化学毒物在体内的生物转运与转化
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－吸收、分布、排泄
代谢（Metabolism）
排泄（Excretion）
生物转化
（biotransformation）
－－代谢
2021/2/22
3
研究ADME过程的意义
了解毒物在体内的过程
为中毒机制研究提供线索，阐明单独 作用或联合作用及物种差异
为急救和治疗措施提供参考 提供接触生物学标志和中毒诊断指标
14
滤过（filtration）
意义：水及一些溶于水而不溶于脂质的 物质可以通过滤过完成生物转运过程。
2021/2/22
15
2.特殊转运（special transport）
化学毒物借助于载体或特殊转运系统而 发生的跨膜运动。
2021/2/22
16
（1）主动转运（active transport）
2021/2/22
4
毒物动力学（toxicokinetics）
在机体对化学毒物的处置过程中， 化学毒物在体内的浓度随时间变化的 规律，可用数学方程或动力学参数来 描述。
2021/2/22
5
毒物动力学研究意义
①明确靶器官； ②揭示化学毒物或其代谢产物的水平与毒
效应强度和性质之间的关系；
③探讨中毒机制。
1、血浆蛋白作为贮存库
结合后的化学毒物由于分子量增大，不能 跨膜转运，暂无生物效应，不被代谢排泄，可 延缓消除过程和延长化学毒物的毒作用。
22
（3）其他转运方式
吞噬作用：固态颗粒物质如烟、尘等与细 胞膜接触后，改变了膜的表面张力，使其 外包或内陷，将异物包裹进入细胞。 胞饮作用：液态微滴或大分子物质经此方 式转运进入细胞。
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23
二、 吸 收
吸收（absorption）：是指化学毒物从 机体的接触部位透过生物膜进入血液的 过程。
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化学物分布后的结局
1.不易通过细胞膜的，分布受限，仅存在 血液中；
2.能迅速通过细胞膜的，分布全身； 3.某些能与蛋白结合、主动转运或高脂溶
性，在机体某部位蓄积。
2021/2/22
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（一）化学物在组织中的贮存
蓄积（accumulation） ：化学毒物的吸收速 度超过代谢与排泄的速度，以相对较高的浓 度富集于某些组织器官的现象。
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（四）其他途径吸收
腹腔、皮下、肌肉和静脉注射
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三、 分 布（distribution）
分布是化学毒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 散到全身各组织细胞的过程。
组织或器官的血流量和对化学毒物的 亲和力是影响化学物分布的最关键因素。
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6
第一节 化学毒物在体内的生物转运
一、生物膜与生物转运
（一）生物膜（biomembrane）： 是细胞膜和细胞器膜的总称。
●维持细胞内环境的稳定；
●参与细胞内外物质的交换及生化反应 和生理过程。
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7
生物膜特点
①流动镶嵌模型； ②由脂质、蛋白和糖组成； ③厚度约7~9nm。
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（2）易化扩散（facilitated diffusion）
利用载体，顺浓度梯度的转运过程， 也称载体扩散。
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易化扩散
顺浓度差转运 不消耗能量
需要载体 饱和性 竞争性
易化扩散特点
①由于不能逆浓度梯度，不消耗能量； ②由于利用载体，有一定的选择性、饱和 性、竞争抑制性。
2021/2/22
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贮存库（storage depot）
凡是化学毒物蓄积的部位。
•非靶器官贮存可减轻急性毒性，但 形成或增加慢性毒性。 •多个组织器官可成为贮存库：血浆 蛋白贮存库最重要。
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体内贮存库
1、血浆蛋白 2、肝和肾 3、脂肪组织 4、骨骼组织
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①主动转运 ②易化扩散 ③其他转运方式：
吞噬，胞饮10
1.被动转运（passive transport）
外源化学物顺浓度差通过生物膜 的过程。
