La palabra xenobiótico deriva del griego xeno ('extraño') y bio ('vida'). Un xenobiótico es una sustancia química que se encuentra dentro de un organismo que no se produce naturalmente o se espera que no esté presente dentro del organismo.

1. TEMA:” BIOTRANSFORMACION Y
XENOBIOTICOS”

2. Consiste en el conjunto de transformaciones que
sufre un tóxico en el organismo, siendo su objetivo
final el formar un compuesto hidrosoluble, poco
tóxico y fácilmente eliminable.
¿QUE ES UNA
BIOTRANSFORMACION?
La biotransformación es la
transformación metabólica
que en el organismo sufre
la mayoría de los agentes
xenobioticos.
Los xenobioticos son
suntancias extrañas
producidas por el hombre

3. Por tanto la
biotransformación es un
proceso que conlleva dos
implicaciones necesarias:
a) disminuye la toxicidad
de la sustancia.
b) elimina la sustancia
del organismo.

4. SITIOS DE
BIOTRANSFORMACION
- HIGADO.
- RIÑON.
- PULMON.
- INTESTINO.
- PLASMA.
ENZIMAS

5. Por ejemplo:

6. CONCLUSION:
•Modificación que sufre todo
xenobiótico en su paso a través del
organismo
Objetivo: transformarlos en
compuestos más
hidrosolubles que puedan
ser excretados.

7. Biotransformaciones:
•Transformaciones enzimáticas de los
xenobióticos en el organismo, resultando
otro(s) producto(s).
•Los XBs que son objeto de estas
transformaciones y acaban degradándose se
denominan BIODEGRADABLES.
•Se pueden efectuar en varios órganos: piel,
intestino, riñón, pulmón, hígado, etc.
•Biotransformaciones mediante reacciones
enzimáticas localizadas especialmente en lo
microsomas hepáticos.

9. Un XB en el organismo:
 !Puede eliminarse sin
alteración.
 !Pro-tóxicos, tóxico o no
 !Experimenta
transformaciones que
facilitan la eliminación.
 !Experimenta modificaciones
estructurales que aumenten o
disminuyan su cualidad tóxica
SUSTANCIA XB
Responsables: Enzimas metabolizantes de XBs

10. Los XB en el organismo:
!Biotransformación: es el conjunto de
transformaciones enzimáticas que sufre un
XB dentro de un organismo.
Un XB en el ambiente:
!Biodegradación es el resultado de todas las
biotransformaciones que le suceden a un XB en
un entorno ambiental concreto.

11.  Todos los
organismos tienen
un conjunto de
enzimas que les
otorgan su
capacidad
metabolizadora o
biotransformadora.
 Los organismos
tienen diferente
capacidad
Biotransformadora

12. Biotransformaciones del
malation: Ejm.
El insecticida
organofosforado
paration es
biotransformado
y/o degradado
de forma
diferente en
insectos que en
mamíferos

13. a veces se consigue la
degradación….
 Otros compuestos no
degradan y se convierten en
PERSISTENTES, lo que
permite su Bioacumulación
Biodegradación del ciclohexano
PERSISTENCIA:
El tiempo que
permanece un XB en el
medio manteniendo su
estructura y su
actividad biológica.

14. Filtración y Reabsorción en los Procesos
renales
Filtración glomerular: -proceso unidireccional
para moléculas pequeñas; depende directamente de la
fracción de droga libre; - Tasa de filtración glomerular
normal: 125-130 mL/min.
Secreción tubular activa: -Requiere de sistemas
transportadores saturables y depende del flujo plasmático
renal 425-650 mL/min.
Reabsorción tubular: -Puede ser pasiva o activa
Está Influida por el pH urinario.
Potenciada para las moléculas no ionizadas y liposolubles.

15. REABSORCION PASIVA:
 El riñón excreta sustancias
hidrosolubles por filtración en
los túbulos.
 En los túbulos se producen
procesos de reabsorción
 La REABSORCIÓN PASIVA de
sustancias lipofílicas desde
los tubulos renales hacia la
sangre es el mecanismo que
explica en parte la
BIOACUMULACIÓN de XBs en
los organismos.

16. BIOCONCENTRACIÓN
FBC , Factor de bioconcentracion:
medida de la capacidad de un
compuesto para acumularse en un
tejido después de su absorción
desde el medio circundante.

