Методические указания по выполнению самостоятельной работы и написанию рефератов

4.5. Биотрансформация токсичных веществ и пути
выведения чужеродных веществ из организма 
Биотрансформация токсичных веществ 
Большинство чужеродных органических, а также некоторые не-
органические вещества, претерпевают в организме метаболические 
превращения благодаря катализу внутри- и внеклеточными фермен-
тами. Эти реакции обычно приводят к образованию производных, мо-
лекулы которых более полярны, чем у исходных веществ, поэтому 
они легче выводятся из организма. Все ткани, в том числе клетки пе-
чени, почек, кишечника и плаценты, обладают способностью (раз-
личной у разных органов) к метаболизму посторонних веществ, но 
основным местом биотрансформации является печень, и в частности 
клетки паренхимы. 
Биотрансформация катализируется в соответствии с химической 
структурой чужеродного вещества, ферментами, находящимися в 
различных компонентах клетки (растворимая фракция цитоплазмы, 
эндоплазматическая сеть, митохондрии, лизосомы, ядро и т. д.). Мно-
гие реакции катализируются ферментами гладкой эндоплазматиче-
ской сети (микросомы). 

---

37 
При биотрансформации, претерпеваемой чужеродными вещест-
вами в организме, могут быть выделены реакции двух типов: 
1) реакции фазы I, в основном окисление, восстановление и 
гидролиз; 
2) реакции фазы II, представляющие собой биосинтетические 
реакции конденсации, с помощью которых чужеродные вещества или 
их метаболиты, образующиеся по реакциям фазы I, соединяются с эн-
догенными субстратами. 
Сами реакции фазы I могут быть, в свою очередь, разделены на 
два подкласса: катализируемые микросомными ферментами (фермен-
тами эндоплазматической сети) и немикросомными ферментами. 
Для реакций микросомального окисления нужны молекулярный 
кислород и электроны. Один из атомов молекулы О
2 
включается в 
чужеродное вещество, а другой восстанавливается с образованием 
молекулы воды. По этой причине ферменты, катализирующие эти ре-
акции, известны как монооксигеназы (МО) или оксидазы смешанной 
функции. 
Немикросомальное окисление может катализироваться фермен-
тами, присутствующими в митохондриях, растворимой фракции ци-
топлазмы или в плазме. 
В микросомальной фракции гепатоцитов содержатся ферменты, 
не только окисляющие, но и восстанавливающие чужеродные органи-
ческие соединения. 
Ароматические нитросоединения восстанавливаются в амины с 
промежуточным образованием гидроксиаминов с помощью микросо-
мных ферментов в присутствии НАДФ в отсутствие кислорода. 
Реакции восстановления, катализируемые немикросомными 
ферментами, включают: 
- восстановление дисульфидов в меркаптаны; 
- восстановление гидроксамовых кислот в амиды; 
- восстановление N-оксидов в амины;
- дегидроксилирование ароматических или алифатических гид-
рокси-производных. 
Конденсация чужеродных веществ или их метаболитов с раз-
личными эндогенными субстратами обычно дает более полярные 

---

38 
производные, которые легко выводятся из организма с мочой или 
желчью. 
Существуют также метаболические превращения, которые не 
могут быть отнесены ни к одному из вышеуказанных классов, напри-
мер, раскрытие колец гетероциклических соединений или, наоборот, 
циклизация каких-нибудь веществ. Одни и те же химические соеди-
нения могут претерпевать различные метаболические превращения – 
как параллельно, так и последовательно. Пути превращения чужерод-
ных веществ в организме сильно не схожи у различных лиц, а с тече-
нием времени изменяются и у одного и того же индивидуума. На ме-
таболическую способность организма влияют генетические, физиопа-
тологические, а также различные экзогенные факторы. 
К сожалению, сведения о метаболизме большого количества со-
единений недостаточны. Пути метаболизма токсичных веществ при-
ходится изучать в основном на животных. Сложная природа видовых 
различий в метаболизме чрезвычайно затрудняет интерпретацию экс-
периментальных результатов, а возможность их использования для 
оценки метаболизма у человека очень ограничена.