А. Биохимическая трансформация

В животные организмы чужеродные вещества попадают с пищей или из окружающей среды через кожу и лёгкие. Эти вещества могут быть природного происхождения (ксенобиотики) или продуктами жизнедеятельности человека. Многие из них оказывают на организм токсическое действие, в особенности при высоких концентрациях. Однако организм располагает эффективным механизмом инактивации и выведения чужеродных веществ путём их биохимической трансформации. Механизм превращения чужеродных веществ в сущности аналогичен ферментативной модификации обычных эндогенных субстратов, таких, как желчные пигменты и стероиды. Биотрансформация происходит главным образом в печени.

Реакция I (модификация). Реакции типа I осуществляются путём введения в неполярную молекулу функциональных групп или модификации уже имеющихся функциональных групп. Как правило, это влечёт за собой увеличение полярности молекулы и уменьшение биологической активности или токсичности. Однако в ряде случаев чужеродные вещества (некоторые лекарственные вещества и канцерогены) приобретают биологическую активность именно в результате подобного рода модификаций.

К наиболее важным реакциям типа I относятся следующие:

— гидролитическое расщепление (гидролиз) эфиров и пептидов. В качестве примера на схеме приводится гидролиз болеутоляющего средства, ацетилсалициловой кислоты (1);

— реакции окисления: гидроксилирование, введение эпоксидной группы, образование сульфоксидов, дезалкилирование, дезаминирование;

— реакции восстановления: восстановление карбонильной группы, азо- или нитросоединений, дегалогенирование;

— метилирование: в качестве примера приводится инактивация катехоламина норадреналина (2) (см. Медиаторы нервной системы);

— десульфирование.


Реакции протекают в гепатоцитах на гладком эндоплазматическом ретикулуме. Реакции окисления катализируются системой цитохрома P450 (см. Система цитохрома Р450). Эта система «индуцибельна», то есть её активность возрастает в присутствии субстратов, после чего она может осуществлять метаболическую трансформацию различных субстратов. Исключение составляют субстратспецифичные ферменты стероидного обмена (см. Метаболизм стероидных гормонов).

Реакция II (конъюгация). Реакции типа II заключаются в связывании субстрата (билирубина, стероидного гормона, модифицированного ксенобиотика или лекарственного вещества) с высокополярным соединением, несущим отрицательный заряд. Эти реакции катализируются исключительно трансферазами, а продукты реакции носят названия конъюгатов.

Чаще всего в качестве полярного соединения выступает глюкуроновая кислота (GlcUA), а продуктами реакции (конъюгатами) являются О- и N-глюкурониды. Коферментом в этих реакциях является уридиндифосфатглюкуроновая кислота (UDP-GlcUA), активная форма глюкуроновой кислоты (см. Активированные метаболиты). Связывание с полярной молекулой глюкуроновой кислоты придаёт неполярным (гидрофобным) соединениям высокую растворимость, что облегчает их выведение из организма.

Образование конъюгатов может осуществляться путём биосинтеза сернокислых эфиров с участием фосфоаденозинфосфосульфата (3′-фосфо-5′-аденилилсульфата), поставляющего «активный сульфат», или путём образования амидов с глицином и глутамином.

По сравнению с исходными соединениями конъюгаты гораздо лучше растворимы в воде и легко экскретируются. Из печени конъюгаты выводятся рецепторзависимой экскрецией в желчные капилляры или попадают в кровь, откуда выводятся почками за счёт фильтрации.


Ткани и органы. Печень / Биохимическая трансформация

Статьи раздела «Биохимическая трансформация»:

Следущая статья   |   — Вернуться в раздел


Лекции по природоведческой микробиологии / Книга основана на курсе лекций, прочитанных в МГУ им. М. В. Ломоносова в 1995-2002 гг. Основное внимание уделено анализу природной среды обитания в рамках больших биосферных систем. Бактерии — катализаторы биогеохимических циклов, сформировали биосферу в течение первых двух третей её существования иЛекции по природоведческой микробиологии
Книга основана на курсе лекций, прочитанных в МГУ им. М. В. Ломоносова в 1995-2002 гг. ...
Современные успехи химии и биологии моря / Книга Харвея, содержащая много фактического материала и интересных выводов, безусловно заслуживает внимания. В ней достаточно сжато, наглядно и ясно изложены успехи химической океанологии. В своей первой книге, «Биохимия и физика моря», Харвей лишь как бы ощупью освещал вопрос о роли бактерий в эконСовременные успехи химии и биологии моря
Книга Харвея, содержащая много фактического материала и интересных выводов, ...
Клеточные механизмы токсичности аммиака / В настоящей книге авторы попытались кратко изложить исторически сложившиеся и современные представления о биологическом действии аммиака в организме и клетках животных. Основное внимание уделено роли аммиака в биохимических процессах, происходящих в печени и мозге, а также литературным и собственнымКлеточные механизмы токсичности аммиака
В настоящей книге авторы попытались кратко изложить исторически сложившиеся и ...
Metals in Medicine / Working from basic chemical principles, Metals in Medicine presents a complete and methodical approach to the topic. Introductory chapters discuss important bonding concepts applicable to metallo-drugs and their biological targets, interactions that exist between the agents and substances in the bioMetals in Medicine
Working from basic chemical principles, Metals in Medicine presents a complete and methodical approach to the topic. Introductory chapters discuss ...