匿名
未登录
创建账户
登录
医学百科
搜索
查看“生物化学与分子生物学/肝脏的生物转化作用”的源代码
来自医学百科
名字空间
页面
讨论
更多
更多
语言
页面选项
Read
查看源代码
历史
←
生物化学与分子生物学/肝脏的生物转化作用
因为以下原因,您没有权限编辑本页:
您所请求的操作仅限于该用户组的用户使用:
用户
您可以查看和复制此页面的源代码。
{{Hierarchy header}} ==一、[[肝脏]][[生物转化]]的概述== 生物转化的定义 机体将一些内源性或外源性非营养物质进行[[化学]]转变,增加其极性(或水溶性),使其易随[[胆汁]]或尿液排出,这种体内变化过程称为生物转化(biotransformation)。 日常生活中,许多非营养性物质由体内外进入肝脏。这些非营养物质椐其来源可分为:(1)内源性物质:系体内[[代谢]]中产生的各种[[生物]]活性物质如[[激素]]、[[神经递质]]等及有毒的代谢产物如氨、[[胆红素]]等。(2)外源性物质:系由外界进入体内的各种异物,如药品、食品添加剂、色素及其它化学物质等。这些非营养物质既不能作为构成组织细胞的原料,又不能供应能量,机体只能将它们直接排出体外,或先将它们进行代谢转变,一方面增加其极性或水溶性,使其易随尿或胆汁排出,另一方面也会改变其[[毒性]]或药物的作用。 一般情况下,非营养物质经生物转化后,其生物活性或毒性均降低甚至消失,所以曾将此种作用称为[[生理]][[解毒]](physiological detoxification)。但有些物质经肝脏生物转化后其毒性反而增强,许多致癌物质通过代谢转化才显示出[[致癌作用]],如3,4-[[苯并芘]]的致癌。因而不能将肝脏的生物转化作用一概称为“[[解毒作用]]”。 肝脏是生物转化作用的主要器官,在[[肝细胞]][[微粒体]]、胞液、[[线粒体]]等部位均存在有关生物转化的[[酶类]]。其它组织如肾、[[胃肠道]]、肺、[[皮肤]]及[[胎盘]]等也可进行一定的生物转化,但以肝脏最为重要,其生物转化功能最强。 ==二、生物转化反应类型== 肝脏内的生物转化反应主要可分为氧化(oxidation)、还原(reduction)、水解(hydrolysis)与结合(conjugation)等四种反应类型。 ===(一)氧化反应=== 1.微粒体[[氧化酶]]系 微粒体氧化酶系在生物转化的氧化反应中占有重要的地位。它是需[[细胞色素]]P450的氧化酶系,能直接激活[[分子]]氧,使一个氧原子加到作用物分子上,故称[[加单氧酶]]系(monooxygenase)。由于在反应中一个氧原子掺入到底物中,而一个氧原子使NADPH氧化而生成水,即一种氧分子发挥了两种功能,故又称混合功能氧化酶(mixedfunction oxidase)。亦可称为[[羟化酶]]。加单氧酶系的特异性较差,可[[催化]]多种有机物质进行不同类型的氧化反应。 (1)加单氧酶系的组成 加单氧酶系由NADPH,NADPH细胞色素P450[[还原酶]]及细胞色素P450组成。NADPH-细胞色素P450还原酶以FAD和FMN为辅基。二者比例为1:1。细胞色素P450是以[[铁卟啉]]原IX为辅基的b族细胞色素,含有与氧和作用物结合的部位。 (2)加单氧酶系反应过程 加单氧酶系催化总反应式如下: NADPH+H++O2+RH→NADP++H2O+ROH 反应中作用物氧化生成[[羟化物]]。细胞色素P450含单个血红素辅基,只能接受一个电子,而NADPH是2个电子[[供体]],NADPH-P450还原酶则既是2个[[电子受体]]又是1个电子的供体。正好沟通此[[电子传递链]]。作用物经加单氧酶系氧化的步骤见图11-2。 {{图片|gra9wh9u.jpg|氧化与还原型FAD与FMN}} 图11-1 氧化与还原型FAD与FMN {{图片|gra9wk5i.jpg|加单氧酶系的反应过程}} 图11-2 加单氧酶系的反应过程 (3)加单氧酶系的生理意义及作用特点 加单氧酶系的生理意义是参与药物和毒物的转化。经羟化作用后可加强药物或毒物的水溶性有利于[[排泄]]。如[[甲苯]]为常用化工原料,在肝脏经加氧羟[[化生]]成对-甲酸,极性增强,易于排出体外。另外,[[维生素D3]]羟化为具有生物活性的25-(OH)D3。 加单氧酶系酶可诱导生成,如[[苯巴比妥]]类药物可诱导加单氧酶的合成,长期服用此类药物的病人,对[[异戊巴比妥]],[[氨基比林]]等多种药物的转化及耐受能力亦同时增强。 2.线粒体[[单胺氧化酶]]系 [[胺氧化酶]]属于[[黄素酶]]类,存在于线粒体中,可催化[[组胺]]、[[酪胺]]、[[尸胺]]、腐胺等[[肠道]]腐败产物氧化脱胺,生成相应的醛类。例如: {{图片|gra9vw8z.jpg|}} 3.[[脱氢酶]]系 胞液中含有以NAD+为辅酶的[[醇脱氢酶]]与[[醛脱氢酶]],分别催化醇或醛脱氢,氧化生成相应的醛或酸类。如: {{图片|gra9vqco.jpg|}} ===(二)还原反应=== 肝微粒体中存在着由NADPH及还原型细胞色素P450供氢的还原酶,主要有硝基[[还原酶类]]和偶氮还原酶类,均为[[黄素蛋白]]酶类。还原的产物为胺。如[[硝基苯]]在硝基还原酶催化下加氢还原生成[[苯胺]],偶氮苯在偶氮还原酶催化下还原生成苯胺。此外,[[催眠药]]三氯乙醛也可在肝脏被还原生成三氯[[乙醇]]而失去催眠作用。 {{图片|gra9vtbo.jpg|}} ===(三)水解反应=== 肝细胞中有各种[[水解酶]]。如[[酯酶]]、[[酰胺酶]]及[[糖苷酶]]等,分别水解各种酯键、[[酰胺键]]及[[糖苷键]]。分布广泛,人肝脏中水解酶类可催化[[乙酰苯胺]]、[[普鲁卡因]]、[[利多卡因]]及简单的脂肪族酯类的水解。如 {{图片|gra9vnhc.jpg|}} ===(四)结合反应=== 结合反应是体内最重要的生物转化方式。凡含有[[羟基]]、羧基或氨基等功能基的非营养物质,在肝内与某种极性较强的物质结合,增加水溶性、同时也掩盖了作用物上原有的功能基团,一般具有解毒功能。某些非营养物质可直接进行结合反应,有些则先经氧化、还原、水解反应后再进行结合反应。结合反应可在肝细胞的微粒体、胞液和线粒体内进行。椐参加反应的结合剂不同可分为多种反应类型: 1.[[葡萄糖醛酸]]结合反应 葡萄糖醛酸结合是最为重要和普遍的结合方式。[[尿苷二磷酸]]葡萄糖醛酸(UDPGA)为葡萄糖醛酸的活性供体,由[[糖醛酸]]循环产生。肝细胞微粒体中有UDP葡萄糖醛酸[[转移酶]],能将葡萄糖醛酸基转移到毒物或其他活性物质的羟基、氨基及羧基上,形成葡萄糖醛酸苷。结合后其毒性降低,且易排出体外。胆红素、[[类固醇激素]]、[[吗啡]]、苯巴比妥类药物等均可在肝脏与葡萄糖醛酸结合而进行生物转化。临床上,用葡萄糖醛酸类制剂(如[[肝泰乐]])治疗[[肝病]],其原理即增强肝脏的生物转化功能。 {{图片|gra9vz67.jpg|葡萄糖醛酸结合反应}} 2.[[硫酸]]结合反应 以3′-[[磷酸腺苷]]5′-[[磷酸]]硫酸(PAPS)为活性硫酸供体,在肝细胞胞液中有硫酸转移酶,能催化将PAPS中的硫酸根转移到[[类固醇]]、酚类的羟基上,生成硫酸酯。[[雌酮]]在肝内与硫酸结合而[[失活]]。 {{图片|gra9w520.jpg|硫酸结合反应}} 3.