第三章外源化学物在体内的生物转化
第三节 ⅠⅠ 相反应
内源性辅因子需要经生物合成来提供。除乙酰基和甲基结合
反应外,其他Ⅱ相反应都使外源化学物的水溶性显著增加,促进 其排泄。葡糖醛酸结合、硫酸结合、乙酰化作用、甲基化作用涉 及活化的(“高能”的)辅因子,而与谷胱甘肽(GSH)结合和与氨基 酸结合则是与活化的外源化学物反应。大多数Ⅱ相生物转化酶存 在于胞浆,但UDP-葡糖醛酸转移酶是微粒体酶。一般可以将内源 性辅因子作为体内的防御性因子,但有例外。有些具有极性基团 的外源化学物可以不经过Ⅰ相反应而直接参与Ⅱ相反应。
第三节 ⅠⅠ 相反应
结合反映的类型: 葡糖醛酸结合 硫酸结合 乙酰化作用 甲基化作用 谷胱甘肽(GSH)结合 氨基酸结合
•结合酶: UDP-葡糖醛酸转移酶 磺酸转移酶 乙酰基转移酶 甲基转移酶 谷胱甘肽-S-转移酶 酰基转移酶
第三节 ⅠⅠ 相反应
• 葡糖醛酸结合: 是Ⅱ相反应中最普遍进行的一种,由
第三章 外源化学物在体内的生物转化
陈秉 劳卫环卫教研室
2009. 3
内容
第一节、生物转化概述 第二节、Ⅰ相反应 第三节、Ⅱ相反应 第四节、影响生物转化的因素
第一节 生物转化概述
一、生物转化和毒物代谢酶: • 生物转化(biotransformation):指外源化学物在体内经过 一
系列化学变化并形成其衍生物以及分解产物的过程。
Fig. 5b: Thioether oxidation - the sulfoxide can be conjugated with glutathione or further oxidized
(Figure 5c)
Fig. 5c: Thioether oxidation - the sulfoxide is converted to a sulfate
• 谷胱甘肽结合:谷胱甘肽S-转移酶(GST)催 化还原性GSH与含有亲电子C、N、S、O的 毒物反应,生成结合物。
第三节 ⅠⅠ 相反应
• 氨基酸结合 羧酸先在酰基-CoA合成酶的催化下形
成酰基-CoA硫脂,然后在N-酰基转移酶 的作用下,将酰基转移到甘氨酸、谷氨 酸或着牛磺酸的氨基上,形成酰胺。
Fig. 2: N-dealkylation or Ndemethylation
Fig. 3: O-dealkylation
Fig. 4: Aromatic hydroxylation
Fig. 5a: Thioether oxidation initially produces a sulfoxide
sulfoxide groups (Z)
Fig. 21: Glutathione conjugated with a xenobiotic
Fig. 28: Amino acid conjugation
Fig. 29: 2,4-D conjugation to aspartic acid
第四节 影响生物转化的因素
第二节 Ⅰ相反应
➢ 微粒体混合功能氧化酶
(micrososmal mixed function oxidase, MFO),又称微 粒体单加氧酶系或细胞色素P-450酶系
• 微粒体(Microsome)
内质网在细胞匀浆过程中形成的碎片,并非独立独立的细胞 器。
内质网分为粗面和滑面两种,所形成的微粒体也有粗面和滑 面两种,都含有混合功能氧化酶,但后者活力更强。
Fig. 12: Ester hydrolysis
Fig. 13: Amide hydrolysis
Fig. 16: Hydrolysis of cyano groups
Fig. 17: Nitrilase
第三节 ⅠⅠ 相反应
三、Ⅱ相反应:
Ⅱ相反应(phase Ⅱ biotransformation)指具有一定
四、影响生物转化的因素:
• 代谢是化学物毒作用的决定因素。很多因素可影响外源化学 物生物转化,包括机体的遗传生理因素和环境因素两大类。
• 遗传生理因素有动物的物种、性别、年龄等,常体现在代谢 酶的种类、数量和活性的差异上,代谢酶的多态性也是影响 毒性反应个体差异的重要因素。各种环境因素主要通过影响 代谢酶和辅酶的合成过程以及催化过程来干扰外源化学物的 生物转化,如代谢酶的诱导和抑制。另外,其他影响因素还 有营养状态、疾病等。
乙酰化作用是涉及酶催化或非酶催化 的从乙酰辅酶A将乙酰基转移到含伯胺、 羟基或巯基的毒物。
第三节 ⅠⅠ 相反应
• 甲基化作用:内源性底物的甲基化如组胺、氨 基酸、蛋白和多胺对细胞的正常调节有重要的 意义,仅当毒物符合这些酶的底物要求,甲基 化作用才有重要性,甲基化反应不是毒物结合 的主要方式。甲基化反应由S-腺嘌呤蛋氨酸 (SAM)供给甲基。
