تمام ترکیبات آلی به جز هیدروکربن‌ها، ویتامین‌ها، چربی‌ها و استروئیدها و نیز مواد معدنی ضروری به عنوان مواد خارجی در بدن موجودات زنده محسوب می‌شوند. ترکیباتی نظیر داروها توسط انسان، آفت‌کش‌ها در کشاورزی و مواد افزودنی در غذاها به مقدار زیاد مصرف می‌شوند. لذا شناخت مکانیزم‌های متفاوتی که این مواد را از بدن موجود زنده حذف می‌کنند و نیز تغییرات صورت گرفته در این مواد اهمیت زیادی دارد. متابولیسم مجموعه فعل و انفعالات بیوشیمیایی است که بر روی ترکیبات مختلف در بدن موجودات زنده صورت می‌گیرد.
سموم آفت‌کش گروهی از این ترکیبات هستند که در بدن موجودات زنده تحت فرآیندهای مختلف دچار تغییر و تبدیل می‌شوند. سابقا متابولیسم همه‌ی ترکیبات آلی خارج در بدن موجودات زنده سم زدایی (Detoxification) نامیده می‌شد. بر اساس این تفکر، واکنش‌های بیوشیمیایی باید منجر به کاهش سمیت ترکیبات خارجی شوند؛ اما امروزه مشخص شده است که برخی از این فرآیندها موجب تبدیل مواد خارجی به ترکیبات با سمیت بیشتر می‌شوند. به این فرآیندها فعال‌سازی (Activation) گفته می‌شود. به‌طور کلی زمانی که یک ماده سمی وارد بدن موجود زنده می‌شود، چهار نوع واکنش محافظتی باعث کاهش اثرات سمی آن می‌شود:
- دفع ماده سمی از بدن به شکل غیر فعال شده؛
- تغییر شکل مواد خارجی در بافت‌های مختلف بدن؛
- تجزیه سم به مواد ساده‌تر و دفع آن؛
- کاربرد ماده سمی در فرآیندهای متابولیکی بدن.
اکثر سموم آفت کش ترکیباتی چربی‌دوست هستند و به همین دلیل دفع سریع آنها از بدن به ندرت صورت می‌گیرد. بعضی مواد نظیر ترکیبات آلی کلردار ذاتا مواد پایداری هستند و تنها برخی از ترکیبات قطبی یا آبدوست مستقیما توسط کلیه‌ها در پستانداران و لوله‌های مالپیگی در حشرات دفع می‌شوند. دفع مواد سمی به شکل غیر فعال‌شده در گیاهان نیز دیده می‌شود. به‌طور مثال زمانی که علف‌کش (2.4.D) روی برگ‌های گیاه تاتوره پاشیده شود، در طی اولین روزهای مصرف بیش از ۶۰ درصد سم وارد شده به گیاه، توسط ریشه‌ها دفع می‌شود.
ممکن است ماده سمی در بدن حشره یا پستاندار توسط مواد دفعی موجود در لوله گوارش غیرفعال شود. این حالت به ویژه در مواردی که ماده‌ی سمی خاصیت تحریک‌کنندگی نیز داشته باشد بیشتر بروز می‌کند. مواد مخاطی ترشح شده توسط لوله گوارش ذرات سم را در برگرفته و به‌دفع آنها کمک می‌کند. یکی از فرآیندهای دفعی مهم در بدن پستانداران، دفع مواد سمی در شیر است. ترکیبات آلی پایدار نظیر سموم کلره به میزان زیادی از این طریق دفع می‌شوند.
عمده‌ترین عکس‌العمل در بدن هر موجود زنده نسبت به ورود یک ماده خارجی، تجزیه آن است و در نتیجه موادی با سمیت کمتر یا بیشتر به‌وجود می‌آیند. عموما در نتیجه‌ی متابولیسم، مواد ساده‌تر و قطبی‌تر به‌وجود می‌آیند که به راحتی از بدن موجود زنده دفع شده و یا در فرآیندهای عمومی بدن به‌کار می‌روند. انواع تغییراتی که در مواد خارجی داده می‌شود بسته به ساختار شیمیایی آنها متفاوت است؛ اما عوامل دیگری نظیر گونه‌ی حیوان یا گیاه و روش ورود ماده سمی (پوستی، دهانی، و یا تنفسی) نیز بر آن تاثیر می‌گذارند.
اکثر سموم حشره‌کش آلی شامل: ۱) حلقه‌های آروماتیک کلردار، ۲) حلقه‌های غیر آروماتیک کلردار، ۳) استرهای اسید فسفریک، ۴) استرهای اسید کاربامیک و اکسیم‌ها، ۵) ترکیبات طبیعی هتروسیکلیک و حلقوی، ۶) آلکیل هالیدهای دارای زنجیره کوتاه (سموم تدخینی) و غیره هستند که تحت اثر فرآیندهای بسیار متنوع در بدن تجزیه می‌شوند. چهار نوع واکنش اصلی روی مواد خارجی وارد شده به بدن صورت می‌گیرد که این واکنش‌ها خود به دو شکل عمده انجام می‌شوند.
۱) واکنش‌های غیر سنتزی که شامل اکسیداسیون، احیاء و هیدرولیز می‌باشد.
۲) واکنش‌های سنتزی
به طور کلی سم‌زدایی در بدن موجودات زنده شامل دو مرحله است که در مرحله ی اول واکنش‌های اکسیداسیون، هیدرولیز و سایر واکنش‌های آنزیمی رخ می‌دهند و در نتیجه‌ی آنها ترکیبات قطبی ایجاد می‌شوند (فرآیندهای غیرسنتزی) و در مرحله‌ی دوم مواد خارجی با برخ از ترکیبات موجود در بدن مزدوج (Conjugate) می‌شود (واکنش‌های سنتزی). ...
