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1、关于环境化学物的生物转运和生物转化第1页，讲稿共53张，创作于星期二环境污染物环境污染物与机体接触与机体接触进入血液进入血液分布到组织分布到组织代代谢谢排排泄泄化学物的吸收、分布和排泄具有类化学物的吸收、分布和排泄具有类似的机理，都是反复通过生物膜的过似的机理，都是反复通过生物膜的过程，统称为程，统称为生物转运生物转运（biotransport）。）。化学物质在组织细胞中发生的结化学物质在组织细胞中发生的结构和性质的变化过程，称为构和性质的变化过程，称为生物转化生物转化（biotransformation）。）。第2页，讲稿共53张，创作于星期二第一节第一节生物转运生物转运一、生物膜的结构和功
2、能一、生物膜的结构和功能第3页，讲稿共53张，创作于星期二二、化学物通过生物膜的方式二、化学物通过生物膜的方式（一）（一）被动转运被动转运1、简单扩散、简单扩散simplediffusion生物膜两侧的化学物分子顺浓度梯度扩散，称为生物膜两侧的化学物分子顺浓度梯度扩散，称为简单扩散。大多数环境化学物可以此方式通过生物膜。简单扩散。大多数环境化学物可以此方式通过生物膜。第4页，讲稿共53张，创作于星期二影响因素有：影响因素有：（1）膜两侧化学物的浓度差膜两侧化学物的浓度差（2）脂脂/水水分分配配系系数数：物物质质在在脂脂质质中中的的溶溶解解度度与与其其在在水水中中的的溶溶解解度度之之比比。脂脂/
3、水水分分配配系系数数越越大大越越易易透透过过生生物物膜膜。但但过过大大也也不不易易透透过过。只只有有脂脂溶溶性性和和水水溶溶性性均均高高的的物物质质容容易易经经过过简简单单扩扩散散的的方方式式进进入入生生物膜。物膜。（3）化化学学物物质质的的解解离离度度和和体体液液的的pH：解解离离度度越越大大越越难难以以简简单单扩扩散散的方式透过生物膜。体液的的方式透过生物膜。体液的pH可以影响弱酸、弱碱的解离度。可以影响弱酸、弱碱的解离度。第5页，讲稿共53张，创作于星期二2、滤过、滤过是是化化学学物物透透过过生生物物膜膜上上的的亲亲水水性性孔孔道道的的过过程程。孔孔道道由由嵌嵌入入脂脂质质双双分分子子层
4、层的的蛋蛋白白质质中中的的亲亲水水性性氨氨基基酸酸组组成成，凡凡直直径径小小于于膜膜孔孔的的化化学物质都可随水流透过。学物质都可随水流透过。第6页，讲稿共53张，创作于星期二（二）特殊转运（二）特殊转运1、主动转运主动转运activetransport化化学学物物伴伴随随能能量量的的消消耗耗由由低低浓浓度度向向高高浓浓度度转转运透过生物膜的过程。运透过生物膜的过程。主要特点主要特点：需有载体需有载体消耗能量消耗能量载体具有选择性载体具有选择性载体有一定容量载体有一定容量共用一个载体的化学物之间可发生竞争性抑制。共用一个载体的化学物之间可发生竞争性抑制。第7页，讲稿共53张，创作于星期二每一循环
5、消耗一个每一循环消耗一个ATP,ATP,转运出三个转运出三个NaNa+，转进两个，转进两个K K+第8页，讲稿共53张，创作于星期二 2、易化扩散易化扩散facilitateddiffusion不不易易溶溶于于脂脂质质的的化化学学物物，利利用用载载体体由由高高浓浓度度向向低低浓浓度度移移动的过程。动的过程。特点特点：有载体参加；不消耗能量。：有载体参加；不消耗能量。第9页，讲稿共53张，创作于星期二 3、吞噬和胞饮吞噬和胞饮膜动转运膜动转运cytosis吞噬作用吞噬作用phagocytosis：一些固态颗粒物与细胞膜上的某：一些固态颗粒物与细胞膜上的某种蛋白质发生作用，引起膜的外包或内凹，将异
