Xenobioticele sunt molecule care sunt introduse în organism din mediul înconjurător și ulterior metabolizate de către organism. Majoritatea agenților farmacologici sunt lipofili, iar eliminarea lor din organism este facilitată prin modificări enzimatice pentru a-i face mai hidrofili. Ficatul este un loc important pentru metabolismul xenobioticelor. În plus față de substanțele străine, o serie de substanțe endogene, inclusiv unele eicosanoide și hormoni steroidieni, sunt, de asemenea, modificate pentru a facilita excreția lor. Prin urmare, enzimele și căile descrise în această secțiune au legături puternice cu multe dintre căile descrise în secțiunile anterioare.

Metabolismul xenobiotic are un impact puternic asupra stării oxidative a organismului (a se vedea figura de mai jos). reacțiile mediate de citocromul P450 generează niveluri semnificative de specii reactive de oxigen (ROS) și sunt esențiale pentru toxicitatea multor xenobiotice. Glutation transferazele reduc rezervele de glutation ale celulei, principalul antioxidant intracelular. De asemenea, este ilustrată capacitatea xenobioticelor de a modula (de exemplu, prin intermediul receptorului Ah) expresia enzimelor de metabolizare a medicamentelor, precum și rolul proteinelor de transport în exportul xenobioticelor nemodificate sau conjugate din celulă. Produsele descrise aici se concentrează asupra câtorva dintre actorii cheie în metabolismul xenobioticelor: citocromii P450, glutation transferazele și glioxalazele.

.