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第3章 化学毒物在体内的生物转运与生物转化 ppt课件
总悬浮颗粒物
Dp≤100m
可吸入颗粒物
Dp≤10m
细粒子
Dp≤2.5m
超细粒子
0.1-0.3m
包括液体、固体或者液体和固体结合
存在的，并悬浮在空气介质中的颗粒
inhalabal particulates, IP
能进入人体呼吸道,且能长期漂浮于空气中
particulate matter, PM2.5
物的通透性不同：阴囊>手臂、
后背、腿部、腹部>手掌、足底
37
（四）其他途径
毒理学动物实验：腹腔注射、静脉注射、肌内注射、
皮下注射等
临床：皮内注射、肌肉注射
38
三、分布 （Distribution）
分布( distribution) : 是指化学毒物吸收后，随血液或淋
巴分散到全身各组织细胞的过程。
✓ 烟和粉尘：
粒子大小:
• 直径> 5 μm者，多因惯性冲击而沉积在鼻咽部：清除、咽下
或溶解吸收入血；
• 直径2.5 μm左右，重力沉降于气管和支气管：咳出或吞咽；
• 直径1 μm以下，吸收入血、清除、或进入淋巴系统长期保存；
• 直径0.1 μm，吸收入血、吞噬系统清除。
34
（2）颗粒物
total suspended particulates, TSP
✓ 载体：有机阳离子转运体(organic-cation transporter, oct)
25
（二）化学毒物通过生物膜的方式
5. 吞噬和胞饮作用
通过细胞膜的流动将某些液体微粒、固体颗粒或大分子物
质包绕并吞入细胞的过程。
26
二、吸收 （Absorption）
Dp≤100m
可吸入颗粒物
Dp≤10m
细粒子
Dp≤2.5m
超细粒子
0.1-0.3m
包括液体、固体或者液体和固体结合
存在的，并悬浮在空气介质中的颗粒
inhalabal particulates, IP
能进入人体呼吸道,且能长期漂浮于空气中
particulate matter, PM2.5
物的通透性不同：阴囊>手臂、
后背、腿部、腹部>手掌、足底
37
（四）其他途径
毒理学动物实验：腹腔注射、静脉注射、肌内注射、
皮下注射等
临床：皮内注射、肌肉注射
38
三、分布 （Distribution）
分布( distribution) : 是指化学毒物吸收后，随血液或淋
巴分散到全身各组织细胞的过程。
✓ 烟和粉尘：
粒子大小:
• 直径> 5 μm者，多因惯性冲击而沉积在鼻咽部：清除、咽下
或溶解吸收入血；
• 直径2.5 μm左右，重力沉降于气管和支气管：咳出或吞咽；
• 直径1 μm以下，吸收入血、清除、或进入淋巴系统长期保存；
• 直径0.1 μm，吸收入血、吞噬系统清除。
34
（2）颗粒物
total suspended particulates, TSP
✓ 载体：有机阳离子转运体(organic-cation transporter, oct)
25
（二）化学毒物通过生物膜的方式
5. 吞噬和胞饮作用
通过细胞膜的流动将某些液体微粒、固体颗粒或大分子物
质包绕并吞入细胞的过程。
26
二、吸收 （Absorption）
环境毒理学生物转运和转化课件ppt
RH ＋ NADPH ＋ H+ ＋ O2→ROH ＋ H2O ＋ NADP+
高丽丽 环境毒理学基础
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，主要有细胞色素P-450氧化酶，也 称为细胞色素P-450依赖性单加氧酶，还有还原型 辅酶Ⅱ－细胞色素P-450还原酶。此外还含有微粒 体FDA－单加氧酶，它不含有细胞色素P-450，而 含有黄素腺嘌呤二核苷酸，代替细胞色素P-450参 与单加氧酶反应。
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
1. 葡萄糖醛酸结合 是最常见最重要的结合反应。葡萄糖醛酸的来源是在糖类