6、物包围进入种蛋白质发生作用，引起膜的外包或内凹，将异物包围进入细胞。细胞。吞入物通常是吞入物通常是较大的颗粒较大的颗粒。吞噬作用只限于几种特殊的细胞类型。吞噬作用只限于几种特殊的细胞类型，如巨噬细胞和中性粒细胞。，如巨噬细胞和中性粒细胞。第10页，讲稿共53张，创作于星期二胞饮作用（胞饮作用（pinocytosis）是一种非选择性的连续摄是一种非选择性的连续摄取细胞外基质中液滴的内吞过程。吞入的物质通常是取细胞外基质中液滴的内吞过程。吞入的物质通常是液体或溶解物液体或溶解物。第11页，讲稿共53张，创作于星期二三、吸收三、吸收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环境化学物经各种途
7、径透过机体的生物膜而进入血液的过程称为吸收。主要通过程称为吸收。主要通过消化道、呼吸道和皮肤消化道、呼吸道和皮肤吸收吸收 1、消化道吸收消化道吸收是吸收环境化学物的是吸收环境化学物的主要途径。消化道的主要途径。消化道的任何部位均有吸收作任何部位均有吸收作用，主要在用，主要在小肠小肠。第12页，讲稿共53张，创作于星期二经胃肠道吸收的外源化合物主要通过下列转运方式：经胃肠道吸收的外源化合物主要通过下列转运方式：（1）简单扩散简单扩散 是外源化学物在胃肠道吸收的是外源化学物在胃肠道吸收的主要方式主要方式。（2）滤过滤过 小肠粘膜细胞膜上有直径小肠粘膜细胞膜上有直径0.4nm左右的亲水性孔道，左右的
8、亲水性孔道，分子量分子量100左右，直径小于亲水性孔道的小分子，可随同水分子一左右，直径小于亲水性孔道的小分子，可随同水分子一起滤过而被吸收。起滤过而被吸收。（3）主动转运主动转运机体需要的某些营养物质如糖类、氨基酸、核酸、机体需要的某些营养物质如糖类、氨基酸、核酸、无机盐可由肠道通过主动转运逆浓度梯度被吸收，少数外源化学物，无机盐可由肠道通过主动转运逆浓度梯度被吸收，少数外源化学物，由于其化学结构或性质与体内所需的营养物质非常相似，也能通过主由于其化学结构或性质与体内所需的营养物质非常相似，也能通过主动转运进入机体。动转运进入机体。（4）胞吞作用胞吞作用 偶氮色素及某些微生物毒素可通过胞吞作
9、用偶氮色素及某些微生物毒素可通过胞吞作用进入肠粘膜上皮细胞。进入肠粘膜上皮细胞。第13页，讲稿共53张，创作于星期二 影响吸收的因素影响吸收的因素：（1）消化道中的酶类和菌丛，可改变某些化学物）消化道中的酶类和菌丛，可改变某些化学物毒性毒性（2）胃肠道内容物的种类和数量、排空时间、蠕动）胃肠道内容物的种类和数量、排空时间、蠕动状态。状态。（3）环境化学物的溶解度和分散度。分散度大，环境化学物的溶解度和分散度。分散度大，易于吸收。易于吸收。第14页，讲稿共53张，创作于星期二2、呼吸道吸收呼吸道吸收：主要在：主要在肺肺。吸收最快的是气体、小颗粒。吸收最快的是气体、小颗粒气溶胶和脂气溶胶和脂/水分
10、配系数高的物质。水分配系数高的物质。吸收特点：吸收的外来化合物直接进入血液循环而吸收特点：吸收的外来化合物直接进入血液循环而分布全身，与胃肠道吸收不同。分布全身，与胃肠道吸收不同。主要方式：主要方式：简单扩散简单扩散第15页，讲稿共53张，创作于星期二气态物质吸收的影响因素：气态物质吸收的影响因素：（1）分压差和血分压差和血/气分配系数气分配系数主要决定因素主要决定因素当分压差达到平衡时，血液中的浓度当分压差达到平衡时，血液中的浓度(mg/L)与肺泡中与肺泡中的浓度之比为的浓度之比为血血/气分配系数气分配系数。（2）分子量和溶解度分子量和溶解度：水溶性物质分子量越大的化学物吸收的：水溶性物质分
