Metabolizm ksenobiotyków

Prezentacja na temat: "Metabolizm ksenobiotyków"— Zapis prezentacji:

1 Metabolizm ksenobiotyków

2 Metabolizm ksenobiotyków w komórkach drobnoustrojów
Biodegradacja cykloalkanów Schemat biodegradacji cyklopentanu

3 Metabolizm ksenobiotyków w komórkach drobnoustrojów
Biodegradacja węglowodorów aromatycznych Wstępne etapy biodegradacji benzenu, toluenu, fenolu i niektórych wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA)

4 Metabolizm ksenobiotyków w komórkach drobnoustrojów
Biodegradacja węglowodorów aromatycznych Alternatywne szlaki biodegradacji katecholu

5 Metabolizm ksenobiotyków w komórkach drobnoustrojów
Biodegradacja węglowodorów aromatycznych Początkowe etapy biodegradacji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) przez grzyby, bakterie i glony

6 Metabolizm ksenobiotyków w komórkach drobnoustrojów
Biodegradacja herbicydów i pestycydów Struktury niektórych herbicydów, pestycydów i szczególnie toksycznych lub mutagennych ksenobiotyków

7 Metabolizm ksenobiotyków w komórkach drobnoustrojów
Biodegradacja herbicydów i pestycydów Czasy półtrwania DDT 3 – 10 lat Dieldrin 1 – 7 lat Heptachlor 7 – 12 lat Atrazyna 0,5 roku Toksafen 10 lat

8 Metabolizm ksenobiotyków w komórkach drobnoustrojów
Biodegradacja halogenopochodnych związków aromatycznych Wpływ położenia i liczby podstawników halogenowych na biodegradowalność herbicydów aromatycznych

9 Metabolizm ksenobiotyków w komórkach drobnoustrojów
Biodegradacja herbicydów i pestycydów Biodegradacja herbicydu atrazyny przez konsorcjum bakterii

10 Metabolizm ksenobiotyków u ssaków
Cel metabolizmu: eliminacja ksenobiotyku z organizmu Ksenobiotyki są na ogół substancjami lipofilowymi, nie najlepiej rozpuszczalnymi w wodzie. W wyniku biotransformacji zostają one przekształcone w związki lepiej rozpuszczalne, co umożliwia ich wydalenie. Niekiedy podczas biotransformacji powstają związki toksyczne lub kancerogenne. Metabolizm ksenobiotyków u ssaków obejmuje dwie fazy: Faza I – wprowadzenie lub odblokowanie grupy funkcyjnej Faza II – utworzenie pochodnej w formie, która może być wydalona z organizmu

11 Metabolizm ksenobiotyków u ssaków
Reakcja fazy I metabolizmu naftalenu

12 Metabolizm ksenobiotyków u ssaków
Mechanizm tworzenia kancerogennych pochodnych benzo[a]pirenu

13 Metabolizm ksenobiotyków u ssaków
Mechanizm tworzenia kancerogennej pochodnej aflatoksyny

14 Metabolizm ksenobiotyków u ssaków
Reakcje fazy I metabolizmu amfetaminy

15 Metabolizm ksenobiotyków u ssaków
Metabolizm etanolu Disulfiram jest selektywnym inhibitorem dehydrogenazy aldehydowej

16 Metabolizm ksenobiotyków u ssaków
Reakcje fazy II Glukuronidacja Przekształcenie w pochodne sulfonowe i sulfamidowe Tworzenie koniugatów z glutationem Kwas UDP-glukuronowy (UDPGA) Glutation (GSH)

17 Metabolizm ksenobiotyków w roślinach
Metabolizm herbicydu chloromuronu w soi. Chwasty nie posiadają możliwości tworzenia koniugatu z glutationem

18 Metabolizm ksenobiotyków u ssaków
Drogi metabolizmu paracetamolu

19 Wewnątrzkomórkowa kumulacja polifosforanów
Niektóre gatunki drobnoustrojów wykazują zdolność zwiększonego pobierania fosforanów ze środowiska i ich magazynowania w komórkach w postaci polifosforanów. Schemat reakcji katalizowanej przez kinazę polifosforanową Przedstawiony mechanizm akumulacji polifosforanów zostaje uruchamiany w warunkach niedoboru azotu lub siarki. Zostaje wówczas zahamowany wzrost komórek i rośnie stosunek ATP/ADP Uproszczony schemat metabolizmu fosforu w Aeromonas aerogenes

20 Bioakumulacja i biotransformacja metali
Mechanizmy usuwania metali z roztworów wodnych przez drobnoustroje

21 Bioakumulacja i biotransformacja metali
Reakcje zachodzące podczas bioługowania żelaza