食品毒理学.docx

食品毒理学.docx

《食品毒理学.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《食品毒理学.docx（56页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

食品毒理学

第2章外源化学物在体内的生物转运

外源化学物与机体的相互作用：

吸收（absorption）,分布（distribution）,代谢（metabolism）,排泄（excretion）

第二章外源化学物在体内的生物转运

外源化学物与机体的相互作用：

第1节生物转运

第2节外源化学物的生物转运实质上是穿过一系列生物膜构成的屏障的过程。

生物膜包括细胞膜和细胞器膜。

外源化学物生物转运方式表

转运对象

转运条件

转运特点

主动转运

药物、酸、碱、中性化合物、

阴离子、核苷、金属、小肽等

①可以逆浓度梯度转运；

②需要载体；

①消耗能量；

②载体对毒物具有选择性；

③转运量有一定极限、存在竞争性抑制

膜动转运

入胞

颗粒物、大分子物质

进入细胞

胞吐

某些大分子物质

转出细胞

第二节吸收

吸收：

外源化学物从接触部位的生物膜转运至血循环的过程。

主要的接触部位有消化道黏膜、皮肤和肺泡。

外源化学物在从接触部位转运到体循环的过程中已开始被消除，此即在胃肠道黏膜、肝和肺的?

首过效应?

。

一、经胃肠道吸收：

主要部位：

小肠；

吸收方式：

简单扩散、水溶扩散、载体中介、入胞或胞饮等；

影响因素：

①外源化学物的脂溶性、pKa和胃肠道内的pH;?

胃肠道中的消化酶或菌群的作用；③胃肠道的内容物量；④胃排空时间和肠蠕动速度。

二、经呼吸道吸收：

主要部位：

肺泡；

气态物质：

水溶性，血-气分配系数。

气溶胶：

颗粒的大小和化学物质的溶解性。

三、经皮肤吸收:

主要部位：

表皮。

吸收阶段：

①扩散通过表皮角质层；②扩散通过表皮较深层（颗粒层、棘层、生发层）和真皮，然后通过真皮内静脉和毛细淋巴管进入体循环。

影响因素：

脂-水分配系数、分子量大小、皮肤完整性、皮肤湿度等。

4、其他途径：

静脉注射；腹腔注射；皮下及肌肉注射。

第三节分布

外源化学物随血液和淋巴液分散到全身各组织的过程称为分布。

器官或组织的血流灌注速率和对外源化学物的亲和力是影响分布的最关键因素。

1、贮存库及其意义

外源化学物在某些器官组织蓄积而浓度较高，但未对这些器官组织产生明显的毒作用，称为贮存库。

意义：

①减少到达靶器官的量，避免急性中毒；②缓释游离型化学毒物，具有潜在危害。

贮存库的类型：

血浆蛋白；肝和肾；脂肪组织；骨骼组织。

2、机体的屏障作用

3、1.血-脑屏障：

①脑组织中的毛细血管内皮细胞间相互连接很紧密，几无间隙；②毛细管周围被星形胶质细胞突紧密包绕；③脑间质液中蛋白质浓度很低；④脑毛细血管内皮细胞含有ATP-依赖性转运蛋白。