• 代谢产物(metabolites):生物转化的产物。
• 主要担负生物转化的器官是肝脏。其他器官如肾脏、小肠、肺 脏和皮肤等的生物转化能力明显低于肝脏。
• 生物转化的意义:水溶性增加、毒性降低 • 代谢解毒(metabolic detoxication):经生物转化大部分外源化学
物的代谢产物,毒性降低,易于排出体外,此为解毒反应。
脱氢
微粒体含黄素加单氧酶
醇、醛、酮氧化和胺类氧化
亲电子剂的形成
苯并(a)芘[benzo (a) pyrene,BaP]
P-450
7,8-环氧苯并(a)芘 7,8-二羟-BaP
环氧化物水解 酶
7,8-二羟基-9,10-环氧BaP (终致癌物)
第二节 Ⅰ相反应
(一)氧化反应 ➢ 微粒体混合功能氧化酶 ➢ 非微粒体混合功能氧化酶
Fig. 6: β-oxidation
第二节 Ⅰ相反应
➢非微粒体混合功能氧化酶催化的氧化 反应:在肝组织胞液、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。
第二节 Ⅰ相反应
(二)还原反应 毒物在体内可被还 原酶催化还原,在 哺乳
第二节 Ⅰ相反应
P-450催化的总反应:
RH+O2+NADPH+H+ ROH+H2O+NADP+
第二节 Ⅰ相反应
第二节 Ⅰ相反应
Cyt P450催化下面几类氧化反应 • ➢ 脂肪族或芳香族碳的羟基化 • ➢ 双键的环氧化作用 • ➢ 杂原子(S-、N-、I-)氧化和N-羟基化 • ➢ 杂原子(O-、S-、N-和Si-)脱烷基作用 • ➢ 氧化基团的转运 • ➢ 酯的裂解 • ➢ 脱氢作用
第二节 Ⅰ相反应
微粒体的基本组成
➢ 血红素蛋白类 cyt P-450、cyt b5均含 有铁卟啉的结构, 具有传递电子功能
➢ 黄素蛋白类 NADPH- cyt P-450还原酶 和NADH- cyt b5还原酶,主要是传递电 子并供电子
➢ 磷脂类 促进上述两类酶相互作用,具 体功能是对膜上 各蛋白酶起固定作用, 促进底物的羟化反应或 增强外源性化学 物与cytp450的结合作用
动物组织还原 反应不活跃,但在 肠道细胞内 是活跃的。
还原反应类型:
➢ 硝基和偶氮还原 ➢ 羰基还原反应 ➢ 二硫化物、硫氧化 物和N-氧化物还原 ➢ 醌还原 ➢ 脱卤还原
Fig. 8: Aryl nitroreduction
Fig. 9: Deamination
Fig. 10: Photochemical reduction
UDP-葡糖醛酸基转移酶(UDPGT)催化 对毒物的代谢具有重要的作用。葡糖醛 酸结合中葡萄糖醛酸供体是来自胞液的 尿苷二磷酸葡萄糖醛酸。外源性底物包 括羟基、羧基、胺基和巯基毒物。
第三节 ⅠⅠ 相反应
• 硫酸结合 硫酸结合反应的供体是3’-磷酰硫酸
(PAPS)在磺基转移酶作用下,生成 硫酸酯。 • 乙酰化作用
内质网(微粒体)或脂质的可溶部分(胞浆)
第一节 生物转化概述
Comparing Phase I & Phase II
Enzyme Types of reactions
Increase in hydrophilicity General mechanism
Phase I
Hydrolysis Oxidation Reduction Small
第二节 Ⅰ相反应
(三)水解作用 ➢ 许多外源化学物,例如酯类、酰胺类和
含有酯式键的磷酸盐取代物极易水解 ➢ 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
第二节 Ⅰ相反应
水解酶的类型: ➢ 酯酶和酰胺酶 ➢ 肽酶 ➢ 环氧水化酶 水解反应是许多有机磷杀虫
剂在体内的主 要代谢方式
Exposes functional group
Phase II Conjugations
Large Polar compound added to functional group
Consquences
May result in
Facilitates excretion
metabolic activation
第四节 影响生物转化的因素
代谢酶多态性 外源化学物代谢酶的诱导
诱导(induction)指有些外源化学物可使某些代
谢过程催化酶系的酶蛋白的合成量增加,伴有活力增 强。能引起酶诱导的物质称为诱导剂(inducer)。 外源化学物代谢酶的抑制(inhibition)
第四节 影响生物转化的因素
• 外源化学物代谢酶的诱导
• 代谢活化(metabolic activation):经生物转化其毒性被增强的现
象。生成亲电子剂、自由基、亲核剂、氧化还原剂。
第一节 生物转化概述
生物转化酶的基本特征:
毒理学基础整理
特点:?
