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第3章毒作用机制
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常见的自由基
超氧阴离子自由基 羟自由基 碳酸盐阴离子自由基 二氧化氮 一氧化氮 三氯甲基自由基
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2.活性氧
（1）活性氧的概念 活性氧(reactive oxygen species, ROS),也称反应氧族，
是一个集合名词，不仅包括氧中心自由基，如超氧阴离 子自由基和羟自由基；也包括某些氧的非自由基衍生物， 如过氧化氢、单线态氧和次氯酸，甚至包括过氧化物、 氢过氧化物和内源性脂质及外源性化学物的环氧代谢物。 它们的共同特点是都含有化学性质活泼的含氧功能基团。
和碳酸盐阴离子自由基。
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超氧阴离子自由基的两个增毒途径
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19Biblioteka C、超氧阴离子自由基的消除过程。
❖ 在水溶液中O2.- 通过歧化反应消除，产生H2O2和O2，反 应由铜锌超氧化物歧化酶（SOD）催化。
O2.- + O2.- +2H+
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(四) 自由基的形成
❖ 1、自由基的概念 ❖ 2、活性氧 ❖ 3、自由基的来源
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1.自由基的概念
❖ 自由基的概念： 自由基是独立游离存在的带有不成对电子的分子、原子
或离子。 自由基的特点：化学性质十分活泼，反应性极高，半减
期极短。 近30年来，自由基在肿瘤、老化及其疾病的发生发展过
过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶可将其分解 成水和氧。
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③ 羟基自由基（.OH)
羟自由基是化学性质极强的自由基，能与任何生物分子 反应。 半衰期短(不到1μs)，作用直径很短(3nm)。
与.OH相比，O2.-、H2O2的反应性弱，但它们有较长的寿 命，因此它们能与远离自由基产生部位的分子反应。
第四章 毒作用机制
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主要内容
第1节 终毒物形成 第2节 终毒物与靶分子的反应 第3节 细胞功能障碍与毒性
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第1节 终毒物的形成
1、终毒物的概念 2、终毒物的形成
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一、终毒物的概念
1、终毒物的概念 终毒物是指与内源性靶分子如受体、酶、DNA、微丝蛋白、
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终毒物与其来源
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3、终毒物的类型 外源性化学物经代谢活化后，最常见的是转化为以下四
种产物。 ① 亲电物； ② 亲核物； ③ 自由基； ④ 氧化还原性反应物。 毒物引起的毒效应强度主要取决于终毒物在靶位点的浓 度和持续时间。
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H2O2+O2
SOD按辅基不同分为2类： ① Cu/Zn-SOD: 存在于真核生物的胞液中。 ② Mn-SOD: 存在于真核生物的线粒体中。
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② 过氧化氢（ H2O2 ）： 歧化反应的结果， 任何产生O2.-的系统也将产生 H2O2由于。H2O2 是一种弱氧化剂和弱还原剂， 在缺乏过渡金属离子时是相对稳定的。
程中的作用得到了进一步证实。
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自由基的种类
❖ 自由基的种类很多，主要有 ➢ A、以氧为中心的自由基； ➢ B、以碳为中心的自由基； ➢ C、以氢为中心的自由基； ➢ D、以硫为中心的自由基； ➢ E、以氮为中心的自由基； ➢ F、过渡金属离子：
❖ 其中，目前研究最深入的是氧自由基。
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二、终毒物的形成
1. 亲电物的形成 2. 亲核物的形成 3. 氧化还原性反应物质的形成 4. 自由基的形成
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(一) 亲电物的形成
1、亲电物的概念 亲电物是指含有一个缺电子原子的分子。 它带有一部分或者一个完整的正电荷，能通过与亲核物
中的富电子原子共享电子对而发生效应。
③ 阳离子亲电物的形成多是化学键异裂的结果。如碳翁离 子、氮翁离子、金属离子如二价汞离子。
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形成亲电物增毒的物质
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(二) 亲核物的形成
在毒物的活化机制中，亲核物形成比较少见。 苦杏仁经肠道细菌β-糖苷酶催化形成氰化物； 丙烯腈环氧化后与谷胱甘肽结合形成氰化物。
脂质等反应，或者严重改变生物学微环境，导致机体结构和 功能改变而表现出毒性的物质。 2、终毒物的来源： ① 外源性化学物的原形：如CO，重金属等； ② 外源性化学物的代谢物，即代谢活化：如正已烷、四氯
化碳的活性代谢产物； ③ 活性氧与活性氮： ④ 内源性物质的产物：
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（2）主要的活性氧 ① 超氧阴离子自由基
A、超氧阴离子自由基的基本特点
❖超氧阴离子自由基是一种弱的氧化剂，能氧化某些分
子如维生素C和巯基。但在更多的情况下是一种强的还 原剂，如还原细胞色素C。 B、超氧阴离子自由基的增毒途径
❖一是导致过氧化氢的形成，然后生成羟自由基。 ❖二是产生过氧亚硝基（ONOO-） ，最后生成二氧化氮
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4. 自由基的来源
机体内自由基的来源:
生物系统本身产生； 外来化合物的代谢产生。
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生物系统产生自由基的主要途径
① 胞浆中的小分子：胞浆中的小分子通过自氧化使O2还原产生 氧自由基。如儿茶酚胺、黄素类、四氢碟呤类、醌类等。
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(三) 氧化还原活性剂的形成
如硝酸盐经过肠道细菌的作用还原，生成亚硝酸盐,可 引起高铁血红蛋白血症。
还原性物质如抗坏血酸等，以及NADPH-细胞色素P450 还原酶等还原酶可使Cr6+还原为Cr5+。Cr5+反过来又可 催化HO·生成。
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2、亲电物的形成 ① 外源性化学物通过插入一个O原子而产生。O原子从其附
着的原子抽取一个电子使其具有亲电性。如醛、酮、环 氧化物、亚硝基化学物、亚砜物的形成等等。
② 共轭双键形成。外源性化学物形成共轭双键后，通过氧 的吸电子作用而被极化，使得双键碳之一发生电子缺失 ，成为亲电物。如α、β-不饱合醛和酮、醌、醌亚胺 等的形成。