2021/2/22
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（1）简单扩散（simple diffusion）
也称脂溶扩散。该方式不消耗能 量，不需要载体，不受饱和限速与竞 争性抑制的影响。
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12Hale Waihona Puke Baidu
简单扩散（脂溶扩散）
顺浓度差转运 不消耗能量
不需要载体 无饱和性 无竞争性
（2）滤过（filtration）
外源化学物透过生物膜上亲水孔道的过程。 借助于生物膜两侧的渗透压和液体静压的作 用，大量的水可以通过膜孔流过，溶解于水的 分子直径小于膜孔的物质被转运。
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生物膜结构
1.磷脂双分子层：对水溶性物质具有屏障 作用，而对多数脂溶性物质无此作用。 2.镶嵌蛋白：载体或组成特殊通道、受体、 酶、结构蛋白。 3.膜孔：亲水性氨基酸，4nm~70nm。
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(二)化学物通过生物膜的转运方式
①简单扩散 1.被动转运 ②滤 过
2.特殊转运
三条主要途径： 呼吸道 胃肠道 皮肤
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（一）经胃肠道吸收
•化学物的吸收可在整个胃肠道进行， 但主要是在小肠，其次是胃。
•吸收方式：主要是简单扩散，也可以 通过滤过、主动转运系统及胞饮、吞 噬作用。
•弱酸性物质主要在胃内和十二指肠吸 收
•弱碱性物质主要在小肠吸收
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（二）经呼吸道吸收：
• 吸收物质：气态（气体、蒸气）和气溶 胶类（烟、雾、粉尘）；
• 吸收方式：简单扩散（气态物等）； • 吸收速度：迅速（仅次于静脉注射）；
（三）经皮肤吸收
1.穿透阶段：外源化学物穿透皮肤表 皮（角质层）的阶段。 2.吸收阶段：由角质层进入真皮层， 并被吸收入血。
吸收方式：主要是简单扩散。
指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。
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主动转运
逆浓度差转运
消耗能量
需要载体 饱和性 竞争性
主动转运特点
•需有载体参加； •外源化学物可逆浓度梯度转运； •该系统需消耗能量； •载体对转运的外源化学物有特异选择性； •可发生竞争性抑制； •可饱和。
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化学毒物在体内的 生物转运与转化
要求：
•掌握外源化学物在体内的来龙去脉； •掌握生物转化类型及意义； •熟悉影响外源化学物生物转化因素； •了解毒物动力学。
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（ADME）过程
吸收（Absorption） 生物转运
分布（Distribution） （biotransportation）－
代谢（Metabolism）
排泄（Excretion）
生物转化
（biotransformation）
－－代谢
2021/2/22
3
研究ADME过程的意义
了解毒物在体内的过程
为中毒机制研究提供线索，阐明单独 作用或联合作用及物种差异
为急救和治疗措施提供参考 提供接触生物学标志和中毒诊断指标
14
滤过（filtration）
意义：水及一些溶于水而不溶于脂质的 物质可以通过滤过完成生物转运过程。
2021/2/22
15
2.特殊转运（special transport）
化学毒物借助于载体或特殊转运系统而 发生的跨膜运动。
2021/2/22
16
（1）主动转运（active transport）
2021/2/22
4
毒物动力学（toxicokinetics）
在机体对化学毒物的处置过程中， 化学毒物在体内的浓度随时间变化的 规律，可用数学方程或动力学参数来 描述。
2021/2/22
5
毒物动力学研究意义
①明确靶器官； ②揭示化学毒物或其代谢产物的水平与毒
效应强度和性质之间的关系；
③探讨中毒机制。
1、血浆蛋白作为贮存库
结合后的化学毒物由于分子量增大，不能 跨膜转运，暂无生物效应，不被代谢排泄，可 延缓消除过程和延长化学毒物的毒作用。
22
（3）其他转运方式
吞噬作用：固态颗粒物质如烟、尘等与细 胞膜接触后，改变了膜的表面张力，使其 外包或内陷，将异物包裹进入细胞。 胞饮作用：液态微滴或大分子物质经此方 式转运进入细胞。
2021/2/22
23
二、 吸 收
吸收（absorption）：是指化学毒物从 机体的接触部位透过生物膜进入血液的 过程。
2021/2/22
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化学物分布后的结局
