2020年第二章环境化学物的生物转运和生物转化参照模板课件

第二章第二章环境化学物的生物转运和环境化学物的生物转运和生物转化生物转化第二章环境化学物的生物转运和生物转化1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，都是反复通过生有类似的机理，都是反复通过生物膜的过程，统称为物膜的过程，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，称为结构和性质的变化过程，称为生生物转化物转化（biotransformation）。）。环境污染物与机体接触进入血液分布到组织代谢排泄2第一节第一节生物转运生物转运一、生物膜的结构和功能一、生物膜的结构和功能第一节生物转运一、生物膜的结构和功能3二、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，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称为简单扩散。大多数环境化学物可以此方式通过生物膜。通过生物膜。二、化学物通过生物膜的方式（一）被动转运4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/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简单扩散的方式进入生物膜。过简单扩散的方式进入生物膜。（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的方方式式透透过过生生物物膜膜。体体液液的的pH可可以以影影响响弱弱酸酸、弱弱碱的解离度。碱的解离度。影响因素有：52、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，凡凡直直径小于膜孔的化学物质都可随水流透过。径小于膜孔的化学物质都可随水流透过。2、滤过6（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运透过生物膜的过程。转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共用用一一个个载载体体的的化化学学物物之之间间可可发发生生竞竞争争性性抑抑制。制。（二）特殊转运7每一循环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+每一循环消耗一个ATP,转运出三个Na+，转进两个K+8 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动的过程。移动的过程。特点特点：有载体参加；不消耗能量。：有载体参加；不消耗能量。2、易化扩散facilitateddiffusi9 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：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，将异物的某种蛋白质发生作用，引起膜的外包或内凹，将异物包围进入细胞。包围进入细胞。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。吞噬作用只限于几种特殊的细胞类型的细胞类型，如巨噬细胞和中性粒细胞。，如巨噬细胞和中性粒细胞。3、吞噬和胞饮膜动转运cytosis吞噬10胞饮作用（胞饮作用（pinocytosis）是一种非选择性的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。吞入的物质通常是的物质通常是液体或溶解物液体或溶解物。胞饮作用（pinocytosis）是一种非选择性的连11三、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。主要通过液的过程称为吸收。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是吸收环境化学物的主要途径。消物的主要途径。消化道的任何部位均化道的任何部位均有吸收作用，主要有吸收作用，主要在在小肠小肠。三、吸收环境化学物经各种途径透过机体的生物膜而进入12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左右的亲水性左右的亲水性孔道，分子量孔道，分子量100左右，直径小于亲水性孔道的小分子，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。可随同水分子一起滤过而被吸收。（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、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，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，由于其化学结构或性质与体内所需的营少数外源化学物，由于其化学结构或性质与体内所需的营养物质非常相似，也能通过主动转运进入机体。养物质非常相似，也能通过主动转运进入机体。（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。作用进入肠粘膜上皮细胞。经胃肠道吸收的外源化合物主要通过下列转运方式：13 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）消化道中的酶类和菌丛，可改变某些化学物毒性学物毒性（2）胃肠道内容物的种类和数量、排空时间、）胃肠道内容物的种类和数量、排空时间、蠕动状态。蠕动状态。（3）环境化学物的溶解度和分散度。分散环境化学物的溶解度和分散度。分散度大，易于吸收。度大，易于吸收。影响吸收的因素：142、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。吸收最快的是气体、小颗粒气溶胶和脂颗粒气溶胶和脂/水分配系数高的物质。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。而分布全身，与胃肠道吸收不同。主要方式：主要方式：简单扩散简单扩散2、呼吸道吸收：主要在肺。吸收最快的是气体、小颗粒气溶胶和脂15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)与肺泡与肺泡中的浓度之比为中的浓度之比为血血/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：水溶性物质分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，取决于脂系不大，取决于脂/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：气态物质吸收的影响因素：16 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颗粒物的吸收主要取决于大小：173、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。