[科普中國]-生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)

生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)包括氧化作用、還原作用、水解作用等，在體內(nèi)非常重要。

簡介概述生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)可分四種形式：①氧化作用。如乙醇在肝內(nèi)氧化為乙醚、乙酸，再氧化為二氧化碳和水。這種類型又稱氧化解毒。②還原作用。某些藥物或毒物如氯霉素、硝基苯等可通過還原作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)化,三氯乙醛在體內(nèi)還原為三氯乙醇,失去催眠作用。③水解作用。肝細(xì)胞含有多種水解酶，可將多種藥物或毒物如普魯卡因、普魯卡因酰胺等水解。④結(jié)合作用。是肝臟生物轉(zhuǎn)化的最重要方式，使藥物或毒物與葡萄糖醛酸、乙酰輔酶A(乙?；?、甘氨酸、3'-磷酸腺苷-5'-磷酸硫酸(PASA)、谷胱甘肽等結(jié)合。

生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化指毒物經(jīng)過酶催化后化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的代謝過程， 即毒物出現(xiàn)了質(zhì)的變化。生物轉(zhuǎn)化是毒物在生物體內(nèi)消除之前發(fā)生的重要事件，其典型結(jié)局是產(chǎn)生無毒或低毒的代謝物。因此曾將生物轉(zhuǎn)化與解毒作用等同起來。但是，在不少情況下，生物轉(zhuǎn)化所產(chǎn)生的卻是毒性代謝物可導(dǎo)致組織損傷。此時的生物轉(zhuǎn)化就稱為生物活化作用。也稱為毒化作用。1

相關(guān)資料輔因子輔因子是一類能使底物與酶活性部位結(jié)合或使酶更具活性的金屬離子或輔酶，其中有些是與酶緊密地結(jié)合在一起，有些則是呈自由擴(kuò)散的小分子化合物，價格昂貴，穩(wěn)定性差，但對于酶促反應(yīng)來說卻是非常必要的，如吡哆醛磷酸鹽和生物素，因此很有必要進(jìn)行自我再生。還有些輔因子如吡啶核苷酸和三磷酸核苷酸作為功能轉(zhuǎn)移基團(tuán)在化學(xué)計量上必須用到，但這些輔因子作為化學(xué)計量試劑來說太為昂貴，所以必須原位再生。通過輔因子再生不僅可以降低合成的費用，驅(qū)動反應(yīng)完成的同時也可簡化產(chǎn)品的分離，阻止可阻遏輔因子的副產(chǎn)物累積。

輔因子再生在生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)中的應(yīng)用糖核苷酸的再生

低聚糖和多聚糖在很多生化過程中起了很重要的作用，這包括細(xì)菌或病毒感染中分子識別、細(xì)胞通訊等生物過程?；谶@點，低聚糖和多聚糖可以作為潛在的藥物。在各種低聚糖合成方法中，由于糖苷酶具有高度的區(qū)域選擇性和立體選擇性，因此糖苷酶介導(dǎo)的方法可以應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。然而，糖基轉(zhuǎn)移酶需要糖核苷酸作為電子受體，因此必須通過核苷酸的循環(huán)在原位進(jìn)行再生。

煙酰胺類輔酶NAD(P)H的再生

在酶法所進(jìn)行的生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)中，有些由氧化還原酶催化的反應(yīng)是需要以NADH和NADPH為輔酶的。另外，在微生物體內(nèi)通常氧化還原力不平衡，NADH+氧化成NAD+及氧化還原是否平衡對于細(xì)胞連續(xù)的生長非常重要,而且氧化還原力不平衡就會導(dǎo)致代謝流從所需要生成的目的產(chǎn)物的代謝途徑轉(zhuǎn)向其他代謝途徑而生成副產(chǎn)物。在這種情況下，對輔因子進(jìn)行控制對于進(jìn)一步提高目的產(chǎn)物產(chǎn)量來說非常關(guān)鍵。

ATP的再生

ATP是激酶反應(yīng)中不可缺少的輔酶，這類物質(zhì)一般是小分子的有機(jī)化合物，和輔基不同點是與酶蛋白結(jié)合很松弛，用透析和其它方法很容易將它們與酶分開，盡管它們不直接作用于酶的底物，特異性不強(qiáng)，但往往參加一系列酶反應(yīng)和代謝過程。ATP在此過程中更主要是作為磷酸核苷酸的來源而非提供能量。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李斌 - 副教授 - 西南大學(xué)