2.胎盘屏障：

①母体与胚胎的组织成分存在差别；②胎盘自身的结构。

3.其他胎盘：

血-眼屏障，血-睾屏障等。

第四节排泄

排泄是化学毒物及其代谢产物向机体外转运的过程。

主要途径：

经肾脏随尿排出；经肝、胆通过肠道随粪便排出。

其他途径：

随分泌液（汗液、乳汁和唾液）或经呼吸道排出。

1、经肾脏排泄：

肾脏是外源化学物及其代谢产物排泄的主要器官。

肾单位是肾脏产生尿液的基本功能单位。

经肾脏排泄包括肾小球的滤过、肾小管和集合管的重吸收和主动分泌三个步骤。

1.肾小球滤过：

滤过对象：

血浆中的部分水和较小分子量的物质，将形成原尿。

分子量过大或与蛋白质结合的外源化学物须经过进一步代谢或经其他途径清除。

2.肾小管和集合管的重吸收

原尿流经肾小管和集合管时，其中绝大部分水和某些有用物质将被重吸收到血液中。

主要部位：

近曲小管。

因此，近曲小管也成为许多重吸收毒物的毒性作用部位。

主要方式：

被动转运。

一般脂溶性化合物比水溶性化合物重吸收多，而随尿液排泄的较少。

影响因素：

尿液的酸碱度。

尿液pH较低时，有利于碱性化合物的排出；反之酸性化合物易于排出。

3.肾小管和集合管的主动分泌

肾小管和集合管还可通过主动转运方式将管壁细胞中的代谢物和血液中的某些物质排入肾小管中。

2、经肝随胆汁排泄

经胃肠吸收的外源化学物先通过门静脉流经肝脏再进入全身血液循环。

外源化学物在肝脏经转化形成的一小部分代谢产物可被肝细胞直接排入胆汁，再进入小肠随粪便排出体外。

随胆汁进入小肠的化学物：

一部分随粪便排出；另一部分进入?

肠肝循环?

。

肠肝循环的意义:

生理学意义：

可使一些机体需要的化合物重新被利用。

例如，各种胆汁酸的重吸收利用。

毒理学意义：

毒物的重吸收使其在体内的停留时间延长，排泄减慢，毒性作用增强。

例如，甲基汞经胆汁从肠道的排泄。

从肝细胞排入胆汁的方式：

主动转运。

肝脏至少有三个主动转运系统，分别将有机酸类、胆红素、有机碱类及中性有机化合物由肝细胞排入胆汁。

此外，可能还有一个主动转运系统负责金属的排泄。

3、其他排泄途径：

化学毒物经乳汁排泄具有特殊意义，因为有些化学毒物可经母体转运给婴儿，也可经牛乳转运至人。

第三章化学毒物的生物转化第一节生物转化概述

一、生物转化的组成与结果

外源化学物?

（Ⅰ相反应）初级产物?

（Ⅱ相反应）次级产物

●Ⅰ相反应（氧化、还原、水解）

Ø暴露或增加极性功能基团；

Ø水溶性少量增加。

●Ⅱ相反应（葡萄糖醛酸化、硫酸化、乙酰化、甲基化、谷胱甘肽结合、氨基酸结合）

Ø水溶性显著增强

生物转化的结果之二：

毒效学性质的改变

◆大多数毒性降低或终止；

◆少数毒性会增强

Ø亲电子剂

Ø自由基

Ø亲核剂

Ø氧化还原剂

二、毒物代谢酶的基本特性

1　一般都具有较为广泛的底物谱。

2　除个别基因在体内是以“构成型”持续地少量表达外；多数是受到诱导后才表达，即遵循“需要才生产”的经济原则。

3　有些酶具有多态性。

即这些酶在不同个体，其结构与活性有所不同。

4　酶的命名具有特殊性。

3、毒物代谢酶的分布

转化能力

器官

细胞

细胞器

强

肝脏

肺脏

肝细胞

Clara细胞、Ⅱ型上皮细胞

内质网（微粒体）

或胞浆

中等

肾脏

小肠

皮肤

近曲小管细胞

黏膜内层细胞

上皮细胞

弱

睾丸等

输精管与支持细胞

第二节Ⅰ相反应

一、氧化作用

1.细胞色素P-450酶系又称微粒体混合功能氧化酶（microsomalmixedfunctionoxidase,MFO）或单加氧酶。

CytochromeP-450的命名：

以斜体词根CYP代表小鼠之外的所有物种的细胞色素P-450的基因和cDNA（小鼠用Cyp）。

CYP1（基因族）A（基因亚族）1（基因亚族中的基因）

P-450酶系的催化机制：

RH+O2+NADPH+H+?

ROH+H2O+NADP+

（1）碳羟化反应：

脂肪族的羟化：

脂肪族化合物侧链（R）末端倒数第一个或第二个碳原子上发生氧化，形成羟基。

RCH3?