11、子量越大的化学物吸收的越慢。脂溶性物质吸收速度与分子量大小关系不大，取决于越慢。脂溶性物质吸收速度与分子量大小关系不大，取决于脂脂/水分配系数。水分配系数。（3）肺通气量和血流量肺通气量和血流量：第16页，讲稿共53张，创作于星期二 颗粒物的吸收主要取决于大小颗粒物的吸收主要取决于大小：10m，沉积在上呼吸道，沉积在上呼吸道痰痰 510m，沉积在气管和支气管，沉积在气管和支气管 15m，可到达呼吸道深处，部分到达肺泡，可到达呼吸道深处，部分到达肺泡 1m，在肺泡内扩散而沉积，在肺泡内扩散而沉积第17页，讲稿共53张，创作于星期二 3、皮肤吸收、皮肤吸收 皮肤对化学物的通透性较弱，存在脂质屏障。
12、四氯化碳、皮肤对化学物的通透性较弱，存在脂质屏障。四氯化碳、有机磷农药等可经皮肤吸收有机磷农药等可经皮肤吸收皮肤吸收的皮肤吸收的两条途径：两条途径：（1）表皮）表皮（2）毛囊、汗腺、）毛囊、汗腺、皮脂腺皮脂腺第18页，讲稿共53张，创作于星期二 影响因素影响因素：（1）分子量大小、脂）分子量大小、脂/水分配系数及角质层厚度水分配系数及角质层厚度（2）种属不同：可能与角质层厚度不同有关。）种属不同：可能与角质层厚度不同有关。（3）高温：易于吸收）高温：易于吸收（4）角质层损失因子：角质层被损坏，可使环境化学物）角质层损失因子：角质层被损坏，可使环境化学物通透性增加。通透性增加。第19页，讲稿共5
13、3张，创作于星期二四、分布与贮存四、分布与贮存（一）分布（一）分布（distribution）环境化学物被吸收进入血液和体液后，随血液和淋巴的流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散到全身各组织的过程称为动分散到全身各组织的过程称为分布分布。同种化学物在体内不同器官分布不同，不同化学物分布也不同，同种化学物在体内不同器官分布不同，不同化学物分布也不同，这与组织的这与组织的血流量血流量、亲和力亲和力及其他因素有关。及其他因素有关。在分布的开始阶段，血液供应丰富的器官化学物浓度最高，随时在分布的开始阶段，血液供应丰富的器官化学物浓度最高，随时间延长，分布取决于化学物与组织器官的亲
14、和力。间延长，分布取决于化学物与组织器官的亲和力。第20页，讲稿共53张，创作于星期二 影响分布的另一主要因素是体内屏障影响分布的另一主要因素是体内屏障1、血脑屏障（、血脑屏障（bloodbrain barrier，BBB）原因：脑部的毛细血管壁与一般的不同原因：脑部的毛细血管壁与一般的不同管壁由紧密联合在一起的扁管壁由紧密联合在一起的扁平内皮细胞构成，中间不留小平内皮细胞构成，中间不留小孔，近似于生物膜孔，近似于生物膜管壁外侧被星状胶质细胞紧密管壁外侧被星状胶质细胞紧密包围，亲脂性物质易于通过包围，亲脂性物质易于通过间液中蛋白质浓度很低间液中蛋白质浓度很低第21页，讲稿共53张，创作于星期二
15、2、胎盘屏障、胎盘屏障胎盘是由母体血液循环和胚胎胎盘之间的几层细胞构成。胎盘是由母体血液循环和胚胎胎盘之间的几层细胞构成。大部分外来化合物透过胎盘的机理是大部分外来化合物透过胎盘的机理是简单扩散简单扩散，而胚胎发育所，而胚胎发育所必需的营养物质，则通过主动转运而进入胚胎。必需的营养物质，则通过主动转运而进入胚胎。第22页，讲稿共53张，创作于星期二（二）化学物的贮存（二）化学物的贮存 进入血液的环境化学物大部分积聚在特定部位。进入血液的环境化学物大部分积聚在特定部位。有的化学物对其积聚部位发生毒性作用有的化学物对其积聚部位发生毒性作用靶部位、靶部位、靶器官靶器官（targetorgan）；）；
