环境毒理学之污染物的环境生态行为

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1、欢迎选修欢迎选修主讲：刘章现教授主讲：刘章现教授环境毒理学环境毒理学第二章第二章 污染物的环境生态行为污染物的环境生态行为2.1 环境污染物的迁移与转化环境污染物的迁移与转化2.2 环境化学物的生物转运环境化学物的生物转运2.3 环境化学物的生物转化环境化学物的生物转化2.4 生物蓄积与生物放大生物蓄积与生物放大第一节第一节 环境污染物的迁移与转化环境污染物的迁移与转化NN1.概述概述 NN2. 环境污染物的迁移环境污染物的迁移 NN3.3.环境污染物的转化环境污染物的转化 污染物的迁移和转化 外源性污染物进入环境以后，由于其自身物理化学性质外源性污染物进入环境以后，由于其自身物理化学性质外源

2、性污染物进入环境以后，由于其自身物理化学性质外源性污染物进入环境以后，由于其自身物理化学性质的决定和各种环境因素的影响，会在空间位置或形态特征的决定和各种环境因素的影响，会在空间位置或形态特征的决定和各种环境因素的影响，会在空间位置或形态特征的决定和各种环境因素的影响，会在空间位置或形态特征等方面发生一系列复杂的变化。在这些变化过程中，污染等方面发生一系列复杂的变化。在这些变化过程中，污染等方面发生一系列复杂的变化。在这些变化过程中，污染等方面发生一系列复杂的变化。在这些变化过程中，污染物直接或间接的作用于人体或其它生物体，发生作用时的物直接或间接的作用于人体或其它生物体，发生作用时的物直接或

3、间接的作用于人体或其它生物体，发生作用时的物直接或间接的作用于人体或其它生物体，发生作用时的污染物距离污染源可能已经很远很远，污染物距离污染源可能已经很远很远，污染物距离污染源可能已经很远很远，污染物距离污染源可能已经很远很远， 而且很可能污染物而且很可能污染物而且很可能污染物而且很可能污染物的状态、浓度、组分等都已发生了巨大的变化。这种从污的状态、浓度、组分等都已发生了巨大的变化。这种从污的状态、浓度、组分等都已发生了巨大的变化。这种从污的状态、浓度、组分等都已发生了巨大的变化。这种从污染源释放出的污染物在环境中发生的各种变化过程称为染源释放出的污染物在环境中发生的各种变化过程称为染源释放出

4、的污染物在环境中发生的各种变化过程称为染源释放出的污染物在环境中发生的各种变化过程称为污污污污染物的迁移和转化染物的迁移和转化染物的迁移和转化染物的迁移和转化，有时也称其为，有时也称其为，有时也称其为，有时也称其为污染物的环境行为或环污染物的环境行为或环污染物的环境行为或环污染物的环境行为或环境转归境转归境转归境转归。（。（。（。（environmental fateenvironmental fateenvironmental fateenvironmental fate）n n研究污染物在环境中的迁移和转化研究污染物在环境中的迁移和转化的意义：的意义： 研研究究污污染染物物在在环环境境中中

5、的的迁迁移移、转转化化过过程程及及其其规规律律，对对于于阐阐明明人人类类在在环环境境中中接接触触的的是是什什么么污污染染物物，接接触触的的浓浓度度、时时间间、途途径径、方方式式和和条条件件等等都都具具有有十十分分重重要要的的环环境境毒理学意义。毒理学意义。n n迁移和转化的相互联系迁移和转化的相互联系： 污染物在环境中的迁移和转化过程往往污染物在环境中的迁移和转化过程往往是相互依赖和伴随进行的一个复杂的连续是相互依赖和伴随进行的一个复杂的连续过程。过程。迁移为转化提供了环境条件迁移为转化提供了环境条件，而，而转转化又为迁移提供了新的理化特征化又为迁移提供了新的理化特征等物质基等物质基础，两者既

6、相互区别又相互联系础，两者既相互区别又相互联系。n n一一. .污染物的迁移污染物的迁移n n 是指污染物在环境中发生的空间位置的是指污染物在环境中发生的空间位置的相对移动过程。相对移动过程。n n 可归纳为：机械性迁移、物理可归纳为：机械性迁移、物理化学化学迁移、生物性迁移。迁移、生物性迁移。n n环境污染物的迁移环境污染物的迁移n n1、机械性迁移、机械性迁移n n 根据污染物在环境中发生机械性迁移的根据污染物在环境中发生机械性迁移的作用力不同，我们一般可分为作用力不同，我们一般可分为:气的、水的气的、水的以及重力的机械性迁移作用等。以及重力的机械性迁移作用等。n n环境污染物的迁移环境污

7、染物的迁移1 1）气的机械性迁移作用）气的机械性迁移作用 包包括括污污染染物物在在大大气气中中的的自自由由扩扩散散作作用用和和被被气气流流搬搬运运的的作作用用。均均受受到到气气象象条条件件、地地形形地地貌貌、排排放放浓浓度度和和排排放放高高度度等等因因素素的的影影响。响。n n 一一般般规规律律是是污污染染物物在在大大气气中中的的浓浓度度与与污污染染源源的的排排放放量量成成正正比比，与与平平均均风风速速和和垂垂直混合高度成反比。直混合高度成反比。环境污染物的迁移环境污染物的迁移n n2 2）水的机械性迁移作用：）水的机械性迁移作用： 包包包包括括括括污污污污染染染染物物物物在在在在水水水水中中

8、中中的的的的自自自自由由由由扩扩扩扩散散散散作作作作用用用用和和和和被被被被水水水水流流流流搬搬搬搬运运运运的的的的作作作作用用用用。受受受受到到到到水水水水文文文文条条条条件件件件、气气气气候候候候条条条条件件件件、水水水水中中中中悬悬悬悬浮物、排放浓度和距排放口的距离等因素影响。浮物、排放浓度和距排放口的距离等因素影响。浮物、排放浓度和距排放口的距离等因素影响。浮物、排放浓度和距排放口的距离等因素影响。n n 一一一一般般般般规规规规律律律律是是是是污污污污染染染染物物物物在在在在水水水水体体体体中中中中的的的的浓浓浓浓度度度度与与与与污污污污染染染染源源源源的的的的排排排排放放放放量量量

9、量成成成成正正正正比比比比，与与与与平平平平均均均均流流流流速速速速和和和和距距距距污污污污染染染染源源源源的的的的距距距距离离离离成反比成反比成反比成反比. . . .n n环境污染物的迁移环境污染物的迁移n n3 3）重力的机械性迁移作用）重力的机械性迁移作用 指指污污染染物物及及其其搬搬运运载载体体在在重重力力作作用用下下的迁移运动。的迁移运动。 环环境境中中吸吸附附了了污污染染物物的的气气溶溶胶胶、颗颗粒粒物物、悬悬浮浮物物等等主主要要以以重重力力沉沉降降的的方方式式在在环环境中自然迁移境中自然迁移. .环境污染物的迁移n n2 2、物物理理化化学学迁迁移移-最最重重要要的的迁迁移移方

10、方式式 包包括括风风化化淋淋溶溶作作用用、溶溶解解挥挥发发作作用用、酸酸碱碱作作用用、络络合合作作用用、吸吸附附作作用用以以及及氧氧化化还还原作用。原作用。 物理化学迁移常伴随污染物的物理化学迁移常伴随污染物的转化转化!环境污染物的迁移1）风化淋溶作用：）风化淋溶作用：是指环境中的水在重力作是指环境中的水在重力作用下运动时通过水解作用使岩石、矿物中用下运动时通过水解作用使岩石、矿物中的化学元素溶入水中的过程，其作用的结的化学元素溶入水中的过程，其作用的结果是产生游离态的元素离子。果是产生游离态的元素离子。2）溶解挥发作用：）溶解挥发作用：溶解作用是一切可溶性污溶解作用是一切可溶性污染物污染环境

11、的基本方式之一。染物污染环境的基本方式之一。环境污染物的迁移 酸酸碱碱作作用用：常常表表现现为为环环境境pH值值变变化化。酸酸性性环环境境使使大大多多数数污污染染物物形形成成易易溶溶性性化化合合物物，促进污染物的迁移促进污染物的迁移。 络络合合作作用用：是是一一种种广广泛泛存存在在于于环环境境中中的的作作用用力力。当当污污染染物物在在环环境境中中迁迁移移时时，经经常常和和其其他他离离子子、离离子子团团或或有有机机大大分分子子络络合合。络络合合分分子子或或离离子子具具有有特特殊殊的的化化学学性性质质，因因而而大大改变了污染物的迁移能力及归宿。大大改变了污染物的迁移能力及归宿。环境污染物的迁移吸吸

12、附附作作用用：吸吸附附是是发发生生在在固固体体或或液液体体表表面面对对其其他他物物质质的的一一种种吸吸着着现现象象，也也是是一一种种影影响响污染物在环境中迁移转化的重要作用力。污染物在环境中迁移转化的重要作用力。 氧氧化化还还原原作作用用:是是自自然然环环境境中中广广泛泛存存在在的的一一种种化学反应。化学反应。 环境污染物的迁移n n3 3、生物性迁移、生物性迁移n n 污污染染物物通通过过生生物物体体的的吸吸附附、吸吸收收、代代谢谢、死死亡亡等等过过程程而而发发生生的的迁迁移移叫叫做做生生物物性性迁移。迁移。n n 其其表表现现形形式式可可分分为为：生生物物浓浓缩缩、生生物物蓄蓄积、生物放大

13、积、生物放大三种类型。三种类型。1）生物浓缩（）生物浓缩（boiconcentration）：）： 生生物物体体从从环环境境中中蓄蓄积积某某种种污污染染物物，使使生生物物体体内内该该物物质质的的浓浓度度超超过过环环境境中中的的浓浓度度的的现现象象，又又称称生生物物富富集集 。生生物物浓浓缩缩的的程程度度用用浓浓缩缩系系数数表示表示(BCF)(BCF)： 环境污染物的迁移生物浓缩的意义n n 生物种类不同，代谢机能不同，在同生物种类不同，代谢机能不同，在同样条件下，对同一种物质的浓缩系数样条件下，对同一种物质的浓缩系数不同。不同。 n n 生物浓缩的研究对于阐明污染物在环生物浓缩的研究对于阐明污

14、染物在环境中的生物迁移规律、评价和预测污境中的生物迁移规律、评价和预测污染物进入环境后的危害，以及确定污染物进入环境后的危害，以及确定污染物的染物的环境容量环境容量和制定和制定环境标准环境标准均有均有重要意义。重要意义。 环境污染物的迁移2 2）生物蓄积（）生物蓄积（bioaccumulationbioaccumulation） 指生物个体随其生长发育的不同阶段从环指生物个体随其生长发育的不同阶段从环境中蓄积某种污染物，而使境中蓄积某种污染物，而使BCF不断增大不断增大的现象。生物蓄积的程度用生物蓄积系数的现象。生物蓄积的程度用生物蓄积系数（BAF）表示。）表示。 ：环境污染物的迁移n n生物

15、蓄积某种污染物的浓度水平取决于该生物蓄积某种污染物的浓度水平取决于该生物生物摄取和消除该污染物的速率摄取和消除该污染物的速率之比，摄之比，摄取量如果大于消除量，就会发生生物积累。取量如果大于消除量，就会发生生物积累。环境污染物的迁移3 3 3 3）生物放大（）生物放大（）生物放大（）生物放大（biomagnificationbiomagnificationbiomagnificationbiomagnification）：）：）：）： 在在在在生生生生态态态态系系系系统统统统的的的的同同同同一一一一食食食食物物物物链链链链上上上上，某某某某种种种种污污污污染染染染物物物物在在在在生生生生物物物

16、物体体体体内内内内的的的的浓浓浓浓度度度度随随随随着着着着营营营营养养养养级级级级的的的的提提提提高高高高而而而而逐逐逐逐步步步步增增增增大大大大的的的的现现现现象象象象。生物放大系数生物放大系数生物放大系数生物放大系数(BMF)(BMF)表示生物放大的程度：表示生物放大的程度：表示生物放大的程度：表示生物放大的程度：环境污染物的迁移n n食物链食物链: :在生态系统内，各种生物之间由于食物而在生态系统内，各种生物之间由于食物而在生态系统内，各种生物之间由于食物而在生态系统内，各种生物之间由于食物而形成的一种联系，叫做食物链（形成的一种联系，叫做食物链（形成的一种联系，叫做食物链（形成的一种联

17、系，叫做食物链（food chainfood chain） n n这种生物之间以食物营养关系彼此联系起来的序这种生物之间以食物营养关系彼此联系起来的序列，就像一条链子一样，一环扣一环，在列，就像一条链子一样，一环扣一环，在生态学生态学上被称为食物链上被称为食物链 n n食物链种类食物链种类食物链种类食物链种类: :n n陆生食物链陆生食物链陆生食物链陆生食物链n n水生食物链水生食物链水生食物链水生食物链: : 浮游植物浮游植物浮游植物浮游植物浮游动物浮游动物浮游动物浮游动物小鱼小鱼小鱼小鱼白鹭白鹭白鹭白鹭; ; n n大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃浮游生物，浮大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃浮

18、游生物，浮大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃浮游生物，浮大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃浮游生物，浮游生物吃绿藻。游生物吃绿藻。游生物吃绿藻。游生物吃绿藻。 环境污染物的迁移生物放大n n生物浓缩、生物蓄积和生物放大生物浓缩、生物蓄积和生物放大的程度，都用的程度，都用来自环境的元素或难分解的化合物的浓缩系数来自环境的元素或难分解的化合物的浓缩系数表示，但却是三个不同的概念。表示，但却是三个不同的概念。n n生物浓缩生物浓缩是是生物体生物体内某种物质的浓度和内某种物质的浓度和环境环境中中的浓度相比；的浓度相比；n n生物蓄积生物蓄积是同一生物个体在是同一生物个体在不同代谢阶段不同代谢阶段机体机体内的浓

19、度相比；内的浓度相比；n n生物放大生物放大是同一食物链上是同一食物链上不同营养级的生物体不同营养级的生物体内某种物质的浓度相比内某种物质的浓度相比.2.污染物的转化污染物的转化污染物的转化：污染物的转化：污染物的转化：污染物的转化： 污染物在环境中通过物理的、化学的或生物学的污染物在环境中通过物理的、化学的或生物学的污染物在环境中通过物理的、化学的或生物学的污染物在环境中通过物理的、化学的或生物学的作用，改变作用，改变作用，改变作用，改变形态形态形态形态或者转变成另一种或者转变成另一种或者转变成另一种或者转变成另一种新物质新物质新物质新物质的过程的过程的过程的过程叫污染物的转化。叫污染物的转

20、化。叫污染物的转化。叫污染物的转化。 污染物的转化过程取决于污染物的转化过程取决于污染物的转化过程取决于污染物的转化过程取决于 污染物理化性质污染物理化性质污染物理化性质污染物理化性质和和和和环境条件环境条件环境条件环境条件。 转化形式转化形式转化形式转化形式: : : :物理转化物理转化物理转化物理转化; ; ; ; 化学转化化学转化化学转化化学转化; ; ; ; 生物转化生物转化生物转化生物转化. . . .2.环境污染物的转化环境污染物的转化( (一一) )物理转化作用物理转化作用 指指污污染染物物通通过过蒸蒸发发、渗渗透透、凝凝聚聚、吸吸附附、放放射射性性元元素素的的蜕蜕变变等等一一种

21、种或或几几种种过过程程实实现现的转化。的转化。 物物理理转转化化与与污污染染物物迁迁移移两两者者之之间间存存在在的的伴随伴随关系较为密切关系较为密切 . .2.环境污染物的转化环境污染物的转化（二）化学转化作用（二）化学转化作用 指指指指污污污污染染染染物物物物通通通通过过过过各各各各种种种种化化化化学学学学反反反反应应应应过过过过程程程程发发发发生生生生的的的的转转转转化化化化，如如如如氧氧氧氧化化化化- - - -还还还还原原原原反反反反应应应应、水水水水解解解解反反反反应应应应、络络络络合合合合反反反反应应应应、光光光光化化化化学学学学反应等。反应等。反应等。反应等。 1 1 1 1）在

22、在在在大大大大气气气气中中中中的的的的化化化化学学学学转转转转化化化化，污污污污染染染染物物物物的的的的转转转转化化化化以以以以光光光光化学氧化和催化氧化化学氧化和催化氧化化学氧化和催化氧化化学氧化和催化氧化为主。为主。为主。为主。 2 2 2 2）在在在在水水水水体体体体中中中中的的的的化化化化学学学学转转转转化化化化，污污污污染染染染物物物物的的的的转转转转化化化化主主主主要要要要是是是是氧化氧化氧化氧化- - - -还原反应和络合水解还原反应和络合水解还原反应和络合水解还原反应和络合水解反应。反应。反应。反应。 3 3 3 3）在在在在土土土土壤壤壤壤中中中中的的的的化化化化学学学学转转

23、转转化化化化，一一一一些些些些农农农农药药药药的的的的水水水水解解解解反反反反应应应应由于土壤颗粒的由于土壤颗粒的由于土壤颗粒的由于土壤颗粒的吸附催化吸附催化吸附催化吸附催化作用而被作用而被作用而被作用而被加速。加速。加速。加速。 2.环境污染物的转化环境污染物的转化（三）生物转化和生物降解（三）生物转化和生物降解 指指污污染染物物通通过过生生物物的的吸吸收收和和代代谢谢作作用用而而发生的变化。发生的变化。 生物转化结果生物转化结果: 生生物物转转化化使使污污染染物物的的毒毒性性降降低低，或或形形成成更容易降解的分子结构；更容易降解的分子结构； 生生物物转转化化使使污污染染物物的的毒毒性性增增

24、强强，或或形形成成更难降解的分子结构更难降解的分子结构.思考题思考题n n1、污污染染物物在在环环境境中中的的迁迁移移与与转转化化有有何何异异同同和联系？和联系？n n2、何何谓谓生生物物性性迁迁移移？如如何何定定量量描描述述生生物物性性迁移过程？迁移过程？n n3、简简述述污污染染物物在在环环境境中中的的转转化化的的基基本本类类型型？第二节第二节第二节第二节 外源性化学物在生物体内的迁移和转化外源性化学物在生物体内的迁移和转化外源性化学物在生物体内的迁移和转化外源性化学物在生物体内的迁移和转化2.1 概述环境化学物与机体接触后，一般可经过吸收、分布、环境化学物与机体接触后，一般可经过吸收、分

25、布、环境化学物与机体接触后，一般可经过吸收、分布、环境化学物与机体接触后，一般可经过吸收、分布、代谢和排泄过程。代谢和排泄过程。代谢和排泄过程。代谢和排泄过程。化学物的吸收、分布和排泄具有类似的机理，均是化学物的吸收、分布和排泄具有类似的机理，均是化学物的吸收、分布和排泄具有类似的机理，均是化学物的吸收、分布和排泄具有类似的机理，均是反复通过生物膜的过程，统称为生物转运反复通过生物膜的过程，统称为生物转运反复通过生物膜的过程，统称为生物转运反复通过生物膜的过程，统称为生物转运(biotransport)(biotransport)。化学物在组织细胞中发生的结构和性质的变化过程，化学物在组织细胞

26、中发生的结构和性质的变化过程，化学物在组织细胞中发生的结构和性质的变化过程，化学物在组织细胞中发生的结构和性质的变化过程，称为生物转化称为生物转化称为生物转化称为生物转化(biotransformation)(biotransformation)或代谢转化。或代谢转化。或代谢转化。或代谢转化。化学物的毒性大小和部位，与在体内的吸收、分化学物的毒性大小和部位，与在体内的吸收、分化学物的毒性大小和部位，与在体内的吸收、分化学物的毒性大小和部位，与在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程有密切关系。布、代谢和排泄过程有密切关系。布、代谢和排泄过程有密切关系。布、代谢和排泄过程有密切关系。 研究化学物在体内

27、生物转运和生物转化过程研究化学物在体内生物转运和生物转化过程研究化学物在体内生物转运和生物转化过程研究化学物在体内生物转运和生物转化过程 目的是了解化学物在体内的转归、生物学效应和目的是了解化学物在体内的转归、生物学效应和目的是了解化学物在体内的转归、生物学效应和目的是了解化学物在体内的转归、生物学效应和毒作用机理。毒作用机理。毒作用机理。毒作用机理。 2.2 环境化学物的生物转运环境化学物的生物转运2.2.1 生物膜的结构与功能生物膜的结构与功能2.2.2 化学物质通过生物膜的方式化学物质通过生物膜的方式2.2.3 吸收吸收2.2.4 分布与贮存分布与贮存2.2.5 化学物的排泄化学物的排泄

