肝的生物化学2省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

肝生物化学肝生物化学第十一章第十一章 非非营养物养物质代代谢第十二章第十二章 物物质代代谢整合与整合与调整整第第1页页主要内容主要内容1212章章-第三第三节 肝物肝物质代代谢特点特点1111章章-第一第一节 肝生物肝生物转化作用化作用1111章章-第二第二节 胆汁与胆汁酸代胆汁与胆汁酸代谢1111章章-第四第四节 胆色素代胆色素代谢与黄疸与黄疸第第2页页目要求掌握掌握生物生物转化概念、化概念、类型。胆型。胆红素素肠肝循肝循环 和黄疸形成机制和黄疸形成机制熟悉熟悉肝物肝物质代代谢特点特点了解了解胆汁酸代胆汁酸代谢第第3页页n独特独特组织结构和化学组成特点组织结构和化学组成特点赋予肝复杂多赋予肝复杂多样生物化学功效样生物化学功效 肝是各种物肝是各种物质代代谢之中枢之中枢生物生物转化作用化作用分泌作用（分泌胆汁酸等）分泌作用（分泌胆汁酸等）排泄作用（排泄胆排泄作用（排泄胆红素等）素等）第第4页页肝组织结构和化学组成特点肝组织结构和化学组成特点:肝含有肝含有肝肝动脉脉和和门静脉静脉双重血液供双重血液供给;肝存在肝存在肝静脉肝静脉和和胆道系胆道系统双重双重输出通道出通道;肝含有肝含有丰富肝血丰富肝血窦;肝肝细胞胞含含有有丰丰富富细胞胞器器如如内内质网网、线粒粒体体、溶溶酶体体、过氧氧化化物物酶体体等等和和丰丰富富酶体体系系，有有些甚至是肝所独有。些甚至是肝所独有。第第5页页肝静脉肝静脉肝肝动脉脉胆囊胆囊门静脉静脉胆囊管胆囊管胆胆总管管第第6页页第一第一节 肝在物肝在物质代代谢中作用中作用第第7页页一、肝是一、肝是维持血糖水平持血糖水平相相对稳定主要器官定主要器官二、肝在二、肝在脂脂质代代谢中占据中心地位中占据中心地位三、肝三、肝蛋白蛋白质合成及分解代合成及分解代谢均非常活均非常活跃四、肝参加四、肝参加各种各种维生素和生素和辅酶代代谢五、肝参加五、肝参加各种激素各种激素灭活活肝在物质代谢中作用肝在物质代谢中作用第第8页页u作用：作用：一、肝是维持血糖水平相对稳定主要器一、肝是维持血糖水平相对稳定主要器官官维持血糖水平相持血糖水平相对稳定，保障全身各定，保障全身各组织，尤其是大，尤其是大脑和和红细胞能量供胞能量供给。第第9页页回回顾：肝内主要：肝内主要进行那些糖代行那些糖代谢路径？路径？糖异生糖异生 肝糖原合成与分解肝糖原合成与分解糖酵解路径糖酵解路径 糖有氧氧化糖有氧氧化磷酸戊糖路径磷酸戊糖路径第第10页页饱食状食状态：肝糖原合成肝糖原合成过多糖多糖则转化化为脂肪，以脂肪，以VLDLVLDL形式形式输出出肝糖原分解肝糖原分解以糖异生以糖异生为主主脂肪脂肪动员酮体合成体合成 节约葡萄葡萄糖糖饥饿状状态：空腹状空腹状态：回回顾：不一：不一样营养状养状态下肝内怎下肝内怎样进行糖代行糖代谢？第第11页页二、肝在脂类代谢中占据中心地位二、肝在脂类代谢中占据中心地位在脂在脂类消化吸收（胆汁酸）、合成、分消化吸收（胆汁酸）、合成、分解与运解与运输均含有主要作用。均含有主要作用。