生物转运和生物转化课件.ppt

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1、第3章外源化合物在体内的生物转运与转化山东大学毒理学研究所1机体对化学物质的处置可以简单地分成相互有关的吸收、分布、代谢及排泄四个过程，即ADME过程，A：absorption;D:distribution;M:metabolism;E:excretion。其中:化学物质在体内的吸收、分布和排泄过程，称为生物转运；化学物质在体内的代谢过程，称为生物转化。2主要内容第1节生物膜和生物转运第2节吸收第3节分布第4节排泄第5节毒物的代谢转化3第一节生物膜和生物转运外源性化学物的生物转运过程（吸收、分布、排泄）是通过生物膜屏障的过程。生物膜包括细胞膜（质膜）和细胞器膜的总称。4生物

2、膜组成脂质:磷脂双分子层糖蛋白质：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生物膜的结构5生物转运主动转运(activetransport)被动转运膜动转运简单扩散(simplediffusion)易化扩散(facilitateddiffusion)滤过(filtration)胞吞(endocytosis)胞吐(exocytosis)生物转运的主要方式6一、简单扩散1、简单扩散的概念:外来化合物在体内的扩散是依其浓度梯度差决定物质的扩散方向，即由生物膜的分子浓度较高的一侧向浓度较低的一侧扩散，当两侧达到动

3、态平衡时，扩散即中止。2.简单扩散的特点：不需要消耗能量，不需要载体，不受饱合限限速与竞争性抑制的影响。73、简单扩散能够进行的条件：膜两侧存在浓度梯度。如O2由肺泡进入血液和CO2由血液进入肺泡细胞。外源化合物有脂溶性。外源化合物的脂溶性可以脂水分配系数来表示，即当一种物质在脂相和水相的分配达到平衡时，其在脂相和水相中溶解度的比值。一般来说，脂水分配系数越大，越容易透过生物膜而进行扩散。外源化学是非解离状态。解离型，极性大，脂溶性小，不易通过生物膜；反之，非离解状态的化学物容易透过。因此弱有机酸在酸性环境中，弱有机碱在碱性环境中多处于非解离状态，易于透过生物膜。8二、易化

4、扩散1、易化扩散的概念：非脂溶性的化学物，不能以简单扩散形式透过生物膜，它们可以与膜上的载体结合由高浓度向低浓度处转运。如葡萄糖、某些氨基酸、甘油、嘌呤碱等亲水化合物，可在特定载体和顺浓度梯度的情况下进行转运。92、易化扩散的特点：顺浓度梯度进行，不消耗谢能量。需要载体。转运非脂溶性化学物；具有特异性和饱合性。三、滤过1、滤过的概念滤过是指化学物质透过生物膜上亲水性孔道的过程。主要动力是：渗透压梯度和液体静压。主要转运物质：分子直径小于膜孔的水溶性化学物，以水作为载体而转运。112、滤过的特点不同生物膜孔径差别很大。肾小球中的生物膜孔径大（约70nm)，能够允许分子量小于白

5、蛋白(约60kD)的物质通过。相反，其它细胞膜孔比较小，仅允许100-200D以下的物质通过。除水分子外，有些无机离子和有机离子等外源化学物，亦可滤过。12四、主动转运1、主动转运的概念外来化合物透过生物膜由低浓度处向高浓度处移动的过程。主动转运对于已吸收的化学物在体内的不均匀分布和排泄具有重要意义。如:许多外源化学物的代谢产物经由肾脏和肝脏排出；机体需要的某些营养物质如某些糖类、氨基酸、核酸和无机盐等由肠道吸收进入血液。132、主动转运的主要特点可逆浓度梯度转运，消耗能量；转运过程需要载体参加；载体对转运的化学物有特异选择性；受饱合限速和竞争性抑制的影响。载体是生物膜的组

6、成成分，所以有一定的容量；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；如果两种化合物基本结构相似，在生物转运过程中又需要同一转运系统，两种化合物之间可出现竞争，并产生竞争抑制。14五、膜动转运胞吞：液体或固体外来化合物被伸出的生物膜包围，然后将被包围的液滴或较大颗粒并入细胞内，达到转运的目的，前者称为胞饮，后者称为吞噬。入侵的细菌、病毒、死亡的细菌、组织碎片、铁蛋白等可通过吞噬作用被细胞清除。胞吐：某些颗粒物液态大分子物质可从细胞内转运到细胞外，如腺体分泌及递质释放。膜动转运对外源化学物或异物的清除转运具有重要意义。15第二节吸收一、基本概念1、吸收（abso

7、rption)吸收是指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程。外源性化学物主要是通过消化道、呼吸道和皮肤吸收。2、首过效应（first-passeffect）外源性化学物在从吸收部位转运到体循环的过程中，已经开始被消除，此即首过效应或首过消除。16对于经胃肠道吸收的化学物，首过消除非常多见。因为它们在经体循环到达机体其它部位前，首先要经过胃肠道粘膜细胞、肝和肺的首过消除。首过效应可以减少经体循环到达靶器官组织的外源性化学物的数量，可能减轻毒性效应。乙醇可被胃粘膜的醇脱氢酶氧化；吗