非营养物质代谢生物化学和分子生物学
生物化学及分子生物学(人卫第八版)-第12章-物质代谢的联系与调节1
脂酸合成
氨基酸代谢 嘌呤合成 嘧啶合成 核酸合成
乙酰辅酶A羧化酶
谷氨酸脱氢酶 谷氨酰胺PRPP酰胺 转移酶 天冬氨酸转甲酰酶 脱氧胸苷激酶
柠檬酸，异柠檬酸
ADP，亮氨酸，蛋氨酸
长链脂酰CoA
GTP，ATP，NADH AMP，GMP CTP，UTP
dCTP，dATP
dTTP
目录
2．代谢途径的起始物或产物通过变构调节影响 代谢途径 催化亚基 变构酶 调节亚基
调节某些细胞的代谢及功能，并通过各种激素的互相协
调而对机体代谢进行综合调节。
目录
一、细胞水平的代谢调节主要调节 关键酶活性
• 细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节。 • 细胞内酶呈隔离分布。 • 代谢途径的速度、方向由其中的关键酶(key enzyme)的活性决定。
• 代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而
各种物质代谢之间互有联系，相互依存。
目录
二、机体物质代谢不断受到精细调节
内外环境 不断变化 影响机体代谢
适应环境 的变化
机体有精细的调节 机制，调节代谢的 强度、方向和速度
目录
三、各组织、器官物质代谢各具特色
结构不同 不同的组 织、器官 酶系的种类、 含量不同 代谢途径不同、 功能各异
目录
四、各种代谢物均具有各自共同的 代谢池
进行调节，这种调节称为原始
调节或细胞水平代谢调节。
目录
高等生物 —— 三级水平代谢调节
• 细胞水平代谢调节
• 激素水平代谢调节
高等生物在进化过程中，出现了专司调节功能的内
分泌细胞及内分泌器官，其分泌的激素可对其他细胞发
挥代谢调节作用。
• 整体水平代谢调节
在中枢神经系统的控制下，或通过神经纤维及神经 递质对靶细胞直接发生影响，或通过某些激素的分泌来
大学课程第十一章 非营养物质代谢课件
目录
目录
（四）结合反应是生物转化第二相反应
结合对象： 凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物
或激素等均可发生结合反应。 结合物：
葡糖醛酸、硫酸、乙酰基、谷胱甘肽、 甲基、甘氨酸等物质或基团。
目录
1.葡糖醛酸结合是最重要、最普遍的结 合反应
葡糖醛酸基的直接供体
——尿苷二磷酸葡糖醛酸(UDPGA)
目录
二、生物转化的意义
➢生物转化可对体内的大部分非营养物质进行代 谢转化，使其生物学活性降低或丧失(灭活)， 或使有毒物质的毒性减低或消除(解毒)。
➢通过生物转化作用可增加这些非营养物质的水 溶性和极性，从而易于从胆汁或尿液中排出。
肝的生物转化作用≠解毒作用（detoxification） （苯丙芘、环磷酰胺、水合氯醛等）
硫酸供体：3´-磷酸腺苷-5´-磷酸硫酸( PAPS)
产物：羟化物或环氧化物 举例：
NH 2
HO
NH 2
苯胺
对氨基苯酚
目录
意义：加单氧酶系的羟化作用不仅增加药物或毒物的水 溶性，有利于排泄，而且还参与体内许多重要物质的羟 化过程。
• 维生素D3羟化成为具有生物学活性的维生素 1, 25,(OH)2D3
• 胆汁酸和类固醇激素合成过程中的羟化作用
• 黄曲霉素B1经加单氧酶作用生成致癌物质
目录
ADH与MEOS之间的比较
ADH
肝细胞内定位
胞液
底物与辅酶
乙醇、NAD+
对乙醇的 Km值 2mmol/L
乙醇的诱导作用 无
与乙醇氧化相关的 氧化磷酸化释能 能量变化
MEOS 微粒体 乙醇、NADPH、O2 8.6mmol/L 有 耗能
11非营养物质代谢
目录
二、肝的生物转化作用不等于解毒作用
＊生物转化的意义
对体内的非营养物质(xenobiotics)进行转化，使 其灭活 (inactivate)，或解毒(detoxicate)；更为重要的 是可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。