四氯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化碳、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）毛囊、汗腺、皮脂腺腺、皮脂腺3、皮肤吸收皮肤吸收的两条途径：18 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）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。境化学物通透性增加。影响因素：19四、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的流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，这与组织的也不同，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和最高，随时间延长，分布取决于化学物与组织器官的亲和力。力。四、分布与贮存环境化学物被吸收进入血液和体液后20 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管壁由紧密联合在一起的扁平内皮细胞构成，中间不扁平内皮细胞构成，中间不留小孔，近似于生物膜留小孔，近似于生物膜管壁外侧被星状胶质细胞管壁外侧被星状胶质细胞紧密包围，亲脂性物质易于紧密包围，亲脂性物质易于通过通过间液中蛋白质浓度很低间液中蛋白质浓度很低影响分布的另一主要因素是体内屏障1、血脑屏障（bloo212、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，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。发育所必需的营养物质，则通过主动转运而进入胚胎。2、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22（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）；）；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、转转化化及及再再分分布布。这这种种结结合合大大多多为为可可逆逆的的非非共价结合。共价结合。（二）化学物的贮存进入血液的环境化学物大部分积聚在特232、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（metallothiontin，MT），可与），可与Zn、Cd、Hg、Pb结合。结合。2、肝和肾243、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、外外来来化化合合物物重重新新成成为为游游离离状状态态时时，才出现生物学作用。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。3、脂肪4、骨骼有毒物质在体内贮存的生理意义：25五、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排泄是外来化合物及其代谢产物向机体外转运的过程。运的过程。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。泌物、呼吸道。肾脏是主要的排泄器官。五、化学物的排泄261、肾小球被动滤过、肾小球被动滤过：大部分外来化合物大部分外来化合物或其代谢产物均可或其代谢产物均可通过肾小球滤过进通过肾小球滤过进入肾小管入肾小管2、肾小管重吸收、肾小管重吸收3、肾小管排泄、肾小管排泄：即为肾小管主动分泌，此种主动转运：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）可分为两种系统，一为供有机阴离子化学物质（有机酸）转运；一为供有机阳离子化学物质（有机碱）转运。转运；一为供有机阳离子化学物质（有机碱）转运。（一）经肾随尿排出（一）经肾随尿排出1、肾小球被动滤过：大部分外来化合物或其代谢产物均可通过肾小27（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：随粪便排出；随粪便排出；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，再有一部分外来化合物在生物转化过程中形成结合物，出现在胆汁中；肠内存在的肠菌群以及葡萄糖苷酸酶，出现在胆汁中；肠内存在的肠菌群以及葡萄糖苷酸酶，可将一部分结合物水解，则外来化合物可重新被吸收并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。进入肠肝循环。(肠肝循环)肝肝（对对化化学学物物进进行行生生物物转转化化形形成成的的一一部部分分代代谢产物）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（二）经肝随胆汁排泄外来化合物随同胆汁进入小肠后，28（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中的的溶溶解解度度、呼呼吸吸速速度度和和流流经经肺肺部部的的血血液液速速度。度。2、乳汁：许多外来化合物可通过简单扩散进入乳汁。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出。都可随同乳汁排出。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 （三）其他排泄途径1、肺：许多气态外来化合物可经呼吸道排出体29第三节第三节生物转化生物转化外来化合物在体内经过一系列化学变化并形成其衍生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物以及分解产物的过程称为生物转化生物转化，或称为代谢转，或称为代谢转化。所形成的衍生物即代谢物。化。所形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、，其次是肾、肺，胃肠道、血液、皮肤也有弱的代谢过程。血液、皮肤也有弱的代谢过程。第三节生物转化外来化合物在体内经过一系列化学变化并形成30一、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（两相）。（两相）。（一）氧化（一）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粒体混合功能氧化酶催化的两种氧化反应。微粒体混合功能氧化酶催化的两种氧化反应。一、生物转化的反应类型（一）氧化311、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NADPH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形成成复复合合物物，才才能能完完成成这这一一反反应应过过程。程。RH NADPH H+O2ROH H2ONADP+1、微粒体混合功能氧化酶(microsomalmixed32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，也称为细胞色素称为细胞色素P-450依赖性单加氧酶，还有还原型依赖性单加氧酶，还有还原型辅酶辅酶细胞色素细胞色素P-450还原酶。