外源物在体内的转运与转化食品毒理.ppt

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1、第三章外源物在体内的转运与转化BiotransportationandBiotransformationofXenobiotics【目的要求】掌握毒物在体内的来踪去路了解生物转化反应及意义熟悉在体内的分布与贮存了解毒物动力学【内容】基本概念生物转运与转化概况吸收、分布与贮存、排泄代谢转化反应及意义基本概念处置-ADME吸收(Absorption)分布(Distribution)生物转运—吸收、分布与排泄代谢(Metabolism)生物转化—代谢变化排泄(Elimination)处置包含了生物转运与转化生物转运(

2、biotransportation)从接触部位吸收，转运进入组织、细胞或进入循环系统、再转运至靶组织与脏器、最终由排泄器官离开机体过程。有/无化学结构改变依本身的理化特性吸收-排泄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。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。影响生物转运的因素生物转化(biotransformation)生物转化是

3、指外源化学物在机体内经多种酶催化发生化学结构与性质变化的过程称为转化。?pH受体重金属与蛋白结合?研究处置(ADME)具有重要意义了解毒物在体内的行为过程毒物动力学(toxicokenetics)毒效应动力学(toxicodynamics)为中毒机理研究提供线索为急救和治疗措施提供参考提供接触生物学标志和中毒诊断指标毒物动力学(toxicokinetics)研究机体对毒物的作用(ADME过程)和靶器官中毒物或其活性代谢物量的变化机体对毒物的作用量毒效应动力学(toxicodynamics)研究靶器官内化学毒物或

4、其代谢物与大分子(靶分子)的作用及所引起的局部或整体的毒性效应与靶分子的作用毒性效应【内容】生物膜毒物过膜的转运方式第一节生物膜和生物转运一、生物膜是细胞的膜质结构的总称细胞膜、细胞器膜、细胞核膜；特性：脂质镶嵌蛋白多孔(4nm～70nm)特性：选择转运生物转运方式主动转运(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(endocytosis),胞饮(pinocyt

5、osis)胞吐(exocytosis)二、毒物过膜的转运方式哪种最有毒理学意义?简单扩散(simplediffusion)定义与特点两侧浓度达到动态平衡时，扩散即终止由膜浓度较高的一侧向浓度低的一侧扩散生物膜两侧浓度差叫浓度梯度或浓度差简单扩散的特点顺浓度梯度，不需要消耗能量毒物与生物膜不发生化学反应简单的物理过程-生物膜不具有主动性毒理学意义大部分外源化学物是通过简单扩散进行生物转运影响简单扩散的因素浓度梯度（差）毒物在脂质中的溶解度脂水分配系数=脂相中浓度/水相中浓度(lipid-waterpartitio

6、ncoefficient)电离或离解状态和体液中的pH值生物膜两侧体液的蛋白质浓度和与毒物蛋白质结合的亲合力滤过(filtration)定义与特点毒物透过生物膜上亲水性孔道的过程，依靠生物膜两侧的渗透压梯度和液体静压的作用影响因素化学物分子量的大小4nm孔道通过>200道尔顿的分子70nm孔道通过>60000道尔顿分子一些溶于水而不溶于脂质的物质，可通过滤过完成生物转运过程特殊转运（specialtransport）毒物先同体内某些物质（载体）呈物理性结合后，再透过生物膜的过程（二）主动转运(activetra

7、nsport)定义毒物透过生物膜由低浓度处向高浓度处移动的过程。所需条件，或者说特点常逆浓度梯度转运，消耗一定的代谢能量需要载体参加当化合物浓度达到一定程度时，载体可以饱和，转运即达到极限为什么？载体有一定的容量有一定的选择性竞争抑制：一种以上毒物结构相似用同一转运系统时。主动转运的毒理学意义？富集蓄积毒性转运体(transporter)及其家族多药耐受蛋白(multi-drug-resistantprotein,MDR)多耐受药物蛋白(multi-resistantdrugprotein,MRP)有机阳离子转

8、运体(organic-cationtransporter,OCTNa+,K+pumps有机阴离子转运多肽(organic-aniontransportingpolypeptide,OATP)有机阴离子转运体(organic-aniontransporter,OAT)，等4.易化扩散(facilitateddiffusion)利用载体由高浓度向低浓度处移动的过程不易溶于脂质的毒物不消耗代