污染物质的生物转化

4.无氧氧化：无机含氧化合物作受氢体
四、耗氧有机物质的微生物降解
有机物质的生物降解 —— 彻底降解和不彻底降解 ——
四、耗氧有机物质的微生物降解 1.糖类的微生物降解
什么是三羧酸循环?
CH3COCOOH + 5/2O2 → 3CO2 + 2H2O
2.脂肪的微生物降解 微生物有氧氧化的基本途径： （1） 脂肪的水解：
（2）甘油的转化
（3） 脂肪酸的转化
①脂肪酸的活化
脂肪酰辅酶A合成酶 、Mg2+
RCOOH + ATP + CoASH
RCO～ SCoA + AMP + ppi
脂肪酰辅酶A
焦磷酸
（3） 脂肪酸的转化 ②脂肪酸的β—氧化过程 1．脱氢
RCH2CH2COSCoA 2．水化
RCH=CHCOSCoA 3．再脱氢
（3）脱氢酶脱氢氧化 RCH2OH → RCHO + 2H R1CHOHR2 → R1COR2 + 2H RCHO + H2O → RCOOH + 2H
（4）氧化酶氧化 RCH2NH2 + H2O → RCHO +NH3 +2H
Baidu Nhomakorabea
六．有毒有机污染物的微生物降解 1．烃类 （1）烷烃
碳原子数大于12正烷烃有三种降解途径： ①末端氧化 ②次末端氧化 ③双端氧化。
有氧氧化——生物氧化中底物所脱落的氢 （H+ + e）以原子或电子形式，传给受氢体或 电子受体。受氢体为细胞内的分子氧。
无氧氧化——受氢体是非分子氧的化合物。
三、生物氧化中的氢传递过程
1.有氧氧化：分子氧为直接受氢体
2.有氧氧化：分子氧为间接受氢体
传递过程 ：
3.无氧氧化：底物转化中间产物作受氢体
(3)苯及其衍生物 降解途径 ：
小结：
降解难易程度：
烯烃>烷烃（正构烷烃>异构烷烃；直链烷烃>支链烷烃）> 芳烃（烷基苯，多环化合物>苯）>多环芳烃>脂环烃。
七.氮及硫的微生物转化 1.氮的微生物转化 同化——绿色植物和微生物吸收硝态氮和铵态氮，组成 机体中蛋白质、核酸等含氮有机物的过程。 氨化——所有生物残体中的有机氮化合物，经微生物
产甲烷菌产生甲烷的主要途径
CH3COOH → CH4 + CO2 CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
五. 有毒有机污染物质生物转化类型 1.氧化反应类型 （1） 混合功能氧化酶（单加氧酶）加氧氧化 酶促反应机理： ①氧化型P450（Fe3+）结合底物， 再接受从混合功能 氧化酶中NADPH+H+传来的一个电子，成为底物-还 原型P450结合物；
六．有毒有机污染物的微生物降解 1．烃类 （1）烷烃
甲烷的降解途径：
CH4→CH3OH→HCHO→HCOOH→CO2 + H2O
(2)烯烃
途径： ①烯烃的饱和末端氧化（与正烷烃一样）→不饱和脂 肪酸→β-氧化→三羧酸循环→CO2 + H2O； ②不饱和末端双键环氧化→环氧化和物开环→二醇→ 饱和脂肪酸→β-氧化→三羧酸循环→CO2 + H2O。
酶促反应的特点： （1）专一性高 （2）催化效率高
（3）需温和条件
一.生物转化中的酶 酶的分类：
胞外酶 根据酶催化作用的场所分为： 胞内酶
根据催化反应类型分：氧化还原酶等6类
一.生物转化中的酶
按成分分：
单成分酶（单纯酶） 双成分酶（结合酶）
双成分酶 = 酶蛋白 + 辅助因子 （有催化活性）（ 无催化活性） （无催化活性）
辅酶的功能： 起传递电子、原子或某些化学基团的作用。
酶蛋白的功能：
起决定催化专一性和催化高效率的功能。
二．若干重要的辅酶的功能 （1） FMN和FAD
结构:
二．若干重要的辅酶的功能 1. FMN和FAD
功能：
二．若干重要的辅酶的功能 2.NAD+和NADP+ (CoI和 CoП）
二．若干重要的辅酶的功能 2.NAD+和NADP+ 功能：
第五章 生物体内污染物 质的运动过程及毒性
第四节 污染物质的 生物转化
第四节 污染物质的生物转化
一．生物转化中的酶 二．若干重要的辅酶的功能
一. 生物转化中的酶
酶——是由活细胞生成的具有催化作用 的蛋白质。
底物——在酶催化下发生转化的物质。 酶促反应——底物所发生的转化反应。
一. 生物转化中的酶
22 NH4+ +37O2 +4CO2+ HCO3- →C5H7NO2 + 21NO3+20 H2O + 42H+
厌氧反应生物化学原理：
在无氧条件下，其降解过程： 水解阶段、发酵酸化阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。
产乙酸菌把各种脂肪酸水解为乙酸，并放出H2，如： CH3 CH2COOH + 2H2O→ CH3COOH + 3H2+ CO2 CH3 CH2 CH2COOH + 2H2O→ 2CH3COOH + 2H2 CH3 CH2 OH + H2O→CH3COOH + 2H2
RCH(OH)CH2SCoA 4．硫解
3．蛋白质的微生物降解 (1)蛋白质水解成氨基酸： (2) 氨基酸脱氨脱羧成脂肪酸 在有氧氧化条件下： ①氨基酸由好氧微生物进行氧化脱氨
②脱氨脱羧：
3．蛋白质的微生物降解 在无氧氧化条件下：
4.甲烷发酵 厌氧微生物： 发酵细菌(或产酸细菌) 完全厌氧反应的产乙酸菌和产甲烷细菌
二．若干重要的辅酶的功能 3.辅酶Q（CoQ）
二．若干重要的辅酶的功能
4.细胞色素酶系的辅酶
种类：
a、a3、b、c、c1、b5和P450
功能：
二．若干重要的辅酶的功能 5.辅酶A
功能：
三、生物氧化中的氢传递过程
递氢体（或电 子传递体）
供电子体或 供氢体
受电子体或 受氢体
三、生物氧化中的氢传递过程
②底物-还原型P450结合物与被激活的分子氧形成底物-还 原型P450-氧三体结合物； ③三体结合物接受NADPH+H+传来的第二个电子，使所结 合的分子氧中一个氧原子得到电子成为O2-，与辅酶II 游离出来的H+结成水，并使另一氧原子转于底物形成含氧 底物。
碳双键环氧化 碳羟基化
（2）加双氧酶 A + O2 → AO2
分解成氨态氮的过程。
硝化——氨在有氧条件下通过微生物作用，氧化成硝酸 盐的过程。
2NH3 + 3O2 → 2H+ +2NO2- +2H2O + 能量 2NO2- + O2 → 2NO3- + 能量
合成反应为：
硝4化CO反2 应+ H综C合O反3- +应N式H4：+ + H2O →C5H7NO2 +5 O2