此外还含有微粒还原酶。此外还含有微粒体体FDA单加氧酶单加氧酶，它不含有细胞色素，它不含有细胞色素P-450，而，而含有黄素腺嘌呤二核苷酸，代替细胞色素含有黄素腺嘌呤二核苷酸，代替细胞色素P-450参参与单加氧酶反应。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，许多外来化合物都可经混合功能氧化酶催化，加氧形成各种加氧形成各种羟化物羟化物。羟化物将进一步分解，形。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成各种产物，因此氧化反应可能有各种类型.混合功能氧化酶是细胞内质网膜上的一个酶系，组成较为332.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、黄黄嘌呤氧化酶等。嘌呤氧化酶等。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，可催化胺类氧化，形成醛类和氨。可催化胺类氧化，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。可同时被氧化，称为共氧化反应。2.非微粒体混合功能氧化酶催化的氧化反应3.前列腺素生物34（二）还原反应（二）还原反应一般情况下，机体细胞处于有氧状态，生物转一般情况下，机体细胞处于有氧状态，生物转化以化以MFOS催化的氧化反应为主。在某些特定的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。局部环境中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等等生生物物还还原原剂剂作作用用的的结结果。果。（二）还原反应一般情况下，机体细胞处于有氧状态，351、羰基羰基还原反应：醛、酮还原成醇还原反应：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、亚砜化合物可还原反应：二硫化物、亚砜化合物可在体内被还原。在体内被还原。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：五价砷化合物中的砷也可被还原成三价砷。还原成三价砷。1、羰基还原反应：醛、酮还原成醇36（三）水解反应（三）水解反应 有有许许多多毒毒物物，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酸盐取代物极易水解，水解后毒性大为降低。磷酸盐取代物极易水解，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，酯酶和酰胺酶可分别水解酯类和胺类。酶，酯酶和酰胺酶可分别水解酯类和胺类。（三）水解反应372、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，RCONHRRCOOH+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。2、酰胺类水解反应：1、酯类水解反应：38Epoxidehydrolase+H2 OOHOHO 环氧水解酶环氧水解酶（epoxide hydrolasesepoxide hydrolases）能够水合芳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，形成反式二醇类化合物。况下，形成反式二醇类化合物。4、环氧化物的水化反应、环氧化物的水化反应Epoxidehydrolase+H2OOHOHO39（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与某些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。在结合反应中需要有辅酶与转移酶并消耗易发生。在结合反应中需要有辅酶与转移酶并消耗代谢能量。代谢能量。（四）结合反应结合反应是进入机体的外来化合物在代40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)后后再再进进行行结结合合反反应应(第第二相反应二相反应).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，脂脂溶溶性性降低降低，加速由体内的排泄过程。，加速由体内的排泄过程。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应后反应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。外来化合物在代谢过程中可以直接发生结合反应，也可先411.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、氨氨基基和和羧羧基基等等基基团团结结合合，反反应应产产物物是是葡葡萄萄糖糖醛醛酸酸苷。苷。1.葡萄糖醛酸结合42内内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为硫酸酯。苯酚与硫酸结合较为常见。合为硫酸酯。苯酚与硫酸结合较为常见。2、硫酸结合、硫酸结合内源性硫酸的来源是含硫氨基酸的代谢产物，但必须先43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环氧化物结合反应非常重要与环氧化物结合反应非常重要。3.谷胱甘肽结合谷胱甘肽结合OOHHOOH+GSHHOHOSGGlutathione-S-transferase机体内有毒金属和环氧化物能与谷胱甘肽结合而被解毒。谷44 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，与反应的本质是一种肽式结合，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，可通过其氨基与乙酰辅酶A反应，反应，经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。5、甘氨酸结合4、乙酰结合45 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。甲基来自蛋氨酸，蛋氨酸的甲基经来自蛋氨酸，蛋氨酸的甲基经ATP活化，成为活化，成为S腺苷蛋氨腺苷蛋氨酸，再经酸，再经甲基转移酶甲基转移酶催化，使生物胺类与甲基结合而被解催化，使生物胺类与甲基结合而被解毒排泄。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6、甲基结合在外来化合物解毒中，甲基结合并不占重要地位46二、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的功能和活力产生影响。类的功能和活力产生影响。（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物在在体体内内吸吸收收、转转化化和和排排泄泄速速度度，影影响响动动物物对对毒毒物的毒性反应。物的毒性反应。二、影响生物转化的因素（一）物种差异和个体差异:主要在于体47（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到老年呈钟形变化。