《生物化学与分子生物学（分子与细胞）》课程教学课件（PPT讲稿）第9章 非营养物质代谢

第九章非营养物质代谢 —肝的生物转化作用

第九章 非营养物质代谢 ——肝的生物转化作用

1.生物转化 生物转化(biotransformation)是指机体将一些极性或水 溶性较低、不容易排出体外的非营养物质进行化学转变，从 而增加它们的极性或水溶性，使其容易排出体外的过程。 能够进行生物转化的器官有肝、肾、胃、肠、肺、皮肤 及胎盘等。 生理意义在于有利于机体处理非营养物质。通过对非营 养物质进行生物转化，使其生物学活性降低或丧失，同时使 得这些物质的溶解度增加，使之易随胆汁、粪便或尿液排出

1.生物转化 生物转化(biotransformation)是指机体将一些极性或水 溶性较低、不容易排出体外的非营养物质进行化学转变，从 而增加它们的极性或水溶性，使其容易排出体外的过程。 能够进行生物转化的器官有肝、肾、胃、肠、肺、皮肤 及胎盘等。 生理意义在于有利于机体处理非营养物质。通过对非营 养物质进行生物转化，使其生物学活性降低或丧失，同时使 得这些物质的溶解度增加，使之易随胆汁、粪便或尿液排出

2.生物转化反应的类型 肝内生物转化主要有氧化、还原、水解与结合等反应类 型。 第一相反应主要包括氧化、还原、水解三类反应。 第二相反应为结合反应；一些非营养物质经一相反应后 水溶性仍然较差，必须与葡萄糖醛酸、硫酸等水溶性较强的 物质结合，增加其溶解度才能排出体外。 体内各种非营养物质通过第一相、第二相反应的共同作 用最终都能排出体外

2. 生物转化反应的类型 肝内生物转化主要有氧化、还原、水解与结合等反应类 型。 第一相反应主要包括氧化、还原、水解三类反应。 第二相反应为结合反应；一些非营养物质经一相反应后 水溶性仍然较差，必须与葡萄糖醛酸、硫酸等水溶性较强的 物质结合，增加其溶解度才能排出体外。 体内各种非营养物质通过第一相、第二相反应的共同作 用最终都能排出体外

2.1第一相反应一氧化、还原、水解反应 ①氧化反应 肝细胞线粒体、微粒体及胞液中均含有参与反应 的各种氧化酶系。 >加单氧酶系 R回+O,+NADPH-+H,O丽 NADP+H2O > 单胺氧化酶系 RCH.NH+O,+H,O→RC阿+NH西+H,O >脱氢酶系 醇脱氢酶 醛脱氢酶 CH:CH2OH CH:CHO CH COOH >C02+H2O 乙醇 乙醛 乙酸

2.1 第一相反应——氧化、还原、水解反应 肝细胞线粒体、微粒体及胞液中均含有参与反应 的各种氧化酶系。 ➢ 加单氧酶系 ➢ 单胺氧化酶系 ➢ 脱氢酶系 ① 氧化反应

② 还原反应：生成苯胺 肝细胞微粒体存在的还原酶类主要有硝基还原酶类和偶 氮还原酶类。 ● 硝基还原酶催化硝基苯多次加氢还原成苯胺 ● 偶氮还原酶催化偶氮苯还原生成苯胺 NO 硝荟还京剧 小NHOH类还原酸 -NH. 硝基苯 亚硝基苯 羟氨基苯 苯胶 N-N- 伪家还原到 伤花还京剩 NH2 偶氮苯 二氢偶氮苯 苯胺

② 还原反应：生成苯胺 肝细胞微粒体存在的还原酶类主要有硝基还原酶类和偶 氮还原酶类。 ⚫ 硝基还原酶催化硝基苯多次加氢还原成苯胺 ⚫ 偶氮还原酶催化偶氮苯还原生成苯胺

③ 水解反应 通过水解反应，增加极性的同时，使得物质生 物学活性减弱或丧失。 CH; 酰胺酶 CONHNHCH《 CH: COOH HNNHCHKCH CH; 异丙异烟肼 异烟酸 异丙肼

③ 水解反应 通过水解反应，增加极性的同时，使得物质生 物学活性减弱或丧失

22第二相反应—结合反应 含羟基、羧基和氨基的非营养物质，或在体内被氧化为 含羟基、羧基等功能基团的非营养物质，可在肝内进行结合 反应处理。 ①葡萄糖醛酸结合反应 ②硫酸结合反应 ③谷胱甘肽结合反应 ④ 乙酰基结合反应 ⑤甘氨酸结合反应 ⑥ 甲基结合反应

2.2 第二相反应——结合反应 含羟基、羧基和氨基的非营养物质，或在体内被氧化为 含羟基、羧基等功能基团的非营养物质，可在肝内进行结合 反应处理。 ① 葡萄糖醛酸结合反应 ② 硫酸结合反应 ③ 谷胱甘肽结合反应 ④ 乙酰基结合反应 ⑤ 甘氨酸结合反应 ⑥ 甲基结合反应

①葡萄糖醛酸结合反应 CH>OH OH -0 H OH H HO OH OH OH OH OH OH 葡萄糖 葡萄糖醛酸 H NHCO-CHCI COOH NHCO.CHCL 葡萄糖醛酸转移酶 H C-C-CH:OH 一0-CH-C-CH-《 -N0 OH OH OH H UDPGA UDP HOH OH 氯群获

① 葡萄糖醛酸结合反应

② 硫酸结合反应 NH, ●PAPS:活性硫酸供体3’-磷酸腺苷 5’磷酸硫酸。其所含硫酸根转移 到类固醇、醇、酚，或芳香胺等 类非营养物质的羟基上，生成硫 酸酯类化合物，使这些物质的水 溶性增强，利于排出体外。 + PAPS 硫酸转移酶 PAP HO HOSO 雌酮 雌酮硫酸

② 硫酸结合反应 ⚫ PAPS: 活性硫酸供体3’-磷酸腺苷 5’-磷酸硫酸。其所含硫酸根转移 到类固醇、醇、酚，或芳香胺等 类非营养物质的羟基上，生成硫 酸酯类化合物，使这些物质的水 溶性增强，利于排出体外

③ 谷胱甘肽结合反应 CH NH H, N CH, -NH2 HOOC 谷胱甘肽(glutathione,.GSH) 黄曲霉素B1十谷胱甘肽 GST 谷胱甘肽结合产物 GST:谷胱甘肽S转移酶

③ 谷胱甘肽结合反应 GST：谷胱甘肽S-转移酶