因素:
(1)化学物的脂溶性和水溶性
同时有亲水性和亲脂性的分子通过胃肠道壁;亲脂性较强的分子,静水层是限速屏障;亲水性较强的化合物则上皮细胞膜是屏障。
(2)胃肠道的酸碱度
(3)消化道内容物的数量和性质、胃肠的蠕动和排空速度以及肠道菌丛等也可对吸收产生一定的影响。
2.呼吸道
特点:
(1)肺泡数量多、表面积大、肺泡气与血液之间距离短、肺内血液灌注量大等特点,经肺吸收十分迅速,仅次于静脉注射。
17、代谢解毒:外源化学物经过生物转化以后成为低毒或无毒的代谢物的过程
18、代谢活化:一些外源化学物经过生物转化后,毒性非但没有减弱,反而明显增强,甚至产生致突变、致癌和致畸作用的现象
第三章
(1)基本概念(需背诵):
生物转运:外源化学物穿越生物膜的过程,且其本身的结构和性质不发生变化
生物转化:又称代谢转化,是指外源化学物转化为新的衍生物的过程,形成的产物结构与性质均发生了改变。
与消除速率常数成反比
清除率:指单位时间内,机体所有途径能够消除的外源化学物占有的血浆容积值。CL同样是一个反映机体清除外源化学物效率的参数。
生物利用度:指外源化学物进入机体时的吸收率。利用此参数可以比较外源化学物以不同途径进入机体时的吸收程度。
计算公式为:
F = AUC(非静脉注射途径)/ AUC(静脉注射途径)
5.经肺排泄:(1)体温下以气态存在的物质(2)挥发性液体如乙醇
6.其他途径:
(1)脑脊液
(2)乳汁排出
(3)汗液和唾液
(4)毛发和指甲
(6)生物转化的意义及主要类型。
意义:一、代谢解毒与代谢活化
二、外缘化学物溶解度的变化
I相反应和II相反应
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3章 生物转运和转化
空气
肺吸入
胃肠吸收
胃肠吸收
水
机体
食物
皮肤接触
胃肠吸收 皮肤接触
土壤
一、经消化道吸收
口腔:吸收少,原形,作用时间长 胃:酸性物质; 小肠:长,表面积大,主要的吸收
器官 吸收方式:主要是通过简单扩散通
过细胞膜,还可以通过滤过、胞饮 或吞噬、主动转运系统、淋巴管吸 收(如苯并芘,DDT)。
1 影响胃肠道吸收的因素
胃肠道的酸碱度 外源化学物的分子结构及理化
性质 胃肠道的蠕动情况 胃肠道的内容物、酶及及菌群
(约有60种细菌对毒物有转化 作用)
2 肝脏的首过作用(First pass effect)
又称首过消除或第一关卡 效应,指内服化合物从胃肠 道吸收经门静脉系统进入肝 脏,在肝药酶和胃肠道上皮 酶的联合作用下进行首次代 谢,使进入全身循环的量减 少的现象。
双重意义:
• 对急性中毒具有保护作用,可减少在靶器官中的化学毒 物的量
• 可能成为一种游离型化学毒物的来源,具有潜在的危害
体内的主要储存库
(1) 血浆蛋白储存库;(可逆) (2) 肝、肾贮存库(如:金属离子、有机酸); (3) 脂肪组织贮存库(如脂溶性有机物) (4) 骨骼组织贮存库(氟、铅,四环素,喹诺酮药物)
Liver
Bile duct
Portal vein
Gut
Feces excretion
毒理学意义:导致排泄速度减 慢、延长生物半减期延长、毒 作用持续时间延长.
