生物转化作用
一、体内非营养物质有內源与外源性两类
1．生物转化作用的概念
机体对内、外源性的非营养物质进行代谢转变，使其水溶性提高，极性增强，易于通过胆汁或尿液排出体外的过程称为生物转化(biotransformation)。
2．生物转化作用的部位
主要在肝
3．生物转化作用的对象
3.1内源性物质包括激素、神经递质、胺类等对机体具有强烈生物学活性的物质，还有氨及胆红素等有毒物质。
3.2外源性物质则更多，如食品添加剂、色素、防腐剂和药物、毒物等1万余种。此外，还有肠道细菌的腐败产物如胺、酚、吲哚和硫化氢等。
二、肝的生物转化作用不等于解毒作用
1．生物转化作用的意义
1.1主要在于使非营养物质极性增强、溶解度增大，从而易于随胆汁或尿液排出体外。
1.2使其生物活性降低或消除（灭活作用），或使有毒物质的毒性减低或消除（解毒作用）。
2．生物转化作用的特点
2.1转化反应的连续性
2.2反应类型的多样性
2.3解毒与致毒双重性
三、肝的生物转化作用包括两相反应
1．氧化反应是最多见的生物转化第一反应
1.1加单氧酶系是氧化非营养物质最重要的酶
存在微粒体中，是肝中最重要的代谢药物与毒物的酶系。该酶催化许多脂溶性物质如烷烃、芳烃、类固醇等从分子氧中接受一个氧原子，生成羟基化合物或环氧化合物，故又称羟化酶，反应中另一个氧原子与氢结合生成水，故又称之为混合功能氧化酶。其催化的总反应如下：
1.2单胺氧化酶类氧化脂肪族和芳香族胺类
存在于肝细胞线粒体中。肠道细菌产生的各种胺类，如酪胺、尸胺、腐胺等及体内许多生理活性物质如5-羟色胺、儿茶酚胺均可在此酶催化下氧化为醛和氨，而丧失生物活性。反应通式如下：
1.3醇脱氢酶与醛脱氢酶将乙醇最终氧化为乙酸
分布于肝细胞微粒体及胞液中，包括醇脱氢酶、醛脱氢酶，均以NAD+为辅酶，分别催化醇类和醛类氧化，生成相应的醛类或酸类。例如：
2．硝基还原酶和偶氮还原酶是第一相反应的主要还原酶
肝微粒体内含有偶氮还原酶和硝基还原酶，分别催化偶氮化合物和硝基化合物还原生成相应的胺类。例如：
3．酯酶、酰胺酶和糖苷酶是生物转化的主要水解酶
肝微粒体和胞液中含有多种水解酶，如酯酶、酰胺酶、糖苷酶等，分别催化脂类、酰胺类及糖苷等化合物的水解。多数物质经此反应后活性减低或消除，也有少数反而呈现出活性。
4．结合反应是生物转化的第二相反应
结合反应是体内最重要的生物转化方式。非营养物质可直接或经上述的第一相反应后与内源性活性供体发生结合反应，使其水溶性增强，原有生物活性或作用改变，易于由肾随尿排出体外。
参加结合反应的物质种类较多，多数为极性较强的小分子物质，如葡萄糖醛酸、活性硫酸和谷胱甘肽等。
4.1葡糖醛酸结合反应是最重要和最普遍的结合反应
肝细胞微粒体中含有活性很高的葡萄糖醛酸基转移酶，它可催化葡萄糖醛酸基转移至醇、酚、胺及羧基化合物，生成β-葡萄糖醛酸苷衍生物。反应中二磷酸尿苷葡萄糖醛酸（uridine diphosphate glucuronic acid，UDPGA）为葡萄糖醛酸的供体。
4.2硫酸结合反应也是常见的结合反应
醇、酚、芳香胺类物质都可在肝细胞胞液中由硫酸转移酶催化进行硫酸结合反应。硫酸的供体是3’-磷酸腺苷-5’-磷酰硫酸（PAPS），又称“活性硫酸”。例如：雌酮经此反应而灭活。
4.3乙酰化是某些含胺非营养物质的重要转化反应
芳香胺类化合物主要在肝细胞胞液乙酰基转移酶催化下与乙酰基结合，生成乙酰化合物，乙酰基的供体是乙酰CoA。大部分磺胺类药物通过此方式灭活。
4.4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
GSH在肝细胞胞液谷胱甘肽S-转移酶催化下，可与许多卤代化合物和环氧化合物结合，生成含GSH的结合产物，消除其毒性。
4.5甲基化反应是代谢内源化合物的重要反应
体内一些胺类生物活性物质和药物可在肝细胞胞液和微粒体中甲基转移酶的催化下，通过甲基化而灭活。甲基的供体是S-腺苷甲硫氨酸（SAM）。
4.6甘氨酸主要参与含羧基非营养物质的生物转化
含羧基的化合物的羧基被激活成酰基CoA后，可与甘氨酸的氨基结合。
四、生物转化作用受许多因素的影响
1．年龄、性别、营养、疾病及遗传等影响因素对生物转化产生明显影响
1.1年龄对生物转化作用的影响很明显
年龄影响生物转化。新生儿特别是早产儿肝中酶系发育不完善，对药物及毒物的转化能力较差；老年人肝的重量和总细胞数明显减少，其微粒体酶不易被诱导，对许多药物的耐受力下降，服药后易出现中毒。
1.2某些生物转化反应存在明显的性别差异
1.3营养状况对生物转化作用亦产生影响
1.4疾病尤其严重肝病可明显影响生物转化作用
主要是肝实质性病变，因为此时肝血流量减少，各种酶活性降低，使肝的生物转化能力下降，故肝病患者最好戒烟、戒酒，谨慎用药，避免使用对肝有损害的药物，以免增加肝负担，加重病情。
1.5遗传因素亦可显著影响生物转化酶的活性
2．许多异源物可诱导生物转化作用的酶类
由于许多非营养物质的生物转化反应常受同一酶系催化，因此联合用药时可发生药物间对酶的竞争性抑制作用，影响其转化。如保泰松与双香豆素合用，前者抑制了后者的代谢，增强了双香豆素的抗凝作用，甚至引起出血。
此外，某些生物转化酶系的生物合成受多种作用物的诱导与抑制。如苯巴比妥能诱导葡萄糖醛酸转移酶的合成，可加速药物或毒物的生物转化。机体对一些药物耐受性与此有关。