16、有的化学物对其积聚部位不发生毒性作用有的化学物对其积聚部位不发生毒性作用贮存库贮存库（storage depot）。）。主要有几种：主要有几种：1、血浆蛋白血浆蛋白 外外来来化化合合物物进进入入血血液液之之后后往往往往与与血血浆浆蛋蛋白白，尤尤其其是是血血浆浆白白蛋蛋白白结结合合，使使之之不不易易透透过过膜膜进进入入靶靶器器官官，也也影影响响化化学学物物的的 排排泄泄、转化及再分布。这种结合大多为可逆的非共价结合。转化及再分布。这种结合大多为可逆的非共价结合。第23页，讲稿共53张，创作于星期二2、肝和肾肝和肾含有特殊结合蛋白，如金属硫蛋白（含有特殊结合蛋白，如金属硫蛋白（metallothi
17、ontin，MT），），可与可与Zn、Cd、Hg、Pb结合。结合。第24页，讲稿共53张，创作于星期二3、脂肪脂肪 脂脂溶溶性性外外来来化化合合物物如如有有机机氯氯农农药药、有有机机汞汞农农药药、PCB等等易易于于贮贮存存于于脂脂肪肪组组织织中中，并并不不呈呈现现生生物物学学活活性性。只只有有在在脂脂肪肪被被动动用用、外来化合物重新成为游离状态时，才出现生物学作用。外来化合物重新成为游离状态时，才出现生物学作用。4、骨骼骨骼Pb、Si、Ba可取代骨质中的可取代骨质中的Ca而蓄积在骨质中。而蓄积在骨质中。有毒物质在体内贮存的生理意义：1、保护作用；2、可能成为慢性中毒的来源。第25页，讲稿共53
18、张，创作于星期二五、化学物的排泄五、化学物的排泄排泄是外来化合物及其代谢产物向机体外转运的过排泄是外来化合物及其代谢产物向机体外转运的过程。程。主要途径主要途径：肾：肾尿液，肝尿液，肝胆汁；胆汁；其他：汗液、乳汁、唾液、泪液及胃肠道分泌物、其他：汗液、乳汁、唾液、泪液及胃肠道分泌物、呼吸道。肾脏是主要的排泄器官。呼吸道。肾脏是主要的排泄器官。第26页，讲稿共53张，创作于星期二1、肾小球被动滤过、肾小球被动滤过：大部分外来化合物或其大部分外来化合物或其代谢产物均可通过肾小代谢产物均可通过肾小球滤过进入肾小管球滤过进入肾小管2、肾小管重吸收、肾小管重吸收3、肾小管排泄、肾小管排泄：即为肾小管主动
19、分泌，此种主动转运可分为两种：即为肾小管主动分泌，此种主动转运可分为两种系统，一为供有机阴离子化学物质（有机酸）转运；一为供有机阳系统，一为供有机阴离子化学物质（有机酸）转运；一为供有机阳离子化学物质（有机碱）转运。离子化学物质（有机碱）转运。（一）经肾随尿排出（一）经肾随尿排出第27页，讲稿共53张，创作于星期二（二）经肝随胆汁排泄（二）经肝随胆汁排泄外来化合物随同胆汁进入小肠后，可能有二种去路：外来化合物随同胆汁进入小肠后，可能有二种去路：随随粪便排出；粪便排出；进行肠肝循环。进行肠肝循环。再有一部分外来化合物在生物转化过程中形成结合物，出现在再有一部分外来化合物在生物转化过程中形成结合物
20、，出现在胆汁中；肠内存在的肠菌群以及葡萄糖苷酸酶，可将一部分结合胆汁中；肠内存在的肠菌群以及葡萄糖苷酸酶，可将一部分结合物水解，则外来化合物可重新被吸收并进入肠肝循环。物水解，则外来化合物可重新被吸收并进入肠肝循环。(肠肝循环)肝（对化学物进行生物转化形成的一部分代肝（对化学物进行生物转化形成的一部分代谢产物）谢产物）门静脉系统门静脉系统 胆汁胆汁 小肠小肠 粪便粪便95胆汁酸可被重吸收胆汁酸可被重吸收重吸收重吸收第28页，讲稿共53张，创作于星期二（三）其他排泄途径（三）其他排泄途径1、肺肺：许许多多气气态态外外来来化化合合物物可可经经呼呼吸吸道道排排出出体体外外。其其经经肺肺排排泄泄的的主
21、主要要机机理理是是简简单单扩扩散散，排排泄泄的的速速度度主主要要决决定定于于气气体体在在血血液液中的溶解度、呼吸速度和流经肺部的血液速度。中的溶解度、呼吸速度和流经肺部的血液速度。2、乳汁：许多外来化合物可通过简单扩散进入乳汁。有机氯乳汁：许多外来化合物可通过简单扩散进入乳汁。有机氯杀虫剂、乙醚、多卤联苯类、咖啡碱和某些金属都可随同乳汁排杀虫剂、乙醚、多卤联苯类、咖啡碱和某些金属都可随同乳汁排出。出。3、头发、指甲：可富集汞、铜、砷等毒物头发、指甲：可富集汞、铜、砷等毒物 4、未被吸收的化学物经粪便排出未被吸收的化学物经粪便排出 第29页，讲稿共53张，创作于星期二第三节第三节生物转化生物转化
