2.1生物转运(课件)《环境毒理学》同步教学（高等教育出版社）

2.1生物转运 ※本章重点： 1. 环境化学物通过生物膜的方式 2. 生物转化的反应类型 ※本章难点： 1. 毒物动力学 2. 生物转化的反应类型 第一节 生物转运 一、生物膜的结构与功能 二、环境化学物通过生物膜的方式 三、吸 收 四、分布与贮存 五、化学物的排泄 返回本章目录 一、生物膜的结构与功能 生物膜 质膜：包围在细胞外的膜 细胞核和各种细胞器外面包围的膜 生物膜的功能： 保持细胞和细胞器内部理化性质的稳定。 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。 传递信息。 生物膜上的酶类（如混合功能氧化酶类等）还对化学物质的生物转化过程起催化作用。 二、环境化学物通过生物膜的方式 （一）被动转运 1．简单扩散 定义：生物膜两侧的化学物分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧（即顺浓度梯度）扩散。 s s s ss s s s ss s s ss s s s ss s s s s s s s s s s 胞外 胞膜 胞内 影响简单扩散的主要因素如下： （1）生物膜两侧化学物的浓度梯度 （2）脂/水分配系数 （3）化学物质的解离度和体液的pH 2．滤过 滤过是环境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，它们是由嵌入脂质双分子层中的蛋白质结构中某些亲水性氨基酸构成。如在膜的两侧存在着流体静压或渗透压差时，水就能携带小分子溶质经亲水性膜孔顺压差而透过生物膜。凡分子直径小于膜孔的化学物，均可随水流透过生物膜。 （二）特殊转运 对于某些非脂溶性的、相对分子质量较大的环境化学物，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。 主动转运 易化扩散 吞噬和胞饮 特殊转运系统 9 1．主动转运 定义：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。 s s s s s s s s s s s s s s s s s s S T S T T T 胞外 胞膜 胞内 主动转运的主要特点是： ①需有载体（或称运转系统）参加。 ②化学物可逆浓度梯度而转运，故需消耗一定的代谢能量，因此代谢抑制剂可阻止此转运过程。 ③载体对转运的化学物有一定选择性，化学物必须具有一定适配的基本结构才能被转运。 2.易化扩散 定义： 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动的过程，称为易化扩散，又称帮助扩散或载体扩散。 特点： 不消耗代谢能量。 具有一定的主动性和选择性，但因只能从高浓度处向低浓度处转运，故又属于扩散性质。 s s s s s s s s s s s s s s s s s s s S T S T T T 胞外 胞膜 胞内 3.吞噬和胞饮 吞噬作用：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，这种转运方式称为吞噬作用。 胞饮作用：液滴异物也可通过此种方式进入细胞，称为吞饮或胞饮作用。 吞噬和胞饮作用可合称为入胞作用，或膜动转运。 三、吸 收 定义：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吸收。 消化道 皮肤 呼吸道 环境化学物 注射 毒理学试验 ①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。 ②胃肠道内容物的种类和数量、排空时间及蠕动状态。 ③环境化学物的溶解度和分散度。 1. 消化道对环境化学物的吸收过程，受很多 因素的影响： 2. 肺泡对气态物质的吸收主要通过简单扩散 的方式，其吸收速度受多种因素的影响： （1）分压差和血/气分配系数。 （2）溶解度和相对分子质量。 （3）肺的通气量和血流量，特别是与两者的比值有关。 3. 表皮吸收的主要方式是简单扩散，影响因素很多： （1）透过角质层的速度与化学物相对分子质量的大小、脂/水分配系数及角质层的厚度有关。 （2）不同种属的动物表皮通透性不同，可能与其角质层的厚度不同有关。 （3）高温促进皮肤血液和间质液流动，使化学物较易被皮肤吸收。 （4）角质层损伤因子。 四