u作用：作用：第第12页页脂肪酸合成、脂肪合成脂肪酸合成、脂肪合成-（主要）（主要）脂肪酸氧化；脂肪酸氧化；酮体生成体生成-（唯一）（唯一）胆固醇合成胆固醇合成-（主要）、排泄（主要）、排泄-（唯一）（唯一）脂脂蛋蛋白白与与载脂脂蛋蛋白白合合成成 (VLDL、新新生生HDL、apo C)；脂蛋白降解脂蛋白降解 (LDL)合成血合成血浆磷脂磷脂（主要）（主要）回回顾：肝内：肝内进行脂行脂类代代谢路径主要有哪些？路径主要有哪些？第第13页页三、肝蛋白质合成及分解代谢均三、肝蛋白质合成及分解代谢均非常活跃非常活跃1.1.肝合成多数血肝合成多数血浆蛋白蛋白质2.2.肝内氨基酸代肝内氨基酸代谢十分活十分活跃3.3.肝是机体解肝是机体解“氨毒氨毒”主要器官主要器官4.4.肝是胺肝是胺类物物质主要生物主要生物转化器官化器官 第第14页页脂溶性脂溶性维生素吸收生素吸收（肝合成胆汁酸作用）；（肝合成胆汁酸作用）；维生生素素储存存：肝肝是是Vit A、E、K和B12主主要要储存存场所；所；维生生素素运运输：肝肝合合成成视黄黄醇醇结合合蛋蛋白白、Vit D结合合蛋白；蛋白；维生素生素转化：化：Vit D3 25-(OH)-Vit D3四、肝参加各种维生素和辅酶代谢四、肝参加各种维生素和辅酶代谢第第15页页五、肝参加各种激素灭活五、肝参加各种激素灭活激激素素灭活活 (inactivation):激激素素主主要要在在肝肝中中转化化、降降解解或或失失去去活活性性过程程称称为激素激素灭活。活。男性乳房女性化、蜘蛛痣、肝掌、水男性乳房女性化、蜘蛛痣、肝掌、水钠潴留潴留肝功效受肝功效受损雌激素、雌激素、醛固固酮抗利尿激素升高抗利尿激素升高第第16页页1111章章-第一节第一节 肝生物转化作用肝生物转化作用第第17页页一、肝生物转化作用一、肝生物转化作用（一）生物转化概念（一）生物转化概念机机体体对内内、外外源源性性非非营养养物物质进行行代代谢转变，使使其其水水溶溶性性提提升升，极极性性增增强，易易于于经过胆胆汁汁或或尿尿液液排排出出体体外外过程程称称为生生物物转化化(biotransformation)(biotransformation)。非非营养养物物质:既既不不作作为构构建建组织细胞胞成成份份，又又不不作作为能源物能源物质。第第18页页内源性：内源性：如激素、神如激素、神经递质、胺、胺类、胆、胆红素等素等外源性：外源性：如化装品、食品添加如化装品、食品添加剂、药品、毒物等品、毒物等非营养物质非营养物质分类分类第第19页页肝肝是生物是生物转化化主要器官主要器官；肾、肺、胃、肺、胃肠道和皮肤也有一定生物道和皮肤也有一定生物转化化功效功效 。生物转化场所生物转化场所第第20页页（二）生物转化意义（二）生物转化意义使使非非营养养物物质生生物物学学活活性性降降低低或或丧失失(灭活活)，或使有毒物或使有毒物质毒性减低或消除毒性减低或消除(解毒解毒)。增增加加非非营养养物物质水水溶溶性性和和极极性性，从从而而易易于于从从胆胆汁或尿液中排出。汁或尿液中排出。