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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。
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产物：羟化物或环氧化物 举例：
N2H
苯胺
HO
N2H
对氨基苯酚
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多环芳烃的生 物转化过程
多芳香烃
加单氧酶系 加氧
非酶促反应 分子重排
氧化供能代谢 脂肪酸的氧化 三羧酸循环 氧化呼吸链
葡萄糖的摄取 氨基酸的利用
解氨毒作用
糖原生成
氨基酸转化为糖
糖酵解
氨基酸分解
脂类生成
从氨基酸氮生成尿素 从氨氮生成尿素
氧化保护作用
生物转化作用
胆汁酸排泄
胆汁酸的生成
胆红素排泄
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（二）肝细胞是机体物质代谢最活跃的器官之一
＊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。
外源性：如药物、毒物等
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＊生物转化的主要场所
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 。
＊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。
＊以终末微血管为中轴，将肝小叶中的肝细胞分为 三条带：
I 区：肝小叶门周区
III区：肝小叶中央周区
II区：介于I区与III区之间
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终末微血管
中央静脉
Ⅲ Ⅱ Ⅰ
肝门管区
Ⅰ Ⅱ Ⅲ 中央静脉
肝细胞分带示意图 箭头表示血流方向
肝门管区
肝细胞物质代谢的区域化
I带
III带
I带
III带
葡萄糖的释放 糖原分解 糖异生作用
※ 肝的生物转化作用≠解毒作用（detoxification）
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（一）肝的生物转化反应可分为两相
❖ 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。
RCH2NH2+O2+H2O2 胺类物质
RCHO+NH3+H2O 相应的醛
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CH 2CH 2NH 2 NH3 + H2O2
CH 2CHO
CH 2COOH
H2N N N
O
O
OC3H
环曲霉素与DNA的 结合产物
DNA-鸟嘌呤
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2）黄素-加单氧酶是氧化含氮、硫、磷和硒化 合物的重要的酶
❖ 黄素-加单氧酶（flavin containing monooxygenase， FMO）是依赖NADPH和FAD的黄酶，可氧化内源性 和外源性的含氮、硫、磷、硒等亲核杂原子的药物和 其他异源物。
❖ 人肝微粒体含有三种FMO同工酶，分别是FMO3、 FMO4和FMO5。其中，FMO3的活性占肝微粒体 FMO总活性的70%90%。FMO1仅见于新生儿。
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黄素-加单氧酶催化机制
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C H 3 N SH 2 N A D P H +2 O 2
N
甲巯咪唑
C H 3
_
N S2 OH 2 O
＊肝细胞含有3个不同功能膜域（membrane domain），即血窦域、胆小管域和与这两 个膜域相连接的侧域。
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三、肝的生物转化作用是机体的重要 保护机制
＊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
OH
酚类
葡糖醛酸或硫酸结合物
O
环氧化物 （致癌物）
水化酶 水化
谷 胱 甘 肽 -S -环 氧 化 物
GSH
转移酶
H OH H OH
二氢二醇衍生物
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SG OH
谷胱甘肽结合物
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• 迄今已鉴定出30余种人类编码CYP的基因。 • 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。
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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。
O
O
O
O
NADPH+H+ + O2
O O
O
H2N
NH
N
O
O
O
N
N+
OH O
O
O
OC3H
黄曲霉素B1
P450
O
O
O
OC3H
N
HN
2,3-环氧黄曲霉素
第一节Leabharlann 肝的生物转化作用Biotransformation in the Liver
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一、体内非营养性物质有内源性和外 源性两类
（一）非营养性物质定义：
既不是构建组织细胞的成分，又不能氧化供能，而且其中 一些对人体有一定的生物学效应或毒性作用，需经过各种代谢
后及时排出体外。
（二）非营养性物质分类：
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1.第I相反应包括氧化、还原和水解反应
1）细胞色素P450加单氧酶是氧化异源物的最重要的酶
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 催化的基本反应：
RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP++H2O
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N
C H 3
N H+H S O _ 3
N
甲基咪唑
S
S
N C3F H2CC2 HC2 HN
三氟吡啦嗪
NCH3
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N
C3F
H2CC2 HC2 HN
+OH
N CH3
N-羟基三氟吡啦嗪
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3）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：
内源性物质：体内各种生物活性物质（如激素、神经递质）及 对机体有毒的代谢产物（如氨、胺类、胆红素等）。
外源性物质：药物、毒物、食品添加剂、环境污染物、肠道中 细菌作用的产物等。
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二、肝是非营养物质进行生物转化的 主要器官
（一）不同部位肝细胞具有物质代谢的异质性
＊不同部位的肝细胞获得的氧和营养物质具有差异。