•胆汁的成分： 胆汁酸盐（bile salts）、无机盐、粘蛋白、 磷脂、胆色素、胆固醇、多种酶类
目录
两种胆汁的百分组成和部分性质
比重 pH 水 固体成分 无机盐 粘蛋白 胆汁酸盐 胆色素 总脂类 胆固醇 磷脂
肝胆汁
1.0091.013 7.18.5 9697 34 0.20.9 0.10.9 0.52 0.050.17 0.10.5 0.050.17 0.050.08
CO+ OCo HASH+ATP
苯甲酸 COSC +甘o氨A酸
苯甲酰CoA
COS+ CAM oPA+PPi
苯甲酰CoA
O C N C2 H COO+C HoASH
H
苯甲酰甘氨酸
目录
四、生物转化作用受许多因素的影响
（一）年龄、性别、营养、疾病及遗传等因素 对生物转化产生明显影响
➢ 年龄对生物转化作用的影响很明显; ➢ 某些生物转化反应有明显的性别差异; ➢ 营养状况对生物转化作用亦产生影响; ➢ 疾病尤其严重肝病也可明显影响生物转化作用; ➢ 遗传因素亦可显著影响生物转化酶的活性。
CH 2CHO
CH 2COOH
H3CO
MAO OC3H
OC3H
H3CO
OC3H H3CO
OC3H
OC3H
生物化学：10 非营养物质代谢2
肝的生物转化作用≠解毒作用（detoxification）
目录
二、肝的生物转化包括两相反应
➢ 第一相反应：氧化、还原、水解反应 ➢ 第二相反应：结合反应
• 有些物质经过第一相反应，使其某些基团转化 或分解，理化性质改变，即可顺利排出体外。
目录
➢ 分解 • 脂肪酸的β氧化分解； • 肝是降解LDL 的主要器官； • 肝合成胆汁酸是肝降解胆固醇的最重要途径； • 肝是体内胆固醇的重要排泄器官。
➢ 运输 • 合成与分泌 VLDL; HDL; apo CⅡ; LCAT； • apo CⅡ是毛细血管内皮细胞LPL的激活剂； • 肝合成与分泌LCAT将血浆胆固醇酯化。
举例：
O
O
HO
雌酮
＋酯
目录
3.乙酰基化是某些含胺非营养物质的重要转化方式 主要转化对象：芳香胺类 催化酶：乙酰基转移酶(acetyltransferase)
目录
4.谷胱甘肽结合是细胞应对亲电子性异源物的重要 防御反应 结合对象：卤代、环氧化物 催化酶：谷胱甘肽S-转移酶(glutathione Stransferase, GST)
加单氧酶
RH + O2 + NADPH + H+
ROH + NADP+ + H2O
目录
➢ 产物：羟化物或环氧化物 ➢ 举例：
NH2
苯胺
HO
NH2
对氨基苯酚
目录
➢意义：加单氧酶系的羟化作用不仅增加药物或毒 物的水溶性，有利于排泄，而且还参与体内许多 重要物质的羟化过程。
• 维生素D3羟化成为具有生物学活性的维生素 1, 25,(OH)2D3
生物化学复习资料：代谢途径与分子生物学基础
生物化学复习资料：代谢途径与分子生物学基础生物化学是研究生物体内各种化学反应和代谢途径的科学。
代谢是生物体维持正常功能所必需的化学反应，并且在这些反应中产生所需的能量。
本文将重点介绍代谢途径与分子生物学基础的相关知识。
代谢途径代谢途径是生物体内一系列相互关联、相互作用的化学反应过程。
其中最重要的包括糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢等。
这些代谢途径在生物体内相互协作，确保细胞正常运作。
其中，糖代谢包括糖异生和糖酵解两种反应。
糖异生是指生物体内通过某些途径合成葡萄糖，而糖酵解则是将葡萄糖在细胞内代谢成能量。
糖异生糖异生通过不同的途径将非糖有机物转化为葡萄糖，提供了细胞所需的能量。
糖异生的启动物质是丙酮酸和类胡萝卜素。
在糖异生过程中，需要通过一系列的酶促反应将非糖有机物转化为糖类。
糖酵解糖酵解是将糖类分解成乳酸和乙醇，同时释放出能量。
这是细胞内的一种常见代谢途径，可以为细胞提供所需的能量。