22、外来化合物在体内经过一系列化学变化并形成其衍生物以外来化合物在体内经过一系列化学变化并形成其衍生物以及分解产物的过程称为及分解产物的过程称为生物转化生物转化，或称为代谢转化。所形，或称为代谢转化。所形成的衍生物即代谢物。成的衍生物即代谢物。生物转化具有生物转化具有两面性两面性生物转化主要发生在生物转化主要发生在肝脏肝脏，其次是肾、肺，胃肠道、血液、，其次是肾、肺，胃肠道、血液、皮肤也有弱的代谢过程。皮肤也有弱的代谢过程。第30页，讲稿共53张，创作于星期二一、生物转化的反应类型一、生物转化的反应类型四四种种：氧氧化化、还还原原、水水解解、结结合合。两两阶阶段段（两两相）。相）。（一）氧化（一）
23、氧化 氧氧化化可可分分为为由由微微粒粒体体混混合合功功能能氧氧化化酶酶催催化化和和非非微微粒粒体混合功能氧化酶催化的两种氧化反应。体混合功能氧化酶催化的两种氧化反应。第31页，讲稿共53张，创作于星期二1、微微 粒粒 体体 混混 合合 功功 能能 氧氧 化化 酶酶(microsomal mixed function oxidase,MFO)又又称称为为混混合合功功能能氧氧化化酶酶或或微微粒粒体体单单加加氧氧酶酶。MFOs催催化化的的氧氧化化反反应应是是使使被被氧氧化化的的化化合合物物分分子子中中增增加加一一个个氧氧原原子子，故故也也称称单单加加氧氧酶酶。在在这这一一过过程程中中还还需需要要NA
24、DPH提提供供电电子子，使使细细胞胞色色素素P-450还还原原，并并与与底底物物形成复合物，才能完成这一反应过程。形成复合物，才能完成这一反应过程。RHNADPHH+O2ROHH2ONADP+第32页，讲稿共53张，创作于星期二混合功能氧化酶是细胞内质网膜上的一个酶系，混合功能氧化酶是细胞内质网膜上的一个酶系，组成较为复杂，主要有组成较为复杂，主要有细胞色素细胞色素P-450氧化酶氧化酶，也称，也称为细胞色素为细胞色素P-450依赖性单加氧酶，还有还原型辅酶依赖性单加氧酶，还有还原型辅酶细胞色素细胞色素P-450还原酶。此外还含有微粒体还原酶。此外还含有微粒体FDA单单加氧酶加氧酶，它不含有细
25、胞色素，它不含有细胞色素P-450，而含有黄素腺嘌呤二，而含有黄素腺嘌呤二核苷酸，代替细胞色素核苷酸，代替细胞色素P-450参与单加氧酶反应。参与单加氧酶反应。许多外来化合物都可经混合功能氧化酶催化，加氧形许多外来化合物都可经混合功能氧化酶催化，加氧形成各种成各种羟化物羟化物。羟化物将进一步分解，形成各种产物，因。羟化物将进一步分解，形成各种产物，因此氧化反应可能有各种类型此氧化反应可能有各种类型.第33页，讲稿共53张，创作于星期二2.非微粒体混合功能氧化酶催化的氧化反应非微粒体混合功能氧化酶催化的氧化反应 肝肝组组织织胞胞液液、血血浆浆和和线线粒粒体体中中，有有一一些些专专一一性性不不太太
26、强强的的酶酶，可可催催化化某某些些外外来来化化合合物物的的氧氧化化与与还还原原。例例如如醇醇脱脱氢氢酶酶、醛醛脱脱氢氢酶酶、过过氧氧化化氢氢酶酶、黄黄嘌嘌呤呤氧氧化酶等。化酶等。肝肝细细胞胞胞胞液液中中含含有有单单胺胺氧氧化化酶酶和和双双胺胺氧氧化化酶酶，可可催催化胺类氧化，形成醛类和氨。化胺类氧化，形成醛类和氨。3.前列腺素生物合成过程中共氧化反应前列腺素生物合成过程中共氧化反应 在前列腺素生物合成过程中有一些外来化合物可在前列腺素生物合成过程中有一些外来化合物可同时被氧化，称为共氧化反应。同时被氧化，称为共氧化反应。第34页，讲稿共53张，创作于星期二（二）还原反应（二）还原反应一般情况下
