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2.1生物转运
※本章重点：
1. 环境化学物通过生物膜的方式
2. 生物转化的反应类型
※本章难点：
1. 毒物动力学
2. 生物转化的反应类型
第一节 生物转运
一、生物膜的结构与功能
二、环境化学物通过生物膜的方式
三、吸 收
四、分布与贮存
五、化学物的排泄
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一、生物膜的结构与功能
生物膜
质膜：包围在细胞外的膜
细胞核和各种细胞器外面包围的膜
生物膜的功能：
保持细胞和细胞器内部理化性质的稳定。
选择性地允许或不允许某些物质透过，以便吸收和排出一些物质。
传递信息。
生物膜上的酶类（如混合功能氧化酶类等）还对化学物质的生物转化过程起催化作用。
二、环境化学物通过生物膜的方式
（一）被动转运
1．简单扩散
定义：生物膜两侧的化学物分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧（即顺浓度梯度）扩散。
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胞外 胞膜 胞内
影响简单扩散的主要因素如下：
（1）生物膜两侧化学物的浓度梯度
（2）脂/水分配系数
（3）化学物质的解离度和体液的pH
2．滤过
滤过是环境化学物透过生物膜上的亲水性孔道的过程。
生物膜上有一些亲水性孔道或间隙，它们是由嵌入脂质双分子层中的蛋白质结构中某些亲水性氨基酸构成。如在膜的两侧存在着流体静压或渗透压差时，水就能携带小分子溶质经亲水性膜孔顺压差而透过生物膜。凡分子直径小于膜孔的化学物，均可随水流透过生物膜。
（二）特殊转运
对于某些非脂溶性的、相对分子质量较大的环境化学物，不能通过上述方式转运，需通过生物膜上的特殊转运系统转运。
主动转运
易化扩散
吞噬和胞饮
特殊转运系统
1．主动转运
定义：化学物伴随能量的消耗由低浓度处向高浓度处转运以透过生物膜的过程称主动转运。
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胞外 胞膜 胞内
主动转运的主要特点是：
①需有载体（或称运转系统）参加。
②化学物可逆浓度梯度而转运，故需消耗一定的代谢能量，因此代谢抑制剂可阻止此转运过程。
③载体对转运的化学物有一定选择性，化学物必须具有一定适配的基本结构才能被转运。
2.易化扩散
定义：
不易溶于脂质的化学物，利用载体由高浓度处向低浓度处移动的过程，称为易化扩散，又称帮助扩散或载体扩散。
特点：
不消耗代谢能量。 具有一定的主动性和选择性，但因只能从高浓度处向低浓度处转运，故又属于扩散性质。
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胞外 胞膜 胞内
3.吞噬和胞饮
吞噬作用：一些固态颗粒物质与细胞膜上某种蛋白质有特殊亲和力，当其与细胞膜接触后，可改变这部分膜的表面张力，引起外包或内凹，将异物包围进入细胞，这种转运方式称为吞噬作用。
胞饮作用：液滴异物也可通过此种方式进入细胞，称为吞饮或胞饮作用。
吞噬和胞饮作用可合称为入胞作用，或膜动转运。
三、吸 收
定义：环境化学物经各种途径透过机体的生物膜而进入血液的过程称为吸收。
消化道
皮肤
呼吸道
环境化学物
注射
毒理学试验
①消化道中的多种酶类和菌丛，可使某些化学物形成新的化学物而改变其毒性。
②胃肠道内容物的种类和数量、排空时间及蠕动状态。
③环境化学物的溶解度和分散度。
1. 消化道对环境化学物的吸收过程，受很多
因素的影响：
2. 肺泡对气态物质的吸收主要通过简单扩散
的方式，其吸收速度受多种因素的影响：
（1）分压差和血/气分配系数。
（2）溶解度和相对分子质量。
（3）肺的通气量和血流量，特别是与两者的比值有关。
3. 表皮吸收的主要方式是简单扩散，影响因素很多：
（1）透过角质层的速度与化学物相对分子质量的大小、脂/水分配系数及角质层的厚度有关。
（2）不同种属的动物表皮通透性不同，可能与其角质层的厚度不同有关。
（3）高温促进皮肤血液和间质液流动，使化学物较易被皮肤吸收。
（4）角质层损伤因子。
四、分布与贮存
（一）分布
定义：环境化学物被吸收进入血液和体液后，随血液和淋巴的流动分散到全身各组织的过程称为分布。
同一种环境化学物在体内各组织器官的分布是不均匀的，不同的化学物在体内的分布也不一样。化学物在体内组织器官起始分布取决于血流量，而最终的分布取决于亲和力。
对外源化学物转运有阻碍作用的
体内屏障主要有：
1.血脑屏障
血脑屏障对外源化学物质的渗透性较小，对毒物进入中枢神经系统有阻止作用，使许多物质在血液中浓度相当高时仍不能进入大脑。
2.胎盘屏障
胎盘具有阻止一些外源化学物由母体透过胎盘进入胚胎、保护胎儿正常生长发育的作用。
（二）化学物的贮存
进入血液的环境化学物大部分与血浆蛋白或体内各组织成分结合，积聚在特定部位。有的化学物对其积聚的部位可直接发挥毒作用，该部位称为靶部位，即靶组织或靶器官。有的部位化学物含量虽高，但未显示毒作用，称为该化学物的贮存库。
化学物的贮存库主要有以下几种：
1.血浆蛋白
进入血液中的环境化学物可与血液中的蛋白质，特别是清蛋白发生结合，与蛋白质结合的化学物不易透过细胞膜进入靶器官产生毒作用，对化学物的排泄、转化及再分布也有影响。
2．肝和肾
肝和肾组织成分可与许多化学物结合，肝和肾的细胞中含有特殊的结合蛋白，能将与血浆蛋白结合的环境化学物夺过来。
3．脂肪组织
许多环境有机化学物是脂溶性的，易于吸收并贮存在体脂内而不呈现生物学活性。
4．骨骼组织
骨骼组织中某些成分与环境化学物有特殊亲和力，使骨骼成为这些物质贮存沉积的场所，如氟化物、铅、锶等能与骨基质结合而贮存其中。
排泄是环境化学物及其代谢产物由体内向体外转运的过程。排泄的主要途径是经肾随尿液排出和经肝随胆汁通过肠道随粪排出。此外，化学物也可随各种分泌液如汗液、乳汁、唾液、泪液及胃肠道的分泌物等排出；挥发性物质还可经呼吸道排出。
五、化学物的排泄
（一）经肾随尿排泄
排泄机制
肾小球的被动滤过
肾小管的重吸收
主动转运（排泌）
（二）经肝随胆汁排泄
随胆汁进入小肠的环境化学物有两种去路：
一部分随粪排出。
一部分进入肠肝循环。有些脂溶性的、易被吸收的环境化学物或其代谢产物，可在小肠中重新被吸收，再经门静脉系统返回肝脏，再随同胆汁排泄，即进行肠肝循环。
1. 一些气体和挥发性物质如CO、醇类等可通过简单扩散的方式经肺排出。
2. 有些化学物可通过简单扩散进入乳汁，而极性强的化学物较难随乳汁排出。
3. 有些毒物如重金属可通过指甲和毛发排出。
4. 经口摄入而未被胃肠道吸收的环境化学物可随粪便排泄。
（三）其他排泄途径
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