机体重要的保护机制

人体内有些物质的存在不可避免，这些物质既不能作为构建组织细胞的成分，又不能作为能源物质，其中一些还对人体有一定的生物学效应或潜在的毒性作用，长期蓄积则对人体有害。

机体在排出这些物质之前，需对它们进行代谢转变，使其水溶性提高，极性增强，易于通过胆汁或尿排出，这一过程称为生物转化。

• 部位：肝是机体内生物转化最重要的器官
• 需进行生物转化的物质：除个别因系水溶性可直接由胆汁或尿排出外，绝大部分因系脂溶性需经生物转化作用才能排出体外：
  • 内源性物质：体内物质代谢的产物或代谢中间物（如胺类、胆红素等）以及发挥生理作用后有待灭活的各种生物活性物质（如激素、神经递质等）
  • 外源性物质：人体在日常生活和(或)生产过程中不可避免接触的异源物,如药物、毒物、食品添加剂、环境化学污染物等和从肠道吸收的腐败产物
• 生物转化的生理意义：
  • 通过生物转化作用可增加这些物质的水溶性和极性，从而易于从胆汁或尿排出体外（最重要）
  • 通过生物转化可对体内的大部分待转化物质进行代谢处理，使其生物学活性降低或丧失（灭活），或使有毒物质的毒性减低或消除（解毒）
  • 有些物质经过肝的生物转化作用后，虽然溶解性增加，但其毒性反而增强；有的还可能溶解性下降，不易排出体外
    • 如烟草中含有一种多环芳经类化合物——苯并芘，其本身没有直接致癌作用，但经过生物转化后反而成为直接致癌物。

包括两相反应

1. 第一相反应：氧化、还原、水解：许多物质通过第一相反应，其分子中的某些非极性基团转变为极性基团，水溶性增加，即可排出体外
   • 细胞定位：
     • 其他酶在细胞质或内质网中
   • 类型：
     1. 氧化（最多见的第一相反应）：
        1. 细胞色素 P450 单加氧酶系/羟化酶/混合功能氧化酶是氧化异源物最重要的酶：定位于肝细胞微粒体（从内质网的碎片所得到的小型囊泡）参与了体内许多重要物质的羟化过程
           • 如维生素 D3 的第一次羟化（维生素 D₃-25-羟化酶）、胆汁酸和类固醇激素合成过程中的羟化等。
           • 乙醇-P450 单加氧酶，产物是乙醛，仅在血中乙醇浓度很高时起作用。
        2. 单胺氧化酶（MAO）类氧化脂肪族和芳香族胺类，定位于线粒体
        3. 醇脱氢酶（ADH，定位于细胞质）与醛脱氢酶（ALDH，定位于线粒体或细胞质）将乙醇最终氧化成乙酸。
           • 长期饮酒或慢性乙醇中毒除经 ADH 与 ALDH 氧化外，还可使肝内质网增殖，即启动肝微粒体乙醇氧化系统（MEOS），即乙醇-P450 单加氧酶。
     2. 还原：硝基还原酶和偶氮还原酶是第一相反应的主要还原酶
     3. 水解：酯酶、酰胺酶和糖苷酶是生物转化的主要水解酶
2. 第二相反应：结合反应：有些物质经过第一相反应后水溶性和极性改变不明显，还需要结合极性更强的物质或基团，以进一步增加其水溶性而促进排泄
   • 细胞内定位：酰基转移酶只存在于线粒体内，其他酶在细胞质或内质网中
   • 类型：
     1. 葡糖醛酸结合是最重要和最普遍的结合反应
     2. 硫酸结合也是常见的结合反应
     3. 乙酰化是某些含胺类异源物的重要转化反应
     4. 谷胱甘肽结合是细胞应对亲电子性异源物的重要防御反应
     5. 甲基化反应是代谢内源化合物的重要反应
     6. 甘氨酸主要参与含羧基异源物的生物转化