[[乙酰基]]结合反应 在乙酰基转移酶的催化下,由[[乙酰]]CoA作乙酰基供体,与芳香族胺类化合物结合生成相应的乙酰化[[衍生物]]。如[[磺胺类药物]]及抗结核药[[异烟肼]]在肝脏经乙酰化而失去作用。 {{图片|gra9wb6x.jpg|乙酰基结合反应}} 4.甲基结合反应 肝细胞液及微粒体中具有多种[[转甲基酶]],含有羟基、[[巯基]]或氨基的[[化合物]]可进行[[甲基化]]反应,[[甲基供体]]是S[[腺苷蛋氨酸]](SAM)。例如,尼克酰胺可甲基化生成N甲基尼克酰胺。 {{图片|gra9w26l.jpg|甲基结合反应}} 5.[[甘氨酸]]结合反应 某些毒物、药物的羧基与[[辅酶A]]结合形成[[酰基]]辅酶A后,在酰基CoA:[[氨基酸]]N-[[酰基转移酶]]催化下与甘氨酸结合,生成相应的结合产物。如[[马尿酸]]的生成。 {{图片|gra9w8cg.jpg|甘氨酸结合反应}} 由上可见,肝脏的生物转化作用范围是很广的。很多有毒的物质进入人体后迅速集中在肝脏进行解毒,这是一方面,然而另一方面,正是由于这些有害物质容易在肝脏聚集,如果毒物的量过多,也容易使肝脏本身[[中毒]],因此,对肝病患者,要限制服用主要在肝内解毒的药物、以免中毒。 上面列举的一些生物转化反应包括药物、毒物或腐败产物,经转化后毒性或生物活性减弱。然而有些物质,通过生物转化、其活性或毒性反而加强,即不是[[灭活]]而是激活。如苯骈芘(致癌物)是在肝[[内经]]过生物转化才形成终致癌物的。 {{图片|gra9we64.jpg|}} 还有些致癌物在体内存在多种转化方式,有的属于致癌([[活化]]),有的则属于解毒,例如[[黄曲霉]]素B1的生物转化。 {{图片|gra9vkc0.jpg|}} ==三、影响生物转化的因素== 生物转化作用受年龄、性别、肝脏[[疾病]]及药物等体内外各种因素的影响。例如[[新生儿]]生物转化酶发育不全,对药物及毒物的转化能力不足,易发生药物及[[毒素]]中毒等。老年人因器官[[退化]],[[对氨基]]比林、[[保泰松]]等的药物转化能力降低,用药后药效较强,[[副作用]]较大。此外,某些药物或毒物可诱导[[转化酶]]的合成,使肝脏的生物转化能力增强,称为[[药物代谢酶]]的诱导。例如,长期服用苯巴比妥,可诱导肝微粒体加单氧酶系的合成,从而使机体对苯巴比妥类催眠药产生[[耐药性]]。同时,由于加单氧酶特异性较差,可利用诱导作用增强[[药物代谢]]和解毒,如用苯巴比妥治疗[[地高辛]]中毒。苯巴比妥还可诱导肝微粒体UDP-葡萄糖醛酸转移酶的合成,故临床上用来治疗[[新生儿黄疸]]。另一方面由于多种物质在体内转化代谢常由同一酶系催化,同时服用多种药物时,可出现竞争同一酶系而相互抑制其生物转化作用。临床用药时应加以注意,如保泰松可抑制[[双香豆素]]的代谢,同时服用时双香豆素的[[抗凝作用]]加强,易发生[[出血]]现象。 肝实质性病变时,微粒体中加单氧酶系和UDP-葡萄糖醛酸转移酶活性显著降低,加上[[肝血]]流量的减少,病人对许多药物及毒物的摄取、转化发生障碍,易积蓄中毒,故在肝病患者用药要特别慎重。 {{Hierarchy footer}} {{生物化学与分子生物学图书专题}}
该页面使用的模板:
模板:Hierarchy footer
(
查看源代码
)
模板:Hierarchy header
(
查看源代码
)
模板:图片
(
查看源代码
)
模板:生物化学与分子生物学图书专题
(
查看源代码
)
返回至
生物化学与分子生物学/肝脏的生物转化作用
。
导航
导航
最近更改
随机页面
Wiki工具
Wiki工具
特殊页面
页面工具
页面工具
用户页面工具
更多
链入页面
相关更改
页面信息
页面日志