线粒体乙醛脱氢酶(ALDH)在酒精代谢和硝酸甘油生物转化中的作用
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乙醇脱氢酶和乙醛分解酶乙醇脱氢酶和乙醛分解酶是两种在生物体内发挥重要作用的酶类。
它们分别参与了乙醇代谢和乙醛代谢,对于人体的健康具有非常重要的作用。
一、乙醇脱氢酶乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)是一种催化乙醇氧化为乙醛的氧化还原酶。
它广泛存在于动植物、微生物等生物体内,是人体内最主要的代谢乙醇的途径之一。
1. 基本结构ADH由四个亚基组成,每个亚基都包含一个结合NAD+或NADP+辅助因子的活性位点。
其中,NAD+或NADP+辅助因子可以接受从乙醇中剥离出来的两个电子和一个质子,从而使得乙醇被氧化为乙醛。
2. 参与代谢过程在人体内,大部分摄入的乙醇通过肝脏中存在大量ADH来进行代谢。
当人体摄入过多的乙醇时,肝脏ADH的代谢能力会达到极限,此时乙醇就会通过其他途径进行代谢,如通过细胞色素P450系统。
3. 影响因素ADH的活性受到多种因素的影响,如饮食、遗传、性别等。
例如,亚洲人种中有一部分人体内ADH的活性较低,因此摄入相同量的乙醇后他们会比其他人更容易出现乙醇中毒的症状。
二、乙醛分解酶乙醛分解酶(aldehyde dehydrogenase,ALDH)是一种催化乙醛氧化为乙酸的氧化还原酶。
它广泛存在于动植物、微生物等生物体内,在人体内主要参与代谢食物中含有的乙醛。
1. 基本结构ALDH也是由四个亚基组成,每个亚基都包含一个结合NAD+或NADP+辅助因子的活性位点。
其中,NAD+或NADP+辅助因子可以接受从乙醛中剥离出来的两个电子和一个质子,从而使得乙醛被氧化为乙酸。
2. 参与代谢过程在人体内,乙醛是一种常见的代谢产物,它可以通过多种途径产生,如酒精代谢、食物中的添加剂等。
当乙醛被产生时,ALDH就会参与到其代谢过程中来。
ALDH在肝脏、肺部、胃肠道等组织中都有表达,并且它们的亚型和表达量也不相同。
3. 影响因素ALDH的活性受到多种因素的影响,如遗传、环境因素等。
肝分解酒精的两种酶
肝脏分解酒精主要依赖两种酶,分别是酒精脱氢酶(ADH)和乙
醛脱氢酶(ALDH)。
首先,酒精脱氢酶(ADH)是一种存在于肝脏细
胞中的酶,它负责将酒精转化为乙醛。
当人体摄入酒精后,酒精脱
氢酶开始作用,将酒精氧化为乙醛。
接着,乙醛脱氢酶(ALDH)则
进一步将乙醛氧化为乙酸,这是一个更为稳定和少毒性的物质,最
终被排出体外。
这两种酶在酒精代谢中起着至关重要的作用。
酒精脱氢酶(ADH)和乙醛脱氢酶(ALDH)的活性受到遗传因素的影响,因此不同个体
对酒精的代谢能力也会有所不同。
此外,这些酶的活性也受到饮酒
频率和数量的影响,长期大量饮酒可能会增加这些酶的活性,从而
提高对酒精的代谢能力。
除了遗传和饮酒习惯外,其他因素如年龄、性别、体重等也会
对这些酶的活性产生影响。
总的来说,了解这两种酶在酒精代谢中
的作用对于我们理解酒精代谢过程以及酒精对健康的影响具有重要
意义。
希望这个回答能够满足你的要求。
酒精在细胞内的代谢过程酒精是一种常见的有机化合物,也是一种强烈的中枢神经系统抑制剂,能够引起人体的各种生理和心理反应。
当酒精进入人体后,它会被吸收到血液中,然后通过肝脏进行代谢。
这个过程涉及到多个酶和代谢产物,其中包括以下几个主要步骤:1. 酒精的吸收和分布当人们喝下酒精时,它会被迅速吸收到胃肠道中,并进入血液循环系统。
由于酒精是一种小分子化合物,能够轻易地穿过细胞膜进入细胞内部。
