环境化学物的生物转运和生物转化.ppt

第三节生物转化外来化合物在体内经过一系列化学变化并形成其衍生物以及分解产物的过程称为生物转化，或称为代谢转化。所形成的衍生物即代谢物。生物转化具有两面性生物转化主要发生在肝脏，其次是肾、肺，胃肠道、血液、皮肤也有弱的代谢过程。第30页，共53页，星期日，2025年，2月5日一、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。第31页，共53页，星期日，2025年，2月5日1、微粒体混合功能氧化酶(microsomalmixedfunctionoxidase,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+第32页，共53页，星期日，2025年，2月5日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.第33页，共53页，星期日，2025年，2月5日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。第34页，共53页，星期日，2025年，2月5日（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。第35页，共53页，星期日，2025年，2月5日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。第36页，共53页，星期日，2025年，2月5日（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。第37页，共53页，星期日，2025年，2月5日2、酰胺类水解反应：酰胺是－COOH中-OH被－NH2置换形成的，RCONHR→RCOOH+R’－NH23、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。第38页，共53页，星期日，2025年，2月5日第1页，共53页，星期日，2025年，2月5日环境污染物与机体接触进入血液分布到组织代谢排泄化学物的吸收、分布和排泄具有类似的机理，都是反复通过生物膜的过程，统称为生物转运（biotransport）。化学物质在组织细胞中发生的结构和性质的变化过程，称为生物转化（biotransformation）。第2页，共53页，星期日，2025年，2月5日第一节生物转运一、生物膜的结构和功能第3页，共53页，星期日，2025年，2月5日二、化学物通过生物膜的方式

（一）??被动转运1、简单扩散simplediffusion生物膜两侧的化学物分子顺