NADPH+H+ 催化的基本反应
RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP++H2O
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反应特点：
该酶催化氧分子中的一个氧原子加到许多脂溶性底 物中形成羟化物或环氧化物，另一个氧原子则被 NADPH还原成水。故该酶又称羟化酶或混合功能氧化 酶(mixed function oxidase, MFO)。
（与生物氧化区别）
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生物转化的对象
➢ 非营养物质: 既不作为构建组织细胞的成 分，又不作为能源物质。
非营养物质
内源性：如有待灭活的激素、神经递质、胺类等
外源性：如食品添加剂、药物、毒物、环境
化学污染物等异源物
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生物转化的主要场所 ➢ 肝是生物转化的主要器官； ➢ 肾、肺、胃肠道和皮肤也有一定生物转 化功能 。
产物：羟化物或环氧化物 举例：
NH 2
HO
NH 2
苯胺
对氨基苯酚
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意义：加单氧酶系的羟化作用不仅增加药物或毒物的水 溶性，有利于排泄，而且还参与体内许多重要物质的羟 化过程。
• 维生素D3羟化成为具有生物学活性的维生素 1, 25,(OH)2D3
• 胆汁酸和类固醇激素合成过程中的羟化作用
• 黄曲霉素B1经加单氧酶作用生成致癌物质
➢转化反应的连续性: 一种物质在体内的转化往往同时 或先后发生多种反应，产生多种产物。 ➢反应类型的多样性: 同一种或同一类物质在体内也可 进行多种不同反应。
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（一）氧化反应是最多见的生物转化
第一相反应
１.单加氧酶系是氧化非营养物质最重要的酶
其中最重要的是依赖P450的单加氧酶（CYP）。 存在部位：微粒体内(滑面内质网) 组成：Cyt P450，NADPH-细胞色素 P450还原酶，
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三、肝的生物转化包括两相反应
➢ 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，使其某些基团转化 或分解，理化性质改变，即可顺利排出体外。
• 有些物质即使经过第一相反应后，极性改变不
大，必须与某些极性更强的物质结合, 即第二相
反应，才能最终排出。
生物转化反应的特点
• 黄曲霉素B1经加单氧酶作用生成的黄曲霉素2, 3环氧化物可 与DNA分子中的鸟嘌呤结合，引起DNA突变，成为原发性
肝癌发生的重要危险因素。
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２.单胺氧化酶类氧化脂肪族和芳香族胺类
➢单胺氧化酶( monoamine oxidase, MAO)存在 于线粒体内。
➢催化的反应：催化胺类物质氧化脱氨基生成相 ●应的醛类。
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肝微粒体乙醇氧化系统 （microsomal ethanol oxidizing system, MEOS）
➢ MEOS是乙醇-P450加单氧酶，产物是乙醛，仅在 血中乙醇浓度很高时才被诱导而起作用。
➢ 乙醇诱导MEOS不但不能使乙醇氧化产生ATP， 还可增加对氧和NADPH的消耗，而且还可催化脂 质过氧化产生羟乙基自由基，后者可进一步促进 脂质过氧化，引发肝损伤。
硫酸供体：3´-磷酸腺苷-5´-磷酸硫酸( PAPS)
2NAD+
2NADH + 2H+
UDPG脱氢酶
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催化酶: 葡糖醛酸基转移酶(UDP-glucuronyl transferase, UGT)
举例： 苯酚
COOH
+ UDPGA OH
C H
H C
OH HO
C
H
O O
C H
H C
OH
苯β 葡糖醛酸苷
+ UDP
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2.硫酸结合也是常见的结合反应
RCH2NH2+O2+H2O2
RCHO+NH3+H2O
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３.醇脱氢酶与醛脱氢酶将乙醇最终氧化成乙酸 ➢存在部位：胞液中 ➢催化的反应:
• 醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase, ADH)催化醇类氧化成醛 • 醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase, ALDH)催化醛类生成酸
➢ 硝基化合物多见于食品防腐剂、工业试剂等。偶 氮化合物常见于食品色素、化妆品、纺织与印刷 工业等。有些可能是前致癌物。
➢这 些 化 合 物 分 别 在 微 粒 体 硝 基 还 原 酶 (nitroreductase) 和 偶 氮 还 原 酶 (azoreductase) 的 催 化下，从NADH或NADPH接受氢，还原生成相应 的胺类。
乙酰水杨酸的生物转化过程：
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（四）结合反应是生物转化第二相反应
结合对象： 凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物
或激素等均可发生结合反应。 结合物：
葡糖醛酸、硫酸、乙酰基、谷胱甘肽、 甲基、甘氨酸等物质或基团。
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1.葡糖醛酸结合是最重要、最普遍的结 合反应
葡糖醛酸基的直接供体
——尿苷二磷酸葡糖醛酸(UDPGA)
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二、生物转化的意义
➢生物转化可对体内的大部分非营养物质进行代 谢转化，使其生物学活性降低或丧失(灭活)， 或使有毒物质的毒性减低或消除(解毒)。
➢通过生物转化作用可增加这些非营养物质的水 溶性和极性，从而易于从胆汁或尿液中排出。
肝的生物转化作用≠解毒作用（detoxification） （苯丙芘、环磷酰胺、水合氯醛等）
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ADH与MEOS之间的比较
ADH
肝细胞内定位
胞液
底物与辅酶
乙醇、NAD+
对乙醇的 Km值 2mmol/L
乙醇的诱导作用 无
与乙醇氧化相关的 氧化磷酸化释能 能量变化
MEOS 微粒体 乙醇、NADPH、O2 8.6mmol/L 有 耗能

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（二）硝基还原酶和偶氮还原酶是第一相反应 的主要还原酶
第十一章
非营养物质代谢
Metabolism of the Nonnutritive Substance
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第一节 生物转化作用
Biotransformation
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一、肝的生物转化作用的概念
生物转化的概念
机体对内、外源性的非营养物质进行代谢 转变，使其水溶性提高，极性增强，易于通过 胆汁或尿液排出体外的过程称为生物转化 (biotransformation)。
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（三）酯酶、酰胺酶和糖苷酶是生 物转化的主要水解酶
➢ 肝细胞的胞液与内质网中含有多种水解酶类，主 要有酯酶(esterases)、酰胺酶(amidase)和糖苷酶 (glucosidase)，分别水解酯键、酰胺键和糖苷键 类化合物，以减低或消除其生物活性。这些水解 产物通常还需进一步反应，以利排出体外。