28、 环境化学物在体内的生物转运环境化学物在体内的生物转运(吸收、分布吸收、分布和排泄和排泄)过程，均需通过各种生物膜屏障才过程，均需通过各种生物膜屏障才能进出细胞、组织和机体。因此，要了解能进出细胞、组织和机体。因此，要了解生物膜的结构和功能生物膜的结构和功能，才能对化学物的生，才能对化学物的生物转运有深刻的理解。物转运有深刻的理解。2.2.1 生物膜的结构与功能生物膜的结构与功能一、质膜与生物膜一、质膜与生物膜二、生物膜的分子结构二、生物膜的分子结构三、生物膜的功能作用三、生物膜的功能作用一、质膜与生物膜一、质膜与生物膜包围在细胞外的膜称为细胞膜，包围在细胞外的膜称为细胞膜，包围在细胞外的膜称

29、为细胞膜，包围在细胞外的膜称为细胞膜，亦称质膜。亦称质膜。亦称质膜。亦称质膜。细胞核和各种细胞器细胞核和各种细胞器细胞核和各种细胞器细胞核和各种细胞器( (如线粒如线粒如线粒如线粒体、溶酶体、内质网等体、溶酶体、内质网等体、溶酶体、内质网等体、溶酶体、内质网等) )外面外面外面外面也包围有膜。细胞膜也包围有膜。细胞膜也包围有膜。细胞膜也包围有膜。细胞膜( (质膜质膜质膜质膜) )和和和和各种细胞器的膜结构统称为生各种细胞器的膜结构统称为生各种细胞器的膜结构统称为生各种细胞器的膜结构统称为生物膜物膜物膜物膜(biomembrane)(biomembrane)。各种生物膜的结构与功能基本各种生物膜

30、的结构与功能基本各种生物膜的结构与功能基本各种生物膜的结构与功能基本上是相似的。上是相似的。上是相似的。上是相似的。 二、生物膜的分子结构二、生物膜的分子结构脂质双分子层是生物膜的基本骨架，生物膜的功能主要通过脂质双分子层是生物膜的基本骨架，生物膜的功能主要通过脂质双分子层是生物膜的基本骨架，生物膜的功能主要通过脂质双分子层是生物膜的基本骨架，生物膜的功能主要通过蛋白质来完成。蛋白质来完成。蛋白质来完成。蛋白质来完成。 磷脂磷脂磷脂磷脂+ +蛋白质构成蛋白质构成蛋白质构成蛋白质构成镶嵌在脂质层中的蛋白质有的是物质转运的载体，有的是接镶嵌在脂质层中的蛋白质有的是物质转运的载体，有的是接镶嵌在脂质

31、层中的蛋白质有的是物质转运的载体，有的是接镶嵌在脂质层中的蛋白质有的是物质转运的载体，有的是接受化学物质的受体，有的是能量转换器，有的是具有催化作受化学物质的受体，有的是能量转换器，有的是具有催化作受化学物质的受体，有的是能量转换器，有的是具有催化作受化学物质的受体，有的是能量转换器，有的是具有催化作用的酶等。因此，生物膜在物质转运、毒物作用、能量转换、用的酶等。因此，生物膜在物质转运、毒物作用、能量转换、用的酶等。因此，生物膜在物质转运、毒物作用、能量转换、用的酶等。因此，生物膜在物质转运、毒物作用、能量转换、物质代谢、细胞识别及信息传递等过程中起着重要作用。物质代谢、细胞识别及信息传递等过

32、程中起着重要作用。物质代谢、细胞识别及信息传递等过程中起着重要作用。物质代谢、细胞识别及信息传递等过程中起着重要作用。 三、生物膜的功能作用三、生物膜的功能作用保持细胞和细胞器内部理化性质的稳定；保持细胞和细胞器内部理化性质的稳定；保持细胞和细胞器内部理化性质的稳定；保持细胞和细胞器内部理化性质的稳定；可选择性地允许或不允许某些物质透过；以便可选择性地允许或不允许某些物质透过；以便可选择性地允许或不允许某些物质透过；以便可选择性地允许或不允许某些物质透过；以便吸收和排出一些物质；吸收和排出一些物质；吸收和排出一些物质；吸收和排出一些物质；传递信息；传递信息；传递信息；传递信息；膜上的酶类膜上的

33、酶类膜上的酶类膜上的酶类( (如混合功能氧化酶类等如混合功能氧化酶类等如混合功能氧化酶类等如混合功能氧化酶类等) )，对化学，对化学，对化学，对化学物质的生物转化过程起催化作用；物质的生物转化过程起催化作用；物质的生物转化过程起催化作用；物质的生物转化过程起催化作用； 其他：与细胞的运动有关、参与细胞繁殖中的其他：与细胞的运动有关、参与细胞繁殖中的其他：与细胞的运动有关、参与细胞繁殖中的其他：与细胞的运动有关、参与细胞繁殖中的DNADNA分离过程、参与细胞壁的生物合成。分离过程、参与细胞壁的生物合成。分离过程、参与细胞壁的生物合成。分离过程、参与细胞壁的生物合成。有许多化学物质的毒性作用与生物

34、膜有关，有许多化学物质的毒性作用与生物膜有关，特别是大多数毒性较强和作用较为专一的特别是大多数毒性较强和作用较为专一的毒物。毒物。例如，氰化钾主要作用于线粒体内膜细胞色素例如，氰化钾主要作用于线粒体内膜细胞色素例如，氰化钾主要作用于线粒体内膜细胞色素例如，氰化钾主要作用于线粒体内膜细胞色素C C氧化酶，有机磷化合物作用于半嵌入在质膜的乙氧化酶，有机磷化合物作用于半嵌入在质膜的乙氧化酶，有机磷化合物作用于半嵌入在质膜的乙氧化酶，有机磷化合物作用于半嵌入在质膜的乙酰胆碱酯酶。酰胆碱酯酶。酰胆碱酯酶。酰胆碱酯酶。又如，有的镶嵌在膜上的蛋白质是某些有毒化学又如，有的镶嵌在膜上的蛋白质是某些有毒化学又如

35、，有的镶嵌在膜上的蛋白质是某些有毒化学又如，有的镶嵌在膜上的蛋白质是某些有毒化学物质的专一受体，受体是某些环境化学物作用的物质的专一受体，受体是某些环境化学物作用的物质的专一受体，受体是某些环境化学物作用的物质的专一受体，受体是某些环境化学物作用的靶，能使化学物有选择性地作用于一定的细胞靶，能使化学物有选择性地作用于一定的细胞靶，能使化学物有选择性地作用于一定的细胞靶，能使化学物有选择性地作用于一定的细胞( (靶靶靶靶细胞和靶器官细胞和靶器官细胞和靶器官细胞和靶器官) )。 2.2.2 化学物质通过生物膜的方式化学物质通过生物膜的方式被动转运被动转运 特殊转运特殊转运 通通过过方方式式简单扩散

36、简单扩散、滤过作用滤过作用 主动转运主动转运、易化扩散易化扩散、吞噬作用和胞饮作用吞噬作用和胞饮作用 生物膜对物质的转运不起主动作用生物膜对物质的转运不起主动作用生物膜对物质的转运起主动作用生物膜对物质的转运起主动作用 一、简单扩散一、简单扩散(simple diffusion) 生物膜两侧的化学物分生物膜两侧的化学物分生物膜两侧的化学物分生物膜两侧的化学物分子从浓度高的一侧向浓子从浓度高的一侧向浓子从浓度高的一侧向浓子从浓度高的一侧向浓度低的一侧度低的一侧度低的一侧度低的一侧( (即顺浓度梯即顺浓度梯即顺浓度梯即顺浓度梯皮皮皮皮) )扩散，称为简单扩散。扩散，称为简单扩散。扩散，称为简单扩散

37、。扩散，称为简单扩散。大多数环境化学物可以此方式通过生物膜。大多数环境化学物可以此方式通过生物膜。大多数环境化学物可以此方式通过生物膜。大多数环境化学物可以此方式通过生物膜。影响简单扩散的主要因素如下：生物膜两侧化学物的浓度梯影响简单扩散的主要因素如下：生物膜两侧化学物的浓度梯影响简单扩散的主要因素如下：生物膜两侧化学物的浓度梯影响简单扩散的主要因素如下：生物膜两侧化学物的浓度梯度、度、度、度、脂脂脂脂/ /水分配系数水分配系数水分配系数水分配系数、化学物质的解离度和体液的、化学物质的解离度和体液的、化学物质的解离度和体液的、化学物质的解离度和体液的pHpH值等值等值等值等 。 脂脂/水分配系

38、数水分配系数一种物质在脂质中的溶解度与其在水中的溶解度一种物质在脂质中的溶解度与其在水中的溶解度一种物质在脂质中的溶解度与其在水中的溶解度一种物质在脂质中的溶解度与其在水中的溶解度之比称为脂之比称为脂之比称为脂之比称为脂/ /水分配系数。水分配系数。水分配系数。水分配系数。凡脂溶性大、水溶性小的物质，即脂凡脂溶性大、水溶性小的物质，即脂凡脂溶性大、水溶性小的物质，即脂凡脂溶性大、水溶性小的物质，即脂/ /水分配系数水分配系数水分配系数水分配系数愈大，一般愈易透过生物膜，如葡萄糖、氨基酸、愈大，一般愈易透过生物膜，如葡萄糖、氨基酸、愈大，一般愈易透过生物膜，如葡萄糖、氨基酸、愈大，一般愈易透过生

39、物膜，如葡萄糖、氨基酸、钠、钾等离子。但是，对于脂溶性低而水溶性极钠、钾等离子。但是，对于脂溶性低而水溶性极钠、钾等离子。但是，对于脂溶性低而水溶性极钠、钾等离子。但是，对于脂溶性低而水溶性极高，即脂高，即脂高，即脂高，即脂/ /水分配系数过小的物质，也不易经简单水分配系数过小的物质，也不易经简单水分配系数过小的物质，也不易经简单水分配系数过小的物质，也不易经简单扩散进入细胞，如磷脂。扩散进入细胞，如磷脂。扩散进入细胞，如磷脂。扩散进入细胞，如磷脂。只有脂溶性和水溶性均高的物质才更容易经过简只有脂溶性和水溶性均高的物质才更容易经过简只有脂溶性和水溶性均高的物质才更容易经过简只有脂溶性和水溶性均

40、高的物质才更容易经过简单扩散的方式透过生物膜。单扩散的方式透过生物膜。单扩散的方式透过生物膜。单扩散的方式透过生物膜。 二、滤过作用二、滤过作用 滤过是化学物透过生物膜上的亲水性孔道的过程。滤过是化学物透过生物膜上的亲水性孔道的过程。滤过是化学物透过生物膜上的亲水性孔道的过程。滤过是化学物透过生物膜上的亲水性孔道的过程。生物膜上有一些亲水性孔道或间隙，它们是由嵌入生物膜上有一些亲水性孔道或间隙，它们是由嵌入生物膜上有一些亲水性孔道或间隙，它们是由嵌入生物膜上有一些亲水性孔道或间隙，它们是由嵌入脂质双分子层中的蛋白质结构中亲水性氨基酸构成。脂质双分子层中的蛋白质结构中亲水性氨基酸构成。脂质双分子

41、层中的蛋白质结构中亲水性氨基酸构成。脂质双分子层中的蛋白质结构中亲水性氨基酸构成。如在膜的两侧存在着流体静压或渗透压差时，水就如在膜的两侧存在着流体静压或渗透压差时，水就如在膜的两侧存在着流体静压或渗透压差时，水就如在膜的两侧存在着流体静压或渗透压差时，水就能携带小分子溶质经亲水性膜孔顺压差而透过生物能携带小分子溶质经亲水性膜孔顺压差而透过生物能携带小分子溶质经亲水性膜孔顺压差而透过生物能携带小分子溶质经亲水性膜孔顺压差而透过生物膜。膜。膜。膜。凡分子直径小于膜孔的化学物，均可随同水流透过凡分子直径小于膜孔的化学物，均可随同水流透过凡分子直径小于膜孔的化学物，均可随同水流透过凡分子直径小于膜孔

42、的化学物，均可随同水流透过生物膜。大多数细胞的膜孔较小，约为生物膜。大多数细胞的膜孔较小，约为生物膜。大多数细胞的膜孔较小，约为生物膜。大多数细胞的膜孔较小，约为0.4nm0.4nm，肾，肾，肾，肾小球毛细血管内皮细胞的膜孔较大，约为小球毛细血管内皮细胞的膜孔较大，约为小球毛细血管内皮细胞的膜孔较大，约为小球毛细血管内皮细胞的膜孔较大，约为7 710nm10nm。在一般情况下，凡分子量小于在一般情况下，凡分子量小于在一般情况下，凡分子量小于在一般情况下，凡分子量小于100100200200的化合物的化合物的化合物的化合物均可通过直径均可通过直径均可通过直径均可通过直径0.4nm0.4nm左右的

43、亲水性孔道，例如经口左右的亲水性孔道，例如经口左右的亲水性孔道，例如经口左右的亲水性孔道，例如经口服的铅盐服的铅盐服的铅盐服的铅盐1010，锰盐，锰盐，锰盐，锰盐4 4，镉盐，镉盐，镉盐，镉盐1.51.5和铬盐和铬盐和铬盐和铬盐1 1可可可可被胃肠道吸收；被胃肠道吸收；被胃肠道吸收；被胃肠道吸收；凡分子量小于白蛋白分子的化合物可通过直径凡分子量小于白蛋白分子的化合物可通过直径凡分子量小于白蛋白分子的化合物可通过直径凡分子量小于白蛋白分子的化合物可通过直径3 34nm4nm左右的亲水性孔道。例如水由肾小球滤过时，左右的亲水性孔道。例如水由肾小球滤过时，左右的亲水性孔道。例如水由肾小球滤过时，左右

44、的亲水性孔道。例如水由肾小球滤过时，除蛋白质分子不能透过外，其余溶于血浆中的物除蛋白质分子不能透过外，其余溶于血浆中的物除蛋白质分子不能透过外，其余溶于血浆中的物除蛋白质分子不能透过外，其余溶于血浆中的物质均可透过肾小球的亲水性孔道进入肾小管。质均可透过肾小球的亲水性孔道进入肾小管。质均可透过肾小球的亲水性孔道进入肾小管。质均可透过肾小球的亲水性孔道进入肾小管。 三、主动转运三、主动转运(active transport) 对于某些非脂溶性的、分子量较大的化学物质，对于某些非脂溶性的、分子量较大的化学物质，对于某些非脂溶性的、分子量较大的化学物质，对于某些非脂溶性的、分子量较大的化学物质，不能

45、通过上述方式转运，需通过生物膜上的特殊不能通过上述方式转运，需通过生物膜上的特殊不能通过上述方式转运，需通过生物膜上的特殊不能通过上述方式转运，需通过生物膜上的特殊转运系统转运。转运系统转运。转运系统转运。转运系统转运。 化学物伴随能量的消耗由低浓度处向高浓度处转化学物伴随能量的消耗由低浓度处向高浓度处转化学物伴随能量的消耗由低浓度处向高浓度处转化学物伴随能量的消耗由低浓度处向高浓度处转运以透过生物膜的过程称主动转运。运以透过生物膜的过程称主动转运。运以透过生物膜的过程称主动转运。运以透过生物膜的过程称主动转运。 主动转运的主要特点主动转运的主要特点 需有载体需有载体需有载体需有载体( (或称

46、运转系统或称运转系统或称运转系统或称运转系统) )参加。参加。参加。参加。载体一般是生物膜载体一般是生物膜载体一般是生物膜载体一般是生物膜上的蛋白质，可与被转运的化学物形成复合物，然后将上的蛋白质，可与被转运的化学物形成复合物，然后将上的蛋白质，可与被转运的化学物形成复合物，然后将上的蛋白质，可与被转运的化学物形成复合物，然后将化学物运入生物膜另一侧并将化学物释放。结合时载体化学物运入生物膜另一侧并将化学物释放。结合时载体化学物运入生物膜另一侧并将化学物释放。结合时载体化学物运入生物膜另一侧并将化学物释放。结合时载体构型发生改变，但组成成分不变；释放化学物后，又恢构型发生改变，但组成成分不变；

47、释放化学物后，又恢构型发生改变，但组成成分不变；释放化学物后，又恢构型发生改变，但组成成分不变；释放化学物后，又恢复原有构型，以进行再次转运。复原有构型，以进行再次转运。复原有构型，以进行再次转运。复原有构型，以进行再次转运。化学物可逆浓度梯度而转运，故需消耗一定的代化学物可逆浓度梯度而转运，故需消耗一定的代化学物可逆浓度梯度而转运，故需消耗一定的代化学物可逆浓度梯度而转运，故需消耗一定的代谢能量。谢能量。谢能量。谢能量。因此代谢抑制剂可阻止此转运过程因此代谢抑制剂可阻止此转运过程因此代谢抑制剂可阻止此转运过程因此代谢抑制剂可阻止此转运过程。载体对转运的化学物有一定选择性。载体对转运的化学物有

48、一定选择性。载体对转运的化学物有一定选择性。载体对转运的化学物有一定选择性。化学物必须化学物必须化学物必须化学物必须具有一定基本结构才能被转运；结构稍有改变，即可影具有一定基本结构才能被转运；结构稍有改变，即可影具有一定基本结构才能被转运；结构稍有改变，即可影具有一定基本结构才能被转运；结构稍有改变，即可影响转运过程的进行。响转运过程的进行。响转运过程的进行。响转运过程的进行。载体有一定容量载体有一定容量载体有一定容量载体有一定容量，当化学物达到一定浓度时，当化学物达到一定浓度时，当化学物达到一定浓度时，当化学物达到一定浓度时，载体载体载体载体可以饱和可以饱和可以饱和可以饱和，转运即达到极限转

49、运即达到极限转运即达到极限转运即达到极限。如果两种化学物基本相似，又需要同一载体进行转运，如果两种化学物基本相似，又需要同一载体进行转运，如果两种化学物基本相似，又需要同一载体进行转运，如果两种化学物基本相似，又需要同一载体进行转运，则则则则两种化学物之间可出现竞争性抑制两种化学物之间可出现竞争性抑制两种化学物之间可出现竞争性抑制两种化学物之间可出现竞争性抑制。少数外源少数外源少数外源少数外源化学物由于其化学结构和性质与体内某些营养物质或内化学物由于其化学结构和性质与体内某些营养物质或内化学物由于其化学结构和性质与体内某些营养物质或内化学物由于其化学结构和性质与体内某些营养物质或内源化学物相似

50、，就会假借后者的载体进行转运，例如铅源化学物相似，就会假借后者的载体进行转运，例如铅源化学物相似，就会假借后者的载体进行转运，例如铅源化学物相似，就会假借后者的载体进行转运，例如铅可利用钙的载体，铊利用铁的载体，可利用钙的载体，铊利用铁的载体，可利用钙的载体，铊利用铁的载体，可利用钙的载体，铊利用铁的载体，5-5-氟尿嘧啶通过嘧氟尿嘧啶通过嘧氟尿嘧啶通过嘧氟尿嘧啶通过嘧啶运转系统。啶运转系统。啶运转系统。啶运转系统。 主动转运对化学物在胃肠道中的吸收，特别是对主动转运对化学物在胃肠道中的吸收，特别是对主动转运对化学物在胃肠道中的吸收，特别是对主动转运对化学物在胃肠道中的吸收，特别是对已吸收入体

51、内的外源化学物在体内的不均匀分布已吸收入体内的外源化学物在体内的不均匀分布已吸收入体内的外源化学物在体内的不均匀分布已吸收入体内的外源化学物在体内的不均匀分布和通过肝肾从体内排出具有重要意义。和通过肝肾从体内排出具有重要意义。和通过肝肾从体内排出具有重要意义。和通过肝肾从体内排出具有重要意义。不易溶于脂质的化学物可通过主动转运透过生物不易溶于脂质的化学物可通过主动转运透过生物不易溶于脂质的化学物可通过主动转运透过生物不易溶于脂质的化学物可通过主动转运透过生物膜。主动转运载体对维持细胞内正常的钠、钾、膜。主动转运载体对维持细胞内正常的钠、钾、膜。主动转运载体对维持细胞内正常的钠、钾、膜。主动转运