致癌物致癌物苯并芘苯并芘生物生物转化化生物转化双重性：解毒、致毒生物转化双重性：解毒、致毒第第21页页二、肝生物转化两相反应二、肝生物转化两相反应第一相反第一相反应：氧化、：氧化、还原、水解反原、水解反应 非极性非极性转变为极性，溶解性增加极性，溶解性增加第二相反第二相反应：结合反合反应与极性与极性强（如葡萄（如葡萄醛酸、硫酸）物酸、硫酸）物质结合，合，增大溶解性增大溶解性第第22页页 酶类 辅酶或或结合物合物 细胞内定位胞内定位第一相反应第一相反应 氧化酶类氧化酶类 细胞色素胞色素P450 NADPH,O2 内内质网网 胺氧化胺氧化酶 黄素黄素辅酶 线粒体粒体 脱脱氢酶类 NAD+线粒体或胞液粒体或胞液 还原酶类还原酶类 NADH或或NADPH 内内质网网 水解酶类水解酶类 胞液或内胞液或内质网网 参加肝生物转化酶类参加肝生物转化酶类第第23页页参加肝生物转化酶类参加肝生物转化酶类 酶类 辅酶或或结合物合物 细胞内定位胞内定位第二相反第二相反应 转葡糖葡糖醛酸酸酶 UDPGA 内内质网网 转硫酸硫酸酶 PAPS 胞液胞液 谷胱甘谷胱甘肽转硫硫酶 GSH 胞液或内胞液或内质网网 乙乙酰基基转移移酶 乙乙酰CoA 胞液胞液 酰基基转移移酶 Gly 线粒体粒体 甲基甲基转移移酶 SAM 胞液或内胞液或内质网网 第第24页页1.1.氧化反氧化反应增加水溶性、参加增加水溶性、参加羟化化过程程一、第一相反应一、第一相反应RH+O2+NADPH+H+单加氧酶Cyt-p450ROH+NDAP+H2O如：如：维生素生素D3维生素生素1,25-(OH)2D3（1 1）单加氧加氧酶系：系：细胞色素胞色素P450P450+NADPH-P450NADPH-P450还原原酶黄曲霉素黄曲霉素B12-3环氧黄曲霉素氧黄曲霉素O第第25页页RCH2NH2+O2+H2O胺氧化胺氧化酶 RCHO+NH3+H2O2(2)(2)单胺氧化胺氧化酶(MAO)系系:(3)(3)醇脱醇脱氢酶系系（ADH）与与醛脱脱氢酶系系(ALDH):CH3CH2OH CH3CHO 醇脱醇脱氢酶NAD+NADH+H+醛脱脱氢酶 H2O+NAD+NADH+H+CH3COOH转化物如：化物如：组胺、色胺、腐胺、胺、色胺、腐胺、肾上腺素能上腺素能药品等品等转化物化物如：乙醇如：乙醇第第26页页主要主要酶：硝基：硝基还原原酶和偶氮和偶氮还原原酶。2.2.还原反原反应转化物如：硝基化合物（食品防腐化物如：硝基化合物（食品防腐剂、工、工业试剂）偶氮化合物（食品色素、化装品、偶氮化合物（食品色素、化装品、纺织品）品）第第27页页（1 1）脂）脂类化合物：阿司匹林、杜冷丁、普化合物：阿司匹林、杜冷丁、普鲁卡因卡因3.3.水解反水解反应：酯酶、酰胺胺酶、糖苷、糖苷酶酯解解H2O乙乙酰水水杨酸酸羟基水基水杨酸酸水水杨酸酸（2 2）酰胺胺类化合物：化合物：（3 3）糖苷）糖苷类化合物：化合物：转化物：化物：药品品第第28页页凡含有凡含有羟基、基、羧基或氨基基或氨基药品、毒物或品、毒物或激素等均可激素等均可发生生结合反合反应。葡糖葡糖醛酸、硫酸、乙酸、硫酸、乙酰基、谷胱甘基、谷胱甘肽、甲基、甘氨酸等物甲基、甘氨酸等物质或基或基团。结合对象：结合对象：结合物：结合物：二、第二相反二、第二相反应：结合反合反应第第29页页1.1.