RCH2OH

（2）双键的环氧化

芳香族和烯烃类化学毒物氧化时，常形成环氧化中间产物，此类环氧化物大多不稳定，将进行分子重排。

当苯环上有卤素取代，或多环芳烃进行环氧化时，则能形成较稳定的环氧化物。

很多环氧化物的毒性会增强，如氯乙烯的环氧化产物—环氧化氯乙烯为肝脏的致癌物。

（3）S-氧化和N-羟化

S-氧化：

含硫醚键（-C-S-C-）的有机磷毒物可在MFO的催化下氧化形成亚砜或砜的反应，毒性可增强5～10倍。

（如杀虫剂内吸磷在体内通过此反应使毒性增强）

N-羟化：

对芳香胺类毒物，可在其氨基上进行N-羟化生成羟氨基毒物，毒性亦往往增强。

（4）杂原子（S-，O-和N-）的脱烷基反应

N、O和S原子上带有烷基的毒物可发生此类反应。

反应过程：

先使与杂原子相连的烷基氧化为羟烷基，而后将其脱去，脱去部分生成醛或酮，毒物自身往往将产生极性基团。

（5）氧化-基团转移

包括氧化脱硫、氧化脱卤素和氧化脱氨三类反应。

氧化脱硫：

有机磷化合物可发生此类反应，使P=S基团变为P=O基团。

氧化脱卤：

卤代烃可先形成不稳定的中间代谢产物?

卤代醇类化合物，再脱去卤素，自身氧化为醛或酮。

例如，农药杀虫剂DDT可经氧化脱卤反应形成DDE和DDA。

氧化脱氨:

伯胺类化学物在邻近氮原子的碳原子上先进行碳羟化反应，然后脱去氨基，自身将氧化形成醛类化合物。

（6）酯裂解

磷酸酯类毒物

如有机磷农药对硫磷经酯裂解后，终产物为对硝基酚和二乙基硫代磷酸。

羧酸酯类毒物：

经酯裂解后生成羧酸类和醛类化合物，并需要NADPH和氧的参与；

而经酯酶裂解的产物为：

羧酸类和醇类化合物。

（7）脱氢反应

例如，对乙酰氨基酚（acetaminophen，扑热息痛）可脱氢活化生成肝毒物?

