環(huán)境(huánjìng)污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化1第一頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第1頁。生物轉(zhuǎn)化的主要器官(qìguān)和細(xì)胞轉(zhuǎn)化能力 器官 細(xì)胞強(qiáng) 肝臟 實(shí)質(zhì)細(xì)胞 肺臟 Clara細(xì)胞、Ⅱ型上皮細(xì)胞中等

腎臟 近曲小管細(xì)胞 小腸 粘膜層細(xì)胞 皮膚 上皮細(xì)胞弱 睪丸 輸精管和支持細(xì)胞肝外代謝(dàixiè)過程第二頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第2頁。3.4.1生物轉(zhuǎn)化(shēnɡwùzhuǎnhuà)的反應(yīng)類型生物轉(zhuǎn)化(shēnɡwùzhuǎnhuà)氧化(yǎnghuà)還原水解結(jié)合第Ⅰ相反應(yīng)第Ⅱ相反應(yīng)

外源化學(xué)物排出體外第三頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第3頁。非微粒體混合功能氧化酶系

細(xì)胞色素P-450酶系1.血紅蛋白類

細(xì)胞色素P-450和細(xì)胞色素b52.黃素蛋白類

NADPH-細(xì)胞色素P-450還原酶和細(xì)胞色素b5還原酶3.磷脂類氧化化合物結(jié)構(gòu)中N,S,P等親核原子微粒體混合功能氧化酶系(P-450)肝細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)肝細(xì)胞線粒體和胞漿中，肝、腎腸和神經(jīng)的單胺氧化酶黃素單加氧酶肝、腎、肺等組織細(xì)胞的微粒體醇、醛、酮的脫氫氧化和單胺類氧化脫氫(一)氧化(yǎnghuà)反應(yīng)參與(cānyù)氧化反應(yīng)的主要酶系第四頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第4頁。醛脫氫酶醇脫氫酶胺氧化酶氧化(yǎnghuà)反應(yīng)微粒體混合功能(gōngnéng)氧化酶黃素單加氧酶非微粒體混合(hùnhé)功能氧化酶脂肪族羥化芳香族羥化環(huán)氧化反應(yīng)S-氧化反應(yīng)O-脫烷基反應(yīng)S-脫烷基反應(yīng)N-羥化反應(yīng)金屬脫烷基反應(yīng)氧化脫鹵反應(yīng)N-脫烷基反應(yīng)脫硫反應(yīng)(一)氧化反應(yīng)第五頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第5頁。1.微粒體混合功能氧化酶系催化(cuīhuà)的氧化反應(yīng)RH+NADPH+H++O2ROH+H2O+NADP+底物還原型輔酶Ⅱ氧化(yǎnghuà)產(chǎn)物MFOS微粒體混合功能氧化酶系(microsomalmixedfunctionoxidasesystem,MFOS)特異性低主要存在(cúnzài)與肝臟內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中第六頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第6頁。RCH3RCH2OH[O]脂肪族化合物側(cè)鏈（R）末端(mòduān)倒數(shù)第一個(gè)或第二個(gè)碳原子發(fā)生氧化，形成羥基。有機(jī)磷殺蟲劑八甲磷經(jīng)此反應(yīng)(fǎnyìng)生成羥甲基八甲磷，毒性增強(qiáng)（1）脂肪(zhīfáng)族羥化1.微粒體混合功能氧化酶系催化的氧化反應(yīng)7第七頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第7頁。(2）芳香(fāngxiāng)族羥化芳香(fāngxiāng)環(huán)上的氫被氧化形成-OH。（3）環(huán)氧化(yǎnghuà)反應(yīng)

