生物活性物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化

1、194第十章生物活性物質(zhì)的滅活與轉(zhuǎn)化第一節(jié)概述體內(nèi)的各種化學(xué)物質(zhì)可以概括為三大類(lèi)：結(jié)構(gòu)物質(zhì)、能源物質(zhì)和活性物質(zhì)或功能物質(zhì)（詳見(jiàn)第一章第三節(jié)），結(jié)構(gòu)物質(zhì)是細(xì)胞及生物體的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，能源物質(zhì)是體內(nèi)能量的貯存和直接使用的ATP等高能化合物的代謝前體，活性物質(zhì)或功能物質(zhì)擔(dān)負(fù)各種代謝的催化、調(diào)節(jié)、信息傳遞等多種功能?；钚晕镔|(zhì)與結(jié)構(gòu)物質(zhì)相比，其半衰期短，代謝速度快。因此在不同生理?xiàng)l件、不同組織及發(fā)育的不同階段可以靈活地進(jìn)行新陳代謝的調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)向；同時(shí)當(dāng)

2、生理?xiàng)l件與環(huán)境要求改變時(shí)，原有的活性物質(zhì)必須快速滅活或轉(zhuǎn)化失活，降低原有活性物質(zhì)的濃度或被新產(chǎn)生的活性物質(zhì)取代。例如在危機(jī)情況下，腎上腺素分泌，促使心率加快，血壓升高，皮膚血管收縮，糖原分解加速，糖異生作用加強(qiáng)，以促使帶有大量能源物質(zhì)的血液進(jìn)入肌肉，肌肉以更強(qiáng)的收縮運(yùn)動(dòng)能力應(yīng)對(duì)危機(jī)情況；當(dāng)危機(jī)情況解除后，腎上腺素必須快速地被轉(zhuǎn)化滅活，否則身體將由于能量的大量消耗而處于高度疲憊狀態(tài)、而且心臟等器官長(zhǎng)期處于高強(qiáng)度工作容易導(dǎo)致心力衰竭以致死亡

3、。活性物質(zhì)中的信息傳遞物質(zhì)（激素樣物質(zhì)）通常會(huì)引起級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)（見(jiàn)第九章細(xì)胞間信息傳遞），它們是新陳代謝強(qiáng)有力的調(diào)節(jié)物質(zhì)，能夠在較短的時(shí)間范圍內(nèi)大幅度地改變新陳代謝的走向和強(qiáng)度，同時(shí)也正因?yàn)樗募?jí)聯(lián)放大效應(yīng)，如果調(diào)節(jié)不當(dāng)，將對(duì)生物體產(chǎn)生不可估量的負(fù)面效應(yīng)，因此激素類(lèi)信息傳遞物質(zhì)是一把雙刃劍，快速的滅活和轉(zhuǎn)化是非常必須的。一、功能蛋白和酶的水解細(xì)胞內(nèi)的功能蛋白以一定的速率進(jìn)行更新，如紅細(xì)胞的平均壽命在120天左右，紅細(xì)胞經(jīng)巨噬細(xì)胞吞噬，細(xì)

4、胞膜破裂釋放出血紅蛋白，血紅蛋白降解為珠蛋白和血紅素，其中珠蛋白經(jīng)水解產(chǎn)生氨基酸，血紅素在肝臟內(nèi)經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化產(chǎn)生各種膽色素，最終以結(jié)合膽紅素的形式排泄入小腸。細(xì)胞內(nèi)各種酶的含量取決于酶的合成（結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)）和酶的降解（水解）的平衡。酶的合成和降解可以調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)酶的含量和種類(lèi)，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝的強(qiáng)度和對(duì)細(xì)胞信息物質(zhì)進(jìn)行響應(yīng)。細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和酶的降解與分解使機(jī)體每天大約以相對(duì)恒定的速率消耗蛋白質(zhì)和酶，這一部分被消耗的蛋白質(zhì)需要通過(guò)食物進(jìn)行補(bǔ)充