N-乙酰苯醌亚胺。

2.微粒体黄素单加氧酶（flavin-containingmonooxygenase，FMO）

（1）FMO主要催化含N、S和P等杂原子的毒物的氧化反应，以FAD为辅酶，并需要NADPH和氧的参与。

（2）FMO与细胞色素P-450酶系的异同：

同：

①均主要存在于微粒体中；②均为单加氧酶。

异：

底物和催化机制上有所不同；①FMO不能在碳位上催化氧化反应；②FMO先与分子氧结合，再氧化底物；而P-450酶系的顺序则正好相反。

但二者所催化的底物存在一定的交叉性。

3.一些非微粒体酶催化的氧化反应

酶类：

醇脱氢酶、醛脱氢酶和胺氧化酶。

部位：

线粒体、胞液和血浆中。

底物：

含醇、醛和酮等的功能基团的化学毒物。

4.共氧化作用

概念：

在体内，花生四烯酸在前列腺素H合成酶（PHS）催化下氧化形成前列腺素的过程中，某些化学毒物可以同时被氧化，称为共氧化作用。

结果：

某些外源化学物通过共氧化反应可形成亲电子剂，进一步与DNA等大分子结合，而引起细胞突变或癌变。

PHS的特点：

也属于微粒体酶。

在P-450氧化酶系和黄素单加氧酶含量较少的组织中，PHS含量较高，如精囊组织、膀胱上皮。

二、还原作用

场所：

①肠道下段的无氧环境利于还原反应的进行；②某些还原性化学物或代谢产物在一定的组织细胞内积聚形成局部还原性环境，也可发生还原反应。

酶类：

一部分存在于肝、肾和肺的微粒体和胞液中，其次为肠道菌群中某些还原菌的还原酶，后者可能更为重要。

2、还原作用

类型：

①含氮基团的还原反应；

②羰基的还原反应；

③含硫基团的还原反应；

④脱卤反应。

1.含氮基团的还原反应

主要包括硝基、偶氮和N-氧化物的还原反应。

硝基还原：

硝基类化学毒物可在硝基还原酶催化下，生成相应的胺类化学物，以NADPH或NADH作为供氢体，并在无氧条件下完成。

反应特点：

①产生极性功能基团，如-NH2；②需要在无氧条件下进行。

2.羰基的还原反应

主要包括醛类、酮类和醌类化学物的还原。

醌还原：

醌是一类特殊的环状不饱和共轭二酮。

醌类化合物可由羰基还原酶催化生成酚类

2.羰基的还原反应

此外，醌还可由NAD（P）H-醌氧化还原酶催化进行双电子还原解毒；而经NADPH-细胞色素P-450还原酶催化单电子还原生成半醌自由基而活化。

反应特点：

①生成极性功能基团，如酚羟基；②反应产物的毒性可能减弱，也可能会增强。

3.含硫基团的还原反应

此类还原反应在体内相对较少。

例如，杀虫剂三硫磷可由硫氧还蛋白依赖性酶类催化，氧化生成三硫磷亚砜；后者在一定条件下又可被还原为三硫磷。

4.脱卤反应

包括还原脱卤、氧化脱卤和脱氢脱卤三种类型。

其中还原脱卤和氧化脱卤由细胞色素P-450催化，而脱氢脱卤由细胞色素P-450以及谷胱甘肽S-转移酶催化。

脱卤反应在一些卤代烷烃类毒物的生物转化中起重要作用。

如肝脏毒物CCl4经肝微粒体NADPH-细胞色素P-450还原酶催化，单电子还原生成三氯甲烷自由基，可引起肝脂肪变性及坏死。

三、水解反应

酶类：

酯酶、酰胺酶、肽酶和环氧化物水化酶。

环氧化物的水化反应：

环氧化物的水解反应是由环氧化物水化酶主要催化环氧化物“碳-氧三圆环”环氧桥结构的开环反应。

环氧化物的水化反应：

反应特点：

①生成了极性功能基团；

②水化反应绝大多数情况下为解毒反应；

③环氧化物水化酶的组织分布与细胞色素P-450酶系基本重合，这就在组织学上保证了由细胞色素P-450催化生成的环氧化物能及时被水解，形成毒物代谢的“流水线”。

第三节Ⅱ相反应

Ⅱ相反应：

又称结合作用，是毒物原有的功能基团或由Ⅰ相反应引入的功能基团与内源性辅因子相结合的反应。

1.与葡萄糖醛酸结合

反应过程：

在尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基转移酶（UDPGT）催化下，化学毒物的-OH、-NH2、-COOH或-SH与由UDPGA提供的葡萄糖醛酸结合形成高度水溶性的β-葡萄糖酸酐，从而经尿液和胆汁排出。