代谢过程中生成尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)，UDPG再被氧 化生成尿苷二磷酸葡萄糖醛酸；UDPGA是葡萄糖醛酸的供 体，在葡萄糖醛酸基转移酶的作用下与外来化合物及其代谢 物的羟基、氨基和羧基等基团结合，反应产物是β－葡萄糖 醛酸苷。
被动转运（passive transport） 分布具有不对称性，有的镶嵌在膜表面，有的嵌入或横跨脂质双分子层。
理化性质及各种组织细胞膜的结构 每一循环消耗一个ATP,转运出三个Na+，转进两个K+
在某些特定的局部环境中也可以发生还原反应。 用数学方法研究毒物的吸收、分布、生物转化和排泄等代谢过程随时间变化的规律；
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
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，主要有细胞色素P-450氧化酶，也 称为细胞色素P-450依赖性单加氧酶，还有还原型 辅酶Ⅱ－细胞色素P-450还原酶。此外还含有微粒 体FDA－单加氧酶，它不含有细胞色素P-450，而 含有黄素腺嘌呤二核苷酸，代替细胞色素P-450参 与单加氧酶反应。
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
1. 葡萄糖醛酸结合 是最常见最重要的结合反应。葡萄糖醛酸的来源是在糖类
代谢过程中生成尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)，UDPG再被氧 化生成尿苷二磷酸葡萄糖醛酸；UDPGA是葡萄糖醛酸的供 体，在葡萄糖醛酸基转移酶的作用下与外来化合物及其代谢 物的羟基、氨基和羧基等基团结合，反应产物是β－葡萄糖 醛酸苷。
被动转运（passive transport） 分布具有不对称性，有的镶嵌在膜表面，有的嵌入或横跨脂质双分子层。
理化性质及各种组织细胞膜的结构 每一循环消耗一个ATP,转运出三个Na+，转进两个K+
在某些特定的局部环境中也可以发生还原反应。 用数学方法研究毒物的吸收、分布、生物转化和排泄等代谢过程随时间变化的规律；
高丽丽 环境毒理学基础
高丽丽 环境毒理学基础
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高丽丽 环境毒理学基础
《生物转运》课件
白细胞的吞噬作用
白细胞通过吞噬作用将入侵的细菌、病毒等病原 体吞噬进细胞内，进行降解和消化。
3
激素的分泌
某些激素如胰岛素通过胞吐作用从内分泌细胞释 放到血液中，调节靶细胞的代谢活动。
05
生物转运与疾病
生物转运与药物作用
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
药物吸收
药物通过生物转运进入 体内，首先需要经过吸 收过程。药物的吸收速 度和程度受到多种因素 的影响，如药物的性质 、给药途径和生理因素 等。
肌肉收缩过程中，钙离子通过钙泵的转运，参与肌肉收缩的调节。
酸碱平衡调节
氢离子通过氢泵的转运，参与细胞酸碱平衡的调节，维持内环境的 稳定。
03
被动转运
被动转运的种类
简单扩散
物质顺浓度梯度跨膜转运， 不消耗能量。
促进扩散
需要载体蛋白的协助，物质 顺浓度梯度跨膜转运，不消 耗能量。
胞饮和胞吐作用
大分子物质或团块物质通过 细胞膜的转运，需要消耗能 量。
离子梯度
主动转运利用离子梯度，通过离 子泵的转动或离子通道的开放， 实现离子的逆浓度梯度转运。
载体蛋白
主动转运需要载体蛋白的参与， 载体蛋白能够识别和结合被转运 物质，并将其从低浓度侧向高浓 度侧转运。
主动转运的实例
神经传导
神经传导过程中，钠离子和钾离子通过钠泵和钾泵的转运，实现 电信号的传递。
肌肉收缩
药物分布
药物进入体内后，会随 着血液循环和淋巴系统 分布到各个组织和器官 。药物的分布受到多种 因素的影响，如药物的 脂溶性、组织亲和力、
血浆蛋白结合率等。
药物代谢
药物在体内经过代谢后 ，会产生代谢产物，这 些代谢产物可能具有不 同的药理作用和毒性。 药物的代谢主要发生在 肝脏，由肝药酶催化。
白细胞通过吞噬作用将入侵的细菌、病毒等病原 体吞噬进细胞内，进行降解和消化。
