外源化学物的生物转化

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外源化学物在体内的生物转运与转化

膜动转运(cytosis)
胞吞(endocytosis),胞饮(pinocytosis) 胞吐(exocytosis)
二.被动转运
简单扩散(simple diffusion)
被动转运
滤过(filtration)
(passive transport)
易化扩散(facilitated diffusion)
排泄(Excretion)
生物转化
研究ADME的意义
1、了解毒物在体内的作用机制 2、为中毒机理研究提供线索 3、为解救和治疗措施提供参考 4、提供接触生物学标志和中毒诊断指标
相关概念：（1）生物转运：化学毒物在体内的吸收、分布和排泄过程称为生物转运。（2）生物转化：化学毒物的代谢变化过程。
外源化学物在体内的生物转运与转化
ADME过程
absorption
distribution
吸收
分布
生物膜与生物转运
排泄
excretion
metabolism
转化
1.机体对外源化学物的处置过程（ADME过程）：
吸收（Absorption） ADME 分布（Distribution）生物转运过程代谢（Metabolism ）
1.气态化学物的吸收：（1）水溶性大：上呼吸道吸收（如：二氧化
硫、氯气等）（2）水溶性差：肺泡吸收（如：O2， CO2 等）
（2）水溶性差：肺泡吸收 ①经简单扩散透过呼吸膜而进入血液。 ②影响肺泡吸收速率的因素：
（i）肺泡和血液中物质的浓度(分压)差（ii）血／气分配系数
血/气分配系数越高，经肺吸收速率越快。如： O2 、 CO2 、乙醇
② 运动时释放，可使血中浓度突然升高而引起中毒。不宜快速减肥

二章外源化学物的生物转化2

H3C N
N OH
+ + CH3+
H2O
N2
R-O-CH3[R-O-CH2OH] ROH +HCHO
R-S-CH3[R-S-CH2OH] RSH +HCHO
E、脱氨基反应
伯胺类化合物，在邻近N原子的C原子上发生氧化：
R-CH3-NH2R-CHO +NH3
F、N-羟化反应
氨基上的一个H与氧结合。
H2N
O NH-C-CH3 HS-CH2-CH-COOH
(G-SH)
Cl Cl
GSH
GS Cl
NO 2
NO 2
环氧化物的解毒
Br
Br
+ GSH
O
Br
OH GSH
！！体内大量亲电子化合物的出现，将使GSH 耗竭，出现严重损害
（四）其他结合反应
1、乙酰结合：在乙酰转移酶的催化下，芳香胺类，酰肼类、磺胺类化合物与乙酰辅酶A结合。存在于肝、肠粘膜细胞。
3、水解脱卤反应：例如：DDT水解脱卤DDE(毒性降低、可继续
转化为易排泄物）人体吸收的DDT，60%可经此途径转化。
(Cl-C6H4)2>CH-CCl3 +H2O (ClC6H4)2>C=CCl2+HCl
4、环氧化物的水化反应水化反应：含双键或三键化合物在酶催化下与水
分子结合。芳香烃和脂肪族烃类化合物氧化反应产生的环
OH NH2
不致癌
NH2
NH2
OH
OH NHO H
NH2
致癌 NHOH
可使血红蛋白氧化
G 、烷基金属脱烷基反应
Pb(C2H5)4 Pb(C2H5)3 Pb(C2H5)2

