肝脏里生物转化过程中的酶

肝脏内的生物转化反应主要可分为氧化(oxidation)还原(reduction)水解(hydrolysis)结合(conjugation)等四种反应类型。使脂溶性较强的物质获得极性基团,增加水溶性以利肾脏排出。

 

(一)     氧化反应

1.微粒体氧化酶系

微粒体氧化酶系能直接激活分子氧,使一个氧原子加到作用物分子上,故称加单氧酶系。可催化多种有机物质进行不同类型的氧化反应。其中最重要的要算细胞色素P450点这里详细了解)。

 

2.线粒体单胺氧化酶系

胺氧化酶属于黄素酶类,存在于线粒体中,可催化组胺、酪胺、尸胺、腐胺等肠道腐败产物氧化脱胺,生成相应的醛类。

 

3.脱氢酶系

胞液中含有以NAD+为辅酶的醇脱氢酶与醛脱氢酶,分别催化醇或醛脱氢,氧化生成相应的醛或酸类。解酒就是一个好例子。

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(二)     还原反应

肝微粒体中存在着由NADPH及还原型细胞色素P450供氢的还原酶,主要有硝基还原酶类和偶氮还原酶类,均为黄素蛋白酶类。还原的产物为胺。如硝基苯在硝基还原酶催化下加氢还原生成苯胺,偶氮苯在偶氮还原酶催化下还原生成苯胺。此外,催眠药三氯乙醛也可在肝脏被还原生成三氯乙醇而失去催眠作用。

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(三)     水解反应

肝细胞中有各种水解酶。如酯酶、酰胺酶及糖苷酶等,分别水解各种酯键、酰胺键及糖苷键。分布广泛,人肝脏中水解酶类可催化乙酰苯胺、普鲁卡因、利多卡因及简单的脂肪族酯类的水解。

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(四)     结合反应

1.     葡萄糖醛酸结合反应

葡萄糖醛酸结合是最为重要和普遍的结合方式。能将葡萄糖醛酸基转移到毒物或其他活性物质的羟基、氨基及羧基上,形成葡萄糖醛酸苷。结合后易排出体外。临床上,用葡萄糖醛酸类制剂(如肝泰乐)治疗肝病,其原理即增强肝脏的生物转化功能胆红素、类固醇激素、吗啡、苯巴比妥类药物等均可在肝脏与葡萄糖醛酸结合而进行生物转化。 

2.     硫酸结合反应

3′-磷酸腺苷5′-磷酸硫酸(PAPS)为活性硫酸供体,将PAPS中的硫酸根转移到类固醇、酚类的羟基上,生成硫酸酯。胆红素、类固醇激素、吗啡、苯巴比妥类药物等均可在肝脏与葡萄糖醛酸结合而进行生物转化。雌酮在肝内与硫酸结合而失活。 

3.     乙酰基结合反应

在乙酰基转移酶的催化下,由乙酰CoA作乙酰基供体,与芳香族胺类化合物结合生成相应的乙酰化衍生物。磺胺类药物及抗结核药异烟肼在肝脏经乙酰化而失去作用。

4.     甲基结合反应

肝细胞液及微粒体中具有多种转甲基酶,含有羟基、巯基或氨基的化合物可进行甲基化反应,甲基供体是S腺苷蛋氨酸(SAM)。例如,尼克酰胺可甲基化生成N甲基尼克酰胺。 

5.     甘氨酸结合反应

某些毒物、药物的羧基与辅酶A结合形成酰基辅酶A后,在酰基CoA:氨基酸N-酰基转移酶催化下与甘氨酸结合,生成相应的结合产物。如马尿酸的生成。

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由上可见,肝脏的生物转化作用范围是很广的。很多有毒的物质进入人体后迅速集中在肝脏进行解毒,这是一方面,然而另一方面,正是由于这些有害物质容易在肝脏聚集,如果毒物的量过多,也容易使肝脏本身中毒,因此,对肝病患者,要限制服用主要在肝内解毒的药物、以免中毒。
上面列举的一些生物转化反应包括药物、毒物或腐败产物,经转化后毒性或生物活性减弱。然而有些物质,通过生物转化、其活性或毒性反而加强,即不是灭活而是激活。如苯并芘(致癌物)是在肝内经过生物转化才形成终致癌物的。

     图片来源:大众医药网生物化学和分子生物学;

陈世贵,《生物学通报》1990年第11

参考文献:大众医药网生物化学和分子生物学;

陈世贵,《生物学通报》1990年第11