52、载体对维持细胞内正常的钠、钾、钙浓度有重要作用。又如铅、镉、砷等化学物，钙浓度有重要作用。又如铅、镉、砷等化学物，钙浓度有重要作用。又如铅、镉、砷等化学物，钙浓度有重要作用。又如铅、镉、砷等化学物，通过肝细胞的主动转运而进入胆汁排出体外。通过肝细胞的主动转运而进入胆汁排出体外。通过肝细胞的主动转运而进入胆汁排出体外。通过肝细胞的主动转运而进入胆汁排出体外。四、易化扩散四、易化扩散(facilitated diffusion) 不易溶于脂质的化学物，利用不易溶于脂质的化学物，利用不易溶于脂质的化学物，利用不易溶于脂质的化学物，利用载体由高浓度处向低浓度处移载体由高浓度处向低浓度处移载体由高浓度处

53、向低浓度处移载体由高浓度处向低浓度处移动的过程，称为动的过程，称为动的过程，称为动的过程，称为易化扩散易化扩散易化扩散易化扩散，又，又，又，又称称称称帮助扩散或载体扩散帮助扩散或载体扩散帮助扩散或载体扩散帮助扩散或载体扩散。转运。转运。转运。转运过程不消耗代谢能量。过程不消耗代谢能量。过程不消耗代谢能量。过程不消耗代谢能量。由于利用载体，生物膜具有一定的主动性和选择性，但又由于利用载体，生物膜具有一定的主动性和选择性，但又由于利用载体，生物膜具有一定的主动性和选择性，但又由于利用载体，生物膜具有一定的主动性和选择性，但又只能从高浓度处向低浓度处转运，故又属于扩散性质。只能从高浓度处向低浓度处转

54、运，故又属于扩散性质。只能从高浓度处向低浓度处转运，故又属于扩散性质。只能从高浓度处向低浓度处转运，故又属于扩散性质。一些水溶性化学物分子如葡萄糖的转运，由肠道进入血液、一些水溶性化学物分子如葡萄糖的转运，由肠道进入血液、一些水溶性化学物分子如葡萄糖的转运，由肠道进入血液、一些水溶性化学物分子如葡萄糖的转运，由肠道进入血液、由血浆进入红细胞和由血液进入中枢神经系统均通过易化由血浆进入红细胞和由血液进入中枢神经系统均通过易化由血浆进入红细胞和由血液进入中枢神经系统均通过易化由血浆进入红细胞和由血液进入中枢神经系统均通过易化扩散。扩散。扩散。扩散。 五、吞噬和胞饮五、吞噬和胞饮 一些固态颗粒物质与

55、细胞膜上某种蛋白质有特殊亲一些固态颗粒物质与细胞膜上某种蛋白质有特殊亲一些固态颗粒物质与细胞膜上某种蛋白质有特殊亲一些固态颗粒物质与细胞膜上某种蛋白质有特殊亲和力，当其与细胞膜接触后，可改变这部分膜的表和力，当其与细胞膜接触后，可改变这部分膜的表和力，当其与细胞膜接触后，可改变这部分膜的表和力，当其与细胞膜接触后，可改变这部分膜的表面张力，引起外包或内凹，将异物包围进入细胞，面张力，引起外包或内凹，将异物包围进入细胞，面张力，引起外包或内凹，将异物包围进入细胞，面张力，引起外包或内凹，将异物包围进入细胞，这种转运方式称为这种转运方式称为这种转运方式称为这种转运方式称为吞噬作用吞噬作用吞噬作用吞

56、噬作用(phagocytosis)(phagocytosis)。液滴异物也可通过此种方式进入液滴异物也可通过此种方式进入液滴异物也可通过此种方式进入液滴异物也可通过此种方式进入细胞，称为细胞，称为细胞，称为细胞，称为吞饮或胞饮作用吞饮或胞饮作用吞饮或胞饮作用吞饮或胞饮作用(pinocytosis)(pinocytosis)。吞噬和胞饮作用可合称为吞噬和胞饮作用可合称为吞噬和胞饮作用可合称为吞噬和胞饮作用可合称为入胞作入胞作入胞作入胞作用用用用(endocytosis)(endocytosis)，或，或，或，或膜动转运膜动转运膜动转运膜动转运(cytosis)(cytosis)。2.2.3 吸收

57、吸收环境化学物经各种途径透过机体的生物膜而环境化学物经各种途径透过机体的生物膜而进入血液的过程称为进入血液的过程称为吸收吸收(absorption)。讨论：讨论： 以人体为例，讨论环境化学以人体为例，讨论环境化学物被机体吸收的途径或方式！物被机体吸收的途径或方式！机体吸收环境化学物的主要途径机体吸收环境化学物的主要途径消化道吸收消化道吸收呼吸道吸收呼吸道吸收皮肤吸收皮肤吸收注射等注射等 消化道吸收消化道吸收消化道是吸收环境化消化道是吸收环境化消化道是吸收环境化消化道是吸收环境化学物的最主要的途径。学物的最主要的途径。学物的最主要的途径。学物的最主要的途径。消化道的任何部位均消化道的任何部位均消

58、化道的任何部位均消化道的任何部位均有吸收作用，但主要有吸收作用，但主要有吸收作用，但主要有吸收作用，但主要在小肠。在小肠。在小肠。在小肠。 环境化学污染物通过口腔粘膜的吸环境化学污染物通过口腔粘膜的吸环境化学污染物通过口腔粘膜的吸环境化学污染物通过口腔粘膜的吸收极少。收极少。收极少。收极少。在胃内和小肠内的主要通过简单扩在胃内和小肠内的主要通过简单扩在胃内和小肠内的主要通过简单扩在胃内和小肠内的主要通过简单扩散吸收。有机酸主要在胃内吸收，散吸收。有机酸主要在胃内吸收，散吸收。有机酸主要在胃内吸收，散吸收。有机酸主要在胃内吸收，有机碱主要在小肠内吸收。有机碱主要在小肠内吸收。有机碱主要在小肠内吸

59、收。有机碱主要在小肠内吸收。但事实上由于小肠具有极大表面积，但事实上由于小肠具有极大表面积，但事实上由于小肠具有极大表面积，但事实上由于小肠具有极大表面积，绒毛和微绒毛可使其表面积增加绒毛和微绒毛可使其表面积增加绒毛和微绒毛可使其表面积增加绒毛和微绒毛可使其表面积增加600600倍左右，因此小肠也可吸收相倍左右，因此小肠也可吸收相倍左右，因此小肠也可吸收相倍左右，因此小肠也可吸收相当数量的有机酸类化合物。当数量的有机酸类化合物。当数量的有机酸类化合物。当数量的有机酸类化合物。小肠粘膜细胞膜上亲水性孔道直径为小肠粘膜细胞膜上亲水性孔道直径为0.4nm左右，可滤过吸收分子量为左右，可滤过吸收分子量

60、为100200以下以下的小分子化学物。的小分子化学物。胃肠道上皮细胞还可通过胞饮或吞噬吸收胃肠道上皮细胞还可通过胞饮或吞噬吸收一些颗粒状物质。一些颗粒状物质。 消化道中的多种酶类和菌丛，可使某些消化道中的多种酶类和菌丛，可使某些消化道中的多种酶类和菌丛，可使某些消化道中的多种酶类和菌丛，可使某些化学物形成新的化学物而改变其毒性。化学物形成新的化学物而改变其毒性。化学物形成新的化学物而改变其毒性。化学物形成新的化学物而改变其毒性。如小肠内的菌丛能将芳香硝基化合物还如小肠内的菌丛能将芳香硝基化合物还如小肠内的菌丛能将芳香硝基化合物还如小肠内的菌丛能将芳香硝基化合物还原成可导致甲状腺肿和致癌的芳香胺

61、。原成可导致甲状腺肿和致癌的芳香胺。原成可导致甲状腺肿和致癌的芳香胺。原成可导致甲状腺肿和致癌的芳香胺。又如，饮用含高浓度硝酸盐的井水，在又如，饮用含高浓度硝酸盐的井水，在又如，饮用含高浓度硝酸盐的井水，在又如，饮用含高浓度硝酸盐的井水，在婴儿由于胃肠道婴儿由于胃肠道婴儿由于胃肠道婴儿由于胃肠道pHpH较高并存在有大肠埃较高并存在有大肠埃较高并存在有大肠埃较高并存在有大肠埃希氏菌等菌丛可使硝酸盐还原成亚硝酸希氏菌等菌丛可使硝酸盐还原成亚硝酸希氏菌等菌丛可使硝酸盐还原成亚硝酸希氏菌等菌丛可使硝酸盐还原成亚硝酸盐，从而使血中变性血红蛋白增高，导盐，从而使血中变性血红蛋白增高，导盐，从而使血中变性血

62、红蛋白增高，导盐，从而使血中变性血红蛋白增高，导致高铁血红蛋白血症；而成人则不会发致高铁血红蛋白血症；而成人则不会发致高铁血红蛋白血症；而成人则不会发致高铁血红蛋白血症；而成人则不会发生此种疾病生此种疾病生此种疾病生此种疾病 呼吸道吸收呼吸道吸收空气中的化学污染物主要从呼空气中的化学污染物主要从呼空气中的化学污染物主要从呼空气中的化学污染物主要从呼吸道侵入机体。吸道侵入机体。吸道侵入机体。吸道侵入机体。经呼吸道吸收的经呼吸道吸收的经呼吸道吸收的经呼吸道吸收的化学物质不随同门静脉血液进入肝化学物质不随同门静脉血液进入肝化学物质不随同门静脉血液进入肝化学物质不随同门静脉血液进入肝脏，未经肝脏的生物

63、转化过程，直脏，未经肝脏的生物转化过程，直脏，未经肝脏的生物转化过程，直脏，未经肝脏的生物转化过程，直接进入体循环并分布全身，危险性接进入体循环并分布全身，危险性接进入体循环并分布全身，危险性接进入体循环并分布全身，危险性很大。很大。很大。很大。从鼻腔到肺泡不同部位的组织结构从鼻腔到肺泡不同部位的组织结构从鼻腔到肺泡不同部位的组织结构从鼻腔到肺泡不同部位的组织结构不同，对化学物的吸收情况也不同，不同，对化学物的吸收情况也不同，不同，对化学物的吸收情况也不同，不同，对化学物的吸收情况也不同，愈入深部，面积愈大，停留时间愈愈入深部，面积愈大，停留时间愈愈入深部，面积愈大，停留时间愈愈入深部，面积愈

64、大，停留时间愈长，吸收量愈大。长，吸收量愈大。长，吸收量愈大。长，吸收量愈大。肺是呼吸道中主要肺是呼吸道中主要吸收器官。吸收器官。人体肺泡数量约人体肺泡数量约人体肺泡数量约人体肺泡数量约3 3亿个，表面积达亿个，表面积达亿个，表面积达亿个，表面积达5050100m100m2 2，相，相，相，相当于皮肤吸收面积的当于皮肤吸收面积的当于皮肤吸收面积的当于皮肤吸收面积的5050倍左右。肺泡周围布满长倍左右。肺泡周围布满长倍左右。肺泡周围布满长倍左右。肺泡周围布满长约约约约2000km2000km的毛细血管网络，血液供应很丰富，毛的毛细血管网络，血液供应很丰富，毛的毛细血管网络，血液供应很丰富，毛的毛

65、细血管网络，血液供应很丰富，毛细血管与肺泡上皮细胞膜很薄，仅细血管与肺泡上皮细胞膜很薄，仅细血管与肺泡上皮细胞膜很薄，仅细血管与肺泡上皮细胞膜很薄，仅1.5m1.5m左右，有左右，有左右，有左右，有利于外源化学物的吸收。利于外源化学物的吸收。利于外源化学物的吸收。利于外源化学物的吸收。肺泡对气态物质的肺泡对气态物质的主主要吸收方式要吸收方式是简单扩是简单扩散。散。对气体如对气体如CO、NO2、SO2，挥发性液体如，挥发性液体如C6H6、CCl4的蒸气及的蒸气及气溶胶硫酸雾等物质气溶胶硫酸雾等物质经肺经肺吸收的速度甚快，吸收的速度甚快，仅次于静脉注射仅次于静脉注射。抽烟人的肺！抽烟人的肺！影响肺

66、泡吸收速度的因素影响肺泡吸收速度的因素分压差和血分压差和血/气分配系数。气分配系数。血血血血/ /气分配系数愈气分配系数愈气分配系数愈气分配系数愈大的气体愈易被吸收入血。例如乙醇的血大的气体愈易被吸收入血。例如乙醇的血大的气体愈易被吸收入血。例如乙醇的血大的气体愈易被吸收入血。例如乙醇的血/ /气分配气分配气分配气分配系数为系数为系数为系数为13001300，乙醚为，乙醚为，乙醚为，乙醚为1515，二硫化碳为，二硫化碳为，二硫化碳为，二硫化碳为5 5，所以，乙，所以，乙，所以，乙，所以，乙醇远比乙醚和二硫化碳易被吸收。醇远比乙醚和二硫化碳易被吸收。醇远比乙醚和二硫化碳易被吸收。醇远比乙醚和二硫

67、化碳易被吸收。 溶解度和分子量。溶解度和分子量。肺的通气量和血流量。肺的通气量和血流量。 颗粒物的吸收主要受颗粒大小的影响颗粒物的吸收主要受颗粒大小的影响 空气进入呼吸道后，空气进入呼吸道后，空气进入呼吸道后，空气进入呼吸道后，较大的颗粒阻留在较大的颗粒阻留在较大的颗粒阻留在较大的颗粒阻留在上呼吸道表面，由上呼吸道表面，由上呼吸道表面，由上呼吸道表面，由于表面纤毛运动使于表面纤毛运动使于表面纤毛运动使于表面纤毛运动使其逆向移动，最后其逆向移动，最后其逆向移动，最后其逆向移动，最后由痰咳出或咽入胃由痰咳出或咽入胃由痰咳出或咽入胃由痰咳出或咽入胃肠道。肠道。肠道。肠道。纤毛运动速度随在呼吸道的部位

68、而异，一般每分钟纤毛运动速度随在呼吸道的部位而异，一般每分钟纤毛运动速度随在呼吸道的部位而异，一般每分钟纤毛运动速度随在呼吸道的部位而异，一般每分钟1mm1mmlcmlcm之间，在之间，在之间，在之间，在1 1小时内可清除粘膜表面的沉积小时内可清除粘膜表面的沉积小时内可清除粘膜表面的沉积小时内可清除粘膜表面的沉积物达物达物达物达9090以上以上以上以上。颗粒物直径大于颗粒物直径大于颗粒物直径大于颗粒物直径大于10m10m者，因重力作用和惯性碰撞者，因重力作用和惯性碰撞者，因重力作用和惯性碰撞者，因重力作用和惯性碰撞而大部分迅速沉积在上呼吸道；而大部分迅速沉积在上呼吸道；而大部分迅速沉积在上呼吸

69、道；而大部分迅速沉积在上呼吸道；颗粒物直径为颗粒物直径为颗粒物直径为颗粒物直径为5 510m10m者，因沉降作用大部分阻者，因沉降作用大部分阻者，因沉降作用大部分阻者，因沉降作用大部分阻留在气管和支气管；留在气管和支气管；留在气管和支气管；留在气管和支气管；1 15m5m者可随气流到达呼吸道深部，甚至到达肺者可随气流到达呼吸道深部，甚至到达肺者可随气流到达呼吸道深部，甚至到达肺者可随气流到达呼吸道深部，甚至到达肺泡；泡；泡；泡；直径小于直径小于直径小于直径小于1m1m者，可在肺泡内扩散而沉积下来。者，可在肺泡内扩散而沉积下来。者，可在肺泡内扩散而沉积下来。者，可在肺泡内扩散而沉积下来。到达肺泡

70、的颗粒物质的去向到达肺泡的颗粒物质的去向直接从肺泡吸收入血液；直接从肺泡吸收入血液；随粘液咳出或咽入胃肠道；随粘液咳出或咽入胃肠道；游离或被吞噬的颗粒物可透过肺的间质进游离或被吞噬的颗粒物可透过肺的间质进入淋巴系统。入淋巴系统。有些颗粒可长期留在肺泡内，形成肺泡灰有些颗粒可长期留在肺泡内，形成肺泡灰尘病灶或结节。尘病灶或结节。 皮肤吸收皮肤吸收一般来说皮肤对环境化学物的通一般来说皮肤对环境化学物的通一般来说皮肤对环境化学物的通一般来说皮肤对环境化学物的通透性较弱，是将机体与外界环透性较弱，是将机体与外界环透性较弱，是将机体与外界环透性较弱，是将机体与外界环境隔离的良好屏障。但确有不境隔离的良好

71、屏障。但确有不境隔离的良好屏障。但确有不境隔离的良好屏障。但确有不少外源化学物可通过皮肤吸收少外源化学物可通过皮肤吸收少外源化学物可通过皮肤吸收少外源化学物可通过皮肤吸收引起全身毒性作用。引起全身毒性作用。引起全身毒性作用。引起全身毒性作用。例如，四氯化碳可通过皮肤吸收例如，四氯化碳可通过皮肤吸收例如，四氯化碳可通过皮肤吸收例如，四氯化碳可通过皮肤吸收而引起肝损害：不少农药，例而引起肝损害：不少农药，例而引起肝损害：不少农药，例而引起肝损害：不少农药，例如某些有机磷农药，可经完整如某些有机磷农药，可经完整如某些有机磷农药，可经完整如某些有机磷农药，可经完整皮肤吸收，引起中毒，甚至死皮肤吸收，引

72、起中毒，甚至死皮肤吸收，引起中毒，甚至死皮肤吸收，引起中毒，甚至死亡。亡。亡。亡。 皮肤吸收的主要方式和途径皮肤吸收的主要方式和途径表皮吸收的主要方式是简单表皮吸收的主要方式是简单表皮吸收的主要方式是简单表皮吸收的主要方式是简单扩散；扩散；扩散；扩散；环境化学物经皮肤吸收主要环境化学物经皮肤吸收主要环境化学物经皮肤吸收主要环境化学物经皮肤吸收主要通过两条途径：一是表皮；通过两条途径：一是表皮；通过两条途径：一是表皮；通过两条途径：一是表皮；二是毛囊、汗腺及皮脂腺。二是毛囊、汗腺及皮脂腺。二是毛囊、汗腺及皮脂腺。二是毛囊、汗腺及皮脂腺。但后者不如前者重要，因其但后者不如前者重要，因其但后者不如前

73、者重要，因其但后者不如前者重要，因其只占皮肤表面积的只占皮肤表面积的只占皮肤表面积的只占皮肤表面积的0.10.11 1。 环境化学物通过表皮需通过三层屏障：环境化学物通过表皮需通过三层屏障：表皮角质层，一般分子量大于表皮角质层，一般分子量大于表皮角质层，一般分子量大于表皮角质层，一般分子量大于300300的化学物不易通的化学物不易通的化学物不易通的化学物不易通过无损伤的表皮角质层；过无损伤的表皮角质层；过无损伤的表皮角质层；过无损伤的表皮角质层；连接角质层，能阻止水液、电解质及某些水溶性连接角质层，能阻止水液、电解质及某些水溶性连接角质层，能阻止水液、电解质及某些水溶性连接角质层，能阻止水液、

74、电解质及某些水溶性物质，但脂溶性物质可通过；物质，但脂溶性物质可通过；物质，但脂溶性物质可通过；物质，但脂溶性物质可通过；基膜，位于表皮和真皮连接处，仅能阻止某些物基膜，位于表皮和真皮连接处，仅能阻止某些物基膜，位于表皮和真皮连接处，仅能阻止某些物基膜，位于表皮和真皮连接处，仅能阻止某些物质透过，大多数物质通过表皮后可自由地经乳突质透过，大多数物质通过表皮后可自由地经乳突质透过，大多数物质通过表皮后可自由地经乳突质透过，大多数物质通过表皮后可自由地经乳突毛细管进入血液。毛细管进入血液。毛细管进入血液。毛细管进入血液。经毛囊吸收的物质不经过表面屏障，化学物可直经毛囊吸收的物质不经过表面屏障，化学

75、物可直经毛囊吸收的物质不经过表面屏障，化学物可直经毛囊吸收的物质不经过表面屏障，化学物可直接通过皮脂腺和毛囊壁进入真皮。电解质和某些接通过皮脂腺和毛囊壁进入真皮。电解质和某些接通过皮脂腺和毛囊壁进入真皮。电解质和某些接通过皮脂腺和毛囊壁进入真皮。电解质和某些金属，特别是汞，可通过毛囊、汗腺和皮脂腺而金属，特别是汞，可通过毛囊、汗腺和皮脂腺而金属，特别是汞，可通过毛囊、汗腺和皮脂腺而金属，特别是汞，可通过毛囊、汗腺和皮脂腺而被吸收。被吸收。被吸收。被吸收。 不同种属的动物表皮通透性不同。不同种属的动物表皮通透性不同。不同种属的动物表皮通透性不同。不同种属的动物表皮通透性不同。大鼠与兔的皮肤大鼠与

