肝脏生物转化

一：什么是肝的生物转化作用

肝的生物转化作用

1．概念：非营养性物质在肝脏内，经过氧化、还原、水解和结合反应，使脂溶性较强的物质获得极性基团，增加水溶性，而易于随胆汁或尿液排出体外的过程。

★ 非营养性物质

⑴概念：既不能构成组织细胞的结构成分，又不能氧化供能，其中一些对人体还有毒性的物质。

⑵来源：分内源性和外源性两类

① 体内代谢生成――内源性

如：氨基酸分解代谢产生的氨、胺、体内合成的激素、胆色素

②肠道吸收的腐败产物――内源性

如：胺、酚、吲哚、硫化氢等；

③由外界进入体内――外源性

如：药物、毒物、有机农药、一些食品添加剂等。

2．场所：肝是最主要器官，但在肺、肾、胃肠道和皮肤也有一定生物转化功能 。

3．意义：对体内的非营养物质进行转化，使其灭活，或解毒；更为重要的是可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。

二、生物转化反应类型

概述：生物转化过程所包括的许多化学反应可归纳为两相。

第一相反应包括氧化、还原、水解反应；

第二相反应为结合反应。

* 有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。

* 有些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。

如毒物或药物等大多数非营养物质在经过第一相反应后，常

续以第二相反应才完成生物转化。

（一） 氧化反应――最多见的生物转化反应

述：该反应由肝细胞中多种氧化酶系所催化，即在肝细胞的微粒

体、线粒体及胞液中含有参与生物转化的不同氧化酶系，

包括加单氧酶系、胺氧化酶系、醛（或酮）脱氢酶系等。

1．醇类的氧化

⑴存在部位：胞液中

⑵催化的反应：醇脱氢酶（ADH)催化醇类氧化成醛

CH3CH2OH + NAD+ → CH3CHO + NADH + H+

2．醛类的氧化

⑴存在部位：胞液中

⑵催化的反应：醛脱氢酶(ALDH)催化醛类生成酸。

CH3CHO + NAD+ → CH3COOH + NADH + H+

述：乙醇进入人体后，主要在肝中代谢。乙醇在醇脱氢酶催化

下，氧化生成乙醛。乙醛再经醛脱氢酶催化，生成乙酸。

乙醛对人体有毒性，所以持续摄入乙醇，会损伤肝脏。

3．加单氧酶系（依赖细胞色素P450）

⑴存在部位：微粒体内(滑面内质网)

⑵组成：Cyt P450，NADPH+H+，NADPH-细胞色素P450还原酶

⑶催化的反应

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

⑷举例：苯胺

⑸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。

⑹生理意义：参与药物和毒物的转化。

4．胺氧化酶系

⑴存在部位：线粒体内

⑵催化的反应：催化胺类氧化脱氨基生成相应的醛

RCH2NH2 + O2 + H2O → RCHO + NH3 + H2O2

⑶举例：肠道吸收的腐败物质如组胺、尸胺等

（二）还原反应

述：体内只有少数物质可在肝内被还原而转化。

1．主要还原酶：肝细胞微粒体中的偶氮还原酶类或硝基还原酶类。

2．反应供氢体：NADPH

3．还原产物：相应胺类

4．催化的反应：见课本P148

(三) 水解反应

1．主要酶类：酯酶、酰胺酶、糖苷酶等多种水解酶，分布于胞液中。

2．各类反应：见课本P149

（四）结合反应――体内最重要的生物转化方式

1．结合对象：凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物或激素均可

2．结合剂：葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘氨酸、乙酰基、甲基等物质或基团

3．各类反应......余下全文>>

二：影响肝的生物转化的因素分别有哪些

主要有下面几点因素：

1、饮食，如果饮食中不新鲜的食物较多，易伤肝。

2、饮酒，酒精是肝病的主要来源。

3、感染，甲肝、乙肝病毒会加速肝的变化。

4、锻炼，适度锻炼可以提高体质。

三：生物转化的反应类型

肝脏内的生物转化反应主要可分为第一相反应（氧化(oxidation)反应、还原(reduction)反应、水解(hydrolysis)反应）和第二相反应（结合(conjugation)反应）。影响生物转化的因素如下：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。生物转化的特点是：多样性（同一物质经多种反应实现转化），连续性（第一、第二两相反应连续进行），双重性（物质进行生物转化后毒性可能减弱也可能增强，即解毒与致毒）。

