第11章非营养物质代谢

第十一章

非营养物质代谢Metabolism of the Nonnutritive Substance

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第一节

生物转化作用Biotransformation

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一、体内非营养物质有内源性和外源性两类*生物转化的定义 一些非营养物质在体内的代谢转变过 程称为生物转化 (biotransformation) 。 *生物转化的对象 内源性：如激素、胺类等 非营养物质 外源性：如药物、毒物等目录

*生物转化的主要场所肝细胞富含细胞器，其中以内质网、线粒体、溶

酶体和过氧化酶体含量最为丰富。肝是生物转化最重要器官，但在肺、肾、胃肠道 和皮肤也有一定生物转化功能 。

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二、肝的生物转化作用不等于解毒作用*生物转化的意义对体内的非营养物质 (xenobiotics) 进行转化，使其灭活 (inactivate),或解毒(detoxicate);更为重要的 是可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。

※ 肝的生物转化作用≠解毒作用(detoxification)

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多环芳烃的生 物转化过程

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三、肝的生物转化作用包括两相反应

概述 第一相反应：氧化、还原、水解反应 第二相反应：结合反应 * 有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。 * 物质即使经过第一相反应后，极性改变仍不 大，必须与某些极性更强的物质结合, 即第 二相反应，才最终排出。

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参与肝生物转化作用的酶类酶 类 第一相反应 氧化酶类 单加氧酶系 胺氧化酶 脱氢酶类 还原酶类 硝基还原酶 偶氮还原酶 水解酶类 辅酶或结合物 细胞内定位

NADPH+H+、O2、细胞色素P450 黄素辅酶 线粒体 NAD+ 胞液或线粒体 NADH+H+或NADPH+H+ NADH+H+或NADPH+H+ 胞液或内质网

内质网

内质网 内质网

第二相反应 葡糖醛酸基转移酶 活性葡糖醛酸(UDPGA) 内质网 硫酸基转移酶 活性硫酸(PAPS) 胞液 谷胱甘肽S-转移酶 谷胱甘肽(GSH) 胞液与内质网 乙酰基转移酶 乙酰CoA 胞液 酰基转移酶 甘氨酸 线粒体 甲基转移酶 S-腺苷甲硫氨酸 (SAM) 胞液与内质网

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(一)氧化反应是最多见的生物转化第一相反应1. 加单氧酶是氧化非营养物质最重要的酶

存在部位：微粒体内(滑面内质网) 组成： Cyt P450,NADPH+H+,NADPH-细胞色素

P450还原酶(CYP,MFO)

催化的基本反应：

RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP++H2O

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基本特点：

能直接激活氧分子，其中一个氧原子加

入底物分子中，另一氧原子被还原为水，故又称为混合功能氧化酶(MFO) 。

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迄今已鉴定出 30 余种人类编码 CYP 的基因，编码 14 家 族的CYP。

按氨基酸序列同源性在 40% 以上分类，可将人肝细胞P450 分为 5 个家族： CYP1 、 CYP2 、 CYP3 、 CYP7 和 CYP27。 在同一家族中，按氨基酸序列同源性在 55% 60%,又 可进

一步分为A、B、C等亚族。 对异生素进行生物转化的主要 CYP 是 CYP1 、 CYP2 和 CYP3。其中又以微粒体CYP3A4、CYP2C9、CYP1A2 和CYP2E1的含量最多。目录

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产物：羟化物或环氧化物

举例：

NH2

HO

NH2

苯胺

对氨基苯酚

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黄曲霉素是致肝癌的重要危险因子 ——黄曲霉素B1经CYP作用生成的黄曲霉素2,3-环氧 化物可与DNA分子中鸟嘌呤结合，引起DNA突变。H2 N O O O O OCH3 O NADPH+H+ + O2 P450 O O O OCH3 HN H2N N N N O OCH3 O O O O N N N+ O NH O OH O O O

黄曲霉素B1

2,3-环氧黄曲霉素

环曲霉素与DNA的 结合产物

DNA-鸟嘌呤

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2. 单胺氧化酶氧化脂肪族和芳香族胺类 单胺氧化酶( monoamine oxidase, MAO)

存在部位：线粒体内 催化的反应： RCH2NH2+O2+H2O2 RCHO+NH3+H2O

胺类物质

相应的醛

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