葡糖醛酸结合葡糖醛酸结合-最主要、最普遍最主要、最普遍结合反合反应供体：供体：尿苷二磷酸葡糖尿苷二磷酸葡糖醛酸酸(UDPGA)2NAD+2NADH+2H+UDPG脱氢酶脱氢酶底物：底物：醇、酚、胺及醇、酚、胺及羧酸酸类化合物（如化合物（如胆胆红素、素、类固醇激素、固醇激素、吗啡、苯巴比妥啡、苯巴比妥类药品等）品等）第第30页页催化酶催化酶:葡糖葡糖醛酸基酸基转移移酶(UDP-glucuronyl transferase,UGT)如：如：第第31页页2.2.硫酸结合：硫酸结合：供体：供体：PAPSPAPS（3-磷酸腺苷磷酸腺苷5-磷磷酰硫酸）硫酸）底物：醇、酚和芳香胺底物：醇、酚和芳香胺类化合物化合物第第32页页3.3.乙酰基结合：乙酰基结合：供体供体:乙乙酰辅酶A A底物底物:含胺基或含胺基或肼化合物化合物(如苯胺，磺胺如苯胺，磺胺类药品等品等)第第33页页底物：底物：卤代、代、环氧化物（致癌物、氧化物（致癌物、环境境污染物、染物、抗抗肿瘤瘤药品）品）供体：供体：GSH催化催化酶：谷胱甘谷胱甘肽S-转移移酶(GST)-细胞胞应对亲电子性异源物主要防御反子性异源物主要防御反应4.4.谷胱甘肽结合谷胱甘肽结合第第34页页.甲基化甲基化n甲基供体：甲基供体：S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸(SAM)n底物：底物：含氧、氮、硫等含氧、氮、硫等亲核基核基团类化合物化合物-代代谢内源化合物主要反内源化合物主要反应第第35页页底物：底物：含含羧基化合物基化合物6.6.甘氨酸甘氨酸-主要参加含主要参加含羧基异源物基异源物结合合转化化第第36页页第三第三节胆汁与胆汁酸代胆汁与胆汁酸代谢第第37页页胆道系胆道系统肝胆汁肝胆汁胆囊胆汁胆囊胆汁(肝肝细胞分泌胞分泌)(肝胆汁肝胆汁经胆囊胆囊浓缩)一、胆汁一、胆汁胆汁酸胆汁酸盐(含量最高含量最高)磷脂、无机磷脂、无机盐、黏蛋白、黏蛋白胆固醇、胆色素等胆固醇、胆色素等胆汁主要有机成份：胆汁主要有机成份：胆汁既是一个消化液，又是一个排泄液。胆汁既是一个消化液，又是一个排泄液。第第38页页u两种胆汁百分组成和部分性质两种胆汁百分组成和部分性质肝胆汁肝胆汁胆囊胆汁胆囊胆汁比重比重 1.0091.013 1.0261.032 pH 7.18.5 5.57.7 水水 9697 8086 固体成份固体成份 34 1420无机盐无机盐 0.20.9 0.51.1 粘蛋白粘蛋白 0.10.9 14 胆汁酸盐胆汁酸盐 0.52 1.510胆色素胆色素 0.050.17 0.21.5 总脂类总脂类 0.10.5 1.84.7胆固醇胆固醇 0.050.17 0.20.9 磷脂磷脂 0.050.08 0.20.5 第第39页页胆胆汁汁酸酸(bile acids)是是存存在在于于胆胆汁汁中中一一大大类胆胆烷酸酸总称称，以以钠盐或或钾盐形形式式存存在在，即即胆胆汁汁酸酸盐（胆胆盐）(bile salts)。二、胆汁酸二、胆汁酸胆汁酸胆汁酸库(bile acid pool)：机体内胆汁酸机体内胆汁酸贮备总量量称称为（成人：（成人：3-5g）。