第三章 外源化学物在体内的生物转运和生物转化-2.ppt

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1、第三章外源化学物在体内的生物转运与转化生物转运(biotranspotation)外来化学物在体内的吸收、分布和排泄的过程。生物转化(biotransformation)外来化学物的代谢变化过程。处置(disposition)：吸收（absorption）、分布（distribution）、代谢(metabolism)、和排泄(excretion)四个过程（ADME过程）。消除(elimination)化学毒物的代谢和排泄的合称。※吸收、分布、代谢和排泄可能同时发生意义：（1）有助于阐明外源化学物毒作用的

2、机制。（2）有助阐明两种或两种以上外源化学物联合毒作用的机制。（3）可通过改变外源化学物ADME过程，以预防和治疗外源化学物中毒。第一节生物膜和生物转运生物膜（biomembrane）是将细胞或细胞器与周围环境分割开的半透膜，是细胞膜（cellmembrane,也称质膜）和细胞器膜的总称。生物膜主要由脂质和蛋白组成，生物膜表面也含有少量的糖。生物膜的基本结构是一种可塑的、具有流动性的脂质与蛋白质镶嵌而成的双层结构（流动镶嵌模式，mosaicmodel）。液态镶嵌模型示意图糖类蛋白质脂质1.膜的脂质成分连续

3、的脂质双分子层排列。2.镶嵌在脂质中的蛋白成分结构蛋白、受体、酶、载体或离子通道。3.生物膜的多孔性是某些水溶性小分子化合物的通道。生物膜主要有三个功能：①隔离功能，包绕和分隔内环境；②是进行很多重要生化反应和生命现象的场所；③内外环境物质交换的屏障。外源化学物通过生物膜的方式：被动转运、主动转运和膜动转运。（一）被动转运(Passivetransport)：包括简单扩散（simplediffusion）、易化扩散(facilitateddiffusion)、滤过（filtration）。被动转运是顺浓度

4、梯度进行，不消耗能量的。1、简单扩散(simplediffusion)又称顺流转运。简单扩散方式的条件是：①膜两侧存在浓度梯度；②外源化学物必须有脂溶性；脂/水分配系数（lipid／waterpartitioncoefficient）是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，外源化学物的脂/水分配系数越大，经膜扩散转运的速率较快。③外源化学物必须是非解离状态。单纯扩散示意图特点：不消耗能量，不需载体，不受饱和限速与竞争性抑制的影响。注意：分配系数极高的外源化学物易存

5、留在膜内，不易通过膜。对于只能全部溶于脂肪或全部溶于水或两者都难溶解的物质，都难以通过。2、滤过(filtration)是化学物通过生物膜上亲水孔道的过程。在渗透压梯度和液体静压作用下，大量水可经这些膜孔道通过，同时可作为载体携带小分子化合物或离子滤过。分子量＜100～200者可通过直径为4nm的孔道。分子量＜白蛋白分子（约60000）者可通过直径为10nm的孔道。3、易化扩散(facilitateddiffusion)或载体扩散、促进扩散。主指亲水化合物通过生物膜由高浓度--转运→低浓度，有载体（car

6、rier）参加，不需消耗能量，可饱和。一些水溶性大分子如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等。（二）主动转运(activetransport)化学物由浓度低--转运→浓度高一侧，引起能量消耗。特点：（1）需有载体参加（2）载体有一定容量，可饱和（3）特殊选择性（4）两种结构相近物质可出现竞争抑制（5）需消耗一定能量（6）外源化学物可逆浓度梯度转运在毒理学上，主动转运方式对于被吸收后化学物的不均匀分布及从肾和肝脏排泄过程特别重要，而与吸收的关系较小。（三）膜动转运（cytosis）1.胞吞（endocytosis）通过

7、生物膜的变形移动和收缩，把颗粒状物质或液滴包围起来最后摄入细胞内。吞噬（phagocytosis）：对颗粒物胞饮（pinocytosis）：对液滴2.胞吐（exocytosis）生物膜对化学物转运的影响，主要是阻留和屏障作用。但另一方面，在化学物通过生物膜的过程中，对膜的结构和功能有可能产生一定的毒作用。吸收（absorption）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（如皮肤，消化道粘膜和肺泡）的生物膜转运至血循环的过程。外源化学物主要通过呼吸道、消化道和皮肤吸收。第二节吸收外源化学物在从

8、吸收部位转运到体循环的过程中已开始被消除，即在胃肠道粘膜、肝和肺的首过效应(first-passeffect)。例如，乙醇可被胃粘膜的醇脱氢酶氧化，吗啡在小肠粘膜和肝内与葡萄糖醛酸结合。一.胃肠道吸收毒物可随食物、水或单独入消化道，毒物的吸收可发生于整个胃肠道，甚至是在口腔和直肠中，但主要是在小肠。毒物经胃肠道吸收主要涉及被动扩散、膜孔滤过、载体中介及吞噬或胞饮。主要以单纯扩散方式吸收。1、在胃肠吸收的原因：(1)小肠有无数皱