糖酵解的关键酶包括磷酸己糖激酶、己糖-6-磷酸激酶等。
脂代谢脂代谢是指在生物体内脂类分解成构成它的基本组成部分，提供细胞所需的能量。
脂类代谢包括脂异生和脂酸氧化两种过程。
其中，脂异生是指将脂肪酸和甘油合成三酸甘油酯的过程。
分子生物学基础分子生物学是研究生物领域中生命现象的分子机制和分子结构的学科。
分子生物学基础着重于研究生物体内的分子组成、结构及其功能，并且研究生物体内分子水平的调控机制。
分子生物学的发展对于理解生物体内各种生理过程起着重要作用。
分子生物学的重要概念分子生物学的重要概念包括DNA、RNA、蛋白质等生物大分子，以及基因表达、DNA复制、蛋白质合成、信使RNA的功能等。
DNA是生物体内贮存遗传信息的大分子，其中包含了细胞内的所有遗传信息。
RNA则是DNA的转录产物，参与了蛋白质的合成过程。
基因表达调控基因表达调控是指生物体内对基因进行表达的调节过程。
这包括转录、翻译、后转录修饰等过程。
此外，还包括表观遗传学、miRNA等机制对基因表达的调控。
生物化学和分子生物学：第11章 非营养物质代谢
O
CH3
N
CH2CH2CH2 C O C CH3
CH 2CH2C
CH3
苯丁酸氮芥异丁酯
CH 2CH2C N
CH 2CH2C
O CH2CH2CH2C OH
苯丁酸氮芥
异烟肼
O
苯并芘
异烟酸 肼
O
HO HO
HO HO
苯并芘-7,8-二醇
DHEP-BP
（四）结合反应是生物转化的第二相反应
结合对象：凡含有羟基、羧基或氨基的药物、 毒物或激素均可发生结合反应。
•醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase, ALDH)催化醛类生成酸。 CH3CHO + NAD+ + H2O CH3COOH + NADH +H+
➢ ADH是乙醇代谢的关键酶。
➢ ALDH2活性低下，是该人群饮酒后乙醛在体内堆积， 引起血管扩张、面部潮红、心动过速等反应的重要原因。
➢ 极高浓度的乙醇抑制延髓呼吸和循环中枢，引起呼吸循环功 能障碍。
2. 对营养代谢的作用
❖ 酒精主要影响维生素B1代谢，抑制维生素B1吸收 及在肝脏内的储存，导致维生素B1缺乏。
➢ 维生素B1缺乏→焦磷酸硫胺素减少→糖代谢障碍→能 量供应异常→神经组织功能和结构异常。
➢ ②维生素B1缺乏→磷酸戊糖代谢障碍→磷脂类合成减 少→中枢和周围神经组织脱髓鞘和轴索变性
结合剂：葡糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘 氨酸、乙酰基、甲基等物质或基团。
1. 葡糖醛酸结合是最重要和最普遍的结合反应
▪ 尿苷二磷酸葡糖醛酸 (UDPGA)是葡糖醛 酸基的直接供体。
2NADH+
2NAD+
2H+
生物化学 非营养物质代谢 图文
胆囊胆汁
1.026～1.032 5.5～7.7 80～86 14～20 0.5～1.1 1～4 1.5～10 0.2～1.5 1.8～4.7 0.2～0.9 0.2～0.5
二、胆汁酸的种类
胆汁酸(bile acids)的概念
3. 乙酰化是含胺非营养物质的重要转化反应
乙酰基供体 乙酰辅酶A
催化酶（胞质）
乙酰转移酶
磺胺 苯胺
OCNHNH 2
+ CH3CO ~ CoA
N 异烟肼
乙酰辅酶A
乙酰基 转移酶
O CNHNHCOCH 3 + HS-CoA
N 乙酰异烟肼
辅酶A
4. 谷胱甘肽结合反应
催化酶（胞质） 谷胱甘肽S－转移酶
致癌物 环境污染物 抗肿瘤药物 内源性活性物质 氧化修饰产物
ADH与MEOS之间的比较
ADH
MEOS
肝细胞定位
胞液
底物与辅酶 对乙醇的Km值
乙醇、 NAD+
2mmol/L
乙醇的诱导作用
无
与乙醇氧化相关的 氧化磷酸化
能量变化
释放能量
微粒体
乙醇、NADPH、 O2
8.6mmol/L
有
耗能
东方人ALDH的三种基因型及表型
正常纯 合子
无活性 纯合子
杂合子
45
正常具有 ALDH活性
