外源化学物在体内的生物转运和生物转化

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1、第三章外源化学物在体内的生物转运和生物转化卫生毒理学教研室2004.5内容概要第一节生物膜和生物转运第二节吸收第三节分布第四节排泄第五节毒物的代谢转化2第一节生物膜和生物转运一、外源化学物的体内动态外源化学物[接触]皮肤肺消化道粪[接触][排泄]肝〖吸收〗[再吸收]胆汁[代谢]血液循环白蛋白结合型游离型[吸收]靶器官(损害)器官组织(贮存)[分布]肾肺分泌腺尿呼气乳汁、汗[排泄]图3-1外源化学物在体内的动态过程3Absorption↓Distribution↓Metabolism↓Excretion第一节生物膜和生物转运一、外源化学物的体内动态4Toxicokinetics(毒物动力学)

2、Toxicodynamics(毒物效应动力学)Biotransportation(生物转运)Biotransformation(生物转化)一、外源化学物的体内动态第一节生物膜和生物转运5二、生物膜和生物转运生物膜组成脂质糖蛋白质：结构蛋白、受体、酶、载体、离子通道等结构：液态镶嵌模型功能隔离功能生化反应和生命活动的场所内外环境物质交换的屏障第一节生物膜和生物转运6二、生物膜和生物转运生物转运主动转运(activetransport)被动转运膜动转运(cytosis)简单扩散(simplediffusion)易化扩散(facilitateddiffusion)滤过(filtration)胞吞(

3、endocytosis),胞饮(pinocytosis)胞吐(exocytosis)第一节生物膜和生物转运7影响生物转运的因素：外源化学物本身的结构、分子量的大小、脂/水分配系数的大小、带电性、与内源性物质的相似性等。影响简单扩散的主要因素：生物膜的浓度梯度、厚度、面积、脂/水分配系数、解离度等。脂/水分配系数(lipid/waterpartitioncoefficient)：化学物在含有脂和水的体系中，在分配达到平衡时在脂相和水相的溶解度比值。二、生物膜和生物转运第一节生物膜和生物转运8吸收（abosorption）:外源化学物从接触部位，通常是机体的外表面或内表面的生物膜转运至血循环的过

4、程。first-passeffect:一、经胃肠道吸收：吸收的特点和影响因素：小肠的结构特点外源化学物本身的理化性质、胃肠液的PH值、胃肠道内食物的量和质、肠内茵丛的影响第二节吸收9二、经呼吸道吸收：吸收部位：气态物质的水溶性影响因素：blood/gaspartitioncoefficient:气体在呼吸膜两侧的分压达到动态平衡时，在血液内的浓度与在肺泡空气中的浓度之比。三、经皮肤吸收：不同部位皮肤对毒物的通透性不同：阴囊>腹部>额部>手掌>足底四、其它：注射第二节吸收10分布(distribution)指外源化学物吸收进入血流或淋巴液后，随体循环分散到全身组织器官的过程。不同的外源化学物在

5、体内各器官组织的分布不均匀。影响因素：组织或器官的血流量、外源化学物的亲合力。redistribution:如铅第三节分布11一、毒物在组织中的贮存：毒理学意义（双重）血浆蛋白质作为贮存库：清蛋白肝脏和肾脏作为贮存库脂肪组织作为贮存库骨骼组织作为贮存库二、特殊的屏障：血脑屏障(blood-brainbarrier)胎盘屏障(placentalbarrier)其他屏障第三节分布12排泄（excretion）是外源化学物及其代谢产物向机体外转运的过程，是生物转运的最后一个环节。肾脏排泄：肾小球过滤肾小管重吸收肾小管分泌粪便排泄：与未吸收的食物混合胆汁排泄肠肝循环（毒理学意义）肺排泄其他：乳汁排泄

6、第四节排泄13一、生物转化和毒物代谢酶二、Ⅰ相反应三、Ⅱ相反应四、影响生物转化的因素第五节毒物的代谢转化14一、生物转化和毒物代谢酶：生物转化（biotransformation）：外源化学物在机体内经多种酶催化的代谢转化。Ⅰ相反应和Ⅱ相反应代谢产物(metabolites)：生物转化的产物。主要担负生物转化的器官是肝脏。其他器官如肾脏、小肠、肺脏和皮肤等的生物转化能力明显低于肝脏。生物转化的意义：水溶性增加、毒性降低代谢解毒(metabolicdetoxication)：经生物转化大部分外源化学物的代谢产物，毒性降低，易于排出体外，此为解毒反应。代谢活化(metabolicactivati

7、on)：经生物转化其毒性被增强的现象。生成亲电子剂、自由基、亲核剂、氧化还原剂。第五节毒物的代谢转化15生物转化酶的基本特征：广泛的底物特异性某些酶具有多态性具有立体选择性有结构酶和诱导酶之分毒物代谢酶的分布：肝脏：不同组织对外源化学物生物转化能力的显著区别对于解释化学物损伤的组织特异性具有重要的毒理学意义。内质网（微粒体）或脂质的可溶部分（胞浆）第五节毒物的代谢转化16第五节毒物的代谢转化二、Ⅰ相反应：Ⅰ相