非營養(yǎng)性物質(zhì)在體內(nèi)經(jīng)各種代謝轉(zhuǎn)變,增強極性,使之易于隨膽汁或尿液排出體外的過程,稱為生物轉(zhuǎn)化作用。
②生物轉(zhuǎn)化作用的部位
肝是生物轉(zhuǎn)化的最重要器官。其次,腸、肺、腎等肝外組織也有一定的生物轉(zhuǎn)化能力。
(2)生物轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型
生物轉(zhuǎn)化作用分為兩相,第一相包括氧化、還原、和水解反應(yīng);第二相是結(jié)合反應(yīng)。
①第一相反應(yīng)
1)氧化反應(yīng):主要在肝細(xì)胞微粒體、線粒體及胞液中進行,參與催化的酶系包括加單氧酶系、胺氧化酶系和脫氫酶系。
2)還原反應(yīng):主要在肝微粒體中進行,主要由硝基還原酶類和偶氮還原酶類催化。
3)水解反應(yīng):主要在肝細(xì)胞的胞液和微粒體中進行。水解酶種類較多,如酯酶、酰胺酶、糖苷酶等。
②第二相反應(yīng):結(jié)合反應(yīng)是體內(nèi)最重要的生物轉(zhuǎn)化方式,主要的結(jié)合反應(yīng)類型有:
葡萄糖醛酸結(jié)合反應(yīng);硫酸結(jié)合反應(yīng);乙酰基結(jié)合反應(yīng)和甲基結(jié)合反應(yīng)等。
(3)生物轉(zhuǎn)化作用的生理意義
生物轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型具有多樣性和連續(xù)性的特點,生物轉(zhuǎn)化的結(jié)果具有解毒與致毒的雙重性。經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化后,多數(shù)物質(zhì)的活性發(fā)生改變,毒性減弱或消失,極性增強,易于隨膽汁或尿排出;但也有少數(shù)物質(zhì)的毒性反而出現(xiàn)或增強。
2.膽色素代謝
(1)膽色素的概念
膽色素是含鐵卟啉化合物在體內(nèi)分解代謝的主要產(chǎn)物,包括膽綠素、膽紅素、膽素原和膽素。膽紅素包括結(jié)合膽紅素與未結(jié)合膽紅素兩種。
(2)未結(jié)合膽紅素
①膽紅素的生成
在肝、脾、骨髓的單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)中,由血紅蛋白分解釋放出的血紅素,經(jīng)血紅素加氧酶和膽綠素還原酶催化生成膽紅素。這種膽紅素為橙黃色,是脂溶性物質(zhì),極易透過生物膜,可透過血腦屏障與神經(jīng)核團結(jié)合,干擾腦細(xì)胞的正常代謝及功能。膽紅素生成后,能自由透過胞膜進入血液。
②膽紅素的運輸
膽紅素進入血液后,與清蛋白結(jié)合成膽紅素-清蛋白復(fù)合物,這是膽紅素在血液中的主要運輸形式,少量膽紅素可與α1-球蛋白結(jié)合而運輸。這種未經(jīng)肝細(xì)胞處理的與清蛋白疏松結(jié)合的膽紅素稱為未結(jié)合膽紅素。
③未結(jié)合膽紅素的特點
1)與清蛋白結(jié)合,可溶于血漿,便于運輸。
2)與清蛋白結(jié)合,限制了其透過生物膜,對組織細(xì)胞不產(chǎn)生毒性作用。
3)與清蛋白結(jié)合,分子量變大,不能經(jīng)腎小球濾過而隨尿排出,故尿中無未結(jié)合膽紅素。
4)因分子內(nèi)氫鍵的存在,不能與重氮試劑直接反應(yīng),需加入氫鍵破壞劑后才能反應(yīng)呈色,故又稱之為間接(反應(yīng))膽紅素。
5)某些有機陰離子如磺胺藥、水楊酸、脂肪酸、膽汁酸、甲狀腺素等可競爭性地與清蛋白結(jié)合,使膽紅素從復(fù)合物中游離出來。
(3)結(jié)合膽紅素
①結(jié)合膽紅素的生成
結(jié)合膽紅素是在肝細(xì)胞中生成的。肝細(xì)胞從血漿中攝取與清蛋白結(jié)合的膽紅素,并由Y-蛋白(或Z蛋白)運輸?shù)交鎯?nèi)質(zhì)網(wǎng)。在葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶催化下,與葡萄糖醛酸結(jié)合生成膽紅素-葡萄糖醛酸。葡萄糖醛酸基由尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)提供。這種經(jīng)過肝細(xì)胞生物轉(zhuǎn)化與葡萄糖醛酸以共價鍵結(jié)合的膽紅素,稱為結(jié)合膽紅素。
②結(jié)合膽紅素的排泄
正常時,結(jié)合膽紅素生成后,全部由肝細(xì)胞排到毛細(xì)膽管中,再隨膽汁排入腸道。肝內(nèi)外的阻塞或重癥肝炎,均可導(dǎo)致排泄障礙,使結(jié)合膽紅素逆流入血。
③結(jié)合膽紅素的特點
1)極性強,溶于水,易溶于膽汁,便于隨膽汁排出。
2)不易透過生物膜,因而毒性降低。
3)分子小,進入血液后可被腎小球濾過,在尿中出現(xiàn)。
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