第五章 生物环境化学.ppt

第五章
生物环境化学
教学要求
了解生态系统中的物质循环;
掌握污染物质的生物富集、放大、积累和毒物的联合
作用以及对人体健康的影响;
掌握有毒有机污染物质、氮和硫及重金属的生物转化。
第一节概述
一、生物及其分类(随着自然科学的发展不断变化)
生物
植物
动物
最初分类:
五界系统
原核生物
原生生物
植物
动物
微生物
六界系统
原核生物
原生生物
植物
动物
微生物
病毒
生物
生物
细菌
真菌
藻类
两大界
1、按结构特点和进化论观点
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、核酸等含氮有机物质的过程。
生物体在同化作用的过程中,能够直接把外界环境中摄取的无机物转化为自身的组成物质,并储存能量。
2、按生物同化方式(代谢方式)的不同分类
代谢:摄入机体内的分子由酶等的作用而引起的各种化学反应
的总称
自养生物
生物
异养生物
光能营养型生物:
化学能营养型生物:
[CH2O]+ H2O +S
CO2+ H2S
亚硝酸细菌、铁细菌、硫细菌等
绿色植物、绿色细菌、藻类
NH3 + O2 →HNO2 + 4H + 能量
CO2 +4H +能量→[CH2O ]+ H2O
需氧型
厌氧型
兼氧型
不断从外界吸取氧,分解有机物,释放能量,排出CO2
缺氧条件下分解有机物,释放能量
在有氧和缺氧下,均能代谢
兼氧细菌
寄生虫、乳酸菌、酵母菌、甲烷细菌、反消化细菌
动物、植物、好氧细菌、亚硝化菌
有氧存在时,新陈代谢受抑制
二、生物的组成
1、基本结构单元——细胞
最简单的生物:单细胞生物。
如:单细胞细菌,真菌R、藻类和原生动物。
见P195 图5-1
生物膜主要是由磷脂双分子层和蛋白质镶嵌组成的
疏水区
蛋白质的亲水端也都露在双分子层的外表面。
2、生物的物质组成
生物
细胞
构成
无生命的化学物质
组成
糖类、蛋白质,脂肪、核酸、酶、维生素、激素、无机盐……
分界线
不同的生物其物质组成的种类大致相同,只是物质含量不同.
植物生长发育的必需营养元素:17种
C、H、O、N、S、P、Cl、Ca、Na、K ……
与地壳中元素的平均含量相近(从土壤环境中获取)
人体内必需的宏量元素11种,微量元素14种。
3、生物的组成元素
生物体内的组成元素: 60—70种以上
人体内各元素离子之间的比例关系与海水成分相近(生命起源于海洋)
如 Na+:100, K+: Ca2+:
Mg2+ : Cl-:
地球上有生命活动的区域及居住环境整体的总和。
一般上至地表10km左右,下至海洋底部。
位置:岩石圈上部,水圈,大气圈下部。
三、生物圈
生物圈是一个复杂的开放体系,是生物界和水、大气及岩石三个圈层长期相互作用的结果
人类活动的空间(即生存环境):不仅已深入到地壳的深处,而且也远远超出了地球表层进入了星际空间
生态系统:生物群落与其生存环境(大气、水、土壤)组成的
综合体。
四、生态系统
1、基本概念:
种群:在一定自然区域内,同种生物所有个体的总和。
群落:在一定的自然区内,不同种群生物的总和。
如,一片森林、草原或农田中所有不同种群生物的总和
简单生态系统:单一种群与其周围环境组成的综合体
生态系统可大可小:小到一滴含有微生物的天然水,
大到整个生物圈(最大的生态系统)