76、兔的皮肤大鼠与兔的皮肤大鼠与兔的皮肤较猫更易透过，豚鼠、猪及猴的皮肤通透性与人相似。各较猫更易透过，豚鼠、猪及猴的皮肤通透性与人相似。各较猫更易透过，豚鼠、猪及猴的皮肤通透性与人相似。各较猫更易透过，豚鼠、猪及猴的皮肤通透性与人相似。各种杀虫剂对昆虫外壳的通透性远高于对哺乳动物和人的皮种杀虫剂对昆虫外壳的通透性远高于对哺乳动物和人的皮种杀虫剂对昆虫外壳的通透性远高于对哺乳动物和人的皮种杀虫剂对昆虫外壳的通透性远高于对哺乳动物和人的皮肤的通透性。因此，肤的通透性。因此，肤的通透性。因此，肤的通透性。因此，DDTDDT注射染毒时，昆虫和哺乳动物的注射染毒时，昆虫和哺乳动物的注射染毒时，昆虫和哺乳动

77、物的注射染毒时，昆虫和哺乳动物的LDLD5050几乎相等，而经皮肤染毒时对人的毒性远较昆虫为低。几乎相等，而经皮肤染毒时对人的毒性远较昆虫为低。几乎相等，而经皮肤染毒时对人的毒性远较昆虫为低。几乎相等，而经皮肤染毒时对人的毒性远较昆虫为低。 2.2.4 分布与贮存分布与贮存环境化学物被吸收进入血液和体环境化学物被吸收进入血液和体环境化学物被吸收进入血液和体环境化学物被吸收进入血液和体液后，随血液和淋巴的流动分液后，随血液和淋巴的流动分液后，随血液和淋巴的流动分液后，随血液和淋巴的流动分散到全身各组织的过程称为散到全身各组织的过程称为散到全身各组织的过程称为散到全身各组织的过程称为分分分分布布布

78、布(distribution)(distribution)。进入血液的环境化学物大部分与进入血液的环境化学物大部分与进入血液的环境化学物大部分与进入血液的环境化学物大部分与血浆蛋白或体内务组织成分结血浆蛋白或体内务组织成分结血浆蛋白或体内务组织成分结血浆蛋白或体内务组织成分结合，积聚在特定部位，这一生合，积聚在特定部位，这一生合，积聚在特定部位，这一生合，积聚在特定部位，这一生理现象成为环境化学物的理现象成为环境化学物的理现象成为环境化学物的理现象成为环境化学物的贮存贮存贮存贮存（storagestorage）。）。）。）。 一、分布一、分布同一种环境化学物在体内各组织器官的分布是不同一种环境

79、化学物在体内各组织器官的分布是不同一种环境化学物在体内各组织器官的分布是不同一种环境化学物在体内各组织器官的分布是不均匀的，不同的化学物在体内的分布也不一样。均匀的，不同的化学物在体内的分布也不一样。均匀的，不同的化学物在体内的分布也不一样。均匀的，不同的化学物在体内的分布也不一样。这是因为化学物在体内的分布与各组织的血流量、这是因为化学物在体内的分布与各组织的血流量、这是因为化学物在体内的分布与各组织的血流量、这是因为化学物在体内的分布与各组织的血流量、亲和力及亲和力及亲和力及亲和力及其它因素其它因素其它因素其它因素有关。有关。有关。有关。 有些环境化学物由于与某种组织的亲和力强，或有些环境

80、化学物由于与某种组织的亲和力强，或有些环境化学物由于与某种组织的亲和力强，或有些环境化学物由于与某种组织的亲和力强，或由于具有高度脂溶性，而在某种组织浓集或蓄积。由于具有高度脂溶性，而在某种组织浓集或蓄积。由于具有高度脂溶性，而在某种组织浓集或蓄积。由于具有高度脂溶性，而在某种组织浓集或蓄积。 吸收入血液的化学物仅少数呈游吸收入血液的化学物仅少数呈游吸收入血液的化学物仅少数呈游吸收入血液的化学物仅少数呈游离状态，大部分与血浆蛋白结合，离状态，大部分与血浆蛋白结合，离状态，大部分与血浆蛋白结合，离状态，大部分与血浆蛋白结合，随血液到达所有器官和组织。随血液到达所有器官和组织。随血液到达所有器官和

81、组织。随血液到达所有器官和组织。分布的开始阶段，血液供应愈丰分布的开始阶段，血液供应愈丰分布的开始阶段，血液供应愈丰分布的开始阶段，血液供应愈丰富的器官，化学物的分布愈多，富的器官，化学物的分布愈多，富的器官，化学物的分布愈多，富的器官，化学物的分布愈多，其起始浓度可达到很高，如肝脏。其起始浓度可达到很高，如肝脏。其起始浓度可达到很高，如肝脏。其起始浓度可达到很高，如肝脏。随着时间的延长，化学物在器官随着时间的延长，化学物在器官随着时间的延长，化学物在器官随着时间的延长，化学物在器官和组织的分布，愈来愈受到化学和组织的分布，愈来愈受到化学和组织的分布，愈来愈受到化学和组织的分布，愈来愈受到化学

82、物与组织器官亲和力的影响而形物与组织器官亲和力的影响而形物与组织器官亲和力的影响而形物与组织器官亲和力的影响而形成化学物的再分布成化学物的再分布成化学物的再分布成化学物的再分布(redistribution)(redistribution)过程。过程。过程。过程。例如，染毒铅例如，染毒铅例如，染毒铅例如，染毒铅2 2小时后，约小时后，约小时后，约小时后，约5050剂量的铅分布在肝剂量的铅分布在肝剂量的铅分布在肝剂量的铅分布在肝脏内；一个月以后体内残留铅的脏内；一个月以后体内残留铅的脏内；一个月以后体内残留铅的脏内；一个月以后体内残留铅的9090分布在骨中，分布在骨中，分布在骨中，分布在骨中，与

83、骨盐晶格结合在与骨盐晶格结合在与骨盐晶格结合在与骨盐晶格结合在起。起。起。起。又如，静脉染毒亲脂性化学物又如，静脉染毒亲脂性化学物又如，静脉染毒亲脂性化学物又如，静脉染毒亲脂性化学物2,3,7,8-2,3,7,8-四氯二苯四氯二苯四氯二苯四氯二苯- -对对对对- -二恶英二恶英二恶英二恶英(TCDD)5(TCDD)5分钟后，分钟后，分钟后，分钟后，1515的剂量分布在肺部，的剂量分布在肺部，的剂量分布在肺部，的剂量分布在肺部，约约约约1 1在脂肪组织中；在脂肪组织中；在脂肪组织中；在脂肪组织中；2424小时后，小时后，小时后，小时后，2020的的的的TCDDTCDD分分分分布在脂肪组织中，留在

84、肺中的仅布在脂肪组织中，留在肺中的仅布在脂肪组织中，留在肺中的仅布在脂肪组织中，留在肺中的仅0.30.3。因此，化学物在体内组织器官起始分布取决于血流因此，化学物在体内组织器官起始分布取决于血流因此，化学物在体内组织器官起始分布取决于血流因此，化学物在体内组织器官起始分布取决于血流量，而最终的分布取决于亲和力。量，而最终的分布取决于亲和力。量，而最终的分布取决于亲和力。量，而最终的分布取决于亲和力。 导致环境化学物在体内分布不均匀的另导致环境化学物在体内分布不均匀的另一重要因素是在体内特定部位存在的、一重要因素是在体内特定部位存在的、对外源化学物转运有阻碍作用的体内屏对外源化学物转运有阻碍作用

85、的体内屏障障(barrier)。 血脑屏障血脑屏障 胎盘屏障胎盘屏障 血眼屏障血眼屏障血睾屏障血睾屏障（1）血脑屏障）血脑屏障(blood-brain barrier) 血脑屏障对外源化学物质的渗透性较小，对毒物进血脑屏障对外源化学物质的渗透性较小，对毒物进血脑屏障对外源化学物质的渗透性较小，对毒物进血脑屏障对外源化学物质的渗透性较小，对毒物进入中枢神经系统入中枢神经系统入中枢神经系统入中枢神经系统(CNS)(CNS)有阻止作用，使许多物质在有阻止作用，使许多物质在有阻止作用，使许多物质在有阻止作用，使许多物质在血液中相当高的浓度时仍不能进入大脑。血液中相当高的浓度时仍不能进入大脑。血液中相当

86、高的浓度时仍不能进入大脑。血液中相当高的浓度时仍不能进入大脑。解剖学和生理学上的主要原因：解剖学和生理学上的主要原因：CNSCNS的毛细血管内皮细的毛细血管内皮细的毛细血管内皮细的毛细血管内皮细胞间相互连接很紧密，胞间相互连接很紧密，胞间相互连接很紧密，胞间相互连接很紧密，几无空隙。几无空隙。几无空隙。几无空隙。CNSCNS的毛细血管周围被的毛细血管周围被的毛细血管周围被的毛细血管周围被星状胶质细胞紧密包围。星状胶质细胞紧密包围。星状胶质细胞紧密包围。星状胶质细胞紧密包围。在在在在CNSCNS间液中蛋白质浓间液中蛋白质浓间液中蛋白质浓间液中蛋白质浓度很低，故在化学物进度很低，故在化学物进度很低

87、，故在化学物进度很低，故在化学物进入脑的过程中，蛋白质入脑的过程中，蛋白质入脑的过程中，蛋白质入脑的过程中，蛋白质结合这一转运机制就不结合这一转运机制就不结合这一转运机制就不结合这一转运机制就不能发挥作用。能发挥作用。能发挥作用。能发挥作用。新生儿和初出生动物，血脑屏新生儿和初出生动物，血脑屏新生儿和初出生动物，血脑屏新生儿和初出生动物，血脑屏障尚未完全建立，因此有许障尚未完全建立，因此有许障尚未完全建立，因此有许障尚未完全建立，因此有许多环境化学物对其毒性高于多环境化学物对其毒性高于多环境化学物对其毒性高于多环境化学物对其毒性高于对成年的机体，例如吗啡和对成年的机体，例如吗啡和对成年的机体，

88、例如吗啡和对成年的机体，例如吗啡和铅。铅可引起新生大鼠的脑铅。铅可引起新生大鼠的脑铅。铅可引起新生大鼠的脑铅。铅可引起新生大鼠的脑脊髓病，而成年大鼠则否。脊髓病，而成年大鼠则否。脊髓病，而成年大鼠则否。脊髓病，而成年大鼠则否。（2）胎盘屏障）胎盘屏障(placental barrier) 胎盘具有在母体与胎儿之间胎盘具有在母体与胎儿之间胎盘具有在母体与胎儿之间胎盘具有在母体与胎儿之间进行营养物质、氧、进行营养物质、氧、进行营养物质、氧、进行营养物质、氧、COCO2 2和和和和代谢产物交换的功能，还具代谢产物交换的功能，还具代谢产物交换的功能，还具代谢产物交换的功能，还具有阻止一些外源化学物由母

89、有阻止一些外源化学物由母有阻止一些外源化学物由母有阻止一些外源化学物由母体透过胎盘进入胚胎、保护体透过胎盘进入胚胎、保护体透过胎盘进入胚胎、保护体透过胎盘进入胚胎、保护胎儿正常生长发育的作用。胎儿正常生长发育的作用。胎儿正常生长发育的作用。胎儿正常生长发育的作用。营养物质通过主动转运透过营养物质通过主动转运透过营养物质通过主动转运透过营养物质通过主动转运透过胎盘进入胎儿，而大部分环胎盘进入胎儿，而大部分环胎盘进入胎儿，而大部分环胎盘进入胎儿，而大部分环境化学物透过胎盘的机理是境化学物透过胎盘的机理是境化学物透过胎盘的机理是境化学物透过胎盘的机理是简单扩散。简单扩散。简单扩散。简单扩散。 胎盘屏

90、障的形态解剖学基础是位于母体血液循环胎盘屏障的形态解剖学基础是位于母体血液循环胎盘屏障的形态解剖学基础是位于母体血液循环胎盘屏障的形态解剖学基础是位于母体血液循环系统和胚胎之间的几层细胞构成。该细胞层数常系统和胚胎之间的几层细胞构成。该细胞层数常系统和胚胎之间的几层细胞构成。该细胞层数常系统和胚胎之间的几层细胞构成。该细胞层数常随动物种类和妊娠阶段而异。随动物种类和妊娠阶段而异。随动物种类和妊娠阶段而异。随动物种类和妊娠阶段而异。例如，马和猪有例如，马和猪有例如，马和猪有例如，马和猪有6 6层，大鼠和豚鼠只有层，大鼠和豚鼠只有层，大鼠和豚鼠只有层，大鼠和豚鼠只有1 1层；家兔层；家兔层；家兔层

91、；家兔在妊娠初期有在妊娠初期有在妊娠初期有在妊娠初期有6 6层，到妊娠末期只有层，到妊娠末期只有层，到妊娠末期只有层，到妊娠末期只有1 1层。细胞层层。细胞层层。细胞层层。细胞层数较少的胎盘，毒物较易通过。数较少的胎盘，毒物较易通过。数较少的胎盘，毒物较易通过。数较少的胎盘，毒物较易通过。大鼠胎盘较人类为薄，外源化学物较易通过，故大鼠胎盘较人类为薄，外源化学物较易通过，故大鼠胎盘较人类为薄，外源化学物较易通过，故大鼠胎盘较人类为薄，外源化学物较易通过，故用受孕大鼠进行致畸试验可能较为敏感。用受孕大鼠进行致畸试验可能较为敏感。用受孕大鼠进行致畸试验可能较为敏感。用受孕大鼠进行致畸试验可能较为敏感

92、。 二、贮存二、贮存贮存：贮存：贮存：贮存：进入血液的环境化学物大部分与血浆蛋白进入血液的环境化学物大部分与血浆蛋白进入血液的环境化学物大部分与血浆蛋白进入血液的环境化学物大部分与血浆蛋白或体内务组织成分结合，积聚在特定部位。或体内务组织成分结合，积聚在特定部位。或体内务组织成分结合，积聚在特定部位。或体内务组织成分结合，积聚在特定部位。有的化学物对其积聚的部位可直接发挥毒作用，有的化学物对其积聚的部位可直接发挥毒作用，有的化学物对其积聚的部位可直接发挥毒作用，有的化学物对其积聚的部位可直接发挥毒作用，这一部位称为该化学物的靶部位，即这一部位称为该化学物的靶部位，即这一部位称为该化学物的靶部位

93、，即这一部位称为该化学物的靶部位，即靶组织或靶靶组织或靶靶组织或靶靶组织或靶器官器官器官器官(target organ)(target organ)。如甲基汞积聚于脑，百草枯。如甲基汞积聚于脑，百草枯。如甲基汞积聚于脑，百草枯。如甲基汞积聚于脑，百草枯积聚于肺均可引起这些组织的病变。积聚于肺均可引起这些组织的病变。积聚于肺均可引起这些组织的病变。积聚于肺均可引起这些组织的病变。有的部位化学物含量虽高，但未显示毒作用，称有的部位化学物含量虽高，但未显示毒作用，称有的部位化学物含量虽高，但未显示毒作用，称有的部位化学物含量虽高，但未显示毒作用，称为该化学物的为该化学物的为该化学物的为该化学物的贮存

94、库贮存库贮存库贮存库(storage depot)(storage depot) 动物的主要贮存库动物的主要贮存库（1）血浆蛋白血浆蛋白（2）肝和肾肝和肾（3）脂肪组织脂肪组织（4）骨骼组织骨骼组织 （1）血浆蛋白）血浆蛋白进入血液中的环境化学物可与血液中的蛋白质，特别是白进入血液中的环境化学物可与血液中的蛋白质，特别是白进入血液中的环境化学物可与血液中的蛋白质，特别是白进入血液中的环境化学物可与血液中的蛋白质，特别是白蛋白发生结合，与蛋白质结合的化学物不易透过细胞膜进蛋白发生结合，与蛋白质结合的化学物不易透过细胞膜进蛋白发生结合，与蛋白质结合的化学物不易透过细胞膜进蛋白发生结合，与蛋白质结合

95、的化学物不易透过细胞膜进入靶器官产生毒作用，对化学物的排泄、转化及再分布也入靶器官产生毒作用，对化学物的排泄、转化及再分布也入靶器官产生毒作用，对化学物的排泄、转化及再分布也入靶器官产生毒作用，对化学物的排泄、转化及再分布也有影响。从而使有影响。从而使有影响。从而使有影响。从而使血浆蛋白成为化学物的贮存库血浆蛋白成为化学物的贮存库血浆蛋白成为化学物的贮存库血浆蛋白成为化学物的贮存库。环境化学物与血浆蛋白的结合大部分为可逆性的非共价结环境化学物与血浆蛋白的结合大部分为可逆性的非共价结环境化学物与血浆蛋白的结合大部分为可逆性的非共价结环境化学物与血浆蛋白的结合大部分为可逆性的非共价结合，可以解离出

96、来，随血液循环进行分布或再分布合，可以解离出来，随血液循环进行分布或再分布合，可以解离出来，随血液循环进行分布或再分布合，可以解离出来，随血液循环进行分布或再分布。非共价结合的方式有多种，例如金属与蛋非共价结合的方式有多种，例如金属与蛋白质问两种电荷性不同离子间的结合，含白质问两种电荷性不同离子间的结合，含有羟基、羧基、咪唑基、氨基、甲酰基的有羟基、羧基、咪唑基、氨基、甲酰基的蛋白质分子与环境化学物形成的氢键结合蛋白质分子与环境化学物形成的氢键结合等。等。 不同的化学物与血浆蛋白的结合能力不同，不同的化学物与血浆蛋白的结合能力不同，有的不能与蛋白质结合，如安替比林；有有的不能与蛋白质结合，如安

97、替比林；有的结合力很强，如杀虫剂狄氏剂。的结合力很强，如杀虫剂狄氏剂。血浆蛋白与化学物结合的位点有限且特异性不强，血浆蛋白与化学物结合的位点有限且特异性不强，血浆蛋白与化学物结合的位点有限且特异性不强，血浆蛋白与化学物结合的位点有限且特异性不强，如不同化学物与血浆蛋白的同一部位结合，则它如不同化学物与血浆蛋白的同一部位结合，则它如不同化学物与血浆蛋白的同一部位结合，则它如不同化学物与血浆蛋白的同一部位结合，则它们对蛋白质的结合相互有竞争作用，一种被结合们对蛋白质的结合相互有竞争作用，一种被结合们对蛋白质的结合相互有竞争作用，一种被结合们对蛋白质的结合相互有竞争作用，一种被结合的化学物可为结合力

98、更强的化学物所取代，使原的化学物可为结合力更强的化学物所取代，使原的化学物可为结合力更强的化学物所取代，使原的化学物可为结合力更强的化学物所取代，使原来结合的化学物解离出来而呈现毒性。来结合的化学物解离出来而呈现毒性。来结合的化学物解离出来而呈现毒性。来结合的化学物解离出来而呈现毒性。例如例如例如例如DDE(DDTDDE(DDT的代谢产物之一的代谢产物之一的代谢产物之一的代谢产物之一) )能竞争性置换已能竞争性置换已能竞争性置换已能竞争性置换已与蛋白质结合的胆红素，使其在血中游离，可出与蛋白质结合的胆红素，使其在血中游离，可出与蛋白质结合的胆红素，使其在血中游离，可出与蛋白质结合的胆红素，使其

99、在血中游离，可出现黄疸。现黄疸。现黄疸。现黄疸。 其它生物大分子或组织成分分子与环境化其它生物大分子或组织成分分子与环境化学物的结合力如大于血浆蛋白时，或者这学物的结合力如大于血浆蛋白时，或者这些生物大分子与环境化学物的结合力虽然些生物大分子与环境化学物的结合力虽然不高但浓度较高时，均可与血浆蛋白发生不高但浓度较高时，均可与血浆蛋白发生竞争，使环境化学物与血浆蛋白解离，并竞争，使环境化学物与血浆蛋白解离，并形成新的结合，从而导致环境化学物进入形成新的结合，从而导致环境化学物进入靶器官或新的贮存库。靶器官或新的贮存库。 （2）肝和肾）肝和肾肝和肾的细胞中含有特殊的结合蛋白，能将与血肝和肾的细胞中