27、，机体细胞处于有氧状态，生物转化以一般情况下，机体细胞处于有氧状态，生物转化以MFOS催化的氧化反应为主。在某些特定的局部环境中催化的氧化反应为主。在某些特定的局部环境中也可以发生还原反应。也可以发生还原反应。可可被被还还原原的的化化合合物物主主要要是是含含有有硝硝基基NO2、偶偶氮氮基基N=N和和羰羰基基C=O的的外外来来化化合合物物以以及及二二硫硫化化物物、亚亚砜砜化化合合物物等等。催催化化反反应应的的是是还还原原酶酶或或非非酶酶反反应应，系系NADPH、NADH等生物还原剂作用的结果。等生物还原剂作用的结果。第35页，讲稿共53张，创作于星期二1、羰基羰基还原反应：醛、酮还原成醇还原反应
28、：醛、酮还原成醇2、含氮基团含氮基团还原反应：还原反应：（1）硝基还原反应：各种硝基还原酶，）硝基还原反应：各种硝基还原酶，NADPH或或NADH是供氢体。是供氢体。（2）偶氮还原反应：偶氮还原酶）偶氮还原反应：偶氮还原酶（3）N氧化物还原氧化物还原3、含硫基团含硫基团还原反应：二硫化物、亚砜化合物可在体还原反应：二硫化物、亚砜化合物可在体内被还原。内被还原。4、含卤素基团含卤素基团还原反应还原反应 5、无机化合物无机化合物还原：五价砷化合物中的砷也可被还原成还原：五价砷化合物中的砷也可被还原成三价砷。三价砷。第36页，讲稿共53张，创作于星期二（三）水解反应（三）水解反应 有有许许多多毒毒物
29、物，如如酯酯类类、酰酰胺胺类类和和含含有有酯酯式式键键的的磷磷酸酸盐盐取取代物极易水解，水解后毒性大为降低。代物极易水解，水解后毒性大为降低。水水解解反反应应不不需需要要消消耗耗代代谢谢能能量量。在在血血浆浆、肝肝、肾肾、肠肠粘粘膜膜、肌肌肉肉和和神神组组织织中中有有许许多多水水解解酶酶，微微粒粒体体中中也也存存在在。酯酯酶酶、酰酰胺胺酶酶是是广广泛泛存存在在的的水水解解酶酶，酯酯酶酶和酰胺酶可分别水解酯类和胺类。和酰胺酶可分别水解酯类和胺类。第37页，讲稿共53张，创作于星期二2、酰胺类水解反应：、酰胺类水解反应：酰胺是酰胺是COOH中中-OH被被NH2置换形成的，置换形成的，RCONHRR
30、COOH+RNH23、水解脱卤反应、水解脱卤反应1、酯类水解反应：酯类水解反应：RCOORRCOOH+ROH是许多有机磷杀虫剂在体内的主要代谢方式。是许多有机磷杀虫剂在体内的主要代谢方式。第38页，讲稿共53张，创作于星期二Epoxidehydrolase+H2 OOHOHO 环氧水解酶环氧水解酶（epoxide hydrolasesepoxide hydrolases）能够水合芳香和能够水合芳香和脂肪族的环氧化合物，在不需要辅助因子的情况下，形成脂肪族的环氧化合物，在不需要辅助因子的情况下，形成反式二醇类化合物。反式二醇类化合物。4、环氧化物的水化反应、环氧化物的水化反应第39页，讲稿共53
31、张，创作于星期二（四）结合反应（四）结合反应结合反应是进入机体的外来化合物在代谢过程中与某些结合反应是进入机体的外来化合物在代谢过程中与某些其它其它内源性化合物或基团内源性化合物或基团发生的生物合成反应。含有羟基、发生的生物合成反应。含有羟基、氨基、羰基以及环氧基的代谢物最易发生。在结合反应中氨基、羰基以及环氧基的代谢物最易发生。在结合反应中需要有辅酶与转移酶并消耗代谢能量。需要有辅酶与转移酶并消耗代谢能量。第40页，讲稿共53张，创作于星期二外外来来化化合合物物在在代代谢谢过过程程中中可可以以直直接接发发生生结结合合反反应应，也也可可先先经经过过第第一一阶阶段段反反应应(第第一一相相反反应应