C6H5R

RC6H4OH多環(huán)芳烴形成的環(huán)氧化物可與生物大分子共價(jià)結(jié)合，誘發(fā)(yòufā)突變或癌變1.微粒體混合功能氧化酶系催化的氧化反應(yīng)第八頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第8頁。（4）N-脫烷基(wánjī)反應(yīng)胺類化合物氨基N上的烷基(wánjī)被氧化脫去一個(gè)烷基(wánjī)，形成醛類或酮類胺酮[O]1.微粒體混合(hùnhé)功能氧化酶系催化的氧化反應(yīng)二甲基亞硝胺在N-脫烷基后可形成自由基CH3+·,使細(xì)胞核內(nèi)核酸分子上的鳥嘌呤甲基化，誘發(fā)癌變或突變第九頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第9頁。（5）O-脫烷基(wánjī)和S-脫烷基(wánjī)反應(yīng)R－O－CH3[O][R－O－CH2OH]ROH+HCHOR－S－CH3[O][R－S－CH2OH]RSH+HCHO（6）脫氨基(ānjī)反應(yīng)R－CH2－NH2

[O]

RCHO+NH31.微粒體混合功能氧化酶系催化(cuīhuà)的氧化反應(yīng)第十頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第10頁。（7）N-羥化反應(yīng)(fǎnyìng)

苯胺N-羥基苯胺1.微粒體混合(hùnhé)功能氧化酶系催化的氧化反應(yīng)第十一頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第11頁。（8）烷基(wánjī)金屬脫烷基(wánjī)反應(yīng)（9）S-氧化(yǎnghuà)反應(yīng)Pb(C2H5)4Pb(C2H5)3R－S－R′[O]R－SO－R′R－SO2－R′硫醚亞砜砜[O]1.微粒體混合功能(gōngnéng)氧化酶系催化的氧化反應(yīng)第十二頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第12頁。（10）脫硫反應(yīng)(fǎnyìng)

（11）氧化脫鹵反應(yīng)或或

對硫磷對氧磷[O]1.微粒體混合功能(gōngnéng)氧化酶系催化的氧化反應(yīng)第十三頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第13頁。2.非微粒體酶催化(cuīhuà)的氧化反應(yīng)主要催化具有(jùyǒu)醇、醛、酮功能基團(tuán)的外源化學(xué)物的氧化反應(yīng)。主要包括醇脫氫酶、醛脫氫酶及胺氧化酶類。主要存在于肝細(xì)胞線粒體和胞液中存在，也存在于消化道,肺、腎。

醇類醛類（1）醇脫氫酶RCH2OHNADRCHO++H+NADH第十四頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第14頁。（2）醛脫氫酶RCHORCOOHNAD醛類酸類（3）胺氧化酶RCH2NH2+H2O[O]RCHO+NH3+H2O2.非微粒體酶催化的氧化(yǎnghuà)反應(yīng)第十五頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第15頁。3.前列腺素生物(shēngwù)合成過程中的共氧化作用在機(jī)體內(nèi)花生四烯酸經(jīng)氧化作用形成前列腺素。在此過程中，某些(mǒuxiē)外源化學(xué)物可同時(shí)被氧化，即共氧化作用?；ㄉ?huāshēnɡ)四烯酸環(huán)加氧酶前列腺素G2(PGG2)過氧化物酶前列腺素H2(共氧化反應(yīng))第十六頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第16頁。（二）還原(huányuán)反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)的條件：①還原性化學(xué)物或代謝物在組織細(xì)胞內(nèi)積聚,形成局部還原環(huán)境。②在細(xì)胞色素P450單加氧酶系催化(cuīhuà)的氧化反應(yīng)中，也有電子的轉(zhuǎn)移，一些外源化學(xué)物可接受電子被還原。③氧化還原反應(yīng)中的可逆反應(yīng)。腸道厭氧環(huán)境,發(fā)生(fāshēng)還原反應(yīng)的可能性較大第十七頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第17頁。還原(huányuán)反應(yīng)類型含鹵素基團(tuán)還原(huányuán)反應(yīng)羰基還原(huányuán)反應(yīng)含氮基團(tuán)還原反應(yīng)含硫基團(tuán)還原反應(yīng)無機(jī)化合物還原（二）還原反應(yīng)第十八頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第18頁。1.羰基(tānɡjī)還原反應(yīng)醛類和酮類可分別(fēnbié)還原成伯醇和仲醇。