100、含有特殊的结合蛋白，能将与血肝和肾的细胞中含有特殊的结合蛋白，能将与血肝和肾的细胞中含有特殊的结合蛋白，能将与血浆蛋白结合的环境化学物夺过来并与之结合。浆蛋白结合的环境化学物夺过来并与之结合。浆蛋白结合的环境化学物夺过来并与之结合。浆蛋白结合的环境化学物夺过来并与之结合。肝和肾组织成分可与许多化学物结合，既是许多肝和肾组织成分可与许多化学物结合，既是许多肝和肾组织成分可与许多化学物结合，既是许多肝和肾组织成分可与许多化学物结合，既是许多环境化学物的贮存场所，也是代谢转化和排泄的环境化学物的贮存场所，也是代谢转化和排泄的环境化学物的贮存场所，也是代谢转化和排泄的环境化学物的贮存场所，也是代谢转化

101、和排泄的重要器官。重要器官。重要器官。重要器官。 例如，肝细胞中有一种配体蛋白能与多种有例如，肝细胞中有一种配体蛋白能与多种有机酸、有机阴离子、皮质类固醇及偶氮染料机酸、有机阴离子、皮质类固醇及偶氮染料致癌物等结合，使这些物质进入肝脏。致癌物等结合，使这些物质进入肝脏。肝、肾还含有金属巯蛋白能与锌和镉结合。肝、肾还含有金属巯蛋白能与锌和镉结合。 肝脏与外源化学物的结合极为迅速。如一次肝脏与外源化学物的结合极为迅速。如一次染毒铅后染毒铅后30分钟，肝中铅的浓度比血浆中高分钟，肝中铅的浓度比血浆中高50倍。倍。 （3）脂肪组织）脂肪组织许多环境有机化学物是脂溶性的，易于吸收并贮许多环境有机化学物是

102、脂溶性的，易于吸收并贮许多环境有机化学物是脂溶性的，易于吸收并贮许多环境有机化学物是脂溶性的，易于吸收并贮存在体脂内而不呈现生物学活性。如，各种有机存在体脂内而不呈现生物学活性。如，各种有机存在体脂内而不呈现生物学活性。如，各种有机存在体脂内而不呈现生物学活性。如，各种有机氯农药氯农药氯农药氯农药( (如如如如DDTDDT、六六六、氯丹、六六六、氯丹、六六六、氯丹、六六六、氯丹) )和有机汞农药和有机汞农药和有机汞农药和有机汞农药( (如如如如西力生、赛力散西力生、赛力散西力生、赛力散西力生、赛力散) )等。等。等。等。 化学物在脂肪中的贮存可降低其化学物在脂肪中的贮存可降低其化学物在脂肪中的

103、贮存可降低其化学物在脂肪中的贮存可降低其在靶器官中的浓度。因此，这类在靶器官中的浓度。因此，这类在靶器官中的浓度。因此，这类在靶器官中的浓度。因此，这类化学物对肥胖者的毒性，尤其是化学物对肥胖者的毒性，尤其是化学物对肥胖者的毒性，尤其是化学物对肥胖者的毒性，尤其是急性毒性要比消瘦者低（体脂可急性毒性要比消瘦者低（体脂可急性毒性要比消瘦者低（体脂可急性毒性要比消瘦者低（体脂可占占占占肥胖者体重的肥胖者体重的肥胖者体重的肥胖者体重的5050，消瘦者体消瘦者体消瘦者体消瘦者体重的重的重的重的2020）。但当脂肪迅速动用）。但当脂肪迅速动用）。但当脂肪迅速动用）。但当脂肪迅速动用时，可使该化学物在血中

104、的浓度时，可使该化学物在血中的浓度时，可使该化学物在血中的浓度时，可使该化学物在血中的浓度突然增高而引起中毒。研究指出，突然增高而引起中毒。研究指出，突然增高而引起中毒。研究指出，突然增高而引起中毒。研究指出，长期接触有机氯农药的实验动物，长期接触有机氯农药的实验动物，长期接触有机氯农药的实验动物，长期接触有机氯农药的实验动物，经短期饥饿后可引起中毒症状。经短期饥饿后可引起中毒症状。经短期饥饿后可引起中毒症状。经短期饥饿后可引起中毒症状。 （4）骨骼组织）骨骼组织 骨骼组织中某些成分与环境骨骼组织中某些成分与环境骨骼组织中某些成分与环境骨骼组织中某些成分与环境化学物有特殊亲和力，使骨化学物有特

105、殊亲和力，使骨化学物有特殊亲和力，使骨化学物有特殊亲和力，使骨骼成为这些物质贮存沉积的骼成为这些物质贮存沉积的骼成为这些物质贮存沉积的骼成为这些物质贮存沉积的场所，浓度很高，如氟化物、场所，浓度很高，如氟化物、场所，浓度很高，如氟化物、场所，浓度很高，如氟化物、铅、锶等能与骨基质结合而铅、锶等能与骨基质结合而铅、锶等能与骨基质结合而铅、锶等能与骨基质结合而贮存其中。贮存其中。贮存其中。贮存其中。F F- -可取代羟基磷灰石晶格基质中的可取代羟基磷灰石晶格基质中的可取代羟基磷灰石晶格基质中的可取代羟基磷灰石晶格基质中的OHOH- -而贮存骨中；铅、锶而贮存骨中；铅、锶而贮存骨中；铅、锶而贮存骨中

106、；铅、锶也可取代骨质中的钙而贮存在骨中。据分析，也可取代骨质中的钙而贮存在骨中。据分析，也可取代骨质中的钙而贮存在骨中。据分析，也可取代骨质中的钙而贮存在骨中。据分析，体内体内体内体内9090的铅的铅的铅的铅贮于骨中贮于骨中贮于骨中贮于骨中。 骨中贮存的化学物是否对机体有毒，随化学物的骨中贮存的化学物是否对机体有毒，随化学物的骨中贮存的化学物是否对机体有毒，随化学物的骨中贮存的化学物是否对机体有毒，随化学物的不同而异。铅对骨并无毒，而骨氟增多可引起氟不同而异。铅对骨并无毒，而骨氟增多可引起氟不同而异。铅对骨并无毒，而骨氟增多可引起氟不同而异。铅对骨并无毒，而骨氟增多可引起氟骨症，放射性锶可引起

107、骨肉瘤及其它肿瘤，故骨骨症，放射性锶可引起骨肉瘤及其它肿瘤，故骨骨症，放射性锶可引起骨肉瘤及其它肿瘤，故骨骨症，放射性锶可引起骨肉瘤及其它肿瘤，故骨骼也是氟和放射性锶的靶组织。骼也是氟和放射性锶的靶组织。骼也是氟和放射性锶的靶组织。骼也是氟和放射性锶的靶组织。 有毒物质在体内贮存的毒理学意义有毒物质在体内贮存的毒理学意义（1）一方面）一方面对急性中毒有保护作用对急性中毒有保护作用：贮存库贮存库贮存库贮存库使毒物在体液中的浓度迅速降低，减少了到达毒使毒物在体液中的浓度迅速降低，减少了到达毒使毒物在体液中的浓度迅速降低，减少了到达毒使毒物在体液中的浓度迅速降低，减少了到达毒作用部位的毒物量；作用部

108、位的毒物量；作用部位的毒物量；作用部位的毒物量；（2）另一方面）另一方面可能成为一种在体内提供毒物可能成为一种在体内提供毒物的来源，具有慢性中毒的潜在危害的来源，具有慢性中毒的潜在危害。如铅的如铅的如铅的如铅的毒作用部位在软组织，贮存于骨内有保护作用，毒作用部位在软组织，贮存于骨内有保护作用，毒作用部位在软组织，贮存于骨内有保护作用，毒作用部位在软组织，贮存于骨内有保护作用，但在缺钙、体液但在缺钙、体液但在缺钙、体液但在缺钙、体液pHpH下降或甲状旁腺激素分泌增多下降或甲状旁腺激素分泌增多下降或甲状旁腺激素分泌增多下降或甲状旁腺激素分泌增多等促进溶骨作用的情况下，骨质破坏而使骨内贮等促进溶骨作

109、用的情况下，骨质破坏而使骨内贮等促进溶骨作用的情况下，骨质破坏而使骨内贮等促进溶骨作用的情况下，骨质破坏而使骨内贮存的铅释放入血而引起中毒。存的铅释放入血而引起中毒。存的铅释放入血而引起中毒。存的铅释放入血而引起中毒。2.2.5 化学物的排泄化学物的排泄排泄是环境化学物及其代谢产物向机体外转排泄是环境化学物及其代谢产物向机体外转运的过程。运的过程。 以人体为例讨论：以人体为例讨论： 化学物排泄的主要途径？化学物排泄的主要途径？讨论：化学物排泄的主要途径讨论：化学物排泄的主要途径（1）经肾随尿排泄经肾随尿排泄 （2）经肝随胆汁排泄经肝随胆汁排泄 （3）经肺排出经肺排出 （4）随同乳汁排出随同乳汁

110、排出 （5）随同汗液排出）随同汗液排出（6）可随粪便排泄可随粪便排泄（7）通过指甲和毛发排出）通过指甲和毛发排出 （一）经肾随尿排泄（一）经肾随尿排泄 肾脏是排泄外源化学物最重要肾脏是排泄外源化学物最重要的器官，的器官，其重要排泄机理有三：其重要排泄机理有三：肾小球的被动滤过、肾小管的重肾小球的被动滤过、肾小管的重吸收和主动转运吸收和主动转运(排泌排泌) 。（1）肾小球被动滤过）肾小球被动滤过肾小球具有直径肾小球具有直径肾小球具有直径肾小球具有直径7-10nm7-10nm的微孔。的微孔。的微孔。的微孔。心脏输出血液量的心脏输出血液量的心脏输出血液量的心脏输出血液量的2525流经肾脏，流经肾脏，

111、流经肾脏，流经肾脏，其中其中其中其中8080的血浆被滤过。除与大的血浆被滤过。除与大的血浆被滤过。除与大的血浆被滤过。除与大分子蛋白结合的化学物以外，几分子蛋白结合的化学物以外，几分子蛋白结合的化学物以外，几分子蛋白结合的化学物以外，几乎所有分子量小于乎所有分子量小于乎所有分子量小于乎所有分子量小于6000060000的化学的化学的化学的化学物分子都能通过肾小球滤过进入物分子都能通过肾小球滤过进入物分子都能通过肾小球滤过进入物分子都能通过肾小球滤过进入肾小管。肾小管。肾小管。肾小管。进入肾小管的物质，一部分被肾进入肾小管的物质，一部分被肾进入肾小管的物质，一部分被肾进入肾小管的物质，一部分被肾

112、小管重吸收，一部分随尿液排出。小管重吸收，一部分随尿液排出。小管重吸收，一部分随尿液排出。小管重吸收，一部分随尿液排出。 （2）肾小管重吸收）肾小管重吸收经肾小球滤入肾小管中的滤液经肾小球滤入肾小管中的滤液经肾小球滤入肾小管中的滤液经肾小球滤入肾小管中的滤液中，含有的氨基酸、葡萄糖、中，含有的氨基酸、葡萄糖、中，含有的氨基酸、葡萄糖、中，含有的氨基酸、葡萄糖、某些阴离子、有机酸类可被肾某些阴离子、有机酸类可被肾某些阴离子、有机酸类可被肾某些阴离子、有机酸类可被肾小管上皮细胞通过主动转运的小管上皮细胞通过主动转运的小管上皮细胞通过主动转运的小管上皮细胞通过主动转运的方式重吸收；水分、氯化物及方式

113、重吸收；水分、氯化物及方式重吸收；水分、氯化物及方式重吸收；水分、氯化物及尿素可通过膜上亲水性孔道被尿素可通过膜上亲水性孔道被尿素可通过膜上亲水性孔道被尿素可通过膜上亲水性孔道被重吸收。重吸收。重吸收。重吸收。一部分外源化学物也可被重吸一部分外源化学物也可被重吸一部分外源化学物也可被重吸一部分外源化学物也可被重吸收，脂溶性的未解离的化合物收，脂溶性的未解离的化合物收，脂溶性的未解离的化合物收，脂溶性的未解离的化合物比水溶性的解离的极性化合物比水溶性的解离的极性化合物比水溶性的解离的极性化合物比水溶性的解离的极性化合物更易被重吸收。更易被重吸收。更易被重吸收。更易被重吸收。化学物的解离度与尿液化

114、学物的解离度与尿液pH有关，尿液酸性有关，尿液酸性时有利于碱性毒物的解离和排出，碱性时时有利于碱性毒物的解离和排出，碱性时有利于酸性毒物的解离和排出。有利于酸性毒物的解离和排出。因此，用药因此，用药因此，用药因此，用药物调节尿的物调节尿的物调节尿的物调节尿的pHpH有助于化学物的排出，如苯巴比妥有助于化学物的排出，如苯巴比妥有助于化学物的排出，如苯巴比妥有助于化学物的排出，如苯巴比妥中毒时可服用碳酸氢钠使尿呈碱性而促进排泄。中毒时可服用碳酸氢钠使尿呈碱性而促进排泄。中毒时可服用碳酸氢钠使尿呈碱性而促进排泄。中毒时可服用碳酸氢钠使尿呈碱性而促进排泄。 （3）肾小管排泌）肾小管排泌也称也称肾小管分

115、泌肾小管分泌。肾小管上皮细胞可将毒。肾小管上皮细胞可将毒物及其代谢产物以主动转运的方式排泄到物及其代谢产物以主动转运的方式排泄到肾小管中。这主要是肾小管中。这主要是通过两种主动转运系通过两种主动转运系统进行：有机阴离子和有机阳离子转运系统进行：有机阴离子和有机阳离子转运系统统。如对。如对-氨基马尿酸盐就是通过有机酸转氨基马尿酸盐就是通过有机酸转运系统排入尿中的，运系统排入尿中的， N-甲基烟酰胺、儿茶甲基烟酰胺、儿茶酚胺等可通过有机碱主动转运系统排泄。酚胺等可通过有机碱主动转运系统排泄。初出生幼年机体，肾功能发育不全，初出生幼年机体，肾功能发育不全，对外源化学物不能迅速排除，故其毒对外源化学物

116、不能迅速排除，故其毒性反应比成年机体大。性反应比成年机体大。 （二）经肝随胆汁排泄（二）经肝随胆汁排泄 肝、胆系统也是排泄化学物的主要途径。肝、胆系统也是排泄化学物的主要途径。来自胃肠的血液携带着所吸收的外源化学来自胃肠的血液携带着所吸收的外源化学物先通过门静脉进入肝脏，然后流经肝脏物先通过门静脉进入肝脏，然后流经肝脏再进入全身循环。外源化学物在肝脏先经再进入全身循环。外源化学物在肝脏先经生物转化，所形成的一部分代谢产物可被生物转化，所形成的一部分代谢产物可被肝细胞直接排泌入胆汁，再进入小肠混入肝细胞直接排泌入胆汁，再进入小肠混入粪便排出。粪便排出。 随胆汁进入小肠的外源化学物有两种去路随胆汁

117、进入小肠的外源化学物有两种去路：一部分随粪排出；一部分随粪排出；一部分进入肠肝循一部分进入肠肝循环。环。有些脂溶性的、易被吸收的外源化学物或有些脂溶性的、易被吸收的外源化学物或其代谢产物，可在小肠中重新被吸收，再其代谢产物，可在小肠中重新被吸收，再经门静脉系统返回肝脏，再随同胆汁排泄，经门静脉系统返回肝脏，再随同胆汁排泄，即即进行肠肝循环。进行肠肝循环。各种有机氯农药，如各种有机氯农药，如DDT、六六六等代谢、六六六等代谢产物主要从胆汁排出。产物主要从胆汁排出。肠肝循环有重要的生理学意义肠肝循环有重要的生理学意义1)可使一些机体需要的化合物重新可使一些机体需要的化合物重新可使一些机体需要的化合

118、物重新可使一些机体需要的化合物重新利用。利用。利用。利用。例如各种胆汁酸约有例如各种胆汁酸约有例如各种胆汁酸约有例如各种胆汁酸约有9595可被小肠可被小肠可被小肠可被小肠重吸收、再利用重吸收、再利用重吸收、再利用重吸收、再利用。2)毒理学方面，毒物的重吸收，使毒理学方面，毒物的重吸收，使毒理学方面，毒物的重吸收，使毒理学方面，毒物的重吸收，使在体内停留时间延长，排泄减慢、在体内停留时间延长，排泄减慢、在体内停留时间延长，排泄减慢、在体内停留时间延长，排泄减慢、毒性作用增强。毒性作用增强。毒性作用增强。毒性作用增强。例如甲基汞主要通过例如甲基汞主要通过例如甲基汞主要通过例如甲基汞主要通过胆汁从肠

119、道排出，由于肠肝循环，使其生物胆汁从肠道排出，由于肠肝循环，使其生物胆汁从肠道排出，由于肠肝循环，使其生物胆汁从肠道排出，由于肠肝循环，使其生物半减期平均达半减期平均达半减期平均达半减期平均达7070天。治疗水俣病时，常利用天。治疗水俣病时，常利用天。治疗水俣病时，常利用天。治疗水俣病时，常利用泻剂或口服多硫树脂与汞化合物结合以阻止泻剂或口服多硫树脂与汞化合物结合以阻止泻剂或口服多硫树脂与汞化合物结合以阻止泻剂或口服多硫树脂与汞化合物结合以阻止其重吸收，促进排出。其重吸收，促进排出。其重吸收，促进排出。其重吸收，促进排出。 新生动物的肝脏排泄系统发育尚不健新生动物的肝脏排泄系统发育尚不健全，对

120、某些毒物的反应较成年动物严全，对某些毒物的反应较成年动物严重。重。如乌本苷如乌本苷(ouabain)对新生大鼠的对新生大鼠的毒性比成年的大毒性比成年的大40倍。倍。 （三）经肺排出（三）经肺排出 一些气体和挥发性物质如一些气体和挥发性物质如CO、醇类等可通、醇类等可通过简单扩散的方式经肺排出；过简单扩散的方式经肺排出；在血液中溶解度较低的气体如在血液中溶解度较低的气体如N2O经肺排出经肺排出较快，而溶解度较高的如乙醇经肺排出较较快，而溶解度较高的如乙醇经肺排出较慢；慢；乙醚虽在血液中溶解度高，但挥发性强，乙醚虽在血液中溶解度高，但挥发性强，如过度通气，经肺排出极为迅速。如过度通气，经肺排出极为

121、迅速。 （四）随同乳汁排出（四）随同乳汁排出 有些化学物可通过简单扩散进入乳汁，而有些化学物可通过简单扩散进入乳汁，而极性强的化学物较难随乳汁排出。极性强的化学物较难随乳汁排出。有机氯杀虫有机氯杀虫有机氯杀虫有机氯杀虫剂、多氯联苯、乙醚、咖啡碱和某些金属均可随同乳汁排剂、多氯联苯、乙醚、咖啡碱和某些金属均可随同乳汁排剂、多氯联苯、乙醚、咖啡碱和某些金属均可随同乳汁排剂、多氯联苯、乙醚、咖啡碱和某些金属均可随同乳汁排出。出。出。出。毒物可经乳汁由母体传给婴儿，也可由牛毒物可经乳汁由母体传给婴儿，也可由牛乳传给人。乳传给人。按单位体重计算，婴儿通过乳汁摄入的毒按单位体重计算，婴儿通过乳汁摄入的毒按

122、单位体重计算，婴儿通过乳汁摄入的毒按单位体重计算，婴儿通过乳汁摄入的毒物往往大于一般人群。牛食用含黄曲霉毒素物往往大于一般人群。牛食用含黄曲霉毒素物往往大于一般人群。牛食用含黄曲霉毒素物往往大于一般人群。牛食用含黄曲霉毒素B B1 1的饲料，可的饲料，可的饲料，可的饲料，可在牛奶中出现黄曲霉毒素在牛奶中出现黄曲霉毒素在牛奶中出现黄曲霉毒素在牛奶中出现黄曲霉毒素B B1 1的代谢产物黄曲霉毒索的代谢产物黄曲霉毒索的代谢产物黄曲霉毒索的代谢产物黄曲霉毒索MM1 1，后，后，后，后者的毒性虽低于前者，但仍具有致癌作用。者的毒性虽低于前者，但仍具有致癌作用。者的毒性虽低于前者，但仍具有致癌作用。者的毒