17. BIOACUMULACIÓN
Los organismos que viven en un
medio acuoso contaminado absorben
los XBs que pueden acumular en
mayor concentración que la del
medio. Este fenómeno de
bioconcentración puede hacer que la
[XBs] vaya incrementándose a lo
largo de las cadenas alimentarias en
un proceso de BIOACUMULACIÓN.

18. BIOMAGNIFICACIÓN
Cuando este proceso de bioacumulación se
mantiene y amplifica a lo largo de las
cadenas tróficas, de forma que la
concentración de [XBs] en lo alto de la
pirámide es muy superior a la del medio
circundante se está produciendo un
proceso de BIOMAGNIFICACIÓN.

19. Circulación de PCBs
Los XBs
liposolubles
sufren un proceso
de Bio-
magnificación a lo
largo de las
cadenas tróficas

20. EL FLUJO DE
ENERGÍA
en la Biosfera hace
que se establezcan
diferentes
cadenas tróficas,
que hacen que los
compuestos (XBs)
circulen y se
ACUMULEN

21. BIOMAGNIFICACIÓN de
DDT a travésde una
cadena trófica
Biomagnificación de DDT en un ecosistema acuático
Fitoplancton Zooplancton Peces pequeños Peces grandes Aves Huevos en
nido
.025 ppm .123 ppm 1.04 ppm 4.83 ppm 124 ppm 124
ppm

22. Los XBs no degradables o
persistentes:
- se acumulan en los organismos
- en ellos sufren biotransformaciones
- que modifican su reactividad y su
toxicidad

23. ACTIVACION O DESACTIVACION

24. BIOACTIVACION:
Bioactivación es toda
biotransformación que produce
un compuesto más tóxico o más
reactivo. En general:
•Formación de electrófilos
•Formación de nucleófilos
•Formación de radicales libres
•Formación de reactivos red-ox
•La introducción de grupos más polares aumenta
la hidrosolubilidad y, a veces, la reactividad, lo
que genera “metabolitos reactivos”

25. Bioinactivación de
organofosforados
• Los derivados “oxo” de los organo-tio- fosforados
suelen ser mas reactivos y mas tóxicos.
• La hidrólisis por esterasas suelen
desactivarlos.
la oxidación activa y la hidrólisis desactiva
ACTIVACION
DESACTIVACION

26. ACTIVACION O INACTIVACION
la hidroxilación de AMINAS AROMÁTICAS:
 En el anillo ---7 detoxicación
 En el N ---7 activación
Las aminas comprenden algunos de los compuestos
biológicos más importantes que se conocen.
•Las aminas funcionan en los organismos vivos
como biorreguladores, neurotransmisores,
en mecanismos de defensa y en otras
funciones.
•Debido a su alto grado de actividad
biológica muchas aminas se emplean como
medicamentos.

27. Otros Ejemplos de bio-activaciones.
Fenoles: forman radicales quinónicos,
que reaccionan con las proteínas.
Nitritos: forman metahemoglobina (Fe3+)
con las aminas forman nitrosaminas, que son
cancerígenos.
Las biotransformaciones también afectan a
la ABSORCIÓN DE LOS XBS: el Hg es
metilado por bacterias y el CH3-Hg es mucho
mas liposoluble, acumulable y bioactivo.

28. XENOBIOTICOS
Deriva del griego xeno ('extraño') y bio ('vida'). Se
aplica a los compuestos cuya estructura química en
la naturaleza es poco frecuente o inexistente debido
a que son compuestos sintetizados por el ser
humano en el laboratorio.
La mayoría han
aparecido en el
medio ambiente
durante los últimos
100 años.
Después del desarrollo industrial son muchos
los compuestos químicos presentes en el
medio ambiente que son exógenos a la
composición y extraños al metabolismo
natural de los seres vivos; a ese conjunto de
sustancias referidas como ajenas o extrañas
a los organismos vivos, se les denomina
xenobióticos.

29. IMPORTANCIA BIOMEDICA:
Conocer el metabolismo de xenobióticos es básico para
una comprensión racional de la FARMACOLOGIA y la
terapéutica, farmacéutica, TOXICOLOGIA, investigación
del cáncer y toxicomanía. En todas estas áreas se estudia
la administración de xenobióticos o la exposición a ellos.

30. FARMACOLOGIA Y
TOXICOLOGIA
 Se aplica el término biotransformación
para designar los procesos bioquímicos
mediante los cuales, los fármacos y
sustancias tóxicas se transforman en
otras moléculas en el interior del
organismo.
La mayor parte de las reacciones de
biotransformación tienen lugar en el
higado, aunque también pueden
realizarse en otros órganos, como la
mucosa del intestino, el riñon y el
pulmon.

