第 三 章
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
• ３、经呼吸道排出 许多气态外来化合物可经 呼吸道排出体外。如一氧化碳、某些醇类和挥 发性有机化合物都可经肺排泄。其经肺排泄的 主要机理是简单扩散，排泄的速度主要决定于 气体在血液中的溶解度、呼吸速度和流经肺部 的血液速度。 溶解于呼吸道分泌液的外来化合物和巨噬细 胞摄入的颗粒物质，将随同呼吸道表面的分泌 液排出。
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第二节 污染物的生物转化
第 三 章
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Ⅰ相反应 (一) 氧化反应
氧化反应可分为两种：
由微粒体混合功能氧化酶催化的反应 非微粒体混合功能氧化酶催化的反应
微粒体是内质网在细胞匀浆过程中形成的碎片， 并非 独立的细胞器。
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第二节 污染物的生物转化
1、微粒体氧化
第 三 章
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第二节 污染物的生物转化
其反应式如下：
第 三 章
此反应的特点是需要一个氧分子，其中一个氧原子 被还原为H2O，另一个与底物结合使被氧化的化合物分 子增加一个氧原子，故称此酶为混合功能氧化酶或微粒 体单加氧酶，可简称为单氧酶。
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第二节 污染物的生物转化
氧化反应可能有下列各种类型： (1) 脂肪族羟化 (2) 芳香族羟化 (3) N－羟化反应 (4) 环氧化反应 (5) N－氧化 (6) P—氧化 (7) S—氧化 (8）氧化性脱烷基 (9) 氧化性脱氨 (10)氧化性脱卤
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第 三 章
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第二节 污染物的生物转化
2.非微粒体混合功能氧化酶催化的氧化反应
第 三 章
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。
3.前列腺素生物合成过程中共氧化反应
近年来又观察到一种氧化反应，是在前列腺素生物 合成过程中有一些外来化合物可同时被氧化，称为共 氧化反应。
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
影响简单扩散的因素
第 三 章
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1）生物膜两侧浓度梯度; 2）外来化合物在脂质中的溶解度，可用 脂 水分配系数来表示; 3）外来化合物的解离度和体液pH高低， 对毒物通过细胞膜的难易有很大影响; 4）膜两侧体液中的蛋白质浓度及与之结 合的亲和力。
第一阶段—穿透相 毒物透过表皮进入真皮。 几
水溶性。
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
三、分布
㈠
第 三 章
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分布是外来化合物通过吸收 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细胞的过程。 吸收入血液的化学物仅少数成游离状态， 大部分与血浆蛋白结合，随着血液到达所有 器官和组织。 毒物在体内的分布是随时间变化的，有时 出现再分布现象。 18
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
4、载体扩散
第 三 章
不易溶于脂质的外来化合物，利用载体 由高浓度向低浓度处移动的过程。
运转机理
是载体特异地与某种化学物结合后，其 分子内部发生构型变化而形成适合该物质 透过的通道而使该化学物进入细胞。
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
分布概念
第一节 污染物的吸收、分布与排泄
（二）影响分布的主要因素
第 三 章
１、外来化合物与血浆蛋白结合
２、外来化合物与其它组织成分结合 ３、外来化合物在脂肪组织和骨骼中贮存和沉 积 ４、体内各种屏障的影响
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
体内的各种屏障：
⑴ 血脑屏障
第 三 章
道上皮细胞亦可通过胞饮或吞噬过程吸收一些颗粒状物质。
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
２、经呼吸道吸收：
第 三 章
肺脏的解剖生理特点决定了肺泡对气态物质的吸收 是主要器官。 经肺吸收的外来化合物与经胃肠道吸收者不同，前 者不随同门静脉血流进入肝脏，未经肝脏中的生物转化 过程，即直接进入体循环并分布全身。 肺泡对气态物质的吸收主要通过简单扩散，并受许 多因素影响。
第三章
环境污染物在体内的 生物转运和生物转化
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第三章 环境污染物在体内的生物转运 和生物转化
内 容
第 提 三 要 章
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
第二节 污染物的生物转化 第三节 污染物代转运和生物转化
微粒体混合功能氧化酶(micrososmal mixed function oxidase, MFO)，又称为混合功能氧化酶或微粒体单加 氧酶，MFO主要存在于肝细胞内质网中，其特异性很