生物化学
√
1
第一篇 生物分子结构与功能 第一章 蛋白质的结构与功能
第 二章 核酸 的结构 与功 能
第 三章
酶
第 五章 维生 素与无 机盐 （自学 ）
√
2
第 六章
糖 代谢
第二篇 物质代谢及其调节 第七章 第 八章
非营养物质代谢s课件
谢性疾病。
神经性疾病
02
某些非营养物质代谢异常可能影响神经系统的正常功能，如帕
金森病、阿尔茨海默病等。
免疫性疾病
03
非营养物质代谢与免疫系统的正常功能密切相关，异常代谢可
能引发自身免疫性疾病。
对药物作用的影响
药物吸收与分布
非营养物质代谢影响药物 的吸收和在体内的分布， 从而影响药物疗效。
药物转化与排泄
来源
03
环境
生产和生活活动
消费品
非营养物质主要来自环境，如空气、水、 土壤和食物中的污染物。
工业生产、农业活动、交通等产生大量的 非营养物质。
化妆品、清洁剂、家具等消费品中含有的 化学物质。
摄入量与摄入方式
摄入量
不同个体和地区的非营养物质摄入量 存在差异。
摄入方式
非营养物质可通过吸入、食入和皮肤 接触等方式进入人体。
饮食量
摄入的食物量也会影响非营养物质代谢。过饱或过饿都可能导致代谢异 常。
03
饮食频率
饮食频率对非营养物质代谢也有影响，频繁进食可以促进代谢，而长时
间禁食可能导致代谢减缓。
运动调节
有氧运动
有氧运动可以提高非营养物质代谢速率，如跑步、游泳等。
力量训练
力量训练可以增加肌肉量，从而提高非营养物质代谢速率。
柔韧性训练
柔韧性训练可以改善关节活动度，从而影响非营养物质代谢。
药物调节
药物种类
某些药物可以直接或间接影响非营养物质代谢， 如抗生素、降糖药等。
药物剂量
药物剂量对非营养物质代谢的影响非常大，剂量 过小或过大都可能导致代谢异常。
药物使用频率
长时间或频繁使用药物也可能影响非营养物质代 谢。
非营养物质的代谢
非营养物质的代谢
非营养物质的代谢
本章要求掌握生物转化的概念及反应类型，对某些非营养物质代谢的过程及特点作一般的了解。
一．一般概述
1. 非营养性物质及生物转化作用
体内存在的某些物质（外源或内源），它们既不是氧化供能的物质，也不是组织结构的成份，即谓非营养性物质。
其中有些非营养性物质对机体有一定的生理效应或毒性作用，为保证机体各种生理活动的正常进行，必须及时清除这些物质。
机体对这种非营养性物质进行多种化学处理，增加其水溶性（或极性）利于排泄的过程称生物转化作用。
2. 非营养物质的来源：
外源性物质指：药物、毒物、食物添加剂，环境污染物等。
内源性物质指：体内代谢中产生的活性物质及终产物如NH3、胺类、激素、胆色素、神经递质等。
3. 体内生物转化的器官：主要是肝脏。
二．非营养物质代谢一般过程：
1. 第一相反应：指氧化、还原、水解等反应，举例说明各类反应。
经一相反应后尚未完成转化的反应，需继续进行第二相反应。
2. 第二相反应：指结合反应，进一步增加被转化物质的极性。
参与结合反应的物质有葡萄糖醛酸、H2SO4、谷胱甘肽、乙酰CoA、某些氨基酸甲基等，其中葡萄糖醛酸最为主要。
3. 某些非营养物质的代谢
4. 非营养物质代谢的若干特点：
代谢过程的连续性、多样性，解毒与致毒的两重性。
复习思考题
1. 什么叫非营养性物质？有哪些内源性和外源性非营养性物质。
2. 什么叫生物转化作用?？有哪些反应类型。
3. 以胆色素代谢为例说明生物转化的过程。
非营养物质代谢总结.docx