RCHORCH2OH醛伯醇酮

仲醇乙醇乙醛

醇脫氫酶（二）還原(huányuán)反應(yīng)第十九頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第19頁。2.含氮基團(tuán)(jītuán)還原反應(yīng)（1）硝基還原(huányuán)反應(yīng)硝基苯亞硝基苯苯羥胺苯胺（2）偶氮還原(huányuán)反應(yīng)磺胺類藥物,偶氮色素（3）N–氧化物還原(huányuán)（二）還原反應(yīng)第二十頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第20頁。3.含硫基團(tuán)還原(huányuán)反應(yīng)二硫化物、亞砜化合物等可在體內(nèi)被還原。殺蟲劑三硫磷可被氧化形成(xíngchéng)三硫磷亞砜，在一定條件下可被還原成三硫磷。三硫磷亞砜三硫磷（二）還原(huányuán)反應(yīng)第二十一頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第21頁。4.含鹵素(lǔsù)基團(tuán)還原反應(yīng)NADPH細(xì)胞(xìbāo)色素P450還原酶CCl4+NADPH[CCl3]

+NADP+HCl5.無機(jī)化合物還原(huányuán)

如五價(jià)砷化合物可在體內(nèi)還原為毒性作用更強(qiáng)的三價(jià)砷化合物。（二）還原反應(yīng)第二十二頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第22頁。（三）水解反應(yīng)在水解酶的催化下，化學(xué)物與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(huàxuéfǎnyìng)，引起化學(xué)物分解的反應(yīng)。分布：血漿、肝、腎、腸粘膜、肌肉和神經(jīng)組織水解反應(yīng)酯類水解反應(yīng)酰胺類水解反應(yīng)水解脫鹵反應(yīng)環(huán)氧化物的水化反應(yīng)第二十三頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第23頁。1.酯類水解反應(yīng)酯酶

水解反應(yīng)是許多有機(jī)磷殺蟲劑在體內(nèi)(tǐnèi)的主要代謝方式，例如；敵敵畏、對硫磷（或?qū)ρ趿祝┘榜R拉硫磷等水解后毒性降低和消失。酯類在酯酶的催化(cuīhuà)下發(fā)生水解反應(yīng)生成相應(yīng)的酸和醇（三）水解反應(yīng)第二十四頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第24頁。2.酰胺類水解反應(yīng) 酰胺是羧酸中羧基的OH被胺基置換而形成的產(chǎn)物(chǎnwù)，通式為RNH2，其中胺基中的H也可被R′或R″所取代。酰胺酶類催化此類反應(yīng)。酰胺酶

殺蟲劑樂果可通過此水解反應(yīng)降解和解毒。反應(yīng)停在人體內(nèi)的水解產(chǎn)物主要(zhǔyào)為鄰苯二甲酰亞胺,與致畸作用有關(guān)（三）水解反應(yīng)第二十五頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第25頁。反應(yīng)(fǎnyìng)停事件1956年進(jìn)入市場(shìchǎng),1962年撤藥30多個(gè)國家和地區(qū)共報(bào)告了"海豹胎1萬余例西德：至少6000例畸胎英國：5500個(gè)這樣的畸胎，日本：1000余例臺灣省:至少有69例畸胎出生。26第二十六頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第26頁。3.水解(shuǐjiě)脫鹵反應(yīng)DDT在生物轉(zhuǎn)化過程中形成DDE是典型的水解脫鹵反應(yīng)。DDT–脫氯化氫酶可催化DDT轉(zhuǎn)化為DDE。在此催化過程中需要谷胱甘肽的存在，以維持該酶的結(jié)構(gòu)。人體吸收(xīshōu)的DDT約60%可經(jīng)此反應(yīng)轉(zhuǎn)化為DDE。DDE的毒性遠(yuǎn)較DDT為低，且DDE可繼續(xù)轉(zhuǎn)化為易于排泄的代謝物。（三）水解反應(yīng)第二十七頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第27頁。4.環(huán)氧化物的水化反應(yīng)(fǎnyìng)含有不飽和的雙鍵或三鍵化合物在相應(yīng)(xiāngyīng)的酶和催化劑作用下，與水分子化合的反應(yīng)，又稱水化反應(yīng)。H2C＝CH2+H2OCH3CH2OH