外源化学物在体内的生物转运和生物转化

二价金属离子转运体
dmt 胃肠道吸收
肽转运体
pept 胃肠道吸收
在毒理学上，主动转运方式对于被吸收后化学物的不均匀分布及从肾和肝脏排泄过程特别重要，而与吸收的关系较小。
（三）膜动转运（cytosis） 1.胞吞（endocytosis）通过生物膜的变形移动和收缩，把颗粒状物质或液滴包围起来最后摄入细胞内。吞噬（phagocytosis）：对颗粒物胞饮（pinocytosis）：对液滴
消除(elimination) 化学毒物的代谢和排泄的合称。
※吸收、分布、代谢和排泄可能同时发生
意义：
（1）有助于阐明外源化学物毒作用的机制。
（2）有助阐明两种或两种以上外源化学物联合毒作用的机制。
（3）可通过改变外源化学物ADME过程，以预防和治疗外源化学物中毒。
第一节生物膜和生物转运
③外源化学物必须是非解离状态。
单纯扩散示意图
特点：不消耗能量，不需载体，不受饱和限
速与竞争性抑制的影响。
注意：分配系数极高的外源化学物易存留在膜内，不易通过膜。对于只能全部溶于脂肪或全部溶于水或两者都难溶解的物质，都难以通过。
2、滤过 (filtration)
是化学物通过生物膜上亲水孔道的过程。
糖类
蛋白质
脂质
液态镶嵌模型示意图
1.膜的脂质成分连续的脂质双分子层排列。
2.镶嵌在脂质中的蛋白成分结构蛋白、受体、酶、载体或离子通
道。 3.生物膜的多孔性
是某些水溶性小分子化合物的通道。
生物膜主要有三个功能： ①隔离功能，包绕和分隔内环境； ②是进行很多重要生化反应和生命现象的场所； ③内外环境物质交换的屏障。
表 3-1 细胞膜对外源化学物主动转运系统

食品毒理学第三章外源化学物生物转化和生物转运

第三章外源化学物生物转化和生物转运外源化学物对机体的毒性作用，一般取决于两个因素：①外源化学物的固有毒性和接触量；②外源化学物或其活性代谢物到达作用部位的效率。

一、外源化学物的体内动态过程吸收→分布→生物转化（代谢）→排泄Absorption → Distribution → Metabolism → Excretion二、生物转运1. 生物膜的化学组成脂质双分子层基架，分子数超过蛋白质分子数100倍以上。

(稳定性和流动性)蛋白质镶嵌或贯穿于脂质双分子层中，各种功能的物质基础。

糖类多为短糖链，与膜脂质或蛋白质结合，形成糖脂或糖蛋白。

有的可作为膜受体的识别部分，特异性地和激素或递质分子相结合；有的则作为抗原物质，表达某种免疫信息液态/流动镶嵌模型（fluid mosaic model）以液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌着具有不同分子结构和不同生理功能的球形蛋白质。

3.意义生物膜这种液态/流动镶嵌结构与外源性化学物转运密切相关。

膜的流动性1. 使膜可以承受较大的张力和外形变化而不致破裂，即使发生较小的断裂，也可以自动融合修复；2. 使细胞具有变形能力生物膜与细胞物质、能量和信息的转换息息相关。