因此,在人体内部,酒精可以迅速地进入各种组织和器官。
2. 酒精的氧化代谢在肝脏中,酒精主要通过氧化代谢来进行分解。
这个过程由多个不同的酶参与,并产生了多种代谢产物。
首先,在肝脏细胞内,乙醇脱氢酶(ADH)将乙醇转化为乙醛。
这个过程需要NAD+作为辅助因子,将乙醇的一个氢原子转移到NAD+上,同时释放出一个质子和一个电子。
这个步骤产生的乙醛是一种有毒的代谢产物,能够导致细胞膜的损伤和氧化应激反应。
接下来,乙醛脱氢酶(ALDH)将乙醛进一步代谢为乙酸。
这个过程同样需要NAD+作为辅助因子,将乙醛的一个氢原子转移到NAD+上,同时释放出一个质子和一个电子。
由于乙酸是一种无毒的代谢产物,它可以被进一步分解为二氧化碳和水,并通过呼吸道和尿液排出体外。
3. 酒精代谢与健康对于大多数人来说,适量地喝酒不会对健康造成太大影响。
然而,过量地喝酒会导致多种健康问题。
长期、过量地喝酒可能会导致肝脏疾病、胰腺炎、神经系统损伤等问题。
此外,在代谢过程中产生的有毒代谢产物会导致细胞膜的损伤和氧化应激反应,从而增加了多种疾病的风险,包括心血管疾病、癌症等。
总之,酒精在人体内的代谢过程是一个复杂的过程,涉及多个酶和代谢产物。
适量地喝酒不会对健康造成太大影响,但过量喝酒可能会导致多种健康问题。
因此,在日常生活中,我们应该保持适度的饮酒习惯,并注意控制饮酒量。
解酒酶乙醇脱氢酶及乙醛脱氢酶全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:解酒酶是一种存在于人体内的重要酶类,主要作用是帮助身体分解酒精,加速酒精的代谢过程。
乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶是两种与酒精代谢密切相关的重要酶类。
本文将对这两种酶进行详细介绍,探讨它们在解酒过程中的作用机制和重要性。
乙醇脱氢酶,又称为醇脱氢酶或ADH,是一种催化乙醇向乙醛转化的重要酶,存在于人体的胃、肝等器官中。
它通过氧化乙醇的过程来降低血液中乙醇的浓度,减轻身体对乙醇的不良反应。
乙醇脱氢酶的作用机制主要涉及四个步骤:乙醇被氧化为乙醛,乙醛再被氧化为乙酸,氧化反应伴随着还原辅酶NAD+还原为NADH,最终生成的乙酸通过三羧酸循环进入细胞内能量代谢途径。
乙醇脱氢酶在解酒过程中发挥着重要作用。
当人体摄入大量酒精后,血液中的乙醇浓度会迅速升高,导致中枢神经系统受损,出现头晕、恶心、昏迷等症状。
此时,乙醇脱氢酶开始发挥作用,加速乙醇向乙醛的转化过程,从而减少血液中乙醇的含量,缓解酒精对人体的毒性。
乙醇脱氢酶在解酒过程中具有非常重要的生理功能。
另一种与乙醇代谢相关的酶是乙醛脱氢酶,又称为醛脱氢酶或ALDH。
乙醛脱氢酶主要作用是将乙醛氧化为乙酸,进一步降低血液中乙醛的浓度,从而减轻酒精对身体的危害。
乙醛在人体内是一种毒性很强的物质,容易损伤细胞和器官,导致多种健康问题。
乙醛脱氢酶通过氧化乙醛产生的乙酸与三羧酸循环相结合,将乙醇完全代谢成水和二氧化碳,减少了对身体的损害。
乙醛脱氢酶在解酒过程中也扮演着重要的角色。
乙醛是一种对人体有害的物质,会导致头痛、眩晕、呕吐等不适症状。
乙醛脱氢酶能够加速乙醛向乙酸的转化,将有害的乙醛代谢成对身体无害的乙酸,从而缓解酒精对身体的损害。
乙醛脱氢酶也参与了酒精代谢的整个过程,帮助身体更有效地清除酒精,恢复健康状态。
乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶是两种与解酒密切相关的重要酶类。
它们通过促进乙醇和乙醛的代谢过程,加速酒精在体内的清除,减少对身体的损害。
