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环境生物化学和化学毒理学 （2）单糖酵解成丙酮酸：细胞内单糖不论在有氧氧化或在无氧氧化条件下，都可经过相应的一系列酶促反应形成丙酮酸。 （3）丙酮酸转化：在有氧氧化条件下，丙酮酸通过酶促反应转化成乙酰辅酶A，进入三羧酸循环，生成CO2和H2O。 在无氧条件下进行发酵，生成低级酸、醇及CO2等。 环境生物化学和化学毒理学 2、脂肪的微生物降解 （1）水解成脂肪酸和甘油：在胞外水解酶催化下水解为脂肪酸及甘油。 脂肪酸及甘油能被微生物摄入细胞内继续转化。 （2）甘油的转化：甘油在有氧或无氧条件下，均能被相应的一系列酶促反应转变成丙酮酸。 环境生物化学和化学毒理学 （3）脂肪酸的转化：在有氧氧化条件下，饱和脂肪酸通常经过酶促氧化途径变成脂酰辅酶A和乙酰辅酶A。 在无氧氧化条件下，脂肪酸通过酶促反应，往往以其转化的中间产物作受氢体而不完全氧化，形成低级的有机酸、醇和二氧化碳等。 环境生物化学和化学毒理学 3、蛋白质的微生物降解 蛋白质的主要组成元素是碳、氢、氧和氮，有些还含有硫、磷等元素。蛋白质是一类由a-氨基酸通过肽键联结成的大分子化合物。 （1）蛋白质水解成氨基酸：蛋白质由胞外水解酶催化水解，经多肽至二肽或氨基酸而被微生物摄入细胞内。二肽在细胞内可继续水解形成氨基酸。 环境生物化学和化学毒理学 （2）氨基酸脱氨脱羧成脂肪酸：氨基酸在细胞内的转化由于不同酶的作用而有多种途径，其中以脱氨脱羧形成脂肪酸为主。 蛋白质通过微生物作用，在有氧氧化下可被彻底降解成为二氧化碳、水和氨（或铵离子），而在无氧氧化下通常是酸性发酵，生成简单有机酸、醇和二氧化碳等，降解不彻底。 蛋白质中含有硫的氨基酸有半胱氨酸、胱氨酸和蛋氨酸，它们在有氧氧化下还可形成硫酸、在无氧氧化下还有硫化氢产生。 环境生物化学和化学毒理学 4．甲烷发酵 在无氧氧化条件下糖类、脂肪和蛋白质都可借助产酸菌的作用降解成简单的有机酸、醇等化合物。 如果条件允许，这些有机化合物在产氢菌和产乙酸菌作用下，可被转化为乙酸、甲酸、氢气和二氧化碳，进而经产甲烷菌作用产生甲烷。 复杂有机物质降解的这一总过程，称为甲烷发酵或沼气发酵。在甲烷发酵中，一般以糖类的降解率和降解速率最高，脂肪次之，蛋白质最低。 环境生物化学和化学毒理学 三、影响污染物质的生物转化速率的因素 链长规律：脂肪酸、脂族碳氢化合物和烷基苯等有机物质，在一定范围内碳链越长，降解也越快；有机聚合物降解速率随分子的增大而减小。 链分支规律：烷基苯磺酸盐、烷基化合物等有机物质中，烷基支链越多，分支程度越大，降解也越慢。 取代规律：取代基的种类、位置及数量对有机物质降解速率有规律性的影响。 环境生物化学和化学毒理学 第五节 污染物质的毒性 一、毒物 毒物是进人生物机体后能使体液和组织发生生物化学的变化，干扰或破坏机体的正常生理功能，并引起暂时性或持久性的病理损害，甚至危及生命的物质。 大多数环境污染物质都是毒物。 环境生物化学和化学毒理学 二、毒物的毒性 毒理学把毒物剂量(浓度)与引起个体生物学的变化，如脑电、心电、血象、免疫功能、酶活性等的变化称为效应； 把引起群体的变化，如肿瘤或其他损害的发生率、死亡率等变化称为反应。 毒物剂量（浓度）与反（效）应变化之间的关系，称为剂量—反(效)应关系。 环境生物化学和化学毒理学 急性毒作用一般以半数有效剂量(ED50)或半数有效浓度(EC50)来表示。 ED50和EC50分别是毒物引起一群受试生物的半数产生同一毒作用所需的毒物剂量和毒物浓度。 半数有效剂量或半数有效浓度，若以死亡率作为毒作用的观察指标，则称为半数致死剂量(LD50）或半数致死浓度(LC50)。 环境生物化学和化学毒理学 环境生物化学和化学毒理学 三、毒物的联合作用 1．协同作用 指联合作用的毒性，大于其中各个毒物成分单独作用毒性的总和。 其中某一毒物成分能促进机体对其他毒物成分的吸收加强、降解受阻、排泄迟缓、蓄积增多或产生高毒代谢物等，使混和物毒性增加。 环境生物化学和化学毒理学 2．相加作用 指联合作用的毒性，等于其中各毒物成分单独作用毒性的总和。 当各毒物成分的化学结构相近、性质相似、对机体作用的部位及机理相同时，其联合的结果往往呈现毒性相加作用。 环境生物化学和化学毒理学 3．独立作用 各毒物对机体的侵入途径、作用部位、作用机理等均不相同，因而在其联合作用中各毒物生物学效应彼此无关、互不影响。 即独立作用的毒性低于相加作用，但高于其中单项毒物的毒性。 环境生物化学和化学毒理学 4．拮抗作用 指联合作用的毒性，小于其中各毒物成分单独作用毒性的总和。 即其中某一毒物成分能促进机体对其他毒物成分的降解加速、排泄加快、吸收减少或产生低毒代谢物等，使混合物毒性降低。 环境生物化学和化学毒理学 四、毒作用的生物化学机制 1．酶活