生物转化反应的主要类型

生物转化反应可概括为两相反应，第一相反应包括氧化、还原、水解反应；第二相反应称为结合反应。少数物质只经过第一相反应即可排出体外，但多数非营养物质如药物或毒物等经过第一相反应后，其极性改变不大，尚需进行第二相反应，即与某些极性更强的物质结合，增加其溶解度，才能排出体外。有些则不经过第一相反应，直接进行结合反应。

（一）第一相反应——氧化、还原、水解反应

1．氧化反应　肝细胞的微粒体、线粒体及细胞质中含有参与生物转化的不同氧化酶系，催化不同类型的氧化反应。

（1）加单氧酶系：加单氧酶系存在于微粒体中。由NADPH－细胞色素P450还原酶（辅基为FAD）及细胞色素b5所组成。可催化多种化合物的羟化，与许多活性物质的合成、灭活及药物、毒物的生物转化等过程有密切关系。该酶系反应的特点是激活分子氧，使其中一个氧原子加在底物分子中形成羟基，另一个氧原子被NADPH还原成H2O。由于一个氧分子发挥了两种功能，故又称混合功能氧化酶。其反应通式如下：

（2）单胺氧化酶系：单胺氧化酶系存在于肝的线粒体中，是一种黄素蛋白。此酶可催化胺类物质氧化脱氨基生成相应的醛，后者再进一步氧化为酸。从肠道吸收的腐败产物如组胺、尸胺、酪胺和体内许多生理活性物质如5－羟色胺、儿茶酚胺类等均可在此酶催化下氧化为醛和氨，其反应通式如下：

（3）脱氢酶系：醇脱氢酶和醛脱氢酶分别存在于肝细胞的细胞质及微粒体中。两者均以NAD＋为辅酶，分别催化醇或醛氧化成相应的醛或酸。如乙醇进入体内后，主要在肝醇脱氢酶催化下氧化成乙醛，乙醛再经醛脱氢酶催化生成乙酸。醇需在肝进行代谢解毒，故肝功能损伤者不能大量饮酒。

2．还原反应　肝细胞微粒体中含有还原酶系，主要是硝基还原酶和偶氮还原酶类，反应时需要NADPH供氢，产物是芳香胺类。许多化妆品和染料中含偶氮化合物，有的代谢后会产生前致癌物，在偶氮还原酶作用下可分解为胺，从而失去致癌作用。

3．水解反应　肝细胞的细胞质和微粒体中含有多种水解酶，如酯酶、酰胺酶及糖苷酶等，它们分别催化酯类、酰胺类、糖苷类化合物的水解，以降低或消除其生物活性，这些水解产物通常还需经第二相反应才能排出体外。

（二）第二相反应——结合反应

结合反应是体内最重要的生物转化方式。凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物、激素等非营养物质均可与葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘氨酸等结合，或进行酰基化、甲基化等反应，增强其水溶性或极性，便于随排泄器官排出。其中以葡萄糖醛酸的结合反应最为重要和普遍。

1．葡萄糖醛酸结合反应　肝细胞微粒体中含有葡萄糖醛酸基转移酶，该酶以尿苷二磷酸葡萄糖醛酸（UDPGA）为供体，催化葡萄糖醛酸基转移到含羟基、羧基、氨基、巯基的化合物上，生成葡萄糖醛酸苷，使其水溶性增加，易于从尿液或胆汁排泄，如吗啡、可卡因、胆红素、类固醇激素等均可与葡萄糖醛酸结合。

2．硫酸结合反应　肝细胞中的硫酸转移酶，能将活性硫酸供体3′－磷酸腺苷5′－磷酸硫酸中的硫酸基转移到多种醇、酚或芳香胺类分子上，生成硫酸酯化合物。如雌激素在肝中与硫酸结合而灭活。

3．乙酰基反应　各种芳香胺的氨基与活化的乙酰基供体——乙酰CoA，在乙酰基转移酶催化下，生成乙酰基化合物。

4．甲基结合反应　体内胺类活性物质或某些药物可在肝细胞质和微粒体中的多种甲基酶催化下，由S－腺苷甲硫氨酸（SAM）提供甲基，通过甲基化灭活。如儿茶酚胺、5－羟色胺及组胺等，可通过甲基化而失去生物活性。

除上述结合反应外，还有谷胱甘肽、甘氨酸等结合反应。