123、性虽低于前者，但仍具有致癌作用。 （五）其他排泄途径（五）其他排泄途径1)一些化学物可通过汗腺、皮脂腺透过一些化学物可通过汗腺、皮脂腺透过皮肤排出。皮肤排出。2)经口摄入未被胃肠道吸收的环境化学经口摄入未被胃肠道吸收的环境化学物可随粪便排泄物可随粪便排泄。3)有些毒物如重金属可通过指甲和毛发有些毒物如重金属可通过指甲和毛发排出。排出。对化学物排泄的总结对化学物排泄的总结1)排泄是环境化学物及其代谢产物向机体排泄是环境化学物及其代谢产物向机体外转运的过程。排泄的主要途径是经肾外转运的过程。排泄的主要途径是经肾随尿液排出和经肝随同胆汁通过肠道随随尿液排出和经肝随同胆汁通过肠道随粪排出；也可随各种分

124、泌液如汗液、乳粪排出；也可随各种分泌液如汗液、乳汁、唾液、泪液及胃肠道的分泌物等途汁、唾液、泪液及胃肠道的分泌物等途径排出；挥发性物质还可经呼吸道排出。径排出；挥发性物质还可经呼吸道排出。2)肾脏是最主要的排泄器官，经肾随尿液排肾脏是最主要的排泄器官，经肾随尿液排出的化学物数量超过其它各种途径排出的出的化学物数量超过其它各种途径排出的总和。总和。3)但其它途径往往对某一特殊化学物的排泄但其它途径往往对某一特殊化学物的排泄具有特殊意义，例如由肺随呼气排出具有特殊意义，例如由肺随呼气排出CO，由肝随胆汁排泄由肝随胆汁排泄DDT和铅等。和铅等。 2.3 环境化学物的生物转化环境化学物的生物转化2.3

125、.1生物转化的复杂性生物转化的复杂性2.3.2生物转化的反应类型生物转化的反应类型2.3.3影响生物转化的因素影响生物转化的因素2.3.1生物转化的复杂性生物转化的复杂性（1）生物转化具有两重性。）生物转化具有两重性。一般情况下外源化学物经生物转化后其极性一般情况下外源化学物经生物转化后其极性及水溶性增加而易排出，毒性降低甚至消及水溶性增加而易排出，毒性降低甚至消失。因此，生物转化对外源化学物具有生失。因此，生物转化对外源化学物具有生物解毒或生物失活效应。物解毒或生物失活效应。但有些外源化学物的代谢产物的毒性反而增但有些外源化学物的代谢产物的毒性反而增高，或水溶性降低。有些不能直接致癌的高，或

126、水溶性降低。有些不能直接致癌的化学物经生物转化后其代谢产物具有致癌化学物经生物转化后其代谢产物具有致癌作用。作用。例如对硫磷、乐果等通过生物转化后形成的对氧例如对硫磷、乐果等通过生物转化后形成的对氧例如对硫磷、乐果等通过生物转化后形成的对氧例如对硫磷、乐果等通过生物转化后形成的对氧磷和氧乐果的毒性增加；磺胺类化合物在生物转化中与乙磷和氧乐果的毒性增加；磺胺类化合物在生物转化中与乙磷和氧乐果的毒性增加；磺胺类化合物在生物转化中与乙磷和氧乐果的毒性增加；磺胺类化合物在生物转化中与乙酰基结合，水溶性反而降低。酰基结合，水溶性反而降低。酰基结合，水溶性反而降低。酰基结合，水溶性反而降低。因此，因此，化

127、学物的毒性不仅与其本身的理化性化学物的毒性不仅与其本身的理化性质有关，也与其在体内的生物转化有关质有关，也与其在体内的生物转化有关。（2）同一外源化学物在生物转化中不只限于）同一外源化学物在生物转化中不只限于一种反应，可能有多种转化途径，生成多一种反应，可能有多种转化途径，生成多种代谢产物，表现生物转化的多样性；且种代谢产物，表现生物转化的多样性；且不同反应可先后进行，常常是多个反应连不同反应可先后进行，常常是多个反应连续进行，表现生物转化的连续性；续进行，表现生物转化的连续性；（3）不同化学物可经过不同的反应，也可能）不同化学物可经过不同的反应，也可能在某种组织器官先发生一种反应，再在另在某

128、种组织器官先发生一种反应，再在另一组织器官进行另一种反应。一组织器官进行另一种反应。 2.3.2生物转化的反应类型生物转化的反应类型外源化学物生物转化过程主要包括外源化学物生物转化过程主要包括外源化学物生物转化过程主要包括外源化学物生物转化过程主要包括4 4种反应类型：种反应类型：种反应类型：种反应类型：氧化氧化氧化氧化、还原还原还原还原、水解水解水解水解和和和和结合结合结合结合。前三种反应往往使分。前三种反应往往使分。前三种反应往往使分。前三种反应往往使分子上出现一个极性基团，使其易溶于水，并可进子上出现一个极性基团，使其易溶于水，并可进子上出现一个极性基团，使其易溶于水，并可进子上出现一个

129、极性基团，使其易溶于水，并可进行结合反应。行结合反应。行结合反应。行结合反应。氧化、还原和水解反应是外源化学物首先经过的氧化、还原和水解反应是外源化学物首先经过的氧化、还原和水解反应是外源化学物首先经过的氧化、还原和水解反应是外源化学物首先经过的第一阶段反应第一阶段反应第一阶段反应第一阶段反应( (第第第第 相反应，相反应，相反应，相反应，Phase reaction)Phase reaction)，最，最，最，最后经过结合反应，即第二阶段反应后经过结合反应，即第二阶段反应后经过结合反应，即第二阶段反应后经过结合反应，即第二阶段反应( (第第第第IIII相反应，相反应，相反应，相反应，Phas

130、e II reaction)Phase II reaction)后，再排出体外。后，再排出体外。后，再排出体外。后，再排出体外。化学物在体内的生物转化往往存在多种反应路线、化学物在体内的生物转化往往存在多种反应路线、化学物在体内的生物转化往往存在多种反应路线、化学物在体内的生物转化往往存在多种反应路线、经过多种反应、产生多种代谢产物。经过多种反应、产生多种代谢产物。经过多种反应、产生多种代谢产物。经过多种反应、产生多种代谢产物。 一、氧化反应一、氧化反应 （一）（一）微粒体混合功能氧化酶系催微粒体混合功能氧化酶系催化的氧化反应化的氧化反应 （二）（二）非微粒体混合功能氧化酶系非微粒体混合功能氧

131、化酶系催化的氧化反应催化的氧化反应 （一）微粒体混合功能氧化酶系（一）微粒体混合功能氧化酶系催化的氧化反应催化的氧化反应 微粒体微粒体微粒体微粒体并非独立的细胞器，而是内质网在细胞匀并非独立的细胞器，而是内质网在细胞匀并非独立的细胞器，而是内质网在细胞匀并非独立的细胞器，而是内质网在细胞匀浆中形成的碎片。粗面和滑面内质网形成的微粒浆中形成的碎片。粗面和滑面内质网形成的微粒浆中形成的碎片。粗面和滑面内质网形成的微粒浆中形成的碎片。粗面和滑面内质网形成的微粒体均含有微粒体混合功能氧化酶系体均含有微粒体混合功能氧化酶系体均含有微粒体混合功能氧化酶系体均含有微粒体混合功能氧化酶系(microsomal

132、 (microsomal mixed function oxidase systemmixed function oxidase system，MFOS MFOS ) )，且滑面，且滑面，且滑面，且滑面微粒体的微粒体的微粒体的微粒体的MFOSMFOS活力更强。活力更强。活力更强。活力更强。MFOSMFOS的特异性很低的特异性很低的特异性很低的特异性很低，进入体内的各种环境化学，进入体内的各种环境化学，进入体内的各种环境化学，进入体内的各种环境化学物几乎都要经过这一氧化反应转化为氧化产物。物几乎都要经过这一氧化反应转化为氧化产物。物几乎都要经过这一氧化反应转化为氧化产物。物几乎都要经过这一氧化反

133、应转化为氧化产物。 此种氧化反应的特点是需要一个氧分子，其此种氧化反应的特点是需要一个氧分子，其中一个氧原子被还原为中一个氧原子被还原为H2O，另一个与底物，另一个与底物结合使被氧化的化合物分子上增加一个氧结合使被氧化的化合物分子上增加一个氧原子，故称此酶为混合功能氧化酶或微粒原子，故称此酶为混合功能氧化酶或微粒体单加氧酶体单加氧酶(microsomal monooxygenase)，简称为单加氧酶，其反应式如下简称为单加氧酶，其反应式如下: RHNADPHH+O2MFOSROHH2ONADP+例例1：脂肪族化合物的羟化：脂肪族化合物的羟化 有机磷杀虫剂八甲磷有机磷杀虫剂八甲磷(OMPA)经此

134、反应生成羟经此反应生成羟甲基八甲磷，毒性增高甲基八甲磷，毒性增高;巴比妥也可发生此巴比妥也可发生此类反应。类反应。 RCH3 RCH2OH O例例2：芳香族化合物的羟化：芳香族化合物的羟化 例如，苯经此反应可氧化为苯酚，苯胺可氧例如，苯经此反应可氧化为苯酚，苯胺可氧化为对氨基酚和邻氨基酚。萘也可经此反化为对氨基酚和邻氨基酚。萘也可经此反应氧化。应氧化。 例例3：环氧化反应：环氧化反应 环氧化物多不稳定，可继续分解。但多环芳环氧化物多不稳定，可继续分解。但多环芳羟类化合物【如苯并羟类化合物【如苯并(a)芘】形成的环氧化芘】形成的环氧化物可与生物大分子发生共价结合，诱发突物可与生物大分子发生共价结

135、合，诱发突变成癌变。变成癌变。 例例4：N-脱烷基反应脱烷基反应 氨基甲酸酯类杀虫剂氨基甲酸酯类杀虫剂氨基甲酸酯类杀虫剂氨基甲酸酯类杀虫剂西维因、致癌物偶氮色素西维因、致癌物偶氮色素西维因、致癌物偶氮色素西维因、致癌物偶氮色素奶油黄和二甲基亚硝胺皆可发生此种反应。二甲奶油黄和二甲基亚硝胺皆可发生此种反应。二甲奶油黄和二甲基亚硝胺皆可发生此种反应。二甲奶油黄和二甲基亚硝胺皆可发生此种反应。二甲基亚硝胺在基亚硝胺在基亚硝胺在基亚硝胺在N-N-脱烷基后可形成自由基脱烷基后可形成自由基脱烷基后可形成自由基脱烷基后可形成自由基CHCH3 3+ + ，使，使，使，使细胞核内核酸分子上的鸟嘌呤甲基化细胞核内

136、核酸分子上的鸟嘌呤甲基化细胞核内核酸分子上的鸟嘌呤甲基化细胞核内核酸分子上的鸟嘌呤甲基化( (即烷基化即烷基化即烷基化即烷基化) )诱发突变或癌变。诱发突变或癌变。诱发突变或癌变。诱发突变或癌变。 例例5：O-脱烷基和脱烷基和S-脱烷基反应脱烷基反应 R-O-CH3 R-O-CH2OH ROH+HCHO OR-S-CH3 R-S-CH2OH RSH+HCHO O例例6：脱氨基反应：脱氨基反应 R-CH2-NH2 RCHO+NH3O例例7：N-羟化反应羟化反应 例如，苯胺经例如，苯胺经N-羟化反应形成羟化反应形成N-羟基苯胺可羟基苯胺可使血红蛋白氧化成为高铁血红蛋白。使血红蛋白氧化成为高铁血红蛋

137、白。 R-NH2 R-NH-OHO例例8：脱硫反应：脱硫反应 在有机磷化合物可发生这一反应，使在有机磷化合物可发生这一反应，使P=S基变基变为为PO基。如对硫磷基。如对硫磷(parathion)可转化为可转化为对氧磷对氧磷(paraoxon)，毒性增高。，毒性增高。 例例9：氧化脱卤反应：氧化脱卤反应 卤代烃类化合物可先形成不稳定的中间代谢卤代烃类化合物可先形成不稳定的中间代谢产物，即卤代醇类化合物，再脱去卤族元产物，即卤代醇类化合物，再脱去卤族元素。素。例如，氯仿可能经此反应脱掉一个氯原子。例如，氯仿可能经此反应脱掉一个氯原子。 R-CH2X R-CHX-OH RCHO + HXO（二）非微

138、粒体混合功能氧化酶（二）非微粒体混合功能氧化酶系催化的氧化反应系催化的氧化反应非微粒体酶主要催化具有醇、醛、酮功能非微粒体酶主要催化具有醇、醛、酮功能基团的外源化学物的氧化反应，主要包括基团的外源化学物的氧化反应，主要包括醇脱氢酶醇脱氢酶、醛脱氢酶醛脱氢酶及及胺氧化酶胺氧化酶类。类。此类酶主要在肝细胞线粒体和胞液此类酶主要在肝细胞线粒体和胞液(cytosol)中存在，肺、肾也有。中存在，肺、肾也有。 （1）醇脱氢酶）醇脱氢酶催化伯醇类催化伯醇类(如甲醇、乙醇、丁醇如甲醇、乙醇、丁醇)进行氧化进行氧化反应形成醛类，催化仲醇类氧化形成酮类。反应形成醛类，催化仲醇类氧化形成酮类。在反应中需要辅酶在反

139、应中需要辅酶I(NAD)或辅酶或辅酶(NADP)为辅酶。为辅酶。 R1CHOHR2 R1COR2 + NADH + H+NAD+RCH2OH RCHO + NADH + H+NAD+（2）醛脱氢酶）醛脱氢酶肝细胞线粒体和胞液中含有醛脱氢酶。醛类的氧化肝细胞线粒体和胞液中含有醛脱氢酶。醛类的氧化肝细胞线粒体和胞液中含有醛脱氢酶。醛类的氧化肝细胞线粒体和胞液中含有醛脱氢酶。醛类的氧化反应主要由肝组织中的醛脱氢酶催化。乙醇进入反应主要由肝组织中的醛脱氢酶催化。乙醇进入反应主要由肝组织中的醛脱氢酶催化。乙醇进入反应主要由肝组织中的醛脱氢酶催化。乙醇进入体内经醇脱氢酶催化而形成乙醛，再由线粒体乙体内经醇

140、脱氢酶催化而形成乙醛，再由线粒体乙体内经醇脱氢酶催化而形成乙醛，再由线粒体乙体内经醇脱氢酶催化而形成乙醛，再由线粒体乙醛脱氢酶催化形成乙酸。乙醇对机体的毒性作用醛脱氢酶催化形成乙酸。乙醇对机体的毒性作用醛脱氢酶催化形成乙酸。乙醇对机体的毒性作用醛脱氢酶催化形成乙酸。乙醇对机体的毒性作用主要来自乙醛。如体内醛脱氯酶活力较低，可导主要来自乙醛。如体内醛脱氯酶活力较低，可导主要来自乙醛。如体内醛脱氯酶活力较低，可导主要来自乙醛。如体内醛脱氯酶活力较低，可导致饮酒后乙醛聚积，引起酒精中毒。致饮酒后乙醛聚积，引起酒精中毒。致饮酒后乙醛聚积，引起酒精中毒。致饮酒后乙醛聚积，引起酒精中毒。 RCHO RCO

141、OH + NADH + H+NAD+（3）胺氧化酶）胺氧化酶主要存在于线粒体中，可催化单胺类和二胺主要存在于线粒体中，可催化单胺类和二胺类氧化反应形成醛类：类氧化反应形成醛类： RCH2-NH2 RCHO + NH3 + H2OO二、还原反应二、还原反应 催化还原反应的酶类主要存在于肝、肾和肺的微粒催化还原反应的酶类主要存在于肝、肾和肺的微粒催化还原反应的酶类主要存在于肝、肾和肺的微粒催化还原反应的酶类主要存在于肝、肾和肺的微粒体和胞液中，体内还存在非酶促还原反应。此外，体和胞液中，体内还存在非酶促还原反应。此外，体和胞液中，体内还存在非酶促还原反应。此外，体和胞液中，体内还存在非酶促还原反应

142、。此外，肠道菌丛中某些还原菌也含有还原酶。由于肠道肠道菌丛中某些还原菌也含有还原酶。由于肠道肠道菌丛中某些还原菌也含有还原酶。由于肠道肠道菌丛中某些还原菌也含有还原酶。由于肠道属于厌氧环境，加之有利于还原反应的化学物可属于厌氧环境，加之有利于还原反应的化学物可属于厌氧环境，加之有利于还原反应的化学物可属于厌氧环境，加之有利于还原反应的化学物可经口或胆汁进入肠道，进行还原反应的可能性较经口或胆汁进入肠道，进行还原反应的可能性较经口或胆汁进入肠道，进行还原反应的可能性较经口或胆汁进入肠道，进行还原反应的可能性较大；然而，按个机体处于富氧状态下，不利于进大；然而，按个机体处于富氧状态下，不利于进大；

143、然而，按个机体处于富氧状态下，不利于进大；然而，按个机体处于富氧状态下，不利于进行还原反应。因此，行还原反应。因此，行还原反应。因此，行还原反应。因此，肠道菌丛还原酶催化的还原肠道菌丛还原酶催化的还原肠道菌丛还原酶催化的还原肠道菌丛还原酶催化的还原反应所占的比重可能超过肺、肾等组织器官内还反应所占的比重可能超过肺、肾等组织器官内还反应所占的比重可能超过肺、肾等组织器官内还反应所占的比重可能超过肺、肾等组织器官内还原反应的总和。原反应的总和。原反应的总和。原反应的总和。 （一）羰基还原反应（一）羰基还原反应 主要有醛类和酮类可分别还原成伯主要有醛类和酮类可分别还原成伯醇和仲醇。醇和仲醇。 （二）

144、含氮基团还原反应（二）含氮基团还原反应 主要包括硝基还原、偶氮还原及主要包括硝基还原、偶氮还原及N-氧化氧化物还原。如：物还原。如： （三）含硫基团还原反应（三）含硫基团还原反应 二硫化物、亚砜化合物等可在体内被还原。二硫化物、亚砜化合物等可在体内被还原。如，杀虫剂三硫磷如，杀虫剂三硫磷(carbophenothion)可被可被氧化形成三硫磷亚砜，在一定条件下可被氧化形成三硫磷亚砜，在一定条件下可被还原成三硫磷。还原成三硫磷。 （四）含卤素基团还原反应（四）含卤素基团还原反应 在此类反应中，与碳原子结合的卤素被一氢在此类反应中，与碳原子结合的卤素被一氢原子所取代。例如，吸入麻醉药氟烷或三原子所

145、取代。例如，吸入麻醉药氟烷或三氟溴氯乙烷氟溴氯乙烷(halothane)，在还原反应中，在还原反应中，分子中的澳素被氢原子取代生成分子中的澳素被氢原子取代生成1,1,1-三氟三氟-2-氯乙基自由基，后者可从细胞膜磷脂截取氯乙基自由基，后者可从细胞膜磷脂截取氢原子，形成氢原子，形成1,1,1-三氟三氟-2-氯乙烷，从而引氯乙烷，从而引起肝细胞膜磷脂脂质过氧化，破坏肝细胞起肝细胞膜磷脂脂质过氧化，破坏肝细胞膜结构。膜结构。 （五）无机化合物还原（五）无机化合物还原 典型的例子如五价砷化合物可在体内还典型的例子如五价砷化合物可在体内还原为毒性作用更强的三价砷化合物。原为毒性作用更强的三价砷化合物。

146、三、水解反应三、水解反应 水解反应是在水解酶的催化下，化学物与水解反应是在水解酶的催化下，化学物与水发生化学反应而引起化学物分解的反应。水发生化学反应而引起化学物分解的反应。许多外源化学物，例如酯类、酰胺类等极许多外源化学物，例如酯类、酰胺类等极易水解。血浆、肝、肾、肠、肌肉和神经易水解。血浆、肝、肾、肠、肌肉和神经组织中均含有许多水解酶。组织中均含有许多水解酶。根据化学物的结构和反应机理，可将水解根据化学物的结构和反应机理，可将水解反应分为不同的类型。反应分为不同的类型。 （一）酯类水解反应（一）酯类水解反应 水解反应是许多有机磷杀虫剂在体内的主水解反应是许多有机磷杀虫剂在体内的主要代谢方式

147、，例如，敌敌畏、对硫磷要代谢方式，例如，敌敌畏、对硫磷(或对或对氧磷氧磷)及马拉硫磷等水解后毒性降低和消失。及马拉硫磷等水解后毒性降低和消失。有些昆虫对马拉硫磷有抗药性，是由于体有些昆虫对马拉硫磷有抗药性，是由于体内羧酸酯酶活力较高，极易使马拉硫磷失内羧酸酯酶活力较高，极易使马拉硫磷失活之故。此外，拟除虫菊酯类杀虫剂也通活之故。此外，拟除虫菊酯类杀虫剂也通过水解反应降解而解毒。过水解反应降解而解毒。 （二）酰胺类水解反应（二）酰胺类水解反应 杀虫剂乐果可通过此类水解反应降解和解毒。杀虫剂乐果可通过此类水解反应降解和解毒。 （三）水解脱卤反应（三）水解脱卤反应 DDT在生物转化过程中形成在生物转