3
激素的分泌
某些激素如胰岛素通过胞吐作用从内分泌细胞释 放到血液中，调节靶细胞的代谢活动。
05
生物转运与疾病
生物转运与药物作用
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
药物吸收
药物通过生物转运进入 体内，首先需要经过吸 收过程。药物的吸收速 度和程度受到多种因素 的影响，如药物的性质 、给药途径和生理因素 等。
肌肉收缩过程中，钙离子通过钙泵的转运，参与肌肉收缩的调节。
酸碱平衡调节
氢离子通过氢泵的转运，参与细胞酸碱平衡的调节，维持内环境的 稳定。
03
被动转运
被动转运的种类
简单扩散
物质顺浓度梯度跨膜转运， 不消耗能量。
促进扩散
需要载体蛋白的协助，物质 顺浓度梯度跨膜转运，不消 耗能量。
胞饮和胞吐作用
大分子物质或团块物质通过 细胞膜的转运，需要消耗能 量。
离子梯度
主动转运利用离子梯度，通过离 子泵的转动或离子通道的开放， 实现离子的逆浓度梯度转运。
载体蛋白
主动转运需要载体蛋白的参与， 载体蛋白能够识别和结合被转运 物质，并将其从低浓度侧向高浓 度侧转运。
主动转运的实例
神经传导
神经传导过程中，钠离子和钾离子通过钠泵和钾泵的转运，实现 电信号的传递。
肌肉收缩
药物分布
药物进入体内后，会随 着血液循环和淋巴系统 分布到各个组织和器官 。药物的分布受到多种 因素的影响，如药物的 脂溶性、组织亲和力、
血浆蛋白结合率等。
药物代谢
药物在体内经过代谢后 ，会产生代谢产物，这 些代谢产物可能具有不 同的药理作用和毒性。 药物的代谢主要发生在 肝脏，由肝药酶催化。
第2章生物转运转化
需要同一转运系统时
4.易化扩散（FACILITATED DIFFUSION）
➢ 不易溶于脂质的化学物，利用载体由高浓度向低浓度处 移动的过程
➢ 由于不能逆浓度递度由低浓度处向高浓度处移动，所以 不消耗代谢能量
（二）按化学结构和理化性质分类
芳香胺、卤代碳氢化学物 / 气体、液体、粉尘等
（三）按毒性级别分类
剧毒、高毒、低毒
（五）按毒作用性质和部位分类 按毒作用主要部位 肝毒物，肾毒物，神经毒物 按毒物生物学效应 三致
毒物 - 2
The dose makes the poison – Paracelsus 食盐 水 蛋白质 多糖
1.每日容许摄入量 （acceptable daily intake，ADI）
允许正常成人每日由外环境摄入体 内的特定化学物质的总量。在此剂量下， 终生每日摄入该化学物质不会对人体健 康造成任何可测量出的健康危害， mg/(kg bw)
2.最高容许残留量 （maximum residual level，MRL）
9
效应（effect)：表示一定剂量外源化学物与机体接
触后所引起的生物学变化 （计量资料）。
反应（RESPONSE)：指接触一定化学物后，表
现某种效应并达到一定强度的个体在群体中所占的比例。 一般以百分率或比值表示 （计数资料）。
效应仅涉及个体，即一个人或动物；可以 用一定计量单位来表示其强度 反应则涉及群体，如一组动物或一群人； 其强度用百分率或比值表示，如反应率、 死亡率
11. 生物转化
➢（biotransformation）：指外 源化学物的代谢变化过程，即外 源化学物在代谢器官由一系列酶 介入，发生化学结构的改变的过 程。
12. 剂量-反应（效应）曲线
4.易化扩散（FACILITATED DIFFUSION）
➢ 不易溶于脂质的化学物，利用载体由高浓度向低浓度处 移动的过程
➢ 由于不能逆浓度递度由低浓度处向高浓度处移动，所以 不消耗代谢能量
（二）按化学结构和理化性质分类
芳香胺、卤代碳氢化学物 / 气体、液体、粉尘等
（三）按毒性级别分类
剧毒、高毒、低毒
（五）按毒作用性质和部位分类 按毒作用主要部位 肝毒物，肾毒物，神经毒物 按毒物生物学效应 三致
毒物 - 2
The dose makes the poison – Paracelsus 食盐 水 蛋白质 多糖
1.每日容许摄入量 （acceptable daily intake，ADI）