32、)后后再再进进行行结结合合反反应应(第第二二相相反反应应).一一般般情情况况下下，通通过过结结合合反反应应，一一方方面面可可使使外外来来化化合合物物分分子子上上某某些些功功能能基基团团失失去去活活性性以以及及丧丧失失毒毒性性；另另一一方方面面，大大多多数数外外来来化化合合物物通通过过结结合合反反应应，可可使使其其极极性性增增强强，脂脂溶溶性性降降低低，加加速速由由体体内内的的排排泄泄过过程。程。但但也也有有化化学学物物经经过过结结合合反反应应形形成成致致癌癌物物，有有些些化化学学物物经经反反应应后后脂溶性增加脂溶性增加，不易排出，尤其是酸、醇类化合物。，不易排出，尤其是酸、醇类化合物。第41页
33、，讲稿共53张，创作于星期二1.葡萄糖醛酸结合葡萄糖醛酸结合是是最最常常见见最最重重要要的的结结合合反反应应。葡葡萄萄糖糖醛醛酸酸的的来来源源是是在在糖糖类类代代谢谢过过程程中中生生成成尿尿苷苷二二磷磷酸酸葡葡萄萄糖糖(UDPG)，UDPG再再被被氧氧化化生生成成尿尿苷苷二二磷磷酸酸葡葡萄萄糖糖醛醛酸酸；UDPGA是是葡葡萄萄糖糖醛醛酸酸的的供供体体，在在葡葡萄萄糖糖醛醛酸酸基基转转移移酶酶的的作作用用下下与与外外来来化化合合物物及及其其代代谢谢物物的的羟羟基基、氨氨基基和和羧基等基团结合，反应产物是羧基等基团结合，反应产物是葡萄糖醛酸苷。葡萄糖醛酸苷。第42页，讲稿共53张，创作于星期二内内
34、源源性性硫硫酸酸的的来来源源是是含含硫硫氨氨基基酸酸的的代代谢谢产产物物，但但必必须须先先经经三三磷磷酸酸腺腺苷苷活活化化，成成为为3磷磷酸酸腺腺苷苷5磷磷酸酸硫硫酸酸(PAPS)，再再在在磺磺基基转转移移酶酶的的作作用用下下与与酚酚类类、醇醇类类或或胺胺类类结结合合为为硫硫酸酸酯酯。苯苯酚酚与与硫硫酸结合较为常见。酸结合较为常见。2、硫酸结合、硫酸结合第43页，讲稿共53张，创作于星期二机机体体内内有有毒毒金金属属和和环环氧氧化化物物能能与与谷谷胱胱甘甘肽肽结结合合而而被被解解毒毒。谷谷胱胱甘甘肽肽结结合合反反应应是是由由谷谷胱胱甘甘肽肽转转移移酶酶催催化化进进行行。谷谷胱胱转转移移酶酶在在
35、肝肝、肾肾中中都都含含有有，肝肝细细胞胞胞胞液液含含量量较较多多。谷谷胱胱甘甘肽肽与与环环氧氧化化物物结结合合反反应应非非常重要常重要。3.谷胱甘肽结合谷胱甘肽结合OOHHOOH+GSHHOHOSGGlutathione-S-transferase第44页，讲稿共53张，创作于星期二 5、甘氨酸结合甘氨酸结合 有些含有羧基的外来化合物可与氨基酸结合。此种结合反应的本有些含有羧基的外来化合物可与氨基酸结合。此种结合反应的本质是一种肽式结合，与质是一种肽式结合，与甘氨酸甘氨酸结合最为常见结合最为常见.4、乙酰结合、乙酰结合 外来化合物中的芳香胺类，可通过其氨基与乙酰辅酶外来化合物中的芳香胺类，可通
36、过其氨基与乙酰辅酶A反应，经反应，经乙酰转移酶乙酰转移酶催化使芳香胺类形成其乙酰衍生物。催化使芳香胺类形成其乙酰衍生物。第45页，讲稿共53张，创作于星期二 6、甲基结合甲基结合 生物胺类在体内与甲基结合的反应，也称生物胺类在体内与甲基结合的反应，也称甲基化甲基化。甲基来自。甲基来自蛋氨酸，蛋氨酸的甲基经蛋氨酸，蛋氨酸的甲基经ATP活化，成为活化，成为S腺苷蛋氨酸，再经腺苷蛋氨酸，再经甲甲基转移酶基转移酶催化，使生物胺类与甲基结合而被解毒排泄。催化，使生物胺类与甲基结合而被解毒排泄。在外来化合物解毒中，甲基结合并不占重要地位在外来化合物解毒中，甲基结合并不占重要地位第46页，讲稿共53张，创作