第第40页页促促进脂脂类消化与吸收消化与吸收维持胆汁中胆固醇溶解状持胆汁中胆固醇溶解状态以抑制以抑制 胆固醇析出胆固醇析出胆汁酸生理功效胆汁酸生理功效第第41页页游离胆汁酸游离胆汁酸结合胆汁酸结合胆汁酸初级初级胆汁胆汁酸酸胆酸胆酸甘氨胆酸甘氨胆酸牛磺胆酸牛磺胆酸鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸甘氨鹅脱氧胆甘氨鹅脱氧胆酸酸牛磺鹅脱氧牛磺鹅脱氧胆酸胆酸次级次级胆汁胆汁酸酸脱氧胆酸脱氧胆酸甘氨脱氧胆酸甘氨脱氧胆酸牛磺脱氧牛磺脱氧 胆酸胆酸石胆酸石胆酸甘氨石胆酸甘氨石胆酸牛磺石胆酸牛磺石胆酸胆汁酸分类胆汁酸分类1.1.游离胆汁酸、游离胆汁酸、结合胆汁酸合胆汁酸2.2.初初级胆汁酸、次胆汁酸、次级胆汁酸胆汁酸第第42页页合成原料：合成原料：胆固醇胆固醇合成部位：合成部位：肝肝细胞微粒体、胞液胞微粒体、胞液关关键酶：胆固醇胆固醇7-羟化化酶(一一)初级胆汁酸合成初级胆汁酸合成-去除胆固醇主要方式去除胆固醇主要方式胆固醇胆固醇(27C)7-羟化胆固醇化胆固醇胆酸、胆酸、鹅脱氧胆酸脱氧胆酸结合型初合型初级胆汁酸胆汁酸7-羟化化酶 过程：程：24C胆胆烷酰CoA第第43页页（二）（二）次级胆汁酸合成次级胆汁酸合成部位：部位：小小肠下段和大下段和大肠过程：程：初初级胆汁酸胆汁酸次次级胆汁酸胆汁酸肠菌菌水解、脱水解、脱7羟基基-肠道道细菌作用菌作用第第44页页HO73HCOOHHOOH7123HCOOH脱氧胆酸脱氧胆酸石胆酸石胆酸HOOH73HCOOH鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸脱脱7羟基基脱脱7羟基基HOOHOH7123HCOOH胆酸胆酸第第45页页胆胆汁汁酸酸随随胆胆汁汁排排入入肠腔腔后后，约95%胆胆汁汁酸酸可可经门静静脉脉重重吸吸收收入入肝肝，在在肝肝内内转变为结合合胆胆汁汁酸酸,并并与与肝肝新新合合成成胆胆汁汁酸酸一一道道再再次次排排入入肠道道，此此循循环过程程称称胆胆汁汁酸酸肠肝肝循循环(enterohepatic circulation of bile acid)。三、胆汁酸肠肝循环三、胆汁酸肠肝循环第第46页页胆汁酸胆汁酸肠肝循肝循环过程程第第47页页在于可使有限在于可使有限胆汁酸胆汁酸库(bile acid pool)存存(约35克克)循循环利用利用，以，以满足机体足机体对胆汁酸生胆汁酸生理需求。理需求。胆汁酸肠肝循环生理意义胆汁酸肠肝循环生理意义第第48页页第四第四节胆色素代胆色素代谢与黄疸与黄疸第第49页页胆胆绿素素(biliverdin)、胆胆红素素(bilirubin)、胆胆素素原原(bilinogen)和胆素和胆素(bilin)等。等。一、胆色素一、胆色素(bile pigment)起源：起源：铁卟啉啉类化合物化合物（血血红蛋白、肌蛋白、肌红蛋白、蛋白、细胞色素胞色素、过氧化物氧化物酶等等）主要分解代）主要分解代谢产物物类型：类型：胆胆红素素处于胆色素代于胆色素代谢中心，是人体胆汁中中心，是人体胆汁中主要色素。主要色素。第第50页页80%：衰老：衰老红细胞破坏血胞破坏血红蛋白分解蛋白分解20%：红细胞胞过早破坏血早破坏血红蛋白分解、肌蛋白分解、肌红蛋蛋 白分解（极少）白分解（极少）一、胆红素一、胆红素（一）起源（一）起源正常人天天可生成正常人天天可生成250350 mg胆胆红素素第第51页页（二）胆红素生成（二）胆红素生成 肝、脾、骨髓等肝、脾、骨髓等单核吞噬核吞噬细胞微粒体与胞液中。