第十四章：非营养物质代谢第一部分：血液生化第一节：血浆蛋白一. 血浆蛋白的分类与性质1. 分类（1）依据电泳结果分类：清蛋白 > 球蛋白 > 球蛋白 > 球蛋白 > 球蛋白（2）依据生理功能分类：载体蛋白，免疫防御系统蛋，酶，激素等2. 性质：①绝大多数血浆蛋白在肝合成②血浆蛋白的合成场所一般位于膜结合的多核糖体上③除清蛋白外，几乎所有的血浆蛋白均为糖蛋白④许多血浆蛋白呈现多态性⑤在循环过程中，每种血浆蛋白均有自己特异的半衰期⑥在急性炎症或某种类型组织损伤等情况下，某些血浆蛋白的水平会增高，它们被称为急性时相蛋白质（APP）二. 血浆蛋白的功能①维持血浆胶体渗透压；②维持血浆正常的pH；③运输作用；④免疫作用；⑤催化作用；⑥营养作用；⑦凝血、抗凝血和纤溶作用第二节：血红素的生物合成一. 红细胞的代谢特点1. 糖代谢（1）糖酵解和2,3-二磷酸甘油酸(2,3-BPG)旁路（2）磷酸戊糖途径, 主要功能是产生NADPH+H+（3）红细胞内糖代谢的生理意义①ATP的功能：a.维持红细胞膜上钠泵(Na+-K+-ATPase)的正常运转b.维持红细胞膜上钙泵(Ca2+-ATPase)的正常运转c.维持红细胞膜上脂质与血浆脂蛋白中的脂质进行交换d.少量ATP用于谷胱甘肽、NAD+的生物合成e.ATP用于葡萄糖的活化，启动糖酵解过程②2,3-BPG的功能：是调节血红蛋白(Hb)运氧的重要因素，可降低Hb与氧的亲和力③NADH和NADPH的功能：为对抗氧化剂。
保护细胞膜蛋白、血红蛋白和酶蛋白的巯基等不被氧化，从而维持红细胞的正常功能2. 脂代谢成熟红细胞不能从头合成脂肪酸，通过主动参入和被动交换不断的与血浆进行脂质交换，维持其正常的脂类组成、结构和功能二. 血红蛋白的合成与调节血红蛋白的组成：珠蛋白+血红素血红蛋白的合成：①血红素的合成；②珠蛋白的合成；③血红蛋白的合成1. 血红素的生物合成（1）定位：在骨髓的幼红细胞和网织红细胞中合成（线粒体+胞液）（2）合成原料：甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+（3）合成过程：①ALA的生成：由ALA合酶（血红素合成的关键酶）催化线粒体中：琥珀酰CoA+甘氨酸→ALA，脱CoA，脱CO2，辅酶为磷酸吡哆醛②胆色素原的生成：胞液中：2ALA→胆色素原，ALA脱水酶，辅酶为巯基③尿卟啉原与粪卟啉原的生成：胞液中：4胆色素原→线状四吡咯（尿卟啉原Ⅰ同合酶）→尿卟啉原Ⅲ（尿卟啉原Ⅲ同合酶）→粪卟啉原Ⅲ（尿卟啉原Ⅲ脱羧酶）④血红素的生成线粒体中：粪卟啉原Ⅲ→原卟啉原Ⅸ（粪卟啉原Ⅲ氧化脱羧酶）→原卟啉Ⅸ（原卟啉原Ⅸ氧化酶）→血红素（亚铁螯合酶，Fe2＋）（4）合成的特点：①合成的主要部位是骨髓和肝脏，但成熟红细胞不能合成②合成的原料简单：琥珀酰CoA、甘氨酸、Fe2+等小分子物质③合成过程的起始与最终过程在线粒体，中间过程在胞液（5）合成的调节①ALA合酶：是血红素合成的限速酶。
《生物化学与分子生物学》第十一章 非营养物质代谢教案
一、教学目的与要求：1、掌握生物转化的概念、主要器官意义及生物转化反应的主要类型；胆汁酸的肠肝循环及生理意义；合成血红素的基本原料、限速酶；胆红素在肝脏、肠道中的转变和胆红素的肠肝循环。
2、熟悉肝脏在物质代谢中的作用；参与生物转化的酶类及反应类型；血红素的合成过程、调节；胆红素的来源、生成及在血中的运输和排泄。
3、了解影响生物转化作用的因素、胆汁的主要成分、及胆汁酸的种类、血清胆红素与黄疸的关系。
二、教学重点，难点：教学重点：生物转化的概念、主要器官意义及生物转化反应的主要类型；胆汁酸的肠肝循环及生理意义；合成血红素的基本原料、限速酶；胆红素在肝脏、肠道中的转变和胆红素的肠肝循环。
教学难点：胆红素的形成与胆素原的肠肝循环。
血清胆红素与黄疸的关系。
课程名称生物化学与分子生物学授课地点黄金校区教学楼选用教材“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《生物化学与分子生物学》（第八版）（人民卫生出版社，查锡良、药立波主编）授课章节课题第十一章非营养物质代谢第一节生物转化第二节胆汁与胆汁酸的代谢第三节血红素的生物合成第四节胆色素的代谢与黄疸（共4学时）三、教学方法设计：1、结合解剖组胚学肝的生理结构来导入本章内容。
结合糖代谢、脂类代谢、氨基酸代谢特点分析肝在这些物质代谢中的作用。
来阐述肝在生物转化作用的重要性。
2、联系临床有关实例、结合实际进行教学、激发学生的学习兴趣。