1.不易通过细胞膜的，分布受限，仅存在 血液中；
2.能迅速通过细胞膜的，分布全身； 3.某些能与蛋白结合、主动转运或高脂溶
性，在机体某部位蓄积。
2021/2/22
30
（一）化学物在组织中的贮存
蓄积（accumulation） ：化学毒物的吸收速 度超过代谢与排泄的速度，以相对较高的浓 度富集于某些组织器官的现象。
2021/2/22
27
（四）其他途径吸收
腹腔、皮下、肌肉和静脉注射
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三、 分 布（distribution）
分布是化学毒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 散到全身各组织细胞的过程。
组织或器官的血流量和对化学毒物的 亲和力是影响化学物分布的最关键因素。
2021/2/22
6
第一节 化学毒物在体内的生物转运
一、生物膜与生物转运
（一）生物膜（biomembrane）： 是细胞膜和细胞器膜的总称。
●维持细胞内环境的稳定；
●参与细胞内外物质的交换及生化反应 和生理过程。
2021/2/22
7
生物膜特点
①流动镶嵌模型； ②由脂质、蛋白和糖组成； ③厚度约7~9nm。
19
（2）易化扩散（facilitated diffusion）
利用载体，顺浓度梯度的转运过程， 也称载体扩散。
2021/2/22
20
易化扩散
顺浓度差转运 不消耗能量
需要载体 饱和性 竞争性
易化扩散特点
①由于不能逆浓度梯度，不消耗能量； ②由于利用载体，有一定的选择性、饱和 性、竞争抑制性。
2021/2/22
2021/2/22
31
贮存库（storage depot）
凡是化学毒物蓄积的部位。
•非靶器官贮存可减轻急性毒性，但 形成或增加慢性毒性。 •多个组织器官可成为贮存库：血浆 蛋白贮存库最重要。
2021/2/22
32
体内贮存库
1、血浆蛋白 2、肝和肾 3、脂肪组织 4、骨骼组织
2021/2/22
33
2021/2/22
①主动转运 ②易化扩散 ③其他转运方式：
吞噬，胞饮10
1.被动转运（passive transport）
外源化学物顺浓度差通过生物膜 的过程。
2021/2/22
11
（1）简单扩散（simple diffusion）
也称脂溶扩散。该方式不消耗能 量，不需要载体，不受饱和限速与竞 争性抑制的影响。
2021/2/22
12Hale Waihona Puke Baidu
简单扩散（脂溶扩散）
顺浓度差转运 不消耗能量
不需要载体 无饱和性 无竞争性
（2）滤过（filtration）
外源化学物透过生物膜上亲水孔道的过程。 借助于生物膜两侧的渗透压和液体静压的作 用，大量的水可以通过膜孔流过，溶解于水的 分子直径小于膜孔的物质被转运。
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生物膜结构
1.磷脂双分子层：对水溶性物质具有屏障 作用，而对多数脂溶性物质无此作用。 2.镶嵌蛋白：载体或组成特殊通道、受体、 酶、结构蛋白。 3.膜孔：亲水性氨基酸，4nm~70nm。
2021/2/22
9
(二)化学物通过生物膜的转运方式
①简单扩散 1.被动转运 ②滤 过
2.特殊转运
三条主要途径： 呼吸道 胃肠道 皮肤
2021/2/22
24
（一）经胃肠道吸收
•化学物的吸收可在整个胃肠道进行， 但主要是在小肠，其次是胃。
•吸收方式：主要是简单扩散，也可以 通过滤过、主动转运系统及胞饮、吞 噬作用。
•弱酸性物质主要在胃内和十二指肠吸 收
•弱碱性物质主要在小肠吸收
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（二）经呼吸道吸收：
• 吸收物质：气态（气体、蒸气）和气溶 胶类（烟、雾、粉尘）；
• 吸收方式：简单扩散（气态物等）； • 吸收速度：迅速（仅次于静脉注射）；
（三）经皮肤吸收
1.穿透阶段：外源化学物穿透皮肤表 皮（角质层）的阶段。 2.吸收阶段：由角质层进入真皮层， 并被吸收入血。
吸收方式：主要是简单扩散。
指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。
2021/2/22
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主动转运
逆浓度差转运
消耗能量
需要载体 饱和性 竞争性
主动转运特点
•需有载体参加； •外源化学物可逆浓度梯度转运； •该系统需消耗能量； •载体对转运的外源化学物有特异选择性； •可发生竞争性抑制； •可饱和。
2021/2/22
化学毒物在体内的 生物转运与转化
要求：
•掌握外源化学物在体内的来龙去脉； •掌握生物转化类型及意义； •熟悉影响外源化学物生物转化因素； •了解毒物动力学。
2021/2/22
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（ADME）过程
吸收（Absorption） 生物转运
分布（Distribution） （biotransportation）－