四：为什么肝脏能将有毒物质转话为无毒物质

肝脏是身体内以代谢功能为主的一个器官，并在身体里面起着去氧化，储存肝糖，分泌性蛋白质的合成等等的作用。肝脏也制造消化系统中之胆汁。在医学用字上，常以拉丁语字首Hepato-或Hepatic来描述肝脏或肝脏的(希腊 hēpar （ ήπαρ ）)。肝脏是人体内脏里最大的器官，位于人体中的腹部位置，在右侧横隔膜之下，位于胆囊之前端且于右边肾脏的前方，胃的上方。肝脏是人体消化系统中最大的消化腺，成人肝脏平均重达1．5公斤（约在1－2.5公斤之间；另一说1-1.6公斤），为一红棕色的V 字形器官。肝脏是尿素合成的主要器官，又是新陈代谢的重要器官。

肝脏对来自体内和体外的许多非营养性物质如各种药物、毒物以及体内某些代谢产物，具有生物转化作用。通过新陈代谢将它们彻底分解或以原形排出体外。这种作用也被称作“解毒功能”,某些毒物经过生物转化,可以转变为无毒或毒性较小,易于排泄的物质；但也有一些物质恰巧相反，毒性增强（如假神经递质形成），溶解度降低(如某些磺胺类药)。肝脏的生物转化方式很多，一般水溶性物质，常以原形从尿和胆汁排出；脂溶性物质则易在体内积聚，并影响细胞代谢，必须通过肝脏一系列酶系统作用将其灭活，或转化为水溶性物质，再予排出。肝脏是最主要的药物代谢器官。

肝脏的生物化学反应可分四种形式：①氧化作用。如乙醇在肝内氧化为乙醛、乙酸，再氧化为二氧化碳和水。这种类型又称氧化解毒。②还原作用。某些药物或毒物如氯霉素、硝基苯等可通过还原作用产生转化,三氯乙醛在体内还原为三氯乙醇,失去催眠作用。③水解作用。肝细胞含有多种水解酶，可将多种药物或毒物如普鲁卡因、普鲁卡因酰胺等水解。④结合作用。是肝脏生物转化的最重要方式，使药物或毒物与葡萄糖醛酸、乙酰辅酶A(乙酰化)、甘氨酸、3'-磷酸腺苷-5'-磷酸硫酸(PASA)、谷胱甘肽等结合。

有的学者根据特有的酶系统，将其分为两型，即相Ⅰ反应（通过氧化、还原、羟化、硫氧化、去胺、去羟化或甲基化等生物化学反应，包括混合功能性氧化酶，有时还能使无毒物质变为有毒，如异烟肼的乙酰化）和相Ⅱ反应（如微粒体的二磷酸尿核苷葡萄糖转移酶促使某些物质与醛糖酸结合生成醛糖酸盐，便于从胆汁和尿中排出）。由于肝内的一切生物化学反应，都需要肝细胞内各种酶系统参加。因此，在严重肝病或有门脉高压、门－体静脉分流时，应特别注意药物选择，掌握剂量，避免增加肝脏负担。长期服用某种药物，可以诱导相关酶活性增加，而产生“耐受性”或“耐药性”，又因相关酶特异性差，产生“交叉耐药性”或药物协同作用，引起不良后果。正常人血胆红素80～85%来自衰老红细胞血红蛋白，其余来自肝内非血红蛋白的亚铁血红素(如肌红蛋白分解)和骨髓未成熟红细胞破坏（无效性红细胞生成），又称旁路胆红素，意指为亚铁血红素代谢的一个支流。从单核吞噬细胞和肝细胞内形成的非结合胆红素(间接胆红素),具有脂溶性,易透过血－脑屏障、胎盘、肠和胆囊上皮等，干扰细胞代谢功能，必须与血浆中白蛋白结合（直接胆红素），才能使其失去原有的脂溶性。在肝细胞对胆红素的摄取、结合和排泄过程，任何一个环节发生障碍，均可使血胆红素增高，引起黄疸。胆红素进入肝细胞后与胞浆内的Y和Z蛋白相结合，可以防止向外逆弥散。某些药物可以干扰胆红素与白蛋白的结合，竞争肝细胞膜受体，或竞争Y蛋白，阻碍肝细胞对胆红素的摄取、结合和代谢。新生儿由于血－脑屏障发育不全，血浆白蛋白较低，肝细胞内Y蛋白仅为成人浓度4～21%(出生后5～15个月才达成人水平)，后者是新生儿生......余下全文>>

