（1）醇脱氢酶
NAD RC H2O H
醇类
RCHO + NADH + H+
醛类
2.非微粒体酶催化的氧化反应
（2）醛脱氢酶
NAD RCHO
RCOOH
醛类
酸类
（3）胺氧化酶
[O] RCH2NH2 + H2O
RCHO + NH3 + H2O
3.前列腺素生物合成过程中的共氧化作用
在机体内花生四烯酸经氧化作用形成前列腺素。 在此过程中，某些外源化学物可同时被氧化，即共 氧化作用。
环 氧 化 反 应
N-
脱 烷 基 反 应
O-
脱 烷 基 反 应
S-
脱 烷 基 反 应
N-
羟 化 反 应
金 属 脱 烷 基 反 应
S-
氧 化 反 应
脱 硫 反 应
氧 化 脱 卤 反 应
醇醛胺 脱脱氧 氢氢化 酶酶酶
1.微粒体混合功能氧化酶系催化的氧化反应
微粒体混合功能氧化酶系
(microsomal mixed function oxidase system,MFOS) ➢特异性低 ➢主要存在与肝脏内质网中
（三）水解反应
3.水解脱卤反应
DDT在生物转化过程中形成DDE是典型的水解脱卤反应。 DDT–脱氯化氢酶可催化DDT转化为DDE。
在此催化过程中需要谷胱甘肽的存在，以维持该酶的 结构。
人体吸收的DDT约60%可经此反应转化为DDE。DDE的毒 性远较DDT为低，且DDE可继续转化为易于排泄的代谢物。
1.微粒体混合功能氧化酶系催化的氧化反应 (2）芳香族羟化 芳香环上的氢被氧化形成-OH。
C6H5R
RC6H4OH
（3）环氧化反应
多环芳烃形成的环氧化物可与生物大分子共价结合， 诱发突变或癌变
1.微粒体混合功能氧化酶系催化的氧化反应
（4）N-脱烷基反应
胺类化合物氨基N上的烷基被氧化脱去一个烷基， 形成醛类或酮类
进一步通过磺基转移酶的催化，与醇类、酚类或胺类结 合为硫酸酯。
硫酸化酶
SO4２－ + ATP
5-磷酰硫酸腺苷（APS）+ 焦磷酸（PPi）
APS激酶
APS + ATP
PAPS + ADP
（四）结合反应
3．谷胱甘肽结合
（四）结合反应
4．乙酰结合
NO2
NH2
还原反应
N–乙酰转移酶
硝基苯
CH3COSCoA
RH +NADPH + H+ + O2 MFOS ROH +H2O+NADP+
底物 还原型辅酶Ⅱ
氧化产物
1.微粒体混合功能氧化酶系催化的氧化反应
（1）脂肪族羟化
脂肪族化合物侧链（R）末端倒数第一个或第二个碳 原子发生氧化，形成羟基。
[O]
RCH3
RCH2OH
有机磷杀虫剂八甲磷经此反应生成羟甲基八甲磷， 毒性增强
[O] R－S－CH3 [R－S－CH2OH]
ROH + HCHO RSH + HCHO
（6）脱氨基反应
[O]
R－CH2－NH2
RCHO + NH3
1.微粒体混合功能氧化酶系催化的氧化反应
（7）N-羟化反应
[O ] R NH2
R NH OH
NH2
NHOH
苯胺
N-羟基苯胺
1.微粒体混合功能氧化酶系催化的氧化反应
硫 酸 结 合
谷 胱 甘 肽 结 合
乙 酰 结 合
氨 基 酸 结 合
甲 基 结 合
（四）结合反应
1.与葡糖醛酸结合反应
OH
COOH
葡糖醛酸基转移酶 H O O
+ UDPGA
OH H
OH
H
H OH
苯基-β-葡糖醛酸苷
+ UDP
尿苷二磷酸
（四）结合反应
2．硫酸结合
内源性硫酸来自含硫氨基酸的代谢产物，但必须先经三 磷酸腺苷(ATP)活化，成为3-磷酸腺苷-5-磷酸硫酸(PAPS)。
3.磷脂类
黄素单加氧酶 肝、肾、肺等组织细胞的微粒体
氧化化合物结构中N,S,P等亲核原子
非微粒体混合功能氧化酶系
肝细胞线粒体和胞浆中，肝、肾肠和神经的单胺氧化酶 醇、醛、酮的脱氢氧化和单胺类氧化脱氢
(一) 氧化反应
氧化反应
微粒体混合功能氧化酶 黄素单加氧酶
非微粒体混合功能氧化酶
脂 肪 族 羟 化
芳 香 族 羟 化
肠道厌氧环境,发生还原反应的可能性较大
（二）还原反应 还原反应类型
羰 基 还 原
反 应
含 氮 基 团
还 原 反 应
含 硫 基 团
还 原 反 应
含 卤 素 基
团 还 原 反
应
