Una molecola si definisce xenobiotica quando si trova in un organismo biologico che, normalmente, non la produce. L'etimologia del termine appartiene alla lingua greca e si traduce in xenos (estraneo) e bios (vita). Una molecola assume il significato di xenobiotico a prescindere dalla funzione potenziale all'interno della cellula o dell'organismo. Un veleno, infatti, è uno xenobiotico tanto quanto un farmaco medicante poiché vale il principio che la cellula non possiede nessun ciclo metabolico di biosintesi.
Gli xenobiotici possono essere sintetizzati da altri organismi, ad esempio le tossine velenifere sintetizzate dalle ghiandole velenifere dei serpenti, oppure le tossine prodotte da piante o funghi. In altri casi, come già accennato, gli xenobiotici vengono sintetizzati nell'ambito dell'industria chimica. Un terzo caso di genesi xenobiotica riguarda la formazione di molecole estranee a partire da molecole comunemente utilizzate; le diossine, ad esempio, sono xenobiotici che vengono sintetizzati a seguito di somministrazione di calore a materiali organico-sintetitici.
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