五：何谓生物转化的作用？有什么反应类型？有哪些因素影响

生物转化，是指外源化学物在机体内经多种酶催化的代谢转化。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。

反应类型：肝脏内的生物转化反应主要可分为第一相反应（氧化(oxidation)反应、还原(reduction)反应、水解(hydrolysis)反应）和第二相反应（结合(conjugation)反应）。

影响生物转化因素：

（一） 物种差异和个体差异

同一外来化合物生物转化的速度在不同动物可以有较大差异，例如苯胺在小鼠体内生物半减期为35分钟，狗为167分钟。同一外来化合物在不同物种动物体内的代谢情况可以完全不同。如前所述，N-2-乙酰氨基芴在大鼠、小鼠和狗体内可进行N－羟化并再与硫酸结合成为硫酸酯，呈现强烈致癌作用；而在豚鼠体内一般不发生N－羟化，因此不能结合成为硫酸酯，也无致癌作用或致癌作用极弱。

（二） 外来化合物代谢酶的抑制和诱导

1.抑制 一种外来化合物的生物转化可受到另一种化合物的抑制，此种抑制与催化生物转化的酶类有关。参与生物转化的酶系统一般并不具有较高的底物专一性，几种不同化合物都可做为同一酶系的底物，医.学教育网搜集整理即几种外来化合物的生物转化过程都受同一酶系的催化。因此，当一种外来化合物在机体内出现或数量增多时，可影响某种酶对另一种外来化合物的催化作用，即两种化合物出现竞争性抑制。

2.诱导 有些外来化合物可使某些代谢过程催化酶系活力增强或酶的含量增加，此种现象称为酶的诱导，凡具有诱导效应的化合物称为诱导物，诱导的结果可促进其它外来化合物的生物转化过程，使其增强或加速。在微粒体混合功能氧化酶诱导过程中，还观察到滑面内质网增生；酶活力增强以及对其它化合物代谢转化的促进等均与此有关。

（三） 代谢饱和状态

一种外来化合物在机体代谢的饱和状态对其代谢情况有相当的影响，并因此影响其毒性作用。例如溴化苯在体内首先转化成为具有肝脏毒作用的溴化苯环氧化物；如果输入剂量较小，约有75%的溴化苯环氧化物可转变成为谷胱甘肽结合物，并以溴苯基硫醚氨酸的形式排出；但如输入较大剂量，侧仅有45%可按上述形式排泄。当剂量过大时，因谷胱甘肽的量不足，甚至出现谷胱甘肽耗竭医.学教育网搜集整理，结合反应有所降低，因而未经结合的溴苯环氧化物与DNA或RNA以及蛋白质的反应增强，呈现毒性作用。

（四） 其它影响因素

主要表现在年龄与性别和营养状况。蛋白质、抗坏血酸、核黄素、维生素A和维生素E的营养状况都可影响微粒体混合功能氧化酶的活力。在动物试验中如蛋白质供给不足，则微粒体酶活力降低。当抗坏血酸缺乏时，苯胺的羟化反应减弱。缺乏核黄素，可使偶氮类化合物还原酶活力降低，增强致癌物奶油黄的的致癌作用。上述酶活力降低，可能造成外来化合物转化过程减弱或减慢。