31. Concepto de Xenobiótico
Xenobiótico
es todo
compuesto
químico que
no forme
parte de la
composición
de los
organismos
vivos.
Suelen ser contaminantes
(concentración en exceso)
de determinados ambientes
y generalmente ejercen
algún tipo de efecto sobre
los seres vivos, aunque no
tengan toxicidad aguda.

32. XBs:
Tóxico o veneno: es cualquier sustancia que
causa efectos adversos a los organismos vivos
y ejerce ese efecto con una relación dosis-
respuesta.
Contaminante: es un concepto muy amplio y
se considera como tal cualquier agente que
tiende a modificar el equilibrio natural del
medio ambiente (ecosfera) y además puede
incidir sobre la biosfera.

33. . CONTAMINANTE
• TÓXICO
• AGENTE BIOACTIVO
•XENOBIÓTICO (XB)

34. Grupos de contaminantes:
En función de su:
•ORIGEN: intencionado, accidental,
urbanos, minería, etc.
•APLICACIONES: industrial, agrícola,
locomoción, domésticos,
•NATURALEZA: física, química, biológica
•ACCIÓN BIOLÓGICA: inhibidores,
desacoplantes, mutágenos,etc.
•REACTIVIDAD METABÓLICA:
biodegradables, persistentes,
bioacumulables, etc

35. Clases de contaminantes
químicos (XBs):
ORGÁNICOS:
•PLAGUICIDAS: Insecticidas, herbicidas, fungicidas,
acaricidas,
• nematocidas, etc.
•COMPUESTOS INDUSTRIALES: disolventes, aislantes,
Plastificantes,
•pinturas, detergentes, refrigeración, combustión, etc
•Hidrocarburos: alifáticos, alicíclicos, aromáticos,
polinucleares
•Bifenilos policlorados.
•Dioxinas y Furanos
POPs o COPs: contaminantes orgánicos persistentes (en el
medio)
PAHs: poli aromátic hidrocarbures (naturaleza química)

36. CLASES DE PLAGUICIDAS
a) Según su actividad biológica
Insecticidas. Tóxicos para insectos.
Acaricidas. Tóxicos para ácaros.
Hematicidas. Tóxicos para los nematodos.
Fungicidas. Tóxicos para hongos.
Antibióticos. Inhiben el crecimiento de microorganismos.
Herbicidas. Atacan las malas hierbas.
Rodenticidas. Causan la muerte a ratones y otros roedores.
Avicidas. Causan la muerte a las aves.
Molusquicidas. Eliminan los moluscos.
Atrayentes y repelentes de insectos. Repelen a los insectos o los
atraen para provocar su destrucción.

38.  b) Por su naturaleza química:
Organoclorados. Son insecticidas,
herbicidas, fungicidas.
Organofosforados. Insecticidas.
Carbamatos. Insecticidas, herbicidas.
Derivados de la urea. Herbicidas.
Compuestos heterocíclicos. Herbicidas.
Compuestos inorgánicos. Acciones
diversas.

39.  c) Por su toxicidad:
Supertóxicos. DL50 < 5mg/Kg
Extremadamente tóxicos. DL50 5-50mg/kg
Muy tóxicos. DL50 50-500 mg/kg
Moderadamente tóxicos. DL50 500 -
5000mg/kg
Ligeramente tóxicos. DL50 5 - 15gr/Kg
Prácticamente no tóxicos. DL50 > 15 gr/Kg.
90 paises de los 120 asistentes a la Convención de las
N.U. sobre POPs en 1996, acordaron la prohibición de
su uso (todos son organoclorados): Aldrin, clordano,
dieldrin, endrin, heptacloro, mirex, toxafeno, DDT,
hexaclorobenceno, PCBs, dioxinas y furanos

40. XENOBIÓTICOS INORGÁNICOS: ácidos,
alcalis, nitratos, nitritos, sulfatos, fosfatos,
halógenos (Fl, I), óxidos de nitrógeno,
óxidos de carbono, óxidos de azufre, ozono
y radicales libres, silicatos, iones en
general, amoniaco, metales pesados: Mn,
Co, Pb, Zn, Fe, Cd, Cr, As, Ni, Se, Hg, Be.
* Enfermedad de Minamata, Hg+ en
pescado y de ITAI-ITAI, Cd2+ y derivados
en arroz.