4.生物膜的功能5.生物膜的生物转运方式6.影响生物转运的因素外源化学物本身的结构、分子量的大小、脂/水分配系数的大小、带电性、与内源性物质的相似性等。

影响简单扩散的主要因素生物膜的浓度梯度、厚度、面积、脂/水分配系数、解离度等。

脂/水分配系数 (lipid/water partition coefficient)：化学物在含有脂和水的体系中，在分配达到平衡时在脂相和水相的溶解度比值。

第二节吸收吸收外源化学物从接触部位通过生物膜屏障进入血液循环的过程。

吸收部位消化道、呼吸道、皮肤；注射（皮下注射、肌肉注射和静脉注射）；染毒首过效应除口腔和直肠外，从胃和肠吸收到局部血管的物质都要汇入肝门静脉到达肝脏之后再进入体循环，未到体循环就被肝脏代谢和排泄的现象首过效应积极的保护作用（肝脏非靶器官）在吸收部位发生代谢后再进入体循环的现象都称为首过效应一、经消化道吸收消化道是水和食物中外源物的主要吸收部位，从口腔到直肠的各个部位都可吸收外源化学物，经消化道吸收主要在小肠内进行小肠是消化道中最长的部分1.吸收机制：简单扩散膜孔过滤载体中介吞噬或胞饮等脂溶性的非解离型的有机化学物分子以被动扩散方式通过消化道粘膜上皮层到达粘膜的血液外源化学物经膜孔(直径为0.4nm)滤过主要是较小(分子量小于200)的水溶性分子一些金属类可以经特异的转运载体机制吸收，如铬和锰可以通过铁转运机制吸收，铅可以利用钙转运机制吸收等一些颗粒物质如偶氮染料和聚苯乙烯乳胶可通过吞噬或胞饮作用进入小肠上皮细胞2. 影响胃肠道吸收的因素（1）外源化学物的性质固体物质且在胃肠中溶解度较低者，吸收差；脂溶性物质较水溶性物质易被吸收；同一种固体物质，分散度越大，与胃肠道上皮细胞接触面积越大，吸收越容易；解离状态的物质不能借助简单扩散透过胃肠粘膜而被吸收或吸收速度极慢。

第三章外源化学物在体内的生物转运与转化(1)

层（stratum corneum）的过程，为穿透阶段。 ② 第2阶段：即由角质层进入表皮深层（颗粒层、棘层和
生发层）和真皮（dermis），并被吸收入血，为吸收阶段。经皮肤吸收主要机理是简单扩散，扩散速度与很多因素有关。在穿透阶段主要影响因素是外来化合物分子量的大小、角质层厚度和外来化合物的脂溶性。
31
血气分配系数: 气态物质在呼吸膜两侧的分压达到动态平衡时，在血液中的浓度与在肺泡空气中浓度之比，称为血气分配系数。血气分配系数越大，即溶解度越高，表示该气体越易被吸收。 ➢ 血气分配系数高的气态化学物质经肺吸收的速率主要取决于呼吸频率和深度。 ➢ 血气分配系数低的气态化学物质经肺吸收的速率主要取决于肺血流量；
37
4. 其它途径吸收
其它途径吸收
静脉注射：腹腔注射：肌肉和皮下注射。
38
二、分布
１.概念分布是外源化学物通过吸收进入血液或其它体液后，随着血液或淋巴液的流动分散到全身各组织的过程。
２.影响外源性化学物分布的主要因素 ① 器官或组织的血流量。 ② 器官或组织与外源性物质的亲和力。
24
对于经胃肠道吸收的化学物，首过消除非常多见。因为它们在经体循环到达机体其它部位前，首先要经过胃肠道粘膜细胞、肝和肺的首过消除。
首过效应可以减少经体循环到达靶器官组织的外源性化学物的数量，可能减轻毒性效应。乙醇可被胃粘膜的醇脱氢酶氧化；吗啡在胃肠道粘膜细胞和肝脏与葡糖醛酸结合；锰经门静脉进入肝脏后排泄到胆汁。
第二节毒物的吸收、分布和排泄
一、吸收（absorption) 基本概念吸收是指外源化学物从接触部位，通常是机体的外表面或
内表面的生物膜转运至血循环的过程。外源性化学物主要是通过消化道、呼吸道和皮肤吸收。首过效应（first-pass effect）外源性化学物在从吸收部位转运到体循环的过程中，已经开始被消除，此即首过效应或首过消除。