胞微粒体与胞液中。过程：过程：血红蛋白血红蛋白血红素珠蛋白血红素珠蛋白氨基酸氨基酸胆红素胆红素部位：部位：运运输形式：形式：胆胆红素素-清蛋白复合体清蛋白复合体第第52页页血红素血红素胆绿素胆绿素珠蛋白珠蛋白胆胆红素素血红蛋白血红蛋白O2血血红素加氧素加氧酶NADPH+H+COFe微粒体微粒体胆胆绿素素还原原酶NADPH+H+胞液胞液单核吞噬系核吞噬系统胆胆红素生成素生成过程程:第第53页页胆胆红素清素清蛋白复合蛋白复合物物血液血液胆胆红素素Y,Z蛋白蛋白胆胆红素素-Y,Z蛋白蛋白葡萄糖葡萄糖醛酸胆酸胆红素素酯胆素原胆素原胆素胆素葡萄糖葡萄糖醛酸胆酸胆红素素胆胆红素素胆素原胆素原（尿）（尿）尿胆素原尿胆素原NADPH+H+血血红蛋白蛋白血血红素素胆胆绿素素胆胆红素素珠蛋白珠蛋白NADPHFe2+COO2单核吞噬核吞噬细胞胞UDPGA肝肝葡萄糖葡萄糖醛酸酸胆素原胆素原肠肝循肝循环 回回肠 结肠滑面内滑面内质网网肾脏三、胆素原肠肝循环三、胆素原肠肝循环排泄排泄第第54页页肠道道中中有有少少许胆胆素素原原可可被被肠粘粘膜膜细胞胞重重吸吸收收，经门静静脉脉入入肝肝，其其中中大大部部分分再再随随胆胆汁汁排排入入肠道道，形形成成 胆胆 素素 原原 肠 肝肝 循循 环(bilinogen enterohepatic circulation)。概念：概念：胆素原肠肝循环胆素原肠肝循环第第55页页五、高胆红素血症及黄疸五、高胆红素血症及黄疸正常血清胆正常血清胆红素素浓度：度：3.417.1mol/L（0.21mg/dl)。4/5为游离胆游离胆红素，其余素，其余为结合胆合胆红素。素。高胆高胆红素血症素血症（hyperbilirubinemia)：体内：体内胆胆红素生成素生成过多多，或，或肝肝细胞胞对胆胆红素素摄取、取、转化及排泄化及排泄能力下降能力下降等原因引等原因引发血血浆胆胆红素含量增多。素含量增多。黄疸：黄疸：过量胆量胆红素素扩散散进入入组织造成造成组织黄染。黄染。第第56页页过多多游游离离胆胆红素素则可可与与脑部部基基底底核核脂脂类结合合，干干扰脑正常功效正常功效胆红素脑病胆红素脑病/核黄疸核黄疸第第57页页名名词解解释（15分，分，5个）个）填空（填空（15分）分）判断（判断（10分）分）选择（25分）分）简答答题（35分，分，4题）第第58页页名词解释名词解释蛋白蛋白质变性作用性作用、增色效、增色效应、糖有氧氧化、糖有氧氧化、胆汁酸胆汁酸肠肝循肝循环、氮平衡、氮平衡、酶活性中心、活性中心、DNADNA变性作用、糖异生、糖原合成性作用、糖异生、糖原合成乳酸循乳酸循环、生物、生物转化化第第59页页 利利用用超超速速离离心心法法，可可将将血血浆脂脂蛋蛋白白分分为哪哪四四类？请写出写出这四四类血血浆脂蛋白生理功效？脂蛋白生理功效？试述人体内血糖主要起源和去路？述人体内血糖主要起源和去路？试述人体内血氨主要起源和去路？述人体内血氨主要起源和去路？简简述三述三羧羧酸循酸循环环(TCA)生理意生理意义？DNA二二级结构及其构及其结构特点？构特点？什么是脂肪什么是脂肪动员？脂肪？脂肪动员限速反限速反应和限速和限速酶？简述糖酵解生理意述糖酵解生理意义？简述磷酸戊糖路径生理意述磷酸戊糖路径生理意义？第第60页页