1.与葡萄糖醛酸结合

2.硫酸结合

反应过程：

在磺基转移酶催化下，化学毒物经Ⅰ相反应产生的-OH、-NH2等与硫酸盐的活

反应特点：

①反应产物的毒性一般将减弱或终止；②硫酸结合和葡萄糖醛酸结合反应的底物功能基团相似，区别在于：

对于酚类物质，前者的亲和力高而代谢容量低；葡萄糖醛酸结合则相反。

3.与谷胱甘肽结合

反应过程：

在谷胱甘肽S-转移酶（GST）催化下，环氧化物、卤代芳香烃、不饱和脂肪烃类及有毒金属等均能与谷胱甘肽（GSH）结合而解毒。

反应特点：

①反应产物水溶性增强，毒性降低；②是亲电子剂解毒的一般机制，对自由基和致癌物等的解毒也起重要作用。

4.与氨基酸结合

羧酸和芳香羟胺类毒物可进行此类反应。

反应过程：

羧酸首先在酰基辅酶A合成酶的催化下，与ATP和乙酰辅酶A反应，形成酰基辅酶A硫脂；再由N-乙酰转移酶催化，与特定氨基酸的氨基反应生成酰胺键。

相应的氨基酸有甘氨酸、谷氨酸和牛磺酸等。

羧酸与氨基酸的结合：

芳香羟胺与氨基酸的结合

芳香羟胺类毒物由氨酰-tRNA合成酶催化，并需要ATP的参与，与氨基酸的羧基反应生成“N-酯”，后者又可生成亲电子的氮宾离子和碳宾离子。

反应特点：

羧酸的氨基酸结合反应为解毒反应；而芳香羟胺类物质则为代谢活化反应。

缺电子的活性中间体：

5.乙酰化作用

反应过程：

在N-乙酰转移酶的催化下，芳香胺和酰肼类化学物质可与乙酰辅酶A反应生成乙酰衍生物。

反应特点：

产物水溶性会降低；但为减毒反应。

6.甲基化作用

反应过程：

在甲基转移酶催化下，酚类、硫醇类、胺类及含氮杂环化合物可与S-腺苷蛋氨酸（SAM）提供的甲基结合，发生甲基化反应。

反应特点：

①一般为减毒反应；②大多数甲基化反应产物的水溶性将降低。

第四节毒物代谢酶的诱导和抑制

一、概念

凡能使一种酶活性增强或合成增加的现象，称为诱导作用；凡具有诱导作用的毒物称为诱导剂。

Ⅰ、Ⅱ相酶都能诱导的称为双功能诱导剂，只诱导Ⅱ相酶的称为单功能诱导剂。

凡能使酶活性减弱或合成减少的现象，称为抑制作用；凡具有抑制作用的毒物称为抑制物。

二、主要的诱导剂及其作用特点

根据诱导物的作用特点，可分为四类。

1.苯巴比妥类如苯巴比妥（phenobarbital，PB）、DDT及六六六等。

作用特点：

可引起肝滑面内质网明显增生，并诱导产生细胞色素P-450酶，诱导作用的结果使许多化学毒物的生物转化过程明显加速。

2.多环芳烃类如苯并（a）芘（BaP）、3-甲基胆蒽（3-MC）和2，3，7，8-四氯二苯二恶英（TCDD）等。

作用特点：

主要使细胞色素P-450或细胞色素P-448含量增多，但滑面内质网并不增生。

与苯巴比妥类诱导物相比，其作用范围要小一些。

3.甾类16-α-碳腈壬烯醇酮（PCN）、地塞米松等对细胞色素P-450和UDPGT具有诱导作用。

4.其他异黄樟素对细胞色素P-450和细胞色素P-448酶类，以及环氧化物酶均具有诱导作用。

三、抑制作用的机理

1.影响酶的活性

①抑制物SKF-525A能与细胞色素P-450活性中心结合而抑制其活性；

②四氯化碳、氯乙烯、肼的代谢产物可与细胞色素P-450共价结合而破坏其结构和功能；

1.影响酶的活性

?