3、突出重点、讲透难点、抓住关键、做到深入浅出、通俗易懂。
4、通过多种方式加强与学生的交流。
可适当提问充分调动学生的积极性。
四、教具和教学手段：教具：电脑、投影仪、话筒、粉笔、教鞭、多媒体课件。
教学手段：充分利用现代化教学手段与方法、制作好多媒体课件、做到图文并茂。
语言表达，适当板书与多媒体教学相结合。
五、教学过程与板书设计：（一）组织教学：结合肝的独特的形态结构的特点、说明肝的生物转化的重要意义及主要反应类型以及胆汁酸的肠肝循环、并适当例举临床实例、以激发学生的兴趣。
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三、肝的生物转化作用包括两相反应
❖ 概述 第一相反应：氧化、还原、水解反应 第二相反应：结合反应
* 有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。
* 物质即使经过第一相反应后，极性改变仍不 大，必须与某些极性更强的物质结合, 即第 二相反应，才最终排出。
非营养物质代谢生物化学和分子生 物学
目录
参与肝生物转化作用的酶类
GSH
转移酶
OH
酚类
H OH H OH
二氢二醇衍生物
葡 糖 醛 酸 或 硫 酸 结 合 物 非营养物质代谢生物化学和分子生 物学
SG OH
谷胱甘肽结合物
目录
• 迄今已鉴定出30余种人类编码CYP的基因。 • 按氨基酸序列同源性在40%以上分类，可将人肝细胞
P450 分 为 5 个 家 族 ： CYP1 、 CYP2 、 CYP3 、 CYP7 和 CYP27。 • 在同一家族中，按氨基酸序列同源性在55%60%，又 可进一步分为A、B、C等亚族。 • 对异生素进行生物转化的主要CYP是CYP1、CYP2和 CYP3。其中又以微粒体CYP3A4、CYP2C9、CYP1A2 和CYP2E1的含量最多。
活性硫酸（PAPS）
谷胱甘肽S-转移酶 谷胱甘肽（GSH）
乙酰基转移酶
乙酰CoA
酰基转移酶
甘氨酸
甲基转移酶
非营S养-腺物质苷代甲谢生硫物氨化酸学和（分子SA生M）
物学
内质网 线粒体 胞液或线粒体
内质网 内质网 胞液或内质网
内质网 胞液 胞液与内质网 胞液 线粒体 胞液与内质网
目录
ห้องสมุดไป่ตู้
（一）氧化反应是最多见的生物转化第一相反应
HN
2,3-环氧黄曲霉素
H2N N N
O
O
OC3H
环曲霉素与DNA的 结合产物
DNA-鸟嘌呤
非营养物质代谢生物化学和分子生 物学
目录
2. 单胺氧化酶氧化脂肪族和芳香族胺类
•单胺氧化酶( monoamine oxidase, MAO) 存在部位：线粒体内 催化的反应：
RCH2NH2+O2+H2O2 胺类物质
目录
目录
3. 醇脱氢酶和醛脱氢酶将乙醇氧化生成乙酸 存在部位：胞液中 催化的反应：
•醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase, ADH)催化醇类氧化成醛。 CH3CH2OH + NAD+ CH3CHO + NADH + H+
•醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase, ALDH)催化醛类生成酸。 CH3CHO + NAD+ + H2O CH3COOH + NADH +H+
酶类
辅酶或结合物
细胞内定位
第一相反应
氧化酶类
单加氧酶系 胺氧化酶
NADPH+H+、O2、细胞色素P450 黄素辅酶
脱氢酶类
NAD+
还原酶类
硝基还原酶 NADH+H+或NADPH+H+
偶氮还原酶 NADH+H+或NADPH+H+
水解酶类
第二相反应
葡糖醛酸基转移酶 活性葡糖醛酸（UDPGA）
硫酸基转移酶
程称为生物转化 (biotransformation) 。
＊生物转化的对象
内源性：如激素、胺类等 非营养物质
外源性：如药物、毒物等
非营养物质代谢生物化学和分子生 物学
目录
＊生物转化的主要场所