年到老年呈钟形变化。2、性性别别：性性激激素素决决定定两两性性转转化化的的差差异异。一一般般而而言言雄雄性性大大于于雌性。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、胰胰岛岛素素、肾肾上上腺腺皮皮质质激激素素等等都都可可影影响响酶酶活活性。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律有关。节律有关。（三）年龄、性别等生理因素48（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，毒毒物物正正常常的的代代谢谢途途径径可可能能被改变。被改变。（四）代谢饱和状态49（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化合合物物的的催催化化作作用，即两种化合物出现竞争性抑制。用，即两种化合物出现竞争性抑制。（五）代谢酶的抑制和诱导502、诱导诱导有些外来化合物可使某些代谢过程催化酶系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活力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，诱导的结果可促进其它外来化合物的生物转化过程，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。使其增强或加速。2、诱导51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。作业目前市场上有许多“排毒疗法”如洗肠、断食、服用各种529、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。5月-245月-24Friday,May 17,202410、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。18:19:4218:19:4218:195/17/2024 6:19:42 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。5月-2418:19:4218:19May-2417-May-2412、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。18:19:4218:19:4218:19Friday,May 17,202413、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。5月-245月-2418:19:4218:19:42May 17,202414、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。17 五月 20246:19:42 下午18:19:425月-2415、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。五月 246:19 下午5月-2418:19May 17,202416、业余生活要有意义，不要越轨。2024/5/17 18:19:4218:19:4217 May 202417、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。6:19:42 下午6:19 下午18:19:425月-249、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。5月-245月-24Friday,May 17,202410、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。18:19:4218:19:4218:195/17/2024 6:19:42 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。5月-2418:19:4218:19May-2417-May-2412、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。18:19:4218:19:4218:19Friday,May 17,202413、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。5月-245月-2418:19:4218:19:42May 17,202414、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。17 五月 20246:19:42 下午18:19:425月-2415、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。五月 246:19 下午5月-2418:19May 17,202416、业余生活要有意义，不要越轨。2024/5/17 18:19:4218:19:4217 May 202417、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。6:19:42 下午6:19 下午18:19:425月-249、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。5月-245月-24Friday,May 17,202410、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。18:19:4218:19:4218:195/17/2024 6:19:42 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。5月-2418:19:4218:19May-2417-May-2412、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。18:19:4218:19:4218:19Friday,May 17,202413、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。5月-245月-2418:19:4218:19:42May 17,202414、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。17 五月 20246:19:42 下午18:19:425月-2415、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。五月 246:19 下午5月-2418:19May 17,202416、业余生活要有意义，不要越轨。2024/5/17 18:19:4218:19:4217 May 202417、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。6:19:42 下午6:19 下午18:19:425月-24谢谢谢谢大家！大家！没没伞的孩子奔跑在路上，加油的孩子奔跑在路上，加油90大叔！大叔！9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。8月-238月-253