利用耐高温乙醇氧化酶清除人体内的酒精葛莘随着生活水平的提高,人们消费酒精类饮料的数量也越来越大。
科学研究及统计分析表明,酒精产品对人们的身体健康、家庭生活和社会活动都有诸多负面影响。
在美国,平均每年有九千万人次急诊病患与饮酒有关,每年有一千人死于饮酒过量。
据2000年10月14日《大连日报》报道,中国的酒精依赖患病率在过去十年中增长了近五倍,由0.12%增加到0.68%,其中因酒精中毒死亡者增长了10倍。
流行病学研究也证实,在精神病院中,近年来因酒精中毒或酒精中毒障碍住院的病人明显上升。
如吉林省延边地区,该比例从1964-1979年平均0%-4%上升至1979-1985年的8.0%-23.5%(沈渔邨,1987,1996)。
酒精对人体的危害酒精对人体有害,对肝脏最为严重,胃肠道、胰腺、心脏、肾脏等也会造成不同程度的损害。
因此,世界卫生组织(WHO)在一份报告中提出:“酒精中毒是当今世界世界内第一公害,其毒性可累及全身主要脏器,对肝脏的影响最大。
在西方国家, 80%肝硬变(liver cirrhosis)的原因是酒精中毒。
酒精中毒对病毒性肝炎、肝癌的发生、发展及预后都有着重要影响。
”酒精性肝病包括酒精性脂肪肝、酒精性肝炎、酒精性肝纤维化、酒精性肝硬化,最终可演变为肝癌。
在欧洲,饮酒量越高的国家,因肝硬化而导致的死亡率越高。
比如,瑞典、丹麦、和英国等国家的人均年饮酒量在10升以下,他们的肝硬化死亡率在万分之十以下;而法国的人均年饮酒量高达27升,他们的肝硬化死亡率是上述国家的三倍。
近年来随着生活水平的提高,酒精性肝病在我国也达到了不容忽视的程度。
据统计,我国11亿中的酒民三亿多人,共中酒精性肝病的发病率在20%左右。
由于肝脏的代偿能力极强,疾病早期一般没有症状或某些单一的症状不足以引起注意,因此,就诊时往往到了比较严重的程度,甚至到了肝脏的失代偿期。
在肝硬化阶段,如果不积极治疗,继续酗酒的话,患者在2-4年内的存活率极低。
人体对酒精的代谢基本过程:酒精的吸收-乙醇的代谢-乙醛的代谢-代谢乙酸及排除体外。
详细过程:1.酒精的吸收广义上来讲,酒精就是乙醇。
当乙醇进入人体之后,90%-98%会被胃、肠道等消化系统的黏膜吸收入血,自门静脉进入肝脏,并通过肝脏来代谢。
仅仅2%~10%的乙醇会经尿、汗、呼气排出,亦或转移至唾液或乳汁中。
2.乙醇的代谢肝脏是乙醇的主要代谢场所,因为只有肝脏内才具有代谢乙醇的特有酶类。
乙醇在肝脏中主要通过两种路径完成代谢——乙醇脱氢酶(ADH)和混合功能氧化酶系统(MEOS),前者可以代谢掉80%的乙醇。
第一种,ADH,即乙醇-ADH-乙醛。
乙醇的氧化,在肝脏细胞浆中存在乙醇脱氢酶(ADH)能够完成如下反应:NAD++CH3CH2OH→NADH+H++CH3CHO,由ADH所致的乙醇氧化,需要NAD+辅助酶,乙醇经过脱氢而生成乙醛。
乙醛的化学性质比乙醇活泼,它能与细胞内外各种蛋白质结合,形成乙醛-蛋白质产物,破坏蛋白质的结构和性质,使某些酶降低活性或失去活性。
还可导致某些组织失去作用而死亡。
乙醛对人体肝脏和胰脏功能的影响最为严重,人体会进一步将其代谢排除。
第二种,MEOS,即乙醇-MEOS-活性氧。
对于嗜酒者,ADH已不能全部完成乙醇的代谢,这时机体会生成混合功能氧化酶(MEOS),催化以下反应: NADPH+H++O2+CH3CH2OH→NADP++2H2O+CH3CHO代谢出的物质还会二次反应,从而产生了超氧离子(·O2-)、过氧化氢(H2O2)、羟基自由基(·OH)等活性氧,这些物质对机体组织的毒害很大。