41. Compuestos industriales
(POPs o COPs)
PAHs: poli aromatic hidrocarbures
Hidrocarburos policíclicos: PCBs:
poli-cloro-bifenilos PCTs: poli-cloro-
trifenilos
PCDD: poli-cloro-dibenzo-dioxinas
PCDF: poli-cloro-dibenzo-furanos
Otros:
CFC: cloro-fluoro-carbonados
PVC: poli-cloruro de vinilo
Pentaclorofenol: insecticida,
herbicida

42. PERSISTENCIA DE
CLASES DE PLAGUICIDAS

43. PERSISTENCIA DE
PLAGUICIDAS EN SUELOS

44. BIOACUMULACION DE
LOS ORGANOCLORADOS:
La mayoría de los compuestos organoclorados son detectados
mas frecuentemente en la biota acuática que en los sedimentos
de ambientes acuáticos

45. HIDROCARBUROS DEL
PETROLEO:
El petroleo es un producto natural que se origina por la
transformacion anaerobica de la biomasa en condiciones de
temperatura y presion elevada. Siempre el petroleo tuvo
contacto con la biosfera . Pero sin embargo la magnitud de
este fenomeno natural es pequeña si se compara con la
cantidad de crudo extraido en las perforaciones petroliferas,
que se calculaen unos 2.000 millones de toneladas anuales.

46. PET: POLIETILENTEREFTALATO
Se usa para envasar licores, medicamentos, limpiadores
líquidos, productos para el aseo personal, agroquímicos y
principalmente en la industria alimenticia por ejem: para
envasar refrescos, agua purificada, vinagre, aderezos, miel y
aceite comestible.
Tiempo de degradación
en el medio ambiente
de 100 a 1000 años.
Las botellas de plástico
son mas difícil de
transformarse

47. POLIETILENO (PE):
Aprox. 60 millones de toneladas son producidas
anualmente, es tambien el mas barato, siendo uno
de los plasticos mas comunes.
Tiempo de degradación en
el medio ambiente 150
años, las bolsas de plástico.

48. POLICLORURO DE VINILO
(PVC):
Es un material termoplástico que se presenta en su forma
original como un polvo de color blanco se fabrica mediante
la polimerización del cloruro de vinilo monómero (VCM), que
a su vez se obtiene de la sal común y del petróleo.
El PVC contiene un 57 %
de cloruro que proviene
de la sal (el 57% del
plástico virgen cloro).
Desventajas del PVC que
con altas temperaturas
sufre alteraciones, y
ocasiona graves riesgos al
medio ambiente y a la
salud publica.
El PVC esta en los juguetes de
los niños los que generan
problemas hormonales
Contaminan el suelo y el agua , el cloro que
contiene se convierte en acido clorhidrico
(un gas corrosivo)

49. ALDRIN: ORGANOCLORADOS
Es insoluble en el agua y soluble en disolventes organicos
como la acetona, benceno y xileno. El aldrln daña el SNC,
produce cefaleas, nauseas vomitos, mareos, temblores, etc.
El contacto con la piel produce irritacion a los ojos y
quemaduras en la piel. Incrementa la actividad de la
hormona tiroidea.
Los efectos en el
ambiente es severo
porque contamina el
agua, extrema
toxicidad para los
peces, crustaceos;
mediana toxicidad
para aves y abejas.
Se realiza un proceso de bioacumulacion en
los organismos acuaticos, se absorve
moderadamente en el suelo, desaparece entre
los 4 y 7 años.
Dieldrin en
el suelo
El aldrin es
fitotoxico para
los tomates y
los pepinos

50. DDT: DICLORODIFENILTRICLOROETANO
Insecticida es degradable porque se transforma en parte
en DDD, DDE. Altera las cadenas troficas es fatal para
cualquier ave, afecta el SNC, necrosis hepatica, etc.
En el ambiente alto
potencial de
bioacumulacion y
biomagnificacion, esta
ampliamente
distribuido en el
ambiente, afecta la
reproduccion, porque
reduce el grosor de los
huevos y la viabilidad
de los embriones.
Se degradan de 2 a 15
años

51. CONCENTRACION DEL
PLOMO EN DIFERENTES
SUSTRATOS. Las mayores
concentraciones de
plomo en los lodos
sedimentarios son
encontrados en los
caudales urbanos.

52. CONCENTRACION DE MERCURIO
EN DIFERENTES SUSTRATOS
Las concentraciones de mercurio en los lodos de los sedimentos
son mayores en áreas urbanas que en las forestales o agrícolas.

53. GRACIAS