无 机 化 合
物 还 原
（二）还原反应
1.羰基还原反应
醛类和酮类可分别还原成伯醇和仲醇。
RCHO 醛
RCH2OH 伯醇
RC O R'
水解反应是许多有机磷杀虫剂在体内的主要代谢方 式，例如；敌敌畏、对硫磷（或对氧磷）及马拉硫磷 等水解后毒性降低和消失。
（三）水解反应
2.酰胺类水解反应
酰胺是羧酸中羧基的OH被胺基置换而形成的产物，通 式为RNH2，其中胺基中的H也可被R′或R″所取代。酰胺 酶类催化此类反应。
RC O N H R ' +[H2O] R C O O H + R 'N H 2
（三）水解反应
4.环氧化物的水化反应
含有不饱和的双键或三键化合物在相应的酶和催化剂 作用下，与水分子化合的反应，又称水化反应。
H2C＝CH2 + H2O
CH3CH2OH
芳烃类和脂肪族烃类化合物经氧化作用形成的环氧化物， 在环氧化物水化酶的催化下通过水化反应可形成相应的二氢 二醇化合物。
水化反应对于致癌物活化过程有重要意义
（三）水解反应
在水解酶的催化下，化学物与水发生化学反应， 引起化学物分解的反应。
分布：血浆、肝、肾、肠粘膜、肌肉和神经组织
酯类水解反应
水 解
酰胺类水解反应
反
水解脱卤反应
应
环氧化物的水化反应
（三）水解反应
1.酯类水解反应
酯类在酯酶的催化下发生水解反应生成相应
的酸和醇
酯酶
RCO O R'
R C O O H + R 'O H
CH3 R N [O]
CH3
CH3
RN CH2OH
CH3
RN
+ HCHO
H
[O]
胺
酮
二甲基亚硝胺在N-脱烷基后可形成自由基CH3+ ·,使细胞
核内核酸分子上的鸟嘌呤甲基化，诱发癌变或突变
1.微粒体混合功能氧化酶系催化的氧化反应
（5）O-脱烷基和S-脱烷基反应
[O] R－O－CH3 [R－O－CH2OH]
酮
RC HO HR'
仲醇
醇脱氢酶
C H3C H2O H
C H3C HO
乙醇
乙醛
（二）还原反应
2.含氮基团还原反应
（1）硝基还原反应
NO2
NO
NHOH
NH2
硝基苯 亚硝基苯 苯羟胺
苯胺
（2）偶氮还原反应 磺胺类药物,偶氮色素
（3）N–氧化物还原
（二）还原反应
3.含硫基团还原反应
二硫化物、亚砜化合物等可在体内被还原。杀虫剂三 硫磷可被氧化形成三硫磷亚砜，在一定条件下可被还原成 三硫磷。
（四）结合反应
进入体内的外源化学物在代谢过程中与某些其他内 源性化学物或基团发生的生物合成反应。
外源化学物可直接发生结合反应，也可经第一相反 应后再发生结合反应（第二相反应）。
大多数外源化学物及其代谢产物均需经过结合反应， 再排出体外。
结合物 conjugate
（四）结合反应
结合反应类型
葡 糖 醛 酸 结 合
3.4.1 生物转化的反应类型
氧化
生
还原
物
转 化
水解
结合
第Ⅰ相反应
外源化学物
第Ⅱ相
微粒体混合功能氧化酶系(P-450)
细胞色素P-450酶系
肝细胞内质网
1.血红蛋白类
细胞色素P-450 和细胞色素b5
2.黄素蛋白类
NADPH-细胞色素P-450 还原酶和细胞色素b5还原酶
C2H5O P S
O
C2H5O
S CH2 S
C2H5O C2H5O
P
S S
CH2
S
三硫磷亚砜 Cl
三硫磷 Cl
（二）还原反应
4.含卤素基团还原反应
NADPH细胞色
素P450还原酶
CCl4 + NADPH
[CCl3] + NADP + HCl
5.无机化合物还原
如五价砷化合物可在体内还原为毒性作用更 强的三价砷化合物。
甲基主要由S-腺苷蛋氨酸提供，其次可由N5-甲基四氢
叶酸衍生物和维生素B12（甲基类咕啉）衍生物提供。
蛋氨酸的甲基经ATP活化，成为S-腺苷甲硫氨酸，再经
甲基转移酶催化，发生甲基化反应。
二、影响生物转化的因素
（一）物种差异和个体差异 1．种属差异 ①代谢酶的种类 ②代谢酶的活力不同 2．个体差异 遗传背景
（乙酰辅酶A） 苯胺
NHCOCH3 +HSCoA
5.氨基酸结合
含有羧基（－COOH）的外源化学物如有机 酸可与氨基酸结合，反应的本质是肽式结合，以 甘氨酸多见。