CO可与细胞色素P-450结合，引起变构作用而抑制其与氧的结合，从而影响酶系的正常功能。

2.影响酶的合成

氯化钴可抑制血红素的合成，同时又对血红素加氧酶具有诱导作用，使血红素转化为胆绿素，从而使肝中细胞色素P-450含量降低。

3.降低辅助因子的含量

如半乳糖胺可使肝中尿嘧啶核苷含量减少，从而使UDP-葡萄糖醛酸结合反应受到抑制。

4、毒物代谢酶被诱导和抑制的意义

一般来说，对于代谢活化的毒物，诱导作用将使其毒性增强；而对于代谢灭活的毒物，抑制作用则使其毒性加强。

第四章毒作用机制

第一节概述

毒作用机制的研究内容：

①毒物如何进入机体？

②怎样与靶分子相互作用？

③怎样表现其有害作用？

④机体对损害作用的反应等。

毒作用机制的研究是评价化学毒物潜在危害的基础。

终毒物：

终毒物：

是可与内源性靶分子（如受体、酶、DNA、微纤维蛋白及脂质等）相互作用，使机体整体性结构或功能改变，从而导致毒性损害的物质。

形式：

可以是母体化合物、也可以是母体化学物的代谢产物或者是毒物生物转化期间产生的活性氧。

终毒物也可能是内源性分子。

外源化学物产生毒性的途径：

最直接途径：

化学毒物在机体重要部位出现，而不与靶分子作用。

较为复杂途径：

毒物进入机体后，抵达靶部位，与靶分子相互作用，导致毒性。

最复杂途径：

毒物先分布到靶部位；在此，终毒物与靶分子相互作用；引起细胞和域结构的紊乱；启动分子、细胞或组织水平的修复机制，当毒物所致紊乱超过修复能力，修复功能失调，毒作用发生。

第二节毒物对生物膜的损害作用

一、生物膜概述

（一）生物膜的化学组成

生物膜（膜脂（磷脂、少量的糖脂和胆固醇）、蛋白质、糖、金属离子、水）

脂质双层是所有生物膜的结构基础，而膜蛋白几乎负责生物膜的所有功能。

（二）生物膜的结构特点

1膜的运动性2膜脂的相变与流动性

（三）生物膜的“流动镶嵌学说”

1脂质双层是膜的基本结构，膜脂质分子在不断运动中；生理条件下，呈流动的液晶态；脂双层结构既是屏障，又是膜蛋白表现功能的舞台。

2细胞膜上的蛋白质与膜脂分子之间存在相互作用，也处于运动之中。

部分膜脂分子对于维持膜蛋白的构象和发挥功能有直接的影响。

3膜的脂质、膜蛋白和膜糖在脂双层两侧的分布是不对称的，膜上的糖基总是暴露在细胞膜的外表面上。

这种不对称性表明了膜功能的复杂性。

二、毒物对生物膜的损害作用

（一）对生物膜组成成分的影响

化学毒物可引起细胞膜成分含量、结构和性质的改变。

?

CCl4可引起大鼠肝细胞膜磷脂和胆固醇含量的下降；

?

SiO2可与人红细胞膜上的蛋白结合，使其结构中的α-螺旋减少；

③有机磷农药可抑制突触小体及红细胞膜上乙酰胆碱酯酶的活性。

（二）对膜生物物理性质的影响

膜生物物理性质：

通透性、膜电位、流动性和膜电荷等几个方面。

1.对膜通透性的影响

许多化学毒物可通过与膜蛋白或膜脂相互作用，进而改变膜的通透性来发挥毒作用。

?