2011 第三章外源化学物在体内的生物转化

结合反应主要发生在肝脏，其次在肾脏，肺，肠，脾，脑中亦可。
一、葡糖醛酸结合
葡糖醛酸结合(glucuronidation)是Ⅱ相反
应中最普遍进行的一种，由UDP-葡糖醛酸基转
移酶(UDP-glucuronyl transferase，UDPGT)催
化，对毒物的代谢(解毒和活化)具有重要的作用。
α -D-UDP-葡糖醛酸
甲基化作用与其他结合反应的不同
１.结合反应后，外源化学物的基团未被遮盖，仍暴露．２.外源化学物的水溶性未明显增强，有的反而降低．３.外源化学物的毒性未被减弱，反而增强．
六、谷胱苷肽结合
谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase， GST)催化还原性GSH(亲核剂)与含有亲电子C、N、S、O 的毒物反应，生成结合物。
反应类型微粒体氧化胞浆线粒体溶酶体其它
前列腺素H 醇脱氢酶、合成酶、黄醛脱氢酶、素单加氧酶、醛氧化酶、细胞色素P- 黄嘌呤氧化 450 酶、双胺氧化酶
醛脱氢酶、 / 单胺氧化酶
还原
偶氮和硝基还原、羰基还原、醌还原、还原性脱卤
酯酶、环氧水化酶
偶氮和硝基还原、羰基还原、二硫还原、硫氧化物还原、醌还原
ROH+PAPS
羟基
3’-磷酸腺苷-5’磷酰硫酸
ROSO3H+PAP
硫酸酯
三、乙酰结合
乙酰化作用(acetylation)涉及酶催化或非酶催化的从乙酰辅酶A将乙酰基转移到含氨基、羟氨基、羟基或巯基的毒物。糖、脂肪、蛋
白质代谢
肝是N-乙酰化作用的主要器官。芳香伯胺和肼的伯胺基乙酰化作用是这些毒物的主要生物转化途径。

食品毒理学-第三章2 生物转化 (1)

– 甲氰咪胍、阿司匹林能抑制其活性。
（2）醛脱氢酶（Aldehyde dehydrogenase ALDH）
能将醛类代谢成酸类具有基因多态性二硫化四乙基秋兰姆（戒酒硫）是抑
制剂
1
单胺氧化
(3) 单胺氧化酶（ Monoamine oxidase ）
存在于肝、肾、肠、神经组织的线粒体中；
制作用大于诱导作用。
1
黄素单加氧酶
吡咯烷生物碱类物质、单响尾蛇毒蛋白等物质经FMO代谢形成叔胺氮氧化物，属于解毒过程；但经P450形成亲电化合物，属于增毒反应。 —大鼠具有高活性的P450； —豚鼠则有高活性的FMO；
1
3、醇、醛、酮氧化-还原系统和胺氧化
（1）醇脱氢酶（Alcohol dehydrogenase ADH）：位于胞浆、分布于肝、肾、肺、胃粘膜 – 能催化醇类转变为醛类，
CH3
H
R-N →R-N +HCHO
CH3 CH3
(5) 氧化基团转移：氧化脱氨、脱硫、脱卤素。
R—CH—NH2→R—C=O+NH3
│
│
CH3
CH3
1
细胞色素P450催化的反应
(6) 酯裂解（cleavage of esters）：羧酸酯、磷酸酯。
R1COOCH2R2→R1COOH+R2CHO
(7) 脱氢（dehydrogenation） O ║
1
还原反应
3 羰基还原经羰基还原酶和醇脱氢酶作用。外源性底物：氟哌啶醇、柔红霉素、华法林、4-硝基苯乙酮等。内源性底物：前列腺素。
1
还原反应
4 醌还原 NAD(P)H氧化还原酶双电子还原,形成无毒性的产物。 NADPH-P450还原酶单电子还原, 形成超氧阴离子等自由基；百草枯、阿霉素的代谢活化。

第三章外源化学物在体内的生物转运与转化

第三章外源化学物在体内的生物转运与生物转化(答案仅供参考)一、名词解释1.生物转运：指外源化学物通过吸收、分布和排泄的方式穿越生物膜的过程，其本身结构和性质不发生变化。

2.生物转化：指外源化学物在体内通过代谢转化为新的衍生物的过程，形成的产物结构和性质均发生变化。

3.酶诱导：指许多外源化学物可引起某些代谢酶的合成增加并伴有活力增强，。

4.肝肠循环：指经胆汁排出的物质多数在肝内经历了生物转化而水溶性增强，进入肠道后可随粪便排出体外，但葡萄糖醛酸结合物可被肠道菌群水解，脂溶性增强后被重新吸收入肝。