此外,MEOS还可代谢许多药物,所以酒量大的人服药难于奏效或药效发挥不正常。
3.乙醛的代谢乙醛的氧化,由肝细胞线粒体内的乙醛脱氢酶(ALDH)催化脱氢生成乙酸。
反应式为:NAD++CH3CO+ H2O→NADH++ CH3COOHALDH以两种类型存在,ALDH2是ALDH中生理活性最强的一种同工酶.。
专业解析酒精代谢的全过程酒精代谢是指人体分解和利用酒精的过程。
当人体饮用酒精后,酒精将进入消化系统,并通过多个生物化学反应被逐渐代谢和消除。
酒精代谢主要发生在肝脏中,并涉及多种酶的参与。
首先,酒精在胃中被胃脱氢酶(ADH)与空气中的氧气反应,生成乙醛。
胃脱氢酶是一种以NAD为辅酶的酶,将酒精的氢原子与NAD氧化还原,生成乙醛同时还原NAD为NADH。
这一反应在胃黏膜上的乙醇脱氢酶上发生。
接下来,乙醛将进一步代谢为乙酸。
乙醛脱氢酶(ALDH)是一种酶,它将乙醛氧化为乙酸。
这一反应同样需要NAD,同时再次生成NADH。
乙醛脱氢酶存在于肝脏和其他组织中。
在最后一步代谢中,乙酸将进一步氧化为二氧化碳和水。
乙酸被乙酸脱氢酶(Acetyl-CoA合成酶)催化为乙酰辅酶A(Acetyl-CoA),并通过三羧酸循环进一步被氧化为二氧化碳与水。
在此过程中,大量能量被释放出来,用于维持人体正常功能。
总的来说,酒精代谢主要涉及三种主要酶:胃脱氢酶、乙醛脱氢酶和乙酸脱氢酶。
这些酶将酒精逐步代谢为乙酸,并最终将乙酸氧化为二氧化碳和水。
酒精代谢速度受到多种因素的影响,如饮酒速度、肝脏健康状况和酶的活性等。
此外,酒精代谢也会产生一些副产物。
酒精代谢中的乙醛是一种有毒物质,具有刺激性和致癌性。
乙醛对人体内脏器官和神经系统有较强的损害作用。
因此,酒精代谢过程中的乙醛是引起酒精中毒和相关疾病的主要原因之一总结起来,酒精代谢是一个复杂而精细调节的过程,涉及多种酶的参与。
通过胃脱氢酶和乙醛脱氢酶的作用,酒精被逐步代谢为乙酸。
乙酸再被乙酸脱氢酶催化氧化为乙酰辅酶A,最终通过三羧酸循环产生能量。
然而,需要指出的是,酒精代谢速度是有限的。
平均而言,人体每小时只能代谢约7到10克酒精(相当于一杯啤酒或一份葡萄酒)。
如果饮用的酒精量超过了体内代谢的速度,剩余的酒精将在体内积累导致酒精中毒。
因此,要适度饮酒,避免过量消耗酒精对身体造成危害。
酒,特别是烈性酒,一般通过口腔、食管、胃、肠粘膜等吸收到体内的各种组织器宫中,并于5min即可出现于血液中,待到30—60min时,血液中的酒精浓度就可达到最高点,空腹饮酒比饱腹时的吸收率要高得多。
研究表明,胃内可吸收20%的酒,十二指肠则吸收80%。
一次饮用的酒60%于一小时内吸收。
二小时可全部吸收。
1g酒精全部氧化可产生29.7J的能量,但这种能量绝大部分以热的形式释放出来,吸收利用相对较困难。
酒精在人体内氧化和排泄速度缓慢,所以被吸收后积聚在血液和各组织中(脑组织中的酒精浓度是血液酒精浓度的10倍),其中极少量酒精没有氧化分解直接经肾从尿中排出或经肺从呼吸道呼出或经皮肤汗腺随蒸发排除。
绝大多数酒精主要在肝脏中代谢,经乙酵脱氢酶(ADH分解而形成乙醛,然后再由乙醇脱氢酶作为辅酶而转变为乙酰辅酶A,且可进一步降解为醋酸盐而再氧化为CO2和H2O;或通过枸橡酸循环而转变为其它生化上重要的化合物,包括脂肪酸在内。
当酒精被转变为乙醛并进一步转变为乙酰辅酶A时,NAD是一个辅助因子和氢接受体。
产生的NADH改变了NADH与NAD的比例以及肝脏的氧化还原状态,同时半乳糖耐量减低,甘油三脂合成增加,脂质过氧化增加,参与枸橼酸循环活力减低,这可能是脂肪酸氧化减低的原因。
NADH可能作为丙酮酸盐转变为乳酸盐的氢裁体,饮酒后乳酸盐及尿酸浓度升高。