低，进入体内的各种环境化学物几乎都要经过这一氧 化反应而转化为氧化产物。在这一过程中还需要还原 型辅酶NADPH提供电子，使细胞色素P-450还原，并 与底物形成复合物，才能完成这一反应过程。
生物转化的场所
主要在肝脏，其它还有肺、胃、肠和皮肤。
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第二节 污染物的生物转化
• 二、生物转化的反应类型
第 三 章
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Williams(1995)把生物转化分为两种主要类型：
Ⅰ相反应 包括氧化反应、还原反应和水解反应
Ⅱ相反应 亦称结合反应，包括毒物或其代谢产物
与内源性代谢产物结合的反应。
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第二节 污染物的生物转化
(二) 还原反应
还原反应发生的条件
第 三 2）在外源化学物的生物转化过程中，即使在细胞色素 P450单加氧化酶催化的氧化反应中，也有电子的转移， 章 有些外源化学物存在接受电子的可能性，以至被还原；
1）某些还原性化学物或代谢物在一定的组织细胞内积聚 形成局部还原环境，使还原反应能够进行；
3、主动转运
是外来化合物透过生物膜由低浓 度处向高浓度处移动的过程。
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
主动转运的主要特点:
第 三 章
①可逆浓度梯度转运，故消耗一定的代谢能量；
②转运过程需要载体参加；
③载体既然是生物膜的组成成分，所以有一定的容量 ； ④主动转运有一定的选择性； ⑤如果两种化合物基本结构相似，在生物转运过程中又 需要同一转运系统，两种化合物之间可出现竞争，并 产生竞争抑制 。
⑵ 胎盘屏障
体内重要贮存库有四种： 血浆蛋白作为贮存库；毒物在肝、肾中的累积； 脂肪组织作为贮存库；骨骼组织作为贮存库。
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
四、排泄
第 三 章
（一）排泄的概念
排泄是外来化合物及其代谢产物向机 体外转运的过程，是机体物质代谢全部过程 中的最后一个环节。
肺泡对颗粒物以被动扩散方式吸收 ，吸收情况与颗 2012年12月17日 粒大小有明显差异。 15
第一节 污染物的吸收、分布与排泄
３、经皮肤吸收：
第 三 章
表皮吸收主要方式是简单扩散 毒物经皮吸收的两个途径： ①通过表皮脂质屏障是主要的吸收途径。
②通过汗腺、皮脂腺和毛囊等附属器，绕过表
皮屏障直接进入真皮。
生物转运：
第 三 章
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吸收、分布和排泄使外来化合物在体 内发生位移，均是反复通过生物膜的过程， 统称为生物转运。
生物转化：
代谢可使外来化合物发生化学结构和 性质的改变，从而转变成新的衍生物的过 程，也称为代谢转化。
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
• 一、生物转运过程的机理
第 三 章
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
第 三 章
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• 2、滤过
是外来化合物透过生物膜上亲水性孔 道的过程。大量的水可借助渗透压梯度和 液体静压作用通过孔道进入细胞，同时外 来化合物可以水作为载体，随之而被动转 运。
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
第 三 章
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• （一）生物膜
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
• （二）毒物通过生物膜的转运方式
第 三 章
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1、简单扩散
2、滤过
3、主动转运
4、载体扩散
5、胞饮和吞噬
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
1、简单扩散：
第 三 章
2012年12月17日
外来化合物在体内的扩散是依其浓度梯 度差决定物质的扩散方向，即由生物膜的分 子浓度较高的一侧向浓度较低的一侧扩散， 当两侧达到动态平衡时，扩散即终止。简单 扩散过程，不需要消耗能量，外来化合物与 膜不发生化学反应，生物膜不具有主动性， 只相当于物理过程，故称为简单扩散。
（二）吸收途径：
毒物主要通过消化道、呼吸道、皮肤三条途径吸 收。
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
１、经消化道吸收：一般外来化合物在胃肠道中的吸收
第 三 章
过程，主要是通过简单扩散，仅有极少种类外来化合物的 吸收是通过吸收营养素和内源性化合物的专用主动转运系 统。外来化合物在消化道的吸收可在任何部位进行，但主 要在小肠。 小肠内的吸收主要是通过简单扩散。小肠粘膜还可以 通过滤过过程吸收分子量为100～200以下的小分子，胃肠
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第一节 污染物的吸收、分布与排泄
毒物经皮肤吸收的两个阶段：
第 乎所有毒物都是通过简单扩散透过表皮角质层。 毒物穿透的速度与脂溶性有关，脂溶性越大穿 三 透能力越强。 章第二阶段—吸收相 毒物由真皮进入乳头层毛细血