5.血/气分配系数：当气态物质由肺泡气进入血液的速度与血液返回肺泡气的速度相等，达到动态平衡时，气态物质在血液中的浓度与肺泡气中的浓度之比称为血/气分配系数。

6.代谢活化：指一些外源化学物经过生物转化后，毒性没有减弱，反而明显增强，甚至产生致癌、致畸和致突变作用。

7.物质蓄积：当机体反复多次接触化学毒物一定时间后，用化学分析方法能够测得机体内存在该化学物的原型或其代谢产物，称之为物质蓄积。

8.功能蓄积：当机体多次反复接触化学毒物一定时间后，用最先进和最灵敏的分析方法也不能检测出这种化学物的体内存在形式，但能够出现慢性中毒现象，这种情况称之为功能蓄积。

二、选择题1. 外源化学物经消化道吸收的主要方式是CA．通过营养物质作载体B．滤过C．简单扩散2. 毒物排泄的主要途径是DA．肠道B．唾液C．汗液D．肾脏3. 代谢活化是指CA．一相反应可以增毒，二相反应可以减毒B．经结合反应后，水溶性增大，毒性也增大C．原来不致癌的物质经过生物转化变为致癌物D．减毒或增毒必须经过四种反应4. 外源化学物生物转化的两重性表现在DA．N一氧化，苯胺N羟基苯胺（毒性增强）B．脱硫反应，对硫磷对氧磷（水溶性增加，毒性增强）C．环氧化，苯并（α）芘7，8-二醇-9，10环氧化物（致癌）D．以上都是生物转化两重性的典型例子5. 外源化学物对代谢酶的诱导是指DA．某些化学物可使某些代谢酶活力增强B．酶的含量增加C．生物转化速度增高D．以上都是6. 对于呈气体状态或易挥发的化学毒物的排泄，下列哪一项描述是正确的D A．通过主动转运的方式经肺泡壁排出气体B．排出的速度与吸收的速度成正比C．血液中溶解度低可减缓其排除速度D．肺通气量加大可加速其排除速度7. 能沿浓度梯度扩散，需要载体参加但不消耗能量的转运方式称为C A．简单扩散B．主动转运D．滤过8. 化学毒物在体内生物转化的最主要器官是AA．肝B．肾C．肺D．小肠9. 下述哪项描述是错误的CA．解毒作用是机体防御功能的重要组成部分B．动物的种属、年龄、性别、营养状态及遗传特性，对生物转化的性质与强度均有重大影响C．经过体内的生物转化，所有化学毒物的毒性均降低D．前致癌物可通过生物转化后变成终致癌物10. 化学毒物在器官和组织中的分布最主要受哪项因素影响AA．化学毒物与器官的亲和力B．血流量C．特定部位的屏障作用D．器官和组织所在部位11. 体内毒物蓄积若要达到最大蓄积量，至少需要几个生物半减期CA．2B．4C．6D．812. 化学毒物在消化道吸收的主要部位是CA．食管B．胃C．小肠D．大肠13. 化学毒物经皮吸收必须具备下述哪项条件BA．水溶性B．脂溶性C．水溶性和脂溶性D．分子量小于10014. 化学毒物体内生物转化I相反应的酶主要存在于AA．内质网B．线粒体C．细胞膜D．细胞核15. 化学毒物对不同个体毒作用的敏感性不同，其原因不包括AA．化学物的化学结构和理化性质B．代谢酶的遗传多态性C．机体修复能力差异D．宿主的其它因素16. ADME过程指的是DA．氧化、还原、水解B．生物转化C．毒物效应动力学D．吸收、分布、代谢、排泄17. 葡萄糖醛酸结合反应的供体是BA. 硫酸酯B. UDPGAC. 乙酰辅酶AD. P-450酶系18. Mechanisms that contribute to transmembrane movement of toxicants include all the following EXCEPT CA. the process of passive diffusion.B. the process of active transport.C. the process of biotransformation.D. the process of filtration.19. Absorption of an inhaled gas is usually DA. not dependent on dissolution of toxicant in the blood.B. dependent on degree of ionization.C. not dependent on blood flow.D. dependent on the blood-gas partition ratio.20. Which of the following statements describes the process of active transport? CA. The chemical moves from an area of high concentration to an area of low concentration.B. The chemical moves with an electrochemical gradient through a carrier-mediated process.C. The chemical moves across the membrane through an energy-consuming process.D. Administration of metabolic inhibitors that block energy production stimulates transport.三、简答题1. 外源化学物经吸收进入机体的主要途径有哪些？答案要点：经胃肠道吸收、经呼吸道吸收、经皮肤吸收、其它途径吸收（静脉、腹腔、皮下、肌肉注射等）。