临床上曾有饮酒后的低血糖症及痛风病发作者,便可能用这一机理解释。
此外,还有一个微粒体乙醇氧化系统(ME0S),这一酶系统能被酒精诱导(促进),可表现为电子显微镜检查见到光面内质网增生。
这可能部分解释耐受性嗜酒者,不仅对酒精耐受,亦能耐受由微粒体酶代谢的其它药物。
酒精代谢相关的酶类【感染性与传染性疾病讨论版】酒精代谢相关的酶类酒精进入体内后,10分钟左右即可被吸收,进入血液,60-90分钟达到高峰。
酒精有20%被胃吸收,80%被小肠吸收。
酒精进入血液后,被输送至肝脏。
肝脏中的乙醇脱氢酶使乙醇转化为乙醛,乙醛被乙醛脱氢酶转化为乙酸。
乙醇脱氢酶和乙醛脱氧酶1. 介绍乙醇脱氢酶(Ethanol dehydrogenase,简称ADH)和乙醛脱氧酶(Acetaldehyde dehydrogenase,简称ALDH)是两种在生物体内起重要作用的酶。
它们在乙醇代谢途径中发挥关键作用,参与了乙醇的氧化过程。
本文将详细介绍这两种酶的结构、功能及其在生物体内的作用。
2. 乙醇代谢途径乙醇代谢途径是指人体内将乙醇转化为无毒产物的过程。
该途径包括三个主要步骤:乙醇脱氢、乙醛脱氧和乙二酸脱羧。
其中,乙醇脱氢和乙醛脱氧是由ADH和ALDH这两种重要的代谢相关的酶催化完成。
3. 乙醇脱氢过程3.1 ADH的结构ADH是一种四聚体结构的金属依赖性酶,由四个亚基组成。
每个亚基都包含一个结合辅酶NAD^+的活性位点和一个催化乙醇氧化的活性位点。
3.2 ADH的功能ADH催化乙醇脱氢反应,将乙醇转化为乙醛。
在该反应中,ADH通过将乙醇中的氢原子转移给辅酶NAD^+,同时生成NADH。
这一过程是一个氧化还原反应。
3.3 ADH在生物体内的作用ADH在人体内广泛存在,特别是在肝脏和胃黏膜中表达量较高。
它参与了乙醇的代谢过程,将乙醇转化为乙醛,并产生NADH。
通过这一过程,ADH帮助减少了乙醇对身体的毒性影响。
4. 乙醛脱氧过程4.1 ALDH的结构ALDH也是一种四聚体结构的金属依赖性酶,与ADH相似。
每个ALDH亚基包含一个结合辅酶NAD^+的活性位点和一个催化乙醛氧化的活性位点。
4.2 ALDH的功能ALDH催化乙醛脱氧反应,将乙醛转化为乙酸。
在该反应中,ALDH通过将乙醛中的氢原子转移给辅酶NAD^+,同时生成NADH。
这一过程也是一个氧化还原反应。
4.3 ALDH在生物体内的作用ALDH广泛分布于人体各个组织中,尤其是在肝脏、心脏和肾脏中表达量较高。
它参与了乙醇代谢途径的最后一步,将乙醛转化为无毒的乙酸。
通过这一过程,ALDH 帮助减少了乙醛对身体的毒性影响。
体内代谢酒精的酶酒精的代谢是指将酒精转化为其它物质,从而使其从体内排出。
人体内主要通过两种酶来代谢酒精,分别是酒精脱氢酶(Alcohol dehydrogenase,简称ADH)和乙醇醛脱氢酶(Aldehyde dehydrogenase,简称ALDH)。
酒精脱氢酶(ADH)是一种存在于人体各个组织中的酶,主要存在于肝脏和胃黏膜中。
它能够将酒精分子中的一个氢原子移除,形成乙醇。
酒精脱氢酶的活性很高,可以迅速将酒精代谢为乙醇。
然后,乙醇醛脱氢酶(ALDH)进一步将乙醇氧化为乙醛。
乙醛是一种有毒物质,容易引起头痛、恶心等不适症状。
在酒精代谢的过程中,乙醛是一个关键的中间产物。
乙醛会被进一步代谢为乙酸,并通过呼吸、尿液、汗液等途径排出体外。
乙酸是无毒的物质,对人体无害。
酒精的代谢速度受到多种因素的影响,其中最重要的是酒精脱氢酶(ADH)和乙醇醛脱氢酶(ALDH)的活性。