三、经肺随呼出气排泄
其排泄速度与血/气分配系数成反比,即血气分配 系数越大,排泄越慢
与吸收速度相反
四、其他排泄途径
第章外源性化学物质的体内过程
Handerson-Hasselbalch公式说明
⑴、pKa为弱酸、弱碱性物质溶液在50%解离时溶 液的pH值。
⑵、体液的pH或物质的pKa以算术值增减时, 解离 型与非解离型物质浓度比值以指数的形式变化。故 体液pH的微小变化会明显影响物质的转运速度及平 衡时膜两侧的物毒浓度。如用碱化血液和尿液的办 法来解救弱酸性毒物中毒,就是利用该原理降低细 胞内的毒物浓度和促进毒物的排泄。
2.3 影响吸收的因素
①化学物质的理化因素(MW,pKa,形状等);
②化学物质的剂型; ③化学物质浸入机体的途径; ④化学物质接触机体局部的生理生化环境(血流量、
组织的机能状态、 体液的pH等);
⑤首过效应(首过消除,第一关卡效应):指饮食 进入胃肠道后,化学物质吸收进入血液循环之前, 被胃肠粘膜细胞及肝细胞分解,使进入血液循环的 量减少。
1 生物转运
生物膜是细胞膜、细胞器膜和细胞间质膜的总称。 其基本结构由脂质双层和镶嵌的蛋白质及少量的糖
组成的流动性膜结构。 生物膜的功能包括:隔离、屏障功能;作为重要生
化反应和生命现象的场所;内外物质的交换。 1.1 被动转运(passive transport, down hill
血浆中与血浆蛋白结合的量与血浆中总量之比。 3.2.3 与血浆蛋白结合后活性的变化 3.2.4 与血浆蛋白结合的意义
3.2.1 特点
①特异性:化合物只能与其特异性血浆蛋白结合。 多数化合物与血浆白蛋白结合。
②可逆性:化合物可从结合的蛋白上游离下来。结 合与游离的速度取决于血浆中游离的化合物浓度。
2 吸收
2.1 概念:吸收指外源性化学物质从接触部 位进入血液循环的过程。
吸收的量和速度直接影响活性物作用的强度 和时间。
毒理学第三章 毒物的生物转运与转化
(二) 外源化学物通过生物膜的方式
1. 被动转运(passive transport) *简单扩散(simple diffusion) *滤过(filtration)
2. 特殊转运(special transport) *主动转运(active transport) *易化扩散(facilitated diffusion) *膜动转运(cytosis)
双功能诱导剂 单功能诱导剂
第二节 外源化学物在体内的生物转化
毒物代谢酶的主要诱导剂 巴比妥类
以PB为代表,可诱导CYP2B1/2、2C、3A1/2、 NADPH-细胞色素P-450 还原酶、EH、UDPGT和GST; 多环芳烃类 以3-MC为代表可诱,导CYP1A1/2、EH 和ST; 醇 / 酮类 如乙醇、异烟肼可诱导CYP2E1; 甾类 如孕烯醇酮16α-腈、地塞米松可诱导CYP3A1/2; 氯贝特(安妥明)类过氧化物酶体诱导剂: 可诱导CYP4A1/2和NAT。 多氯联苯(PCB,如Aroclor1254) 兼有PB和3-MC样诱导作用
Disposition
Summary
absorption
Biotransportation distribution
Biotranformation
excretion
Elimination
(metabolism metabolic transformation)
§研究外源化学物ADEM过程的意义
第二节 外源化学物在体内的生物转化
第三章 外源化学物在体内的 生物转运与生物转化
前言 毒物的如何进入机体内的? 在体内发生了什么? 如何排出体外?