3 外源化学物在体内的生物转运与转化

3 外源化学物在体内的生物转运与转化
一、生物膜及毒物的跨膜转运二、毒物的吸收三、毒物的分布四、毒物的生物转化五、毒物的排泄
生物转运：外源化学物在体内的吸收、分布和排泄过程合称为生物转运。
生物转化：外源化学物在体内的代谢变化过程称为生物转化。
一、生物膜及毒物的跨膜转运
跨膜转运
（一）被动转运 1.简单扩散 2.易化扩散 3.滤过(膜孔扩散) （二）主动转运（膜泵转运）（三）膜动转运（胞饮与胞吐）
二、毒物的吸收
二、毒物的吸收
首过效应
由于消化道血液循环的特点，除口腔和直肠外，从胃和肠吸收到局部血管的物质都要汇入肝门静脉到达肝脏之后再进入体循环。由于肝脏具有代谢外源化学物的功能，未被代谢的原型和代谢产物离开肝脏随体循环分布到全身。这种未到体循环就被肝脏代谢和排泄的现象称为首过效应(first-pass effect)。首过效应阶段的存在就好象第一道关口，一般会使进入体循环中的化学物原型的量低于入肝之前，但增加了部分代谢产物，另一部分代谢产物不进入体循环而排入胆汁。如果肝脏是非靶器官，并且经首过效应的化学物活性下降，则首过效应具有积极的保护作用。其他接触部位(如肺、口腔和皮肤)的吸收，由于解剖学的原因就不经过肝的首过效应而进入体循环。肝脏的首过效应和肠道吸收处发生的外源化学物代谢现象都是进入体循环前的代谢和排泄。现在，将在吸收部位发生代谢后再进入体循环的现象都理解为首过效应。
三、毒物的分布
血脑屏障
四、毒物的生物转化
外
源
氧化还原
化
学
水解
物
ห้องสมุดไป่ตู้
初级产物
结合
次级产物
排泄
水解反应是许多有机磷农药在体内的主要代谢方式，水解后农药的毒性降低或消失。

