或呈現(xiàn)致癌作用的物質(zhì)。其中主要為化學(xué)致癌物，其中又以合成化學(xué)物質(zhì)為主。能在動(dòng)物和人體中引起致癌的物質(zhì)稱為致癌物。 亞硝胺類、苯并芘類、甲醛、苯、砷、鉛、烷基汞、甲基對硫磷等環(huán)境污染物。 2）染色體突變：細(xì)胞內(nèi)染色體是一種復(fù)雜的核蛋白結(jié)構(gòu)，主要成分為 DNA， 在染色體上排列著很多基因。具有致突變作用的污染物稱為致突變物。 毒作用的生物化學(xué)機(jī)制 致突變作用：基因突變和染色體突變 指生物細(xì)胞內(nèi) DNA改變，引起的遺傳特性突變的作用。金屬酶是以金屬離子為輔酶或作為輔酶中某一成分的酶類。這些重金屬離子也能抑制巰基在酶活性中心之內(nèi)的酶，可能也是通過重金屬離子與巰基結(jié)合實(shí)現(xiàn)的。酶的巰基即使有些在酶活性中心之外，但可幫助維持酶分子構(gòu)象，對酶活性來說至關(guān)重要。 酶活性的抑制 結(jié)合過程對乙酰膽堿酯酶活性造成不可逆抑制，再也不能執(zhí)行原有的催化乙酰膽堿水解的功能。 1）有機(jī)物可與酶共價(jià)結(jié)合，通常通過酶活性內(nèi)羥基進(jìn)行。 污染物的毒性 五、毒作用的生物化學(xué)機(jī)制 根據(jù)毒作用過程，毒物及其代謝的活性產(chǎn)物與機(jī)體靶器官中受體間的生物化學(xué)反應(yīng)及機(jī)制，是毒作用的啟動(dòng)過程。 毒物或活性代謝產(chǎn)物與受體進(jìn)行原發(fā)反應(yīng)，使受體改性，隨后引起生物化學(xué)效應(yīng)。 污染物質(zhì)的毒性 四、毒作用的過程： 一般要經(jīng)過三個(gè)過程： 毒物被機(jī)體吸收，經(jīng)分布、代謝轉(zhuǎn)化，并有一定程度的排泄，達(dá)到其靶器官中的受體。 MM1， M2。 拮抗作用：聯(lián)合作用的毒性，小于其中各毒物成分單獨(dú)作用毒性的綜合。獨(dú)立作用的毒性低于相加作用，但高于其中單項(xiàng)毒物的毒性。 相加作用：指聯(lián)合作用的毒性等于其中各毒物成分單獨(dú)作用毒性的總和，即其中各毒物成分之間均可按比例取代另一毒物成分，混合物毒性無變化， M＝ M1+M2。 污染物質(zhì)的毒性 三、毒物的聯(lián)合作用： 兩種或兩種以上毒物同時(shí)作用于機(jī)體所產(chǎn)生的綜合毒性稱為毒物的聯(lián)合作用。 3） 慢性毒性作用的表示：閾劑量或最高允許劑量。 2）急性毒作用的表示：用半數(shù)有效濃度 EC50或半數(shù)有效劑量 ED50來表示，兩者分別代表毒物引起一群受試生物的半數(shù)產(chǎn)生同一毒作用所需要的毒物濃度和毒物劑量。 劑量 反應(yīng)關(guān)系 毒物的毒性 毒物作用 1）毒物作用的快慢：急性、慢性和亞急（或亞慢）性三種。 劑量－反應(yīng)關(guān)系：毒物劑量（濃度）與反應(yīng)（效應(yīng)）變化之間存在著一定的關(guān)系，稱為劑量 反應(yīng)關(guān)系或劑量 效應(yīng)關(guān)系 。 污染物質(zhì)的毒性 二、毒物的毒性 影響毒物毒性的因素： 1）毒物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì) 2）毒物所處的基體因素 3）機(jī)體暴露于毒物的狀況 4）生物因素 5）生物所處的環(huán)境 其中關(guān)鍵性的因素之一是毒物的劑量（濃度），因?yàn)槎疚锒拘栽诤艽蟪潭壬先Q于毒物進(jìn)入機(jī)體的數(shù)量，而該數(shù)量與毒物計(jì)量（濃度）密切相關(guān)。限制因素的改變，可使非毒物成為毒物，反之亦然。 第五節(jié) 污染物質(zhì)的毒性 一、毒物 毒物是進(jìn)入生物機(jī)體后可使體液和組織發(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)性或持久性病理損害，甚至可造成生命危險(xiǎn)的物質(zhì)。對溶解氧濃度要求不同。由于微生物生長的適合 pH不一定就是微生物作用酶催化有機(jī)底物降解的適當(dāng)條件，可通過試驗(yàn)在微生物生長合適的 pH范圍內(nèi)進(jìn)行最佳選定。但在生長溫度范圍內(nèi)適當(dāng)升高，則加速有機(jī)物降解。 