DDT可作用于神经轴索膜，改变Na+和K+的通透性，从而产生一系列的神经中毒症状。

②缬氨霉素可使线粒体膜对K+的通透性增大，使氧化磷酸化解偶联，从而造成细胞损伤。

氧化磷酸化作用：

2.对膜流动性的影响

流动性是生物膜的基本特征之一。

现已发现不少化学毒物可以影响膜的流动性。

例如，①重金属离子，如Pb2+可引起膜流动性下降；②SiO2可引起巨噬细胞的膜脂流动性升高等。

（二）对膜生物物理性质的影响

3.对膜电荷的影响

膜表面糖脂、糖蛋白形成膜表面极性基团，组成膜表面电荷（如-OH、-COOH、-SO3H，以及蛋白质中His、Arg、Lys、Asp、Glu等）。

化学毒物对膜电荷性质和密度的改变可能会影响到细胞的功能。

第二节毒物对细胞钙稳态的影响

一、Ca2+的第二信使作用与细胞钙稳态

细胞钙稳态（calciumhomeostasis）

细胞钙稳态（calciumhomeostasis）

2、毒物对细胞钙稳态的影响及其危害

现已发现多种化学毒物可引起细胞内Ca2+浓度不可控制地升高，从而导致细胞损伤或死亡。

细胞钙稳态紊乱的主要危害：

1　可抑制线粒体内ATP的合成和使氧自由基的生成增加。

2　可引起微管的解聚，进而损伤细胞的正常形态。

3　可激活一系列水解酶，导致体内蛋白质、磷脂和核酸等的水解。

细胞骨架结构：

细胞骨架

（1）细胞质骨架（微丝、微管、中间纤维）

（2）细胞核骨架

（3）细胞膜骨架

（4）细胞外基质

钙稳态紊乱的危害水解损伤：

Ø许多膜蛋白是Ca2+激活的中性蛋白酶或钙蛋白酶的靶分子。

Ø钙蛋白酶介导的肌动蛋白结合蛋白的水解可引起质膜大疱形成；

ØCa2+对磷脂酶的激活引起膜的破坏；

ØCa2+-Mg2+依赖的核酸内切酶的激活引起染色质的断裂；

ØCa2+浓度升高可封闭拓扑异构酶Ⅱ，使已断裂的DNA无法重新连接。

第三节生物分子的氧化损伤

一、自由基概述

概念：

自由基是指含有一个或多个未配对电子的任何离子、原子或分子。

特点：

具有顺磁性、化学反应性极强、生物半减期极短。

一、自由基概述

类型：

①活性氧族（reactiveoxygenspecies,ROS）：

A氧自由基：

?

?

?

?

:

O2-·?

OH·;LO•?

LOO•;

B含氧的非自由基衍生物：

单线态氧、氢过氧化物、次氯酸、过氧化物、内源性脂质和外源化合物的环氧代谢产物。

②其他自由基：

碳中心自由基（•CCl3），

硫中心自由基（烷硫自由基R-S•），

氮中心自由基（苯基二肼自由基C6H5N=N•）；

此外，过渡金属离子Cu+/Cu2+、Fe2+/Fe3+、Ti3+/Ti4+可作为自由基反应的催化剂，在自由基的损伤作用中起重要作用。

二、氧化应激

自由基来源：

Ø线粒体

Ø细胞内的酶反应

Ø外源化学物的氧化还原反应

机体抗氧化系统：

Ø非酶类抗氧化系统

GSH、Vc、VE、尿酸、牛磺酸和次牛磺酸等；

Ø酶类抗氧化系统

超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶、谷胱甘肽还原酶等。

氧化应激：

机体促氧化与抗氧化之间的平衡失调，而倾向于前者，所导致的细胞损伤。

（一）对脂质的过氧化损伤

脂质过氧化损伤：

在O2存在下，自由基或其活性衍生物引发脂质过氧化及其链式反应。

生物膜是生物体内最易发生脂质过氧化的场所。

因为它具备脂质过氧化的两个必要条件，一是PUFA；二是氧气。

膜脂质的结构：

脂质过氧化反应过程：

（自己看,图，太麻烦）

单电子氧化还原：

凡是能单电子氧化还原的金属离子（属于过渡金属）都可与H2O2反应，使其发生裂解，产生自由基

除Fe2+外，可氧化为较高价态的过渡金属还有铜、钴、钛等离子。

脂质过氧化的其他损害：

①脂质过氧化中间产物L?

、LOO?

、LO?

可作为引发剂通过抽氢使蛋白质变成自由基，后者可以引起链式反应，导致蛋白质聚合，使蛋白质的运动和功能受到限制。

②终产物丙二醛可与蛋白质分子中的NH2作用导致多肽链的链内交联或链间交联。

此外醛类产物也能与蛋白质中Cys的-SH反应，使蛋白质失去活性。

丙二醛与蛋白质分子的交联：

链内交联、链间交联

脂质的过氧化损伤小结：

脂质过氧化的直接结果是使膜PUFA减少，膜质的流动性降低；而过氧化产物引起的膜蛋白共价交联与聚合，严重限制了膜蛋白的运动性，必然导致膜功能的