外源化学物的生物转化-药理学-八年制

03
外源化学物的药理学效应
外源化学物的药理作用与机制
药理作用
外源化学物在体内通过与机体生物大分子相互作用，发挥药理作用，如抗炎、镇痛、抗肿瘤等。
机制
外源化学物的药理作用机制主要涉及与其靶点分子的相互作用，如抑制或激活酶、调节信号转导通路等。
外源化学物的毒性作用与机制
毒性作用
外源化学物在体内过量蓄积时，会对机体产生损害作用，如肝毒性、肾毒性等。
外源化学物的生物转化-药理学-八年制
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目录
• 外源化学物概述 • 外源化学物的生物转化机制 • 外源化学物的药理学效应 • 外源化学物的生物转化与药理01
外源化学物概述
外源化学物的定义与分类
定义
外源化学物是指来自环境或人类活动，通过暴露或摄入进入生物体内的化学物质。
根据风险评估结果，采取相应的措施，如限制使用、加强监管等，以降低外源化学物对人体的潜在危害。
外源化学物的安全管理措施与法规
制定安全管理法规
制定和完善外源化学物的管理法规，明确外源化学物的分类、注册、生产、使用、储存等方
面的要求。
加强监管力度
对外源化学物的生产、使用、储存等环节进行严格监管，确保其安全
外源化学物的安全性评价方法
毒理学评价
通过动物实验和体外实验等方法，评估外源化学物的毒性作用和潜在危害。
暴露评估
基于外源化学物的危害性、暴露量和暴露时间等因素，对外源化学物的风险进行评估和分类。
流行病学调查
通过调查和分析人群中与外源化学物暴露相关的疾病和健康问题，评估其健康风险。
风险评估
04
外源化学物的生物转化与药理学关系

外源化学物在体内的生物转运与转化

可溶性有毒颗粒物：吸收入血引起中毒；
38
三、经皮肤吸收
经皮吸收第一阶段外源化学物扩散通过角质层极性物质似乎是通过含水的角质层蛋白细丝的外表面扩散；
非极性分子则溶解于蛋白细丝间脂质
基质并扩散。扩散速度与其脂溶性成正比，
与其分子量成反比
39
经皮吸收第二个阶段毒物扩散通过表皮较深层(颗粒层、
胞吐 (exocytosis)
9
1. 单纯扩散（simple diffusion）
对象：脂溶性的非极性分子(CO2和O2等) 特点：顺浓度梯度
10
简单扩散方式的条件膜两侧存在浓度梯度；
外源化学物有脂溶性；
外源化学物是非解离状态。简单扩散方式不消耗能量，不需载体，不受饱和限速与竞争性抑制的影响
棘层和生发层)及真皮，然后通过真皮
内静脉和毛细淋巴管进入体循环扩散的速度取决于血流、细胞间液体运动，以及与真皮成分的相互作用
40
影响因素
脂水分配系数；
分子量；表皮损伤；皮肤潮湿；溶剂（DMSO）
41
对毒物的通透性不同，阴囊 > 腹部 > 额部 > 手掌 > 足底。不同物种动物皮肤通透性不同。化学物质经皮肤附属物吸收和穿透角质层都有高度的物种依赖性
第三章
外源化学物在体内的生物转运与转化
1
生物转运：吸收、分布和排泄的过程
（ biotransprotation ）；
生物转化：化学物代谢变化的过程（biotransformation）；消除：化学物的代谢和排泄合（elimination ）。
2
第一节
生物膜和生物转运
4

外源化学物在体内的生物转运和生物转化

• 现代得食品添加剂随着食品门类得增加和工艺得发展,其种类也不断增多,已达数千个:有天然成分得,也有人工合成得。她们都就是外源化学物质, 因此需要对她们进行安全性毒理学评价。另外,添加剂对营养素得影响,添加剂得联合作用,添加剂与化学污染物得相互作用都很重要。
8
第二节生物膜和生物转运
一、外源化学物得体内动态
膜动转运(cytosis)
胞吐(exocytosis) 胞吞(endocytosis),胞饮(pinocytosis)
18
(一)简单扩散
• 外源化学物主要经单纯扩散得方式经生物膜转运。简单扩散可使使化学毒物得浓度在血浆和细胞外液之间达到平衡,但不能使化学毒物得浓度在细胞外液和细胞内液之间达到平衡。
生
离子通道等
物膜结构:液态镶嵌模型
隔离功能
功能
生化反应和生命活动得场所
内外环境物质交换得屏障
16
生物膜得结构
17
生物转运
主动转运(active transport) 简单扩散(simple diffusion)
被动转运
易化扩散(facilitated diffusion)
滤过(filtration)
• 不同部位皮肤对毒物得通透性不同:阴囊> 腹部>额部>手掌>足底
34
• 第一阶段就是外源化学物扩散通过角质层。极性物质通过含水得角质层蛋白细丝得外表面扩散,非极性分子则溶解于蛋白细丝间基质并扩散。
• 第二阶段由扩散通过表皮较深层(颗粒层、棘层和生发层)及真皮,再通过真皮内静脉和毛细淋巴管进入体循环。
28
29
肝脏得血液循环
• 肝脏血液供应非常丰富,肝脏得血容量相当于人体总量得14%。成人肝每分钟血流量有15002000ml。肝得血管分入肝血管和出肝血管两组。入肝血管包括肝固有动脉得门静脉。属双重血管供应,出肝血管就是肝静脉系。肝动脉就是肝得营养血管,肝血供得1/4来自肝动脉进入肝脏后分为各级分支到小叶间动脉,将直接来自心脏得动脉血输入肝脏,主要供给氧气。门静脉就是肝得功能血管肝血供得3/4来自于门静脉,门静脉进入肝脏后分为各级分支到小叶间静脉,把来自消化道含有营养得血液送至肝脏“加工”。