不同人群的酒精代谢能力存在差异,部分人群由于基因突变等原因导致酒精代谢酶活性较低,酒精在体内代谢缓慢,从而导致酒精的积累和对身体的损害。
饮酒频率和饮酒数量也会影响酒精的代谢速度。
长期大量饮酒会使酒精代谢酶处于高负荷状态,使其活性下降,从而延缓酒精的代谢速度。
而饮酒频率较低的人,其酒精代谢酶活性较高,酒精代谢速度相对较快。
酒精代谢酶的活性还会受到其他因素的影响,如年龄、性别、体重、饮食等。
儿童和老年人的酒精代谢能力较低,因为他们的酒精代谢酶活性较低。
女性的酒精代谢酶活性相对较低,因此相同剂量的酒精会在女性体内停留更长时间。
肥胖者的酒精代谢速度较慢,因为酒精会更多地存储在脂肪组织中。
酒精代谢酶是人体内将酒精转化为无毒物质的关键酶类。
酒精的代谢速度受到多种因素的影响,包括饮酒频率、饮酒数量、个体差异、年龄、性别、体重等。
了解酒精代谢酶的作用和影响因素,对于酒精的合理消耗和健康生活至关重要。
酒精代谢流程
酒精代谢流程主要包括吸收和转化两个阶段。
摄入酒精后,约20%在胃、80%在小肠被快速吸收进入血液。
在肝脏中,首先通过酒精脱氢酶(ADH)将酒精(乙醇)氧化为乙醛,这一产物有毒性且易致醉。
接着,乙醛在乙醛脱氢酶(ALDH)作用下转化为无害的乙酸,进一步代谢为二氧化碳和水排出体外。
若代谢能力不足,乙醛积聚可能导致不适甚至中毒。
整体代谢速率有限,过量饮酒易造成健康损害,特别是对肝脏的影响显著。
此外,少量酒精可通过呼吸、尿液及汗液直接排出。
酒精代谢途径及其毒理学作用的研究酒精是一种常见的社交饮品,但若饮用过量,就会导致各种健康问题,尤其是对肝脏的损害最为明显。
因此,研究酒精在人体内的代谢途径和毒理学作用,有助于制定更加科学的预防措施和治疗手段。
酒精的代谢途径人体内的酒精代谢途径主要包括三种:乙醇脱氢酶、微粒体乙醇氧化酶和嫌质体醛脱氢酶。
乙醇脱氢酶是人体内最普遍的酒精代谢途径,它将酒精和NAD+反应,产生乙酰酶和还原型NADH。
这种反应主要发生在肝细胞的细胞质内,能够将酒精转化为乙醛,再经过乙醛脱氢酶的催化,最终形成乙酸。
岂但如此,人类乙醇脱氢酶亦有三个亚型,分别为ADH1、ADH2和ADH3,它们对酒精的代谢能力存在差异。
微粒体乙醇氧化酶是在ADH代谢反应饥饿而另一种代谢途径,能够将酒精直接转化为乙醛,再经过乙醛脱氢酶的作用,转化为乙酸,它主要存在于肝脏上皮细胞的微粒体中。
嫌质体醛脱氢酶是将乙醛直接代谢为乙酸的途径,它主要分布于肝细胞内质网平面,是酒精代谢途径中最后的一道关卡。
酒精对人体的毒理学作用尽管酒精是普遍存在的饮品之一,但饮用过量会产生强烈的毒理学反应,尤其对肝脏和神经系统的影响最为明显。
其中最主要的毒理学反应有:1. 肝脏的损害:酒精在肝脏中被代谢成乙醛,同时产生大量的氧化应激,这会导致细胞因子的异常产生、细胞内蛋白质异常折叠,促使肝脏在细胞层面上出现结构和功能上的变异,并在极端情况下,导致肝硬化、脂肪肝等肝脏疾病的发生。
2. 神经系统的损害:酒精会影响神经系统中大多数神经递质的正常作用,如降低糖皮质激素、血清素的水平,增加γ-氨基丁酸的分泌,导致意识模糊、震颤、共济失调和记忆缺失等症状。
3. 心血管系统的损害:饮酒过量会引起心律失常、高血压和脑卒中等心血管疾病,诱发心肌梗塞及其他严重后果。
4. 生殖系统的损害:酒精摄入过量会产生一定的生殖毒性,可导致精子质量的下降和女性不孕症等问题。
酒精在医学和药学方面的应用除了一般的饮酒用途,酒精在医学和药学方面还有一些特别的应用,如:1. 消毒和杀菌:酒精是一种常见的消毒剂和杀菌剂,因为它可以破坏微生物的细胞壁和膜,杀死细菌、病毒和真菌等生物体。