第三章 外源化学物在体内的生物转运与转化(1)
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。
第3章-外源化学物在体内的生物转运和生物转化
一些水溶性大分子如葡萄糖、氨基酸、 核苷酸等。
(二)主动转运 (active transport) 化学物由浓度低--转运→ 浓度高
一侧,引起能量消耗。特点: (1)需有载体参加 (2)载体有一定容量,可饱和 (3)特殊选择性 (4)两种结构相近物质可出现竞争抑制 (5)需消耗一定能量 (6)外源化学物可逆浓度梯度转运
血气分配系数低的气态外源化学 物经肺吸收速率主要取决于经肺血流量 (灌注限制性),在血液和气相之间达 到平衡时间约为8-21min。
血气分配系数高的气态外源化学 物经肺吸收速率主要取决于呼吸的频率 和深度(通气限制性),在血液和气相 之间达到平衡的时间至少为1h。
B.取决于气态物在血液中的溶解度 溶解度越大,越易被吸收。 一般水溶性大的物质在血液中的溶
2. 一些特殊的结合蛋白,与毒物的亲和 力很强。如金属硫蛋白(meta1lothionein) 能与镉、汞、锌及铅结合;肝细胞中的γ 蛋白能和胆红素、有机酸、有机阴离子结 合。Z蛋白能和有机酸或金属离子结合。
1、简单扩散(simple diffusion) 又称顺流转运。
简单扩散方式的条件是: ①膜两侧存在浓度梯度; ②外源化学物必须有脂溶性;
脂/水分配系数(lipid/water partition coefficient)是当一种物质在脂相和水相的 分配达到平衡时,其在脂相和水相中溶解度 的比值。一般来说,外源化学物的脂/水分配 系数越大,经膜扩散转运的速率较快。
(三)经皮(skin)吸收
皮肤是一个十分紧密的屏障。经皮 吸收是外来化学物透过完整皮肤进入 血液的过程。
1、经皮吸收的途径
(1) 表皮脂质屏障:需通过紧密排 列的角质层(限速屏障),再经多层细 胞达到真皮,最后进入血液。
2011 第三章外源化学物在体内的生物转化
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。
卫生毒理学基础习题集带答案(人卫版)
毒理学基础习题集主编周建伟刘起展主审王心如南京医科大学公共卫生学院二 00 四年四月前言《毒理学基础习题集》是南京医科大学公共卫生学院组织编写的第四版《毒理学基础》的配套教材。
习题内容主要依据第四版《毒理学基础》的内容编写而成,旨在帮助学生更深刻理解教材内容,提高学生的应试能力,同时本书也可作为教师的教学辅导用书。
本书编写还参照了国家执业医师资格考试大纲的内容与范围。
因此,本书还可作为参加国家执业医师资格考试的参考用书。
考试是评定应试者知识结构与能力、检查教学效果、客观进行教育评估的重要手段。
因此,在毒理学基础的学习过程中,有必要编写一本适应考试需要的教材。
本书的主要试题类型包括客观题和主观题,客观题即选择题,其覆盖的知识面较宽,能检查应试者对知识的记忆、理解、分析、综合和应用等能力,并且评卷比较客观。
主观题指名词解释、问答题和论述题。
主观题有助于学生掌握基本理论、基本知识、基本技能,突出教材重点,考查学生应用能力。
因水平有限,本书中错误与疏漏难免,恳切希望各院校老师和读者提出宝贵意见。
使用说明1. A 型题(单项最佳选择题)每道试题由一个叙述性题干和四个供选择的备选答案组成。
备选答案中只有一个是最佳选择,称为正确答案,其余三个均为干扰答案,从中选择最佳2. B 型题(配伍题)B 型题的基本结构是先列出五个备选答案,接着是至少二道用数字标明的试题,需从备选答案中为每题配一个最合适的答案。
3. 名词解释解释名词时,只需对该词作出明确解释,不需进一步讨论。
4. 问答题对问答题只需以简明扼要的语言回答内容的要点,不需展开讨论。
5. 论述题论述题则需进一步展开讨论。
目录前言 (1)目录 (2)第一章绪论 (2)第二章毒理学基本概念 (3)第三章外源化学物在体内的生物转运与转化 (10)第四章毒性机制 (18)第五章外源化学物毒性作用的影响因素 (19)第六章化学毒物的一般毒作用 (22)第七章外源化学物致突变作用 (29)第八章外源化学物致癌作用 (39)第九章发育毒性与致畸作用 (48)第十章管理毒理学 (52)第一章绪论【A 型题】1. 经典的毒理学研究对象是A.核素B.细菌C.病毒D.各种化学物质2.外源化学物的概念A.存在于人类生活和外界环境中B.与人类接触并进入机体C.具有生物活性,并有损害作用D.以上都是【B 型题】【名词解释】1.毒理学2.现代毒理学3.卫生毒理学4.管理毒理学【问答题】1.毒理学、现代毒理学及卫生毒理学的任务和目的2.卫生毒理学的研究方法有哪几种?3.描述毒理学、机制毒理学、管理毒理学研究内容及相互关系4.毒理学主要分支有哪些?【论述题】1. 试述毒理学发展趋势及有关进展。