芳烴類和脂肪族烴類化合物經(jīng)氧化作用形成的環(huán)氧化物，在環(huán)氧化物水化酶的催化(cuīhuà)下通過水化反應(yīng)可形成相應(yīng)的二氫二醇化合物。（三）水解反應(yīng)水化反應(yīng)對于致癌物活化過程有重要意義第二十八頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第28頁。（四）結(jié)合(jiéhé)反應(yīng)進(jìn)入體內(nèi)的外源化學(xué)物在代謝過程中與某些其他內(nèi)源性化學(xué)物或基團(tuán)發(fā)生的生物合成反應(yīng)。外源化學(xué)物可直接發(fā)生結(jié)合反應(yīng)，也可經(jīng)第一相反應(yīng)后再發(fā)生結(jié)合反應(yīng)（第二相反應(yīng)）。大多數(shù)外源化學(xué)物及其代謝產(chǎn)物(chǎnwù)均需經(jīng)過結(jié)合反應(yīng)，再排出體外。結(jié)合物conjugate第二十九頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第29頁。結(jié)合(jiéhé)反應(yīng)類型葡糖醛酸結(jié)合甲基結(jié)合氨基酸結(jié)合乙酰結(jié)合谷胱甘肽結(jié)合硫酸結(jié)合（四）結(jié)合(jiéhé)反應(yīng)第三十頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第30頁。1.與葡糖醛酸結(jié)合(jiéhé)反應(yīng)苯基(běnjī)-β-葡糖醛酸苷尿苷二磷酸

葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶（四）結(jié)合(jiéhé)反應(yīng)第三十一頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第31頁。2．硫酸(liúsuān)結(jié)合內(nèi)源性硫酸來自含硫氨基酸的代謝產(chǎn)物，但必須(bìxū)先經(jīng)三磷酸腺苷(ATP)活化，成為3-磷酸腺苷-5-磷酸硫酸(PAPS)。進(jìn)一步通過磺基轉(zhuǎn)移酶的催化，與醇類、酚類或胺類結(jié)合為硫酸酯。硫酸(liúsuān)化酶SO4２－+ATP5-磷酰硫酸(liúsuān)腺苷（APS）+焦磷酸（PPi）APS激酶

APS+ATPPAPS+ADP（四）結(jié)合反應(yīng)第三十二頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第32頁。3．谷胱甘肽結(jié)合(jiéhé)（四）結(jié)合(jiéhé)反應(yīng)第三十三頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第33頁。4．乙酰結(jié)合(jiéhé)硝基苯苯胺（乙酰輔酶A）還原反應(yīng)N–乙酰轉(zhuǎn)移酶5.氨基酸結(jié)合(jiéhé)含有羧基（－COOH）的外源化學(xué)物如有機(jī)酸可與氨基酸結(jié)合(jiéhé)，反應(yīng)的本質(zhì)是肽式結(jié)合(jiéhé)，以甘氨酸多見。（四）結(jié)合反應(yīng)第三十四頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第34頁。（四）結(jié)合(jiéhé)反應(yīng)第三十五頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第35頁。6.甲基結(jié)合(jiéhé)各種酚類（特別是多羥基酚）、硫醇類、胺類及氮雜環(huán)化合物（如吡啶、喹啉、異吡唑等）在體內(nèi)可與甲基結(jié)合(jiéhé)。甲基主要由S-腺苷蛋氨酸提供，其次可由N5-甲基四氫葉酸衍生物和維生素B12（甲基類咕啉）衍生物提供。蛋氨酸的甲基經(jīng)ATP活化，成為S-腺苷甲硫氨酸，再經(jīng)甲基轉(zhuǎn)移酶催化，發(fā)生甲基化反應(yīng)。（四）結(jié)合(jiéhé)反應(yīng)第三十六頁，共39頁。環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化全文共39頁，當(dāng)前為第36頁。二、影響生物轉(zhuǎn)化(s