37、于星期二二、影响生物转化的因素二、影响生物转化的因素影影响响因因素素实实质质在在于于它它们们能能对对催催化化生生物物转转化化过过程程中中的的各各种种酶酶类类的的功功能和活力产生影响。能和活力产生影响。（一）物种差异和个体差异（一）物种差异和个体差异:主要在于体内主要在于体内酶的种类和活力酶的种类和活力。1、物种差异物种差异代谢酶活力不同代谢酶活力不同影响半衰期。影响半衰期。代谢酶种类不同代谢酶种类不同影响生物转化途径。影响生物转化途径。2、个体差异：酶活力不同。、个体差异：酶活力不同。（二）饮食营养状况（二）饮食营养状况 生生物物体体的的营营养养状状况况也也可可引引起起体体内内代代谢谢水水平平
38、和和酶酶活活性性的的变变化化从从而而改改变变毒毒物在体内吸收、转化和排泄速度，影响动物对毒物的毒性反应。物在体内吸收、转化和排泄速度，影响动物对毒物的毒性反应。第47页，讲稿共53张，创作于星期二（三）年龄、性别等生理因素（三）年龄、性别等生理因素1、年年龄龄：年年龄龄的的增增长长伴伴随随着着代代谢谢酶酶活活动动的的变变化化。初初生生到到成成年年到到老老年年呈钟形变化。呈钟形变化。2、性别性别：性激素决定两性转化的差异。一般而言雄性大于雌性。：性激素决定两性转化的差异。一般而言雄性大于雌性。3、激激素素：除除性性别别影影响响之之外外，性性激激素素可可使使妊妊娠娠期期间间肝肝微微粒粒体体单单加加
39、氧氧酶酶、甲甲基基转转移移酶酶等等活活性性下下降降，有有些些酶酶在在妊妊娠娠后后期期下下降降。此此外外，甲甲状状腺腺素素、胰岛素、肾上腺皮质激素等都可影响酶活性。胰岛素、肾上腺皮质激素等都可影响酶活性。4、昼昼夜夜节节律律：生生理理节节律律、光光、季季节节。与与内内分分泌泌功功能能的的昼昼夜夜节节律律有关。有关。第48页，讲稿共53张，创作于星期二（四）代谢饱和状态（四）代谢饱和状态 毒毒物物的的剂剂量量或或浓浓度度可可影影响响毒毒物物的的代代谢谢状状况况，机机体体在在单单位位时时间间内内代代谢谢毒毒物物的的容容量量有有一一定定限限度度，当当毒毒物物达达到到一一定定浓浓度度时时，代代谢谢酶酶催
40、催化化能能力力达达到到饱饱和和代代谢谢饱饱和和，此此时时，毒毒物正常的代谢途径可能被改变。物正常的代谢途径可能被改变。第49页，讲稿共53张，创作于星期二（五）代谢酶的抑制和诱导（五）代谢酶的抑制和诱导1、抑制抑制 一一种种外外来来化化合合物物的的生生物物转转化化可可受受到到另另一一种种化化合合物物的的抑抑制制，此此种种抑抑制制与与催催化化生生物物转转化化的的酶酶类类有有关关。参参与与生生物物转转化化的的酶酶系系统统一一般般并并不不具具有有较较高高的的底底物物专专一一性性，几几种种不不同同化化合合物物都都可可做做为为同同一一酶酶系系的的底底物物，当当一一种种外外来来化化合合物物在在机机体体内内
41、出出现现或或数数量量增增多多时时，可可影影响响某某种种酶酶对对另另一一种种外外来来化合物的催化作用，即两种化合物出现竞争性抑制。化合物的催化作用，即两种化合物出现竞争性抑制。第50页，讲稿共53张，创作于星期二2、诱导诱导有些外来化合物可使某些代谢过程催化酶系活力有些外来化合物可使某些代谢过程催化酶系活力增强或酶的含量增加，此种现象称为酶的诱导，凡具增强或酶的含量增加，此种现象称为酶的诱导，凡具有诱导效应的化合物称为诱导物，诱导的结果可促进有诱导效应的化合物称为诱导物，诱导的结果可促进其它外来化合物的生物转化过程，使其增强或加速。其它外来化合物的生物转化过程，使其增强或加速。第51页，讲稿共53张，创作于星期二作作业业目前市场上有许多目前市场上有许多 “排毒疗法排毒疗法”如洗肠、如洗肠、断食、服用各种胶囊。结合本章内容谈谈断食、服用各种胶囊。结合本章内容谈谈你对此类你对此类“排毒排毒”的看法。的看法。第52页，讲稿共53张，创作于星期二感谢大家观看第53页，讲稿共53张，创作于星期二