肝是生物转化最重要器官，但在肺、肾、胃肠道 和皮肤也有一定生物转化功能 。
非营养物质代谢生物化学和分子生 物学
非营养物质代谢生物化学和分子生 物学
目录
黄曲霉素是致肝癌的重要危险因子 ——黄曲霉素B1经CYP作用生成的黄曲霉素2,3-环氧 化物可与DNA分子中鸟嘌呤结合，引起DNA突变。
O
O
O
O
NADPH+H+ + O2
O O
O
H2N
NH
N
O
O
O
N
N+
OH O
O
O
OC3H
黄曲霉素B1
P450
O
O
O
OC3H
N
第十一章
非营养物质代谢
Metabolism of the Nonnutritive Substance
非营养物质代谢生物化学和分子生 物学
目录
第一节
生物转化作用
Biotransformation
非营养物质代谢生物化学和分子生 物学
目录
一、体内非营养物质有内源性和外源性两类
＊生物转化的定义 一些非营养物质在体内的代谢转变过
目录
二、肝的生物转化作用不等于解毒作用
＊生物转化的意义
对体内的非营养物质(xenobiotics)进行转化，使 其灭活 (inactivate)，或解毒(detoxicate)；更为重要的 是可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。
※ 肝的生物转化作用≠解毒作用（detoxification）
非营养物质代谢生物化学和分子生 物学
非营养物质代谢生物化学和分子生 物学
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ADH是乙醇代谢的关键酶。ALDH2活性低下，是 该人群饮酒后乙醛在体内堆积，引起血管扩张、面部潮 红、心动过速等反应的重要原因。
长期饮用乙醇可使肝内质网增殖。大量的乙醇可 稳定内质网内CYP2E1的活性和增加其mRNA的含量， 即 启 动 微 粒 体 乙 醇 氧 化 系 统 (microsomal ethanol oxidizing system, MEOS)。CYP2E1不但在氧化乙醇时 消耗ADPH和氧，而且还催化脂质过氧化，产生羟乙基 自由基。后者可进一步促进脂质过氧化和肝损伤。
非营养物质代谢生物化学和分子生 物学
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产物：羟化物或环氧化物 举例：
N2H
苯胺
HO
N2H
对氨基苯酚
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多环芳烃的生 物转化过程
多芳香烃
加单氧酶系 加氧
非酶促反应 分子重排
O
环氧化物 （致癌物）
水化酶 水化
谷 胱 甘 肽 -S -环 氧 化 物
1. 加单氧酶是氧化非营养物质最重要的酶
存在部位：微粒体内(滑面内质网) 组成：Cyt P450，NADPH+H+，NADPH-细胞色素
P450还原酶 催化的基本反应：
RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP++H2O
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基本特点：
能直接激活氧分子，其中一个氧原子加 入底物分子中，另一氧原子被还原为水，故 又称为混合功能氧化酶。
RCHO+NH3+H2O 相应的醛
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CH 2CH 2NH 2 NH3 + H2O2
CH 2CHO
CH 2COOH
H3CO
MAO OC3H
OC3H
H3CO
OC3H H3CO
OC3H
OC3H
OC3H
麦斯卡林
3,4,5-三甲氧 基苯乙醛
3,4,5-三甲氧 基苯乙酸
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