允许正常成人每日由外环境摄入体 内的特定化学物质的总量。在此剂量下， 终生每日摄入该化学物质不会对人体健 康造成任何可测量出的健康危害， mg/(kg bw)
2.最高容许残留量 （maximum residual level，MRL）
9
效应（effect)：表示一定剂量外源化学物与机体接
触后所引起的生物学变化 （计量资料）。
反应（RESPONSE)：指接触一定化学物后，表
现某种效应并达到一定强度的个体在群体中所占的比例。 一般以百分率或比值表示 （计数资料）。
效应仅涉及个体，即一个人或动物；可以 用一定计量单位来表示其强度 反应则涉及群体，如一组动物或一群人； 其强度用百分率或比值表示，如反应率、 死亡率
11. 生物转化
➢（biotransformation）：指外 源化学物的代谢变化过程，即外 源化学物在代谢器官由一系列酶 介入，发生化学结构的改变的过 程。
12. 剂量-反应（效应）曲线
毒理学课件：化学毒物在体内的生物转运和生物转化
19
2. 特殊转运
外源化学物借助于载体或特殊转运系 统而发生的跨膜运动。
主动转运(active transport) 易化扩散(facilitated diffusion) 吞噬作用（phagocytosis) 和胞饮作用 (pinocytosis)
20
（1）主动转运
1)定义
外源化学物在载体的参与下, 逆浓 度梯度通过生物膜的转运过程。
22
表 细胞膜对外源化学物主动转运系统
名称 ATP-结合盒（ABC）转运蛋白 多药耐受蛋白（P-糖蛋白）
多耐受药物蛋白 乳腺癌耐受蛋白
以溶质为主转运蛋白（SLC）
缩写
mdr mrp Bcrp
功能
减少胃肠道吸收，血-脑屏障，胆 汁分泌，胎盘屏障 尿排泄，胆汁排泄 将化学毒物代谢后的硫酸结合物 排出细胞
有机阴离子转运多肽 有机阴离子转运蛋白 肽类转运蛋白
oatp 肝摄取 oat 肾摄取 pept 胃肠道吸收
Kir6.1/K-ATP通道：帕金森病神经保护的新靶标，国家自然科 学基金:南京医科大学, 胡刚, 240万, 2010, 批准号：81030060 23
（2）易化扩散
第一节 化学毒物在体内的生物转运
第二节 化学毒物在体内的生物转化
第三节 毒物动力学
5
第一节 外源化学物在体内的生物转运 一、生物膜与生物转运 二、吸收 三、分布 四、排泄
6
一、生物膜与生物转运
（一） 生物膜的结构特点
组成
磷脂双分子层 ——脂质
镶嵌蛋白 ——受体、 酶、载
体、离子通道等
特点 功能
膜孔 ——生物膜上水通道
9
1. 被动转运 (1)简单扩散 2)对象
2. 特殊转运
外源化学物借助于载体或特殊转运系 统而发生的跨膜运动。
主动转运(active transport) 易化扩散(facilitated diffusion) 吞噬作用（phagocytosis) 和胞饮作用 (pinocytosis)
20
（1）主动转运
1)定义
外源化学物在载体的参与下, 逆浓 度梯度通过生物膜的转运过程。
22
表 细胞膜对外源化学物主动转运系统
名称 ATP-结合盒（ABC）转运蛋白 多药耐受蛋白（P-糖蛋白）
多耐受药物蛋白 乳腺癌耐受蛋白
以溶质为主转运蛋白（SLC）
缩写
mdr mrp Bcrp
功能
减少胃肠道吸收，血-脑屏障，胆 汁分泌，胎盘屏障 尿排泄，胆汁排泄 将化学毒物代谢后的硫酸结合物 排出细胞
有机阴离子转运多肽 有机阴离子转运蛋白 肽类转运蛋白
oatp 肝摄取 oat 肾摄取 pept 胃肠道吸收
Kir6.1/K-ATP通道：帕金森病神经保护的新靶标，国家自然科 学基金:南京医科大学, 胡刚, 240万, 2010, 批准号：81030060 23
（2）易化扩散
第一节 化学毒物在体内的生物转运
第二节 化学毒物在体内的生物转化
第三节 毒物动力学
5
第一节 外源化学物在体内的生物转运 一、生物膜与生物转运 二、吸收 三、分布 四、排泄
6
一、生物膜与生物转运
（一） 生物膜的结构特点
组成
磷脂双分子层 ——脂质
镶嵌蛋白 ——受体、 酶、载
体、离子通道等
特点 功能
膜孔 ——生物膜上水通道
9
1. 被动转运 (1)简单扩散 2)对象