专业解析酒精的代谢全过程、酒精的体内吸收酒精从口腔进入人体后,很少部分酒精在口腔中被吸收,约10-20%的酒精在胃中吸收,其余的75-80%小肠吸收。
二、酒精的体内代谢途径酒精进入人体后很快经口腔、食道、胃、肠等器官直接通过生物膜进入血液循环,迅速地被运输到全身各组织器官进行代谢利用。
胃和肠道吸收的酒精经血液循环进入肝脏,有90%的酒精在肝脏代谢,其余的5-8%在肾脏、肌肉及其他组织器官中代谢,仅有2-5%的酒精通过呼吸和汗液等以原形排出体外。
三、酒精的体内代谢过程1. 乙醇被氧化为乙醛当血液中乙醇浓度不高时,在乙醇脱氢酶( alcohol dehydrogenase ,即ADH催化下,乙醇被氧化成为乙醛;当乙醇浓度过高时,乙醇主要通过ADH代谢系统进行氧化,同时还需要借助于过氧化氢氧化酶系统、微粒体乙醇氧化系统和膜结合离子转送系统等进行代谢,进而形成乙醛。
备注:肝脏中的乙醇代谢体系实现上述过程的代谢途径有三个,且每一途径均定位于一个特定的亚细胞结构内。
①乙醇脱氢酶(ADH)途径:定位于胞质内。
其反应方式为:乙醇+氧化型辅酶I-乙醛+还原型辅酶I+H+;②微粒体乙醇氧化(MEOS途径:定位于内质网内。
其反应方式为:乙醇+氧化型辅酶U +O2+H-乙醛+还原型辅酶U +2H2O该反应需重要辅酶细胞色素P-450 参与方能完成;③过氧化氢酶(CAT)途径:定位于过氧化物酶体内。
其反应方式为:乙醇+过氧化氢一乙醛+2H2O其中,ADH和MEO是乙醇代谢的主要途径。
2. 乙醛被氧化为乙酸,乙酸再彻底氧化形成H2O和CO2在线粒体内,乙醛经过乙醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase ,即ALDH)转化为乙酸,乙酸以乙酰CoA的形式进入三羧酸循环,氧化成H2O CO2同时释放出大量ATP肝脏内ADH和ALDH在辅酶I (NAD+参与下对酒精正常的生理代谢共同发挥作用。
H+从底物上转移到NAD(氧化型辅酶I ),使其转变为NADH(还原型辅酶I ),酒精的代谢速度决定于呼吸链再氧化NADH勺速率。
线粒体乙醛脱氢酶在酒精代谢和硝酸甘油生物转化中的作用
问题一:为什么一些人饮酒后会脸红?
酒精代谢
目前认为饮酒后引起的毒性反应不是乙醇本身造成的,而是大量的乙醇代谢产物乙醛所造成,乙醛比乙醇有更强的拟交感作用,它促进儿茶酚胺的释放,导致心率加快,外周血管扩张,心输出量增加和面部潮红等现象。
酒精过敏
⏹线粒体乙醛脱氢酶(mitochondril aldehyde dehydrogenase, ALDH)缺损或异常的人,不
能迅速代谢由乙醇代谢生成的乙醛,使得血液乙醛浓度升高;
⏹同时由于线粒体乙醛脱氢酶缺损者的酒精敏感
程度与其血液乙醛浓度升高呈正相关。
⏹因此,线粒体乙醛脱氢酶异常的个体比正常人
对酒精更敏感,容易出现酒精过敏,表现为面部潮红、心动过速等不良反应。
90%乙醇在肝内发生如下代谢
乙醛可刺激肾上腺素,去甲肾上腺素的分泌,引起面部潮红、皮温升高,即也就有了脸红的现象。
但是又是为什么中国人的脸红现象会多于欧美国家?
乙醛脱氢酶活性下降
Crabb等的研究表明线粒体乙醛脱氢酶活
性下降导致乙醇代谢成为乙醛之后不能
顺利进一步代谢成乙酸排除体外,直接
造成乙醛在体内储留,这是亚洲人群急
性饮酒相关脸红反应的主要原因。
.CrabbD.W. Biological markers for increased risk of alcoholism and for quantitation of alcohole on sumption. J Clin Invest 1990.85:311-315.
