外源化学物在体内的生物转运与转化
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第三章外源化学物生物转化和生物转运外源化学物对机体的毒性作用,一般取决于两个因素:①外源化学物的固有毒性和接触量;②外源化学物或其活性代谢物到达作用部位的效率。
一、外源化学物的体内动态过程吸收→分布→生物转化(代谢)→排泄Absorption → Distribution → Metabolism → Excretion二、生物转运1. 生物膜的化学组成脂质双分子层基架,分子数超过蛋白质分子数100倍以上。
(稳定性和流动性)蛋白质镶嵌或贯穿于脂质双分子层中,各种功能的物质基础。
糖类多为短糖链,与膜脂质或蛋白质结合,形成糖脂或糖蛋白。
有的可作为膜受体的识别部分,特异性地和激素或递质分子相结合;有的则作为抗原物质,表达某种免疫信息液态/流动镶嵌模型(fluid mosaic model)以液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌着具有不同分子结构和不同生理功能的球形蛋白质。
3.意义生物膜这种液态/流动镶嵌结构与外源性化学物转运密切相关。
膜的流动性1. 使膜可以承受较大的张力和外形变化而不致破裂,即使发生较小的断裂,也可以自动融合修复;2. 使细胞具有变形能力生物膜与细胞物质、能量和信息的转换息息相关。
4.生物膜的功能5.生物膜的生物转运方式6.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/water partition coefficient):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。
第二节吸收吸收外源化学物从接触部位通过生物膜屏障进入血液循环的过程。
吸收部位消化道、呼吸道、皮肤;注射(皮下注射、肌肉注射和静脉注射);染毒首过效应除口腔和直肠外,从胃和肠吸收到局部血管的物质都要汇入肝门静脉到达肝脏之后再进入体循环,未到体循环就被肝脏代谢和排泄的现象首过效应积极的保护作用(肝脏非靶器官)在吸收部位发生代谢后再进入体循环的现象都称为首过效应一、经消化道吸收消化道是水和食物中外源物的主要吸收部位,从口腔到直肠的各个部位都可吸收外源化学物,经消化道吸收主要在小肠内进行小肠是消化道中最长的部分1.吸收机制:简单扩散膜孔过滤载体中介吞噬或胞饮等脂溶性的非解离型的有机化学物分子以被动扩散方式通过消化道粘膜上皮层到达粘膜的血液外源化学物经膜孔(直径为0.4nm)滤过主要是较小(分子量小于200)的水溶性分子一些金属类可以经特异的转运载体机制吸收,如铬和锰可以通过铁转运机制吸收,铅可以利用钙转运机制吸收等一些颗粒物质如偶氮染料和聚苯乙烯乳胶可通过吞噬或胞饮作用进入小肠上皮细胞2. 影响胃肠道吸收的因素(1)外源化学物的性质固体物质且在胃肠中溶解度较低者,吸收差;脂溶性物质较水溶性物质易被吸收;同一种固体物质,分散度越大,与胃肠道上皮细胞接触面积越大,吸收越容易;解离状态的物质不能借助简单扩散透过胃肠粘膜而被吸收或吸收速度极慢。
第三章外源毒物在体内的生物转运与生物转化1、生物转运(biotransport):是指在ADME这四个过程中,外源毒物的吸收、分布和排泄过程,即都是外源毒物穿透生物膜的过程,且其本身的结构与性质不发生变化。
2、ADME过程吸收(Absorption) 、分布(Distribution) 、代谢(Metabolism)、排泄(Excretion3、生物转化(biotransformation):是指外源毒物的代谢变化过程,即外源化学物形成新的衍生物的过程,所形成的产物结构与性质均发生了改变,所以又称为代谢转化。
4、外源毒物对机体的毒性作用,一般取决于两个因素:毒物的固有毒性和剂量、毒物到达靶器官的数量以及在靶器官存留的时间。
5、剂量包括外剂量、内剂量和靶剂量;靶剂量指到达靶组织的可与特定器官或细胞交互作用的外源毒物和(或)其代谢产物的剂量,对于外源毒物所致损害作用的性质和强度起决定性作用。
6、毒物动力学(toxicokinetics) :是指研究外源毒物的数量在ADME过程中随时间变化的动态规律。
7、外源化学物通过生物膜的方式:被动转运(简单扩散、滤过)、特殊转运(主动转运。
易化扩散、膜动转运)(主要出选择题)被动转运(passive transport):外源毒物顺浓度差通过生物膜的过程简单扩散(simple diffusion) :毒物由生物膜浓度较高的一侧向浓度较低的一侧扩散,当两侧浓度达到动态平衡时,扩散即终止滤过(filtration):外源化学物通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流体静压的作用。
(eg:肾小球、毛细管)特殊转运(special transport):外源化学物借助于载体或特殊转运系统而发生的跨膜运动。
主动转运(active transport) :外源化学物在载体的参与下,逆浓度梯度通过生物膜的转运过程。
易化扩散(facilitated diffusion):外源毒物,利用载体顺浓度梯度转运的过程,所以又称为载体扩散;膜动转运(cytosis transport):胞饮和吞噬:液体或固体外源毒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,总称为胞吞作用;8、胃肠道吸收胃肠道是外源化学物的主要吸收途径之一;外源化合物的吸收可发生于整个胃肠道,但主要在小肠;吸收方式:主要是通过简单扩散,还可以通过主动转运系统、滤过、胞饮或吞噬9、肝脏的首过消除(first pass elimination):是指经胃肠道吸收的外源化学物通过门静脉首先到达肝脏,进行生物转化后,再进入体循环,这种现象称为首过消除。