毒理-生物转化

生物转化酶系基本特征：
①广泛的底物特异性 ②某些酶具有多态性 ③具有立体选择性 ④有结构酶和诱导酶之分
二、生物转化反应的类型
氧化反应（oxidation）
还原反应 Ⅰ相反应（phase Ⅰ reaction）（reduction）
机体
外源化合物
水解反应 (hydrolysis）与谷胱甘肽结合 Ⅱ相反应（phase Ⅱ reaction）与葡萄糖醛酸结合与硫酸结合
③ 上述复合物和1个分子氧结合形成含氧复合物； ④ 含氧复合物(Ｆe2+O2)再加上1个H+和由NADPH-细胞色素P-450还原酶
提供的第2个电子，转变成Ｆe2+ OOH复合物；
⑤ 第2个H+加入,Ｆe2+OOH复合物裂解，形成水和(ＦeO)3+ 复合物；
⑥ (ＦeO)3+ 复合物将氧原子转移到底物，生成产物(ROH)；
底物（RH）+O2+NADPH+H+
电子来源：NADPH（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）。
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P450的催化机制，共有7步：
① 氧化型细胞色素P450 (Ｆe3+)与底物 (RH)结合形成复合物； ② 上述复合物在NADPH-细胞色素P450还原酶作用下，由NADPH提供1个
电子使其转变为还原型细胞色素P450（Ｆe2+)复合物；
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胺氧化酶
单胺氧化酶（MAO）：存在于肝、肾、肠和神经组织的线粒体中；
二胺氧化酶：存在于肝、肾、肠和神经组织的胞液中。
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二、还原反应
1、硝基还原反应硝基基团特别是芳香族硝基化学物，如硝基苯，在还原过程中先生成亚硝基化合物，最后还原为相应的胺类。硝基苯---亚硝基苯----苯胺。 2、偶氮还原反应偶氮（ R-N=N-R‘ ）类化合物可还原成两分子胺。脂溶性的偶氮化合物：主要在肝微粒体以及肠道中还原；水溶性的偶氮化合物：主要在肠道菌丛还原；

外源化学物的生物转化

外源化学物在体内的生物转运与转化

二章外源化学物的生物转化2

外源化学物在体内的生物转运和生物转化

食品毒理学 第三章 外源化学物生物转化和生物转运

第三章 外源化学物在体内的生物转运与转化(1)

2011 第三章外源化学物在体内的生物转化

食品毒理学-第三章2 生物转化 (1)

第三章 外源化学物在体内的生物转运与转化

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外源化学物的生物转化-药理学-八年制

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毒理-生物转化

食品毒理学第三章外源化学物生物转化和生物转运

第三章外源化学物在体内的生物转运与转化(1)

第三章外源化学物在体内的生物转运与转化