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第二章 环境化学物的生物转运和生物转化 第一节 生物转运 二、化学物通过生物膜的方式 第三节 生物转化 作 业 目前市场上有许多 “排毒疗法”如洗肠、断食、服用各种胶囊。结合本章内容谈谈你对此类“排毒”的看法。 一、生物转化的反应类型 四种：氧化、还原、水解、结合。两阶段（两相）。 （一）氧化 氧化可分为由微粒体混合功能氧化酶催化和非微粒体混合功能氧化酶催化的两种氧化反应。 1、微粒体混合功能氧化酶(microsomal mixed function oxidase, MFO) 又称为混合功能氧化酶或微粒体单加氧酶。MFOs催化的氧化反应是使被氧化的化合物分子中增加一个氧原子，故也称单加氧酶。在这一过程中还需要NADPH提供电子，使细胞色素P-450还原，并与底物形成复合物，才能完成这一反应过程。 RH＋NADPH＋H+＋O2→ROH＋H2O＋NADP+ 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。 许多外来化合物都可经混合功能氧化酶催化，加氧形成各种羟化物。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. 2.非微粒体混合功能氧化酶催化的氧化反应 肝组织胞液、血浆和线粒体中，有一些专一性不太强的酶，可催化某些外来化合物的氧化与还原。例如醇脱氢酶、醛脱氢酶、过氧化氢酶、黄嘌呤氧化酶等。 肝细胞胞液中含有单胺氧化酶和双胺氧化酶，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 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。 （二）还原反应 一般情况下，机体细胞处于有氧状态，生物转化以MFOS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。 可被还原的化合物主要是含有硝基－NO2、偶氮基－N=N和羰基－C=O的外来化合物以及二硫化物、亚砜化合物等。催化反应的是还原酶或非酶反应，系NADPH、NADH等生物还原剂作用的结果。 1、羰基还原反应：醛、酮还原成醇 2、含氮基团还原反应： （1）硝基还原反应：各种硝基还原酶，NADPH或NADH是供氢体。 （2）偶氮还原反应：偶氮还原酶 （3）N－氧化物还原 3、含硫基团还原反应：二硫化物、亚砜化合物可在体内被还原。 4、含卤素基团还原反应 5、无机化合物还原：五价砷化合物中的砷也可被还原成三价砷。 （三）水解反应 有许多毒物，如酯类、酰胺类和含有酯式键的磷酸盐取代物极易水解，水解后毒性大为降低。 水解反应不需要消耗代谢能量。在血浆、肝、肾、肠粘膜、肌肉和神组织中有许多水解酶，微粒体中也存在。酯酶、酰胺酶是广泛存在的水解酶，酯酶和酰胺酶可分别水解酯类和胺类。 2、酰胺类水解反应： 酰胺是－COOH中-OH被－NH2置换形成的， RCONHR→ RCOOH + R’－NH2 3、水解脱卤反应 1、酯类水解反应： RCOOR’→RCOOH+R’OH 是许多有机磷杀虫剂在体内的主要代谢方式。 Epoxide hydrolase + H2 O O HO HO 环氧水解酶（epoxide hydrolases）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况下，形成反式二醇类化合物。 4、环氧化物的水化反应 （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与某些其它内源性化合物或基团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。 外来化合物在代谢过程中可以直接发生结合反应，也可先经过第一阶段反应(第一相反应)后再进行结合反应(第二相反应). 一般情况下，通过结合反应，一方面可使外来化合物分子上某些功能基团失去活性以及丧失毒性；另一方面，大多数外来化合物通过结合反应，可使其极性增强，脂溶性降低，加速由体内的排泄过程。 但也有化学物经过结合反应形成致癌物，有些化学物经反应后脂溶性增加，不易排出，尤其是酸、醇类化合物。 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