148、化过程中形成DDE是典型的是典型的水解脱卤反应。水解脱卤反应。DDT-脱氯化氢酶可催化脱氯化氢酶可催化DDT和和DDD转化为转化为DDE。DDE的毒性远较的毒性远较DDT为低，且为低，且DDE可继续转化为易于排泄可继续转化为易于排泄的代谢物。的代谢物。 昆虫特别是家蝇和蚊类，体内昆虫特别是家蝇和蚊类，体内DDT-脱氯化脱氯化氢酶活性较高，故对氢酶活性较高，故对DDT的耐药性很高。的耐药性很高。如将如将DDT与能抑制该酶活性的杀螨醇联合与能抑制该酶活性的杀螨醇联合使用，则使用，则DDT不易转化为不易转化为DDE，昆虫对，昆虫对DDT的耐药性因而降低或消失。的耐药性因而降低或消失。 （四）环氧化物

149、的水化反应（四）环氧化物的水化反应 含有不饱和的双键或三键化合物在相应的酶和催含有不饱和的双键或三键化合物在相应的酶和催含有不饱和的双键或三键化合物在相应的酶和催含有不饱和的双键或三键化合物在相应的酶和催化剂作用下，与水分子化合的反应称为化剂作用下，与水分子化合的反应称为化剂作用下，与水分子化合的反应称为化剂作用下，与水分子化合的反应称为水化反应，水化反应，水化反应，水化反应，又称水合反应又称水合反应又称水合反应又称水合反应。最简单的水化反应是乙烯与水结。最简单的水化反应是乙烯与水结。最简单的水化反应是乙烯与水结。最简单的水化反应是乙烯与水结合形成乙醇的反应。合形成乙醇的反应。合形成乙醇的反应

150、。合形成乙醇的反应。 芳烃类和脂肪族烃类化合物经氧化作用形成的环芳烃类和脂肪族烃类化合物经氧化作用形成的环芳烃类和脂肪族烃类化合物经氧化作用形成的环芳烃类和脂肪族烃类化合物经氧化作用形成的环氧化物，在环氧化物水化酶的催化下通过水化反氧化物，在环氧化物水化酶的催化下通过水化反氧化物，在环氧化物水化酶的催化下通过水化反氧化物，在环氧化物水化酶的催化下通过水化反应可形成相应的二氢二醇化合物。二氢二醇类化应可形成相应的二氢二醇化合物。二氢二醇类化应可形成相应的二氢二醇化合物。二氢二醇类化应可形成相应的二氢二醇化合物。二氢二醇类化合物并不具有致癌性。合物并不具有致癌性。合物并不具有致癌性。合物并不具有致

151、癌性。 四、结合反应四、结合反应 结合反应是进入体内的外源化学物在代谢结合反应是进入体内的外源化学物在代谢过程中与某些其他内源性化学物或基团发过程中与某些其他内源性化学物或基团发生的生物合成反应。外源化学物经第一相生的生物合成反应。外源化学物经第一相反应后已具有羟基、羧基、氨基、环氧基反应后已具有羟基、羧基、氨基、环氧基等极性基团，极易与具有极性基团的内源等极性基团，极易与具有极性基团的内源性化学物发生结合反应。性化学物发生结合反应。 外源化学物可直接发生结合反应，也可经第外源化学物可直接发生结合反应，也可经第一相反应后再发生结合反应一相反应后再发生结合反应(第二相反应第二相反应)。大多数外源

152、化学物及其代谢产物均需经过结大多数外源化学物及其代谢产物均需经过结合反应，再排出体外。合反应，再排出体外。经过第二相反应，外源化学物的理化性质和经过第二相反应，外源化学物的理化性质和生物活性发生了进一步变化，使一些外源化生物活性发生了进一步变化，使一些外源化学物毒性减弱或丧失，另一些化学物毒性增学物毒性减弱或丧失，另一些化学物毒性增强或代谢活化。特别表现在极性的增强和水强或代谢活化。特别表现在极性的增强和水溶性的增高，从而易于从体内排泄，原有的溶性的增高，从而易于从体内排泄，原有的生物活性或毒性也进一步减弱或消失。生物活性或毒性也进一步减弱或消失。在结合反应中需要有相应的转移酶和辅酶在结合反应

153、中需要有相应的转移酶和辅酶参加，并消耗代谢能量。外源化学物和作参加，并消耗代谢能量。外源化学物和作为结合剂的内源化学物均需要活化，由为结合剂的内源化学物均需要活化，由ATP提供能量。提供能量。参加结合反应的内源化学物或基团是体内参加结合反应的内源化学物或基团是体内正常代谢过程中的产物，直接由体外输入正常代谢过程中的产物，直接由体外输入者不能进行。者不能进行。结合反应主要发生在肝脏、其次是肾脏。结合反应主要发生在肝脏、其次是肾脏。肺、肠、脾、脑中也可进行。肺、肠、脾、脑中也可进行。（一）葡萄糖醛酸结合（一）葡萄糖醛酸结合 葡萄糖醛酸结合在结合反应中占有最重要葡萄糖醛酸结合在结合反应中占有最重要的

154、地位。在许多外源化学物如醇类、酚类、的地位。在许多外源化学物如醇类、酚类、羧酸类、硫醇类和胺类等均可进行。几乎羧酸类、硫醇类和胺类等均可进行。几乎所有哺乳动物、大多数脊椎动物体内均可所有哺乳动物、大多数脊椎动物体内均可发生此类结合反应。发生此类结合反应。 （二）硫酸结合（二）硫酸结合 外源化学物及其代谢物中的醇类、酚类或胺类化外源化学物及其代谢物中的醇类、酚类或胺类化外源化学物及其代谢物中的醇类、酚类或胺类化外源化学物及其代谢物中的醇类、酚类或胺类化合物可与硫酸结合形成硫酸酯。合物可与硫酸结合形成硫酸酯。合物可与硫酸结合形成硫酸酯。合物可与硫酸结合形成硫酸酯。内源性硫酸来自含硫氨基酸的代谢产物

155、，但必须内源性硫酸来自含硫氨基酸的代谢产物，但必须内源性硫酸来自含硫氨基酸的代谢产物，但必须内源性硫酸来自含硫氨基酸的代谢产物，但必须先经三磷酸腺苷先经三磷酸腺苷先经三磷酸腺苷先经三磷酸腺苷(ATP)(ATP)活化。活化。活化。活化。苯酚与硫酸结合较为常见。苯酚与硫酸结合较为常见。苯酚与硫酸结合较为常见。苯酚与硫酸结合较为常见。 硫酸结合反应多在肝、肾、胃肠等组织中进行。硫酸结合反应多在肝、肾、胃肠等组织中进行。硫酸结合反应多在肝、肾、胃肠等组织中进行。硫酸结合反应多在肝、肾、胃肠等组织中进行。由于体内硫酸来源有限，不能充分提供，故较葡由于体内硫酸来源有限，不能充分提供，故较葡由于体内硫酸来源

156、有限，不能充分提供，故较葡由于体内硫酸来源有限，不能充分提供，故较葡萄糖醛酸结合反应为少。萄糖醛酸结合反应为少。萄糖醛酸结合反应为少。萄糖醛酸结合反应为少。 （三）谷胱苷肽结合（三）谷胱苷肽结合 在谷胱甘肽在谷胱甘肽-S-转移酶的催化下，环氧化物转移酶的催化下，环氧化物卤代芳香烃、未饱和脂肪烃类及有毒金属卤代芳香烃、未饱和脂肪烃类及有毒金属等能与谷胱甘肽等能与谷胱甘肽(GSH)结合而解毒，且产生结合而解毒，且产生谷胱苷肽结合物。谷胱甘肽谷胱苷肽结合物。谷胱甘肽-S-转移酶主要转移酶主要存在于肝、肾细胞的微粒体和胞液中。存在于肝、肾细胞的微粒体和胞液中。 许多致癌物和肝脏毒物在生物转化中可形许多

157、致癌物和肝脏毒物在生物转化中可形成对细胞毒性较强的环氧化物，如溴化苯成对细胞毒性较强的环氧化物，如溴化苯经环氧化反应生成的环氧溴化苯是强肝脏经环氧化反应生成的环氧溴化苯是强肝脏毒物，可引起肝脏坏死，如与毒物，可引起肝脏坏死，如与GSH结合可结合可解毒并易于排出体外。因此，解毒并易于排出体外。因此，GSH与环氧与环氧化物的结合反应非常重要。然而，化物的结合反应非常重要。然而，GSH在在体内的含量有一定限度，如短时间内形成体内的含量有一定限度，如短时间内形成大量环氧化物，可出现大量环氧化物，可出现GSH耗竭，引起严耗竭，引起严重损害。重损害。 溴苯溴苯 环氧溴苯环氧溴苯 溴化苯谷胱苷肽结合物溴化苯

158、谷胱苷肽结合物（四）乙酰结合（四）乙酰结合 在在在在N-N-乙酰转移酶的催化下，芳香伯胺、肼、酰肼、乙酰转移酶的催化下，芳香伯胺、肼、酰肼、乙酰转移酶的催化下，芳香伯胺、肼、酰肼、乙酰转移酶的催化下，芳香伯胺、肼、酰肼、磺胺类和一些脂肪胺类化学物可与乙酰辅酶磺胺类和一些脂肪胺类化学物可与乙酰辅酶磺胺类和一些脂肪胺类化学物可与乙酰辅酶磺胺类和一些脂肪胺类化学物可与乙酰辅酶A A作作作作用生成乙酰衍生物。用生成乙酰衍生物。用生成乙酰衍生物。用生成乙酰衍生物。 （五）氨基酸结合（五）氨基酸结合 含有羧基含有羧基(-COOH)的外源化学物如有机酸的外源化学物如有机酸可与氨基酸结合，反应的本质是肽式结合

159、，可与氨基酸结合，反应的本质是肽式结合，以甘氨酸多见。如苯甲酸可与甘氨酸结合以甘氨酸多见。如苯甲酸可与甘氨酸结合形成马尿酸而排出休外；氢氰酸可与半胱形成马尿酸而排出休外；氢氰酸可与半胱氨酸结合而解毒，并随唾液和尿液排出体氨酸结合而解毒，并随唾液和尿液排出体外。外。 C6H5COOH+NH2CH2COOH C6H5CONHCH2COOH+H2O 苯甲酸苯甲酸 甘氨酸甘氨酸 马尿酸马尿酸亚氨噻唑烷亚氨噻唑烷-4-羧酸羧酸（六）甲基结合（六）甲基结合 各种酚类、硫醇类、胺类及氮杂环化合物各种酚类、硫醇类、胺类及氮杂环化合物各种酚类、硫醇类、胺类及氮杂环化合物各种酚类、硫醇类、胺类及氮杂环化合物( (

160、如吡啶、如吡啶、如吡啶、如吡啶、喹啉、异吡唑等喹啉、异吡唑等喹啉、异吡唑等喹啉、异吡唑等) )在体内可与甲基结合，也称甲基在体内可与甲基结合，也称甲基在体内可与甲基结合，也称甲基在体内可与甲基结合，也称甲基化。化。化。化。 甲基化一般是一种解毒反应，是体内生物胺失活甲基化一般是一种解毒反应，是体内生物胺失活甲基化一般是一种解毒反应，是体内生物胺失活甲基化一般是一种解毒反应，是体内生物胺失活的主要方式。但是，除叔胺外，甲基化产物的水的主要方式。但是，除叔胺外，甲基化产物的水的主要方式。但是，除叔胺外，甲基化产物的水的主要方式。但是，除叔胺外，甲基化产物的水溶性均比母体化合物低。溶性均比母体化合物

161、低。溶性均比母体化合物低。溶性均比母体化合物低。 金属元素的生物甲基化普遍存在，尤其在微生物金属元素的生物甲基化普遍存在，尤其在微生物金属元素的生物甲基化普遍存在，尤其在微生物金属元素的生物甲基化普遍存在，尤其在微生物研究较多。如汞、铅、锡、铂、铊和金，以及类研究较多。如汞、铅、锡、铂、铊和金，以及类研究较多。如汞、铅、锡、铂、铊和金，以及类研究较多。如汞、铅、锡、铂、铊和金，以及类金属如砷、硒、碲和硫等，都能在体内发生甲基金属如砷、硒、碲和硫等，都能在体内发生甲基金属如砷、硒、碲和硫等，都能在体内发生甲基金属如砷、硒、碲和硫等，都能在体内发生甲基化。化。化。化。 2.3.3影响生物转化的因素

162、影响生物转化的因素多种因素可影响外源化学物的生物转化过程，其多种因素可影响外源化学物的生物转化过程，其多种因素可影响外源化学物的生物转化过程，其多种因素可影响外源化学物的生物转化过程，其实质是在于这些因素能对催化生物转化过程的各实质是在于这些因素能对催化生物转化过程的各实质是在于这些因素能对催化生物转化过程的各实质是在于这些因素能对催化生物转化过程的各种酶类的功能和活力产生影响，使外源化学物生种酶类的功能和活力产生影响，使外源化学物生种酶类的功能和活力产生影响，使外源化学物生种酶类的功能和活力产生影响，使外源化学物生物转化的途径和速度发生变化，导致其对机体的物转化的途径和速度发生变化，导致其对

163、机体的物转化的途径和速度发生变化，导致其对机体的物转化的途径和速度发生变化，导致其对机体的生物学作用和机体对该化学物的反应等发生改变。生物学作用和机体对该化学物的反应等发生改变。生物学作用和机体对该化学物的反应等发生改变。生物学作用和机体对该化学物的反应等发生改变。因此，研究代谢酶的变化似是研究各种因素对生因此，研究代谢酶的变化似是研究各种因素对生因此，研究代谢酶的变化似是研究各种因素对生因此，研究代谢酶的变化似是研究各种因素对生物转化影响的关键所在。物转化影响的关键所在。物转化影响的关键所在。物转化影响的关键所在。 主要影响因素主要影响因素一、一、物种差异和个体差异物种差异和个体差异 二、二

164、、饮食与营养状况饮食与营养状况 三、三、年龄、性别等生理因素年龄、性别等生理因素 四、四、代谢饱和状态代谢饱和状态 五、代五、代谢酶的抑制和诱导谢酶的抑制和诱导 一、物种差异和个体差异一、物种差异和个体差异 （一）（一）物种差异物种差异 （二）（二）个体差异个体差异 （一）物种差异（一）物种差异 物物种种之之间间的的差差异异主主要要是是由由各各自自的的遗遗传传因因素素决决定定的的，从从研研究究代代谢谢酶酶的的角角度度出出发发，主主要要表表现现在在两两方方面面。 （1）代谢酶的种类不同，即生物转）代谢酶的种类不同，即生物转化催化酶的有无化催化酶的有无同一外源化学物在不同种动物体内的代谢同一外源化

165、学物在不同种动物体内的代谢情况可完全不同。情况可完全不同。例如，大鼠、小鼠和狗的体内具例如，大鼠、小鼠和狗的体内具例如，大鼠、小鼠和狗的体内具例如，大鼠、小鼠和狗的体内具有有有有N-N-羟化酶和磺基转移酶，故可将羟化酶和磺基转移酶，故可将羟化酶和磺基转移酶，故可将羟化酶和磺基转移酶，故可将N-2-N-2-乙酰氨基芴乙酰氨基芴乙酰氨基芴乙酰氨基芴(AAF)(AAF)羟化并与硫酸结合生成具强烈致癌作用的硫酸酯；而豚鼠羟化并与硫酸结合生成具强烈致癌作用的硫酸酯；而豚鼠羟化并与硫酸结合生成具强烈致癌作用的硫酸酯；而豚鼠羟化并与硫酸结合生成具强烈致癌作用的硫酸酯；而豚鼠体内缺乏体内缺乏体内缺乏体内缺乏N

166、-N-羟化酶，因此不能将羟化酶，因此不能将羟化酶，因此不能将羟化酶，因此不能将AAFAAF转化为硫酸酯，也就转化为硫酸酯，也就转化为硫酸酯，也就转化为硫酸酯，也就无致癌作用或致癌作用很弱；还有些动物肝中缺乏磺基转无致癌作用或致癌作用很弱；还有些动物肝中缺乏磺基转无致癌作用或致癌作用很弱；还有些动物肝中缺乏磺基转无致癌作用或致癌作用很弱；还有些动物肝中缺乏磺基转移酶，也不能将移酶，也不能将移酶，也不能将移酶，也不能将AAFAAF转化为硫酸酯，因此也不致癌。转化为硫酸酯，因此也不致癌。转化为硫酸酯，因此也不致癌。转化为硫酸酯，因此也不致癌。 （2）代谢酶的活力不同）代谢酶的活力不同虽然不同物种均具

167、有催化某种生物转化反应的酶虽然不同物种均具有催化某种生物转化反应的酶虽然不同物种均具有催化某种生物转化反应的酶虽然不同物种均具有催化某种生物转化反应的酶类，但其活力不同，将影响外源化学物进行该反类，但其活力不同，将影响外源化学物进行该反类，但其活力不同，将影响外源化学物进行该反类，但其活力不同，将影响外源化学物进行该反应的速度，使同一外源化学物在不同种类动物的应的速度，使同一外源化学物在不同种类动物的应的速度，使同一外源化学物在不同种类动物的应的速度，使同一外源化学物在不同种类动物的半减期不同，毒性作用程度不同。半减期不同，毒性作用程度不同。半减期不同，毒性作用程度不同。半减期不同，毒性作用程

168、度不同。例如，苯胺在小例如，苯胺在小例如，苯胺在小例如，苯胺在小鼠体内的生物半减期为鼠体内的生物半减期为鼠体内的生物半减期为鼠体内的生物半减期为35min35min，狗为，狗为，狗为，狗为167min167min；安替比林在；安替比林在；安替比林在；安替比林在大鼠体内的生物半减期为大鼠体内的生物半减期为大鼠体内的生物半减期为大鼠体内的生物半减期为140min140min，人为，人为，人为，人为600min600min。又如，。又如，。又如，。又如，研究发现不同种类动物肝中磺基转移酶活力不同，研究发现不同种类动物肝中磺基转移酶活力不同，研究发现不同种类动物肝中磺基转移酶活力不同，研究发现不同种类

169、动物肝中磺基转移酶活力不同，AAFAAF对对对对动物致癌作用的强弱与该酶的活力呈一定的平行关系。动物致癌作用的强弱与该酶的活力呈一定的平行关系。动物致癌作用的强弱与该酶的活力呈一定的平行关系。动物致癌作用的强弱与该酶的活力呈一定的平行关系。 （二）个体差异（二）个体差异 外源化学物在生物转化上的个体差异主要是由于外源化学物在生物转化上的个体差异主要是由于外源化学物在生物转化上的个体差异主要是由于外源化学物在生物转化上的个体差异主要是由于某些参与代谢的酶类在各个体中的活力不同，而某些参与代谢的酶类在各个体中的活力不同，而某些参与代谢的酶类在各个体中的活力不同，而某些参与代谢的酶类在各个体中的活力

170、不同，而不是某种酶类的有或无。不是某种酶类的有或无。不是某种酶类的有或无。不是某种酶类的有或无。例如，芳烃羟化酶例如，芳烃羟化酶例如，芳烃羟化酶例如，芳烃羟化酶(aryihydrocarbon hydroxylase(aryihydrocarbon hydroxylase，AHH)AHH)可使芳香烃类化合可使芳香烃类化合可使芳香烃类化合可使芳香烃类化合物羟化，并产生致癌活性，其活力在个体之间存在明显的物羟化，并产生致癌活性，其活力在个体之间存在明显的物羟化，并产生致癌活性，其活力在个体之间存在明显的物羟化，并产生致癌活性，其活力在个体之间存在明显的差异。在吸烟量相同的情况下，差异。在吸烟量相同

171、的情况下，差异。在吸烟量相同的情况下，差异。在吸烟量相同的情况下，AHHAHH活力较高的人，患肝活力较高的人，患肝活力较高的人，患肝活力较高的人，患肝癌的危险度比活力低的人高癌的危险度比活力低的人高癌的危险度比活力低的人高癌的危险度比活力低的人高3636倍；倍；倍；倍；AHHAHH活力中等的人，患活力中等的人，患活力中等的人，患活力中等的人，患肝癌的危险度比活力低者高肝癌的危险度比活力低者高肝癌的危险度比活力低者高肝癌的危险度比活力低者高1616倍。又如，在倍。又如，在倍。又如，在倍。又如，在16-a-16-a-羟化酶的羟化酶的羟化酶的羟化酶的催化下，致癌的雌酮和雌二醇可羟化为不致癌的雌三醇。