影響微生物反應(yīng)速率的因素 環(huán)境條件包括溫度、 pH、營養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧、共存物質(zhì)等。 有機(jī)污染物化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響呈一定規(guī)律：鏈長規(guī)律、鏈分支規(guī)律、取代規(guī)律。 若水中微生物濃度在一定時(shí)間內(nèi)比較穩(wěn)定，可以其數(shù)量平均值作為 [B]，則 k1=kb[B] ， k1為準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)速率方程 。分為不可逆抑制作用和可逆抑制作用，前者是以比較牢固的共價(jià)鍵同酶結(jié)合，不能用物理方法恢復(fù)酶活性的抑制劑；在后者中最為重要的是競爭性抑制和非競爭性抑制。 但僅在酶反應(yīng)時(shí)間規(guī)定下，才有特定的最適溫度。各種酶的最適溫度通常在 35－ 55攝氏度，之前溫度每升高 10攝氏度，許多酶的反應(yīng)速率增加 1～ 2倍。 這涉及酶和底物分子結(jié)合的有關(guān)基團(tuán)離解狀態(tài)的變化。 酶促反應(yīng)的速率 酶促反應(yīng)的速率 （ 2）影響酶促反應(yīng)速率的因素 ? pH對酶促反應(yīng)速率影響顯著：存在最適 pH，高于或低于此 pH酶反應(yīng)速率顯著減小。 注意 Km的物理意義和酶學(xué)意義： Km值越大，達(dá)到最大反應(yīng)速率一半所需要的底物濃度越大，說明酶對底物的親和力越小。 酶促反應(yīng)的速率 酶促反應(yīng)的速率 酶促反應(yīng)的速率 米氏方程表明了在已知 Km和 Vmax條件下，酶促反應(yīng)速率與底物濃度之間的定量關(guān)系。 （ 1）米氏方程 酶促反應(yīng)的機(jī)理，一般認(rèn)為是底物 S與酶 E形成復(fù)合物 ES， 而后再分離出產(chǎn)物 P： 酶促反應(yīng)速率 ES形成與分解的速率微分方程為： 若酶促反應(yīng)體系處于動(dòng)態(tài)平衡，則 產(chǎn)物 P的生成速率即酶促反應(yīng)的速率 v為： v＝ k3[ES]，經(jīng)轉(zhuǎn)化可表示為： v= k3 [E]0[S]/(Km+[S]) 式中， Km ＝ (k2+k3)/k1 當(dāng)?shù)孜餄舛群芨邥r(shí)所有的酶轉(zhuǎn)變?yōu)?ES復(fù)合物，即在 [ES]＝ [E]0時(shí)酶促反應(yīng)達(dá)到最大速率 Vmax。 八、污染物的生物轉(zhuǎn)化速率 酶促反應(yīng)的速率 微生物對污染物質(zhì)的反應(yīng)速率，通常與體外的酶促反應(yīng)有密切關(guān)系。其中以脫硫弧菌最為重要。硫化作用可消除環(huán)境中硫化氫的危害，生成硫酸促進(jìn)土壤中礦物質(zhì)的溶解，以硫桿菌和硫磺菌最為重要。 氮和硫的微生物轉(zhuǎn)化 硫的微生物轉(zhuǎn)化 硫在環(huán)境中以單質(zhì)硫、無機(jī)硫化合物和有機(jī)硫化合物三種形態(tài)存在。反硝化的其他條件為：有豐富的有機(jī)物作為碳源和能源，硝酸鹽作為氮源；中性或弱堿性條件，溫度為室溫。 微生物進(jìn)行反硝化需在厭氧條件下進(jìn)行。 硝化在自然界和污水處理中很重要。 硝化作用 硝化作用主要由亞硝化單胞菌屬和硝化桿菌屬引起。 5）固氮：通過微生物作用將分子氮轉(zhuǎn)化為氨的過程稱為固氮。 4）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為反硝化。 2）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)氮的過程稱為氨化。 七、氮和硫的微生物轉(zhuǎn)化 氮的微生物轉(zhuǎn)化 環(huán)境中氮的三種主要形態(tài)之間通過生物作用，尤其是微生物作用不斷轉(zhuǎn)化。有機(jī)氯農(nóng)藥比有機(jī)氮和有機(jī)磷農(nóng)藥的降解難度要大得多。降解過程的中間產(chǎn)物 —— 對氧磷的毒性反而比母體對硫磷的毒性更大。 從一至數(shù)十個(gè)碳原子的烴類化合物，只要條件合適，均可被微生物代謝降解，其中，烯烴最易降解，