5、，大約相當(dāng)于20~30g左右，但是由于食物蛋白質(zhì)中的氨基酸種類(lèi)和數(shù)量并不完全符合身體的需要，因此每日補(bǔ)充的蛋白質(zhì)應(yīng)大于身體消耗的蛋白質(zhì)量，營(yíng)養(yǎng)學(xué)家的推薦值是青少年必須每日補(bǔ)充80g以上的蛋白質(zhì)，這樣才能滿(mǎn)足機(jī)體蛋白質(zhì)的再生需要。但是需要注意，并不是蛋白質(zhì)攝入越多越好，過(guò)多的蛋白質(zhì)攝入將引起蛋白質(zhì)分解作用加強(qiáng)，含氮物質(zhì)增多，加重肝臟合成尿素的負(fù)擔(dān)。二、細(xì)胞信息物質(zhì)的滅活與轉(zhuǎn)化細(xì)胞信息物質(zhì)的功能是傳遞信息，它既不是結(jié)構(gòu)物質(zhì)又不是能源物質(zhì)，因

6、此屬于非營(yíng)196(1)加單氧酶系:此酶系存在于微粒體中，能催化烷烴、烯烴、芳烴和類(lèi)固醇等多種物質(zhì)進(jìn)行氧化。該酶系催化反應(yīng)的一個(gè)特點(diǎn)是能直接激活氧分子，使其中的一個(gè)氧原子加到作用物上，而另一個(gè)氧原子被NADPH還原成水分子。由于一個(gè)氧分子發(fā)揮了兩種功能，故將加單氧酶系又叫做混合功能氧化酶。又因底物的氧化產(chǎn)物是羥化物，所以該酶又稱(chēng)為羥化酶。反應(yīng)通式如下：RHO2NADPHH→ROHNADPH2O例如苯巴比妥（一種具安眠活性的藥物）的苯環(huán)羥化

7、后，極性增加，催眠作用消失（圖1021）。圖1021苯巴比妥羥化滅活加單氧酶系的羥化作用非常廣泛，例如維生素D3在肝臟和腎臟經(jīng)2次羥化后形成活性的125(OH)2D3，類(lèi)固醇激素(腎上腺皮質(zhì)激素、性激素)和膽汁酸的合成都需要羥化過(guò)程。應(yīng)該指出的是，有些致癌活性物質(zhì)經(jīng)羥化后失活，但另一些無(wú)致癌活性的物質(zhì)經(jīng)羥化后會(huì)生成有致癌活性的物質(zhì)，如多環(huán)芳烴經(jīng)羥化后就具有了致癌活性，還需通過(guò)其他生物轉(zhuǎn)化形式進(jìn)行轉(zhuǎn)化滅活。因此，生物轉(zhuǎn)化是轉(zhuǎn)化而不是解毒！

8、(2)胺氧化酶系:此酶系存在于肝細(xì)胞線(xiàn)粒體中，可催化活性物質(zhì)胺類(lèi)的氧化脫氫，生成相應(yīng)醛類(lèi)。反應(yīng)通式如下：RCH2NH2O2H2O→RCHONH3H2O22H2O2→2H2OO2胺類(lèi)物質(zhì)是由氨基酸脫羧基作用產(chǎn)生的，胺類(lèi)物質(zhì)具有生物活性。例如由谷氨酸脫羧產(chǎn)生的γ氨基丁酸（GABA）是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，在臨床上可用于減輕早孕反應(yīng)；組氨酸脫羧產(chǎn)生的組胺是一種強(qiáng)烈的血管舒張劑，并能增加毛細(xì)血管的通透性，創(chuàng)傷性休克和炎癥時(shí)會(huì)引起組胺的釋放；色氨酸

9、脫羧后產(chǎn)生的5羥色胺是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，并對(duì)外周血管有刺激收縮的作用；鳥(niǎo)氨酸等脫羧作用后產(chǎn)生的多胺（精脒、精胺）是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)物質(zhì)，在旺盛分裂的癌細(xì)胞中多胺含量較高。胺類(lèi)物質(zhì)的另一個(gè)來(lái)源是腸道中的氨基酸經(jīng)細(xì)菌的脫羧基作用產(chǎn)生并被吸收入血，如尸胺、腐胺，這些是有活性的毒性物質(zhì)。(3)醇脫氫酶系和醛脫氫酶系：分布于肝細(xì)胞微粒體和胞液中的醇脫氫酶（ADH）和醛脫氫酶（ALDH），均以NAD為輔酶，可催化醇類(lèi)氧化成醛，醛類(lèi)氧化成酸（圖1022