172、催化下，致癌的雌酮和雌二醇可羟化为不致癌的雌三醇。催化下，致癌的雌酮和雌二醇可羟化为不致癌的雌三醇。催化下，致癌的雌酮和雌二醇可羟化为不致癌的雌三醇。 二、饮食与营养状况二、饮食与营养状况（一）蛋白质（一）蛋白质（二）不饱和脂肪酸（二）不饱和脂肪酸（三）维生素（三）维生素（四）无机盐（四）无机盐（一）蛋白质蛋白质营养缺乏时，微粒体酶系的一些酶蛋白质营养缺乏时，微粒体酶系的一些酶活力降低反应减弱，某些外源化学物葡萄活力降低反应减弱，某些外源化学物葡萄糖醛酸结合反应也降低，其结果是使生物糖醛酸结合反应也降低，其结果是使生物转化速度降低。转化速度降低。因此，对经生物转化可达到解毒或降低毒因此，对经生

173、物转化可达到解毒或降低毒性作用的大多数外源化学物，蛋白质营养性作用的大多数外源化学物，蛋白质营养较差时，这些化学物转化速度减慢，对机较差时，这些化学物转化速度减慢，对机体的毒性增强，体的毒性增强，例如，六六六、例如，六六六、例如，六六六、例如，六六六、DDTDDT、马拉硫磷、马拉硫磷、马拉硫磷、马拉硫磷、黄曲霉素等；然而，对那些本身不具毒性，只有生物转化黄曲霉素等；然而，对那些本身不具毒性，只有生物转化黄曲霉素等；然而，对那些本身不具毒性，只有生物转化黄曲霉素等；然而，对那些本身不具毒性，只有生物转化以后才具毒性的外源化学物而言，蛋白质缺乏时，某些催以后才具毒性的外源化学物而言，蛋白质缺乏时，

174、某些催以后才具毒性的外源化学物而言，蛋白质缺乏时，某些催以后才具毒性的外源化学物而言，蛋白质缺乏时，某些催化酶活力下降，毒性反而减弱。化酶活力下降，毒性反而减弱。化酶活力下降，毒性反而减弱。化酶活力下降，毒性反而减弱。 （二）不饱和脂肪酸（二）不饱和脂肪酸膳食中多不饱和脂肪酸不足或过多，膳食中多不饱和脂肪酸不足或过多，均可引起肝细胞色素均可引起肝细胞色素P450单加氧酶活单加氧酶活力下降。从而影响有关外源化学物的力下降。从而影响有关外源化学物的氧化反应的速度。氧化反应的速度。 （三）维生素（三）维生素维生素与酶活性的关系比较复杂，对生物维生素与酶活性的关系比较复杂，对生物转化影响的机理尚待深入

175、研究。总的来说，转化影响的机理尚待深入研究。总的来说，维生素缺乏，使生物转化速度减慢，但具维生素缺乏，使生物转化速度减慢，但具体情况有所不同。体情况有所不同。如，维生素如，维生素如，维生素如，维生素A A、E E、C C缺乏，可引起细胞色素缺乏，可引起细胞色素缺乏，可引起细胞色素缺乏，可引起细胞色素P450P450单加氧酶活力下降；单加氧酶活力下降；单加氧酶活力下降；单加氧酶活力下降；维生素维生素维生素维生素C C缺乏时苯胺的羟化反应减弱；核黄素缺乏时，缺乏时苯胺的羟化反应减弱；核黄素缺乏时，缺乏时苯胺的羟化反应减弱；核黄素缺乏时，缺乏时苯胺的羟化反应减弱；核黄素缺乏时，NADPH-NADPH

176、-细胞细胞细胞细胞色素色素色素色素P450P450还原酶活力下降，也可使偶氮类化合物还原酶活力降低，使还原酶活力下降，也可使偶氮类化合物还原酶活力降低，使还原酶活力下降，也可使偶氮类化合物还原酶活力降低，使还原酶活力下降，也可使偶氮类化合物还原酶活力降低，使致癌物奶油黄的致癌作用增强；然而，硫胺素缺乏时，细胞色素致癌物奶油黄的致癌作用增强；然而，硫胺素缺乏时，细胞色素致癌物奶油黄的致癌作用增强；然而，硫胺素缺乏时，细胞色素致癌物奶油黄的致癌作用增强；然而，硫胺素缺乏时，细胞色素P450P450单加氧酶活力反而增强；核黄素缺乏时，有些羟化酶活力也可增强。单加氧酶活力反而增强；核黄素缺乏时，有些羟

177、化酶活力也可增强。单加氧酶活力反而增强；核黄素缺乏时，有些羟化酶活力也可增强。单加氧酶活力反而增强；核黄素缺乏时，有些羟化酶活力也可增强。（四）无机盐（四）无机盐膳食中无机盐营养成分的缺乏，如钙、膳食中无机盐营养成分的缺乏，如钙、镁、铜、锌、铁等的缺乏均可影响细镁、铜、锌、铁等的缺乏均可影响细胞色素单加氧酶的活力。胞色素单加氧酶的活力。 三、年龄、性别等生理因素三、年龄、性别等生理因素 （一）年龄（一）年龄 （二）性别（二）性别 （三）激素（三）激素 （四）昼夜节律（四）昼夜节律 （一）年龄（一）年龄 随着年龄的增长，某些代谢酶的活力也在随着年龄的增长，某些代谢酶的活力也在变化，体内生物转化的

178、能力也随之改变。变化，体内生物转化的能力也随之改变。初生及未成年机体微粒体酶功能尚未完全初生及未成年机体微粒体酶功能尚未完全发育成熟，成年后达到高峰，然后开始逐发育成熟，成年后达到高峰，然后开始逐渐下降，进入老年又较为减弱，故生物转渐下降，进入老年又较为减弱，故生物转化功能在初生、未成年和老年均较成年为化功能在初生、未成年和老年均较成年为低。低。例如，大鼠出生后例如，大鼠出生后例如，大鼠出生后例如，大鼠出生后3030天，肝微粒体混合功能氧化酶天，肝微粒体混合功能氧化酶天，肝微粒体混合功能氧化酶天，肝微粒体混合功能氧化酶才达到成年水平，才达到成年水平，才达到成年水平，才达到成年水平，250250

179、天后又开始下降。天后又开始下降。天后又开始下降。天后又开始下降。（二）性别（二）性别 雌、雄两性哺乳动物对外源化学物的生物雌、雄两性哺乳动物对外源化学物的生物转化存在着的性别差异，主要是由性激素转化存在着的性别差异，主要是由性激素决定的，故从性发育成熟的青春期开始出决定的，故从性发育成熟的青春期开始出现性别差异，并持续整个成年期，直到进现性别差异，并持续整个成年期，直到进入老年之前。入老年之前。 大多数情况下雄性动物在代谢转化能力和大多数情况下雄性动物在代谢转化能力和代谢酶活力上均高于雌性，故一般外源化代谢酶活力上均高于雌性，故一般外源化学物对雄性毒性作用较低，对雌性较高。学物对雄性毒性作用较

180、低，对雌性较高。但也有少数化学物的情况与此相反。但也有少数化学物的情况与此相反。 一般来说，经代谢转化后毒性降低或消失一般来说，经代谢转化后毒性降低或消失的外源化学物对雌性动物的毒性作用较雄的外源化学物对雌性动物的毒性作用较雄性高；反之，转化后毒性增高的外源化学性高；反之，转化后毒性增高的外源化学物对雄性的毒性作用较高。物对雄性的毒性作用较高。 研究表明，环己巴比妥、对硫磷、甲胺磷、研究表明，环己巴比妥、对硫磷、甲胺磷、苯硫磷、乐果、敌敌畏、敌百虫等杀虫剂苯硫磷、乐果、敌敌畏、敌百虫等杀虫剂及中枢兴奋药马钱子碱和抗凝血药苄丙酮及中枢兴奋药马钱子碱和抗凝血药苄丙酮香豆素对雌性的毒性作用大于雄性。

181、有机香豆素对雌性的毒性作用大于雄性。有机磷杀虫剂马拉硫磷、有机氯杀虫剂艾氏剂、磷杀虫剂马拉硫磷、有机氯杀虫剂艾氏剂、子宫兴奋药麦角生物碱、洋地黄毒甙以及子宫兴奋药麦角生物碱、洋地黄毒甙以及烟碱等的毒性作用在雄性较雌性高。烟碱等的毒性作用在雄性较雌性高。 （三）激素（三）激素 激素对外源化学物的生物转化有明显影响，激素对外源化学物的生物转化有明显影响，雌雄个体在生物转化上的差异主要是由雌、雌雄个体在生物转化上的差异主要是由雌、雄激素所决定。雄激素所决定。 性激素对生物转化的影响，还表现在妊娠性激素对生物转化的影响，还表现在妊娠可使肝微粒休单加氧酶、甲基转移酶、单可使肝微粒休单加氧酶、甲基转移酶、

182、单胺氧化酶等活力降低。胺氧化酶等活力降低。 如妊娠大鼠直到妊娠如妊娠大鼠直到妊娠如妊娠大鼠直到妊娠如妊娠大鼠直到妊娠19-2019-20天，葡萄糖醛酸基转移酶和某些羟化酶活力天，葡萄糖醛酸基转移酶和某些羟化酶活力天，葡萄糖醛酸基转移酶和某些羟化酶活力天，葡萄糖醛酸基转移酶和某些羟化酶活力显著降低，孕酮和孕二醇的浓度增高对葡萄糖醛酸基转移酶有抑制作显著降低，孕酮和孕二醇的浓度增高对葡萄糖醛酸基转移酶有抑制作显著降低，孕酮和孕二醇的浓度增高对葡萄糖醛酸基转移酶有抑制作显著降低，孕酮和孕二醇的浓度增高对葡萄糖醛酸基转移酶有抑制作用；妊娠豚鼠的硫酸结合反应减弱；孕妇对镇痛药哌替啶用；妊娠豚鼠的硫酸结合

183、反应减弱；孕妇对镇痛药哌替啶用；妊娠豚鼠的硫酸结合反应减弱；孕妇对镇痛药哌替啶用；妊娠豚鼠的硫酸结合反应减弱；孕妇对镇痛药哌替啶( (度冷丁度冷丁度冷丁度冷丁) )、安定药丙嗪的代谢转化减慢。安定药丙嗪的代谢转化减慢。安定药丙嗪的代谢转化减慢。安定药丙嗪的代谢转化减慢。 （四）昼夜节律（四）昼夜节律 机体在每日不同时间的生物转化能力有高低机体在每日不同时间的生物转化能力有高低差异，一般认为这与内分泌功能的昼夜节差异，一般认为这与内分泌功能的昼夜节律有关。律有关。例如，大鼠在一日的黑暗阶段外源化学例如，大鼠在一日的黑暗阶段外源化学例如，大鼠在一日的黑暗阶段外源化学例如，大鼠在一日的黑暗阶段外源化

184、学物的生物转化速度较高，在照明阶段则逐渐下降。物的生物转化速度较高，在照明阶段则逐渐下降。物的生物转化速度较高，在照明阶段则逐渐下降。物的生物转化速度较高，在照明阶段则逐渐下降。细胞色素细胞色素细胞色素细胞色素P450P450单加氧酶活力也呈现昼夜差异。如单加氧酶活力也呈现昼夜差异。如单加氧酶活力也呈现昼夜差异。如单加氧酶活力也呈现昼夜差异。如以每日以每日以每日以每日1212小时黑暗和小时黑暗和小时黑暗和小时黑暗和1212小时照明条件下饲养动物，小时照明条件下饲养动物，小时照明条件下饲养动物，小时照明条件下饲养动物，生物转化的昼夜节律就更加明显。生物转化的昼夜节律就更加明显。生物转化的昼夜节律

185、就更加明显。生物转化的昼夜节律就更加明显。 四、代谢饱和状态四、代谢饱和状态 毒物的浓度或剂量能影响毒物的代谢状况，并因毒物的浓度或剂量能影响毒物的代谢状况，并因毒物的浓度或剂量能影响毒物的代谢状况，并因毒物的浓度或剂量能影响毒物的代谢状况，并因此影响毒物的毒性作用。此影响毒物的毒性作用。此影响毒物的毒性作用。此影响毒物的毒性作用。机体吸收毒物后，随毒物在体内的浓度增高，单机体吸收毒物后，随毒物在体内的浓度增高，单机体吸收毒物后，随毒物在体内的浓度增高，单机体吸收毒物后，随毒物在体内的浓度增高，单位时间内代谢酶对毒物催化代谢形成的产物量也位时间内代谢酶对毒物催化代谢形成的产物量也位时间内代谢酶

186、对毒物催化代谢形成的产物量也位时间内代谢酶对毒物催化代谢形成的产物量也随之增高，但当毒物量达到一定浓度时，其代谢随之增高，但当毒物量达到一定浓度时，其代谢随之增高，但当毒物量达到一定浓度时，其代谢随之增高，但当毒物量达到一定浓度时，其代谢过程中所需的基质可能被耗尽，或者参与代谢的过程中所需的基质可能被耗尽，或者参与代谢的过程中所需的基质可能被耗尽，或者参与代谢的过程中所需的基质可能被耗尽，或者参与代谢的酶的催化能力不能满足其需要，单位时间内的代酶的催化能力不能满足其需要，单位时间内的代酶的催化能力不能满足其需要，单位时间内的代酶的催化能力不能满足其需要，单位时间内的代谢产物量不再随之增高，这种

187、代谢途径被饱和的谢产物量不再随之增高，这种代谢途径被饱和的谢产物量不再随之增高，这种代谢途径被饱和的谢产物量不再随之增高，这种代谢途径被饱和的现象称为代谢饱和现象称为代谢饱和现象称为代谢饱和现象称为代谢饱和(metabolic saturation)(metabolic saturation)。在代谢饱和这种情况下，正常的代谢途径也可能在代谢饱和这种情况下，正常的代谢途径也可能在代谢饱和这种情况下，正常的代谢途径也可能在代谢饱和这种情况下，正常的代谢途径也可能发生改变。发生改变。发生改变。发生改变。如氯乙烯，在接触低剂量时主要经醇如氯乙烯，在接触低剂量时主要经醇如氯乙烯，在接触低剂量时主要经醇

188、如氯乙烯，在接触低剂量时主要经醇脱氢酶作用，先水解为氯乙醇，再形成氯乙醛或脱氢酶作用，先水解为氯乙醇，再形成氯乙醛或脱氢酶作用，先水解为氯乙醇，再形成氯乙醛或脱氢酶作用，先水解为氯乙醇，再形成氯乙醛或氯乙酸；而当氯乙烯浓度过高，超越上述代谢途氯乙酸；而当氯乙烯浓度过高，超越上述代谢途氯乙酸；而当氯乙烯浓度过高，超越上述代谢途氯乙酸；而当氯乙烯浓度过高，超越上述代谢途径的负荷，可在微粒体混合功能氧化酶的催化下径的负荷，可在微粒体混合功能氧化酶的催化下径的负荷，可在微粒体混合功能氧化酶的催化下径的负荷，可在微粒体混合功能氧化酶的催化下形成环氧氯乙烯，再形成氯乙醛。这两种产物均形成环氧氯乙烯，再形成

189、氯乙醛。这两种产物均形成环氧氯乙烯，再形成氯乙醛。这两种产物均形成环氧氯乙烯，再形成氯乙醛。这两种产物均有诱变性和致癌性。有诱变性和致癌性。有诱变性和致癌性。有诱变性和致癌性。又如，溴化苯在体内首先转化成为具有肝脏毒作又如，溴化苯在体内首先转化成为具有肝脏毒作又如，溴化苯在体内首先转化成为具有肝脏毒作又如，溴化苯在体内首先转化成为具有肝脏毒作用的溴化苯环氧化物，当进入体内的溴化苯剂量用的溴化苯环氧化物，当进入体内的溴化苯剂量用的溴化苯环氧化物，当进入体内的溴化苯剂量用的溴化苯环氧化物，当进入体内的溴化苯剂量较小时，约有较小时，约有较小时，约有较小时，约有7575的溴化苯环氧化物可与谷胱甘的溴化

190、苯环氧化物可与谷胱甘的溴化苯环氧化物可与谷胱甘的溴化苯环氧化物可与谷胱甘肽结合，并以溴苯基硫醚氨酸的形式排出；当剂肽结合，并以溴苯基硫醚氨酸的形式排出；当剂肽结合，并以溴苯基硫醚氨酸的形式排出；当剂肽结合，并以溴苯基硫醚氨酸的形式排出；当剂量过大时，因谷胱甘肽贮量有限，甚至出现谷胱量过大时，因谷胱甘肽贮量有限，甚至出现谷胱量过大时，因谷胱甘肽贮量有限，甚至出现谷胱量过大时，因谷胱甘肽贮量有限，甚至出现谷胱甘肽耗竭，使结合反应降低，未经结合的溴苯环甘肽耗竭，使结合反应降低，未经结合的溴苯环甘肽耗竭，使结合反应降低，未经结合的溴苯环甘肽耗竭，使结合反应降低，未经结合的溴苯环氧化物可与氧化物可与氧化

191、物可与氧化物可与DNADNA、RNARNA或蛋白质反应，呈现毒性或蛋白质反应，呈现毒性或蛋白质反应，呈现毒性或蛋白质反应，呈现毒性作用。作用。作用。作用。五、代谢酶的抑制和诱导五、代谢酶的抑制和诱导 一种外源化学物可抑制另一种外源化学物一种外源化学物可抑制另一种外源化学物的生物转化过程。这种抑制有两种类型：的生物转化过程。这种抑制有两种类型：即即特异性抑制作用和竞争性抑制特异性抑制作用和竞争性抑制。有些外源化学物可使某些代谢酶系的活力有些外源化学物可使某些代谢酶系的活力增强或酶的含显增加，这种现象称为增强或酶的含显增加，这种现象称为酶的酶的诱导诱导。 (1)特异性抑制特异性抑制一种外源化学物对

192、某一种酶有特异性抑制一种外源化学物对某一种酶有特异性抑制作用，使该酶催化的生物转化受抑制。作用，使该酶催化的生物转化受抑制。例如，例如，例如，例如，对硫磷的代谢物对氧磷能抑制羧酸酯酶，使该酶对硫磷的代谢物对氧磷能抑制羧酸酯酶，使该酶对硫磷的代谢物对氧磷能抑制羧酸酯酶，使该酶对硫磷的代谢物对氧磷能抑制羧酸酯酶，使该酶催化的马拉硫磷的水解速度减慢，使马拉硫磷的催化的马拉硫磷的水解速度减慢，使马拉硫磷的催化的马拉硫磷的水解速度减慢，使马拉硫磷的催化的马拉硫磷的水解速度减慢，使马拉硫磷的毒性作用增强。毒性作用增强。毒性作用增强。毒性作用增强。(2)竞争性抑制竞争性抑制参与生物转化的酶系统一般对底物的专

193、一参与生物转化的酶系统一般对底物的专一性不高，几种不同的化学物均可为同一酶性不高，几种不同的化学物均可为同一酶系统的底物；当一种外源化学物在体内过系统的底物；当一种外源化学物在体内过多时，可抑制该酶系对另一种化学物生物多时，可抑制该酶系对另一种化学物生物转化的催化作用。转化的催化作用。 （3）诱导）诱导凡具有诱导效应的化学物称为诱导物凡具有诱导效应的化学物称为诱导物(inducer)。诱导的结果将对其它外源化学。诱导的结果将对其它外源化学物的生物转化产生促进作用。由于外源化物的生物转化产生促进作用。由于外源化学物经生物转化后有的毒性降低、有的毒学物经生物转化后有的毒性降低、有的毒性增高，所以对酶诱导的后果应全面分析，性增高，所以对酶诱导的后果应全面分析，不能单纯强调其解毒的一面。不能单纯强调其解毒的一面。 作业：作业：苯及其衍生物（苯、苯酚、氯苯、硝基苯、苯及其衍生物（苯、苯酚、氯苯、硝基苯、多氯联苯等）的生物毒性，毒作用机理；多氯联苯等）的生物毒性，毒作用机理；苯及其衍生物在水环境中的生态行为；苯及其衍生物在水环境中的生态行为；如何防止苯及其衍生物的环境污染；如何防止苯及其衍生物的环境污染；治疗苯及其衍生物中毒病人的常用方法。治疗苯及其衍生物中毒病人的常用方法。谢谢谢谢！