乙醛脱氢酶发生变异
⏹在线粒体乙醛脱氢酶第12个外显子存在一个G/A单核苷酸多态,直接导致了相应编码的多肤链上第487位氨基酸残基上赖氨酸取代谷胺酸(标记为E487K),突变的蛋白基本上丧失了清除乙醛的能力。
⏹这个单核苷酸多态在包括中国人群的东亚人群中的等位基因频率最高,大约是30%。
E487K
⏹等位基因G的纯合子(标记ALDH2*1/ALDH2*1,
其所编码的蛋白标记为ALDH2E)所编码的蛋白具有正常的酶活性;
⏹但是杂合子和等位基因A的纯合子(标记为ALDH2*2/ALDH2*2,其所编码的蛋白标记为ALDH2K)所编码的蛋白酶活性异常。
⏹这个多态被认为是酗酒的保护因子,因为乙醛
会造成造成一系列饮酒后的不良反应,如脸红、头晕、心跳加快等,以及肠胃非常不适,有这种基因的人一般不会主动喝酒,减少酗酒。
还有其他方法使酒瘾者减少酗酒吗??
双硫仑样反应
⏹药物双硫仑(disulfiram)可强烈抑制ALDH1的活性,但对ALDH2无影响。
⏹它作为戒酒药物即在于它对ALDH的抑制,服药后所摄入乙醇的代谢产物乙醛无法
被代谢掉,蓄积在体内从而造成类似严
重醉酒的不适症状,使酒瘾者无意继续
饮酒,用作戒酒的嫌恶疗法。
问题二:为什么部分患者对硝酸甘油治疗无效?
硝酸甘油的生物转化
⏹2002年4月Stamler等人发现线粒体乙醛脱氢酶(ALDH)能够特异性代谢硝酸甘油产生一氧化氮,实现血管扩张。
⏹而且,近来有研究表明ALDH是体内催化硝酸甘油生物转化的主要途径。
ALDH2在硝酸甘油生物转化中的作用硝酸甘油
(线粒体)↓乙醛脱氢酶2
NO
↓
鸟苷酸环化酶(GC)
↓
胞内cGMP↑
↓
血管平滑肌舒张,血管扩张
ALDH2单核苷酸多态
⏹研究表明,突变型酶(E487K)对其脱氢酶底物一乙醛的催化活性的严重下降(活性为正常酶活性的6%);
⏹同时,这个单核苷酸多态也会明显的影响线粒体乙醛脱氢酶酯酶的催化活性。
⏹导致硝酸甘油在体内的生物转化过程受阻,导致NO生成减少或不能产生,影响治疗效果。
ALDH的酯酶活性
⏹Feldman等最先报道了线粒体乙醛脱氢酶
除了具有脱氢酶的活性之外还有酯酶的
活性,而线粒体乙醛脱氢酶酯酶的活性
是其代谢硝酸甘油的酶学基础。
⏹同时还证明了其酯酶的活性与脱氢酶的
活性是处于酶的相同的活性中心。
Feldman RI. Horse liver aldehyde dehydrogenase.II. kineties and mechanistic implieations of the dehydrogenase and esterase activity. J Biol Chem 1972.247:267-272.
推论
⏹由于该酶有两种催化活性,分别参与酒精代谢和硝酸甘油的生物转化
⏹所以推测,对不胜酒力者(表现为面红,心率加快,皮肤温度升高等),可能对硝酸甘油的抗心绞痛效果也差。
Vocabulary 1
⏹线粒体乙醛脱氢酶(mitochondrial aldehyde dehydrogenase, ALDH)
⏹尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸 (nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+)
⏹单核苷酸多态性 (single nucleotide polymorphism, SNP)
⏹一氧化氮(nitrosothiol, NO)
⏹硝酸甘油(nitroglycerin, NTG)
Vocabulary 2
⏹ethanoicacid 乙酸
⏹ethanol 乙醇
⏹aldehyde 乙醛
⏹cardiomyopathy 心肌病
⏹心肌梗死 (myocardial infarction,MI)
⏹心绞痛(angina pectoris,AP)
⏹(flavine adenine denucleotide,FAD)黄素腺嘌呤二核苷酸
Thank you!。