人卫版生物化学肝的生物化学.pptx

目目 录录肝的生物化学肝的生物化学Biochemistry in Liver第第 十十 六六 章章目目 录录目目 录录第第 一一 节节肝的物质代谢特点肝的物质代谢特点目目 录录一、肝的糖代谢特点一、肝的糖代谢特点作用：作用：维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，尤维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，尤其是大脑和红细胞的能量供应。其是大脑和红细胞的能量供应。糖异生糖异生 肝糖原的合成与分解肝糖原的合成与分解回顾：肝内进行那些糖代谢途径？回顾：肝内进行那些糖代谢途径？目目 录录不同营养状态下肝内如何进行糖代谢？不同营养状态下肝内如何进行糖代谢？n饱食状态饱食状态肝糖原合成肝糖原合成过多糖则转化为脂肪，以过多糖则转化为脂肪，以VLDL形式输出形式输出n空腹状态空腹状态肝糖原分解肝糖原分解n饥饿状态饥饿状态以糖异生为主以糖异生为主目目 录录二、肝的脂类代谢特点二、肝的脂类代谢特点 回顾：肝内进行的脂类代谢主要有哪些？回顾：肝内进行的脂类代谢主要有哪些？脂肪酸的氧化、脂肪酸的合成、酮体的生成、脂肪酸的氧化、脂肪酸的合成、酮体的生成、胆固醇的合成胆固醇的合成作作用用：在在脂脂类类的的消消化化、吸吸收收、合合成成、分分解解与与运运输均具有重要作用。输均具有重要作用。目目 录录三、肝的蛋白质代谢特点三、肝的蛋白质代谢特点n在在血浆蛋白质血浆蛋白质代谢中的作用代谢中的作用合成与分泌血浆蛋白质（合成与分泌血浆蛋白质（球蛋白除外）球蛋白除外）清除血浆蛋白质（清蛋白除外）清除血浆蛋白质（清蛋白除外）n在在氨基酸代谢氨基酸代谢中的作用中的作用氨基酸的转氨基、脱氨基、脱羧基。氨基酸的转氨基、脱氨基、脱羧基。合成尿素。合成尿素。目目 录录第第 二二 节节 肝的生物转化作用肝的生物转化作用目目 录录一、生物转化的概念一、生物转化的概念生物转化的定义生物转化的定义一些非营养物质在体内发生极性增加一些非营养物质在体内发生极性增加或活性改变，从而使其易于排出体外的过或活性改变，从而使其易于排出体外的过程称为生物转化程称为生物转化。生物转化的对象生物转化的对象内源性：如激素、胺类等内源性：如激素、胺类等外源性：如药物、毒物等外源性：如药物、毒物等非营养物质非营养物质目目 录录生物转化的意义生物转化的意义对对体体内内的的非非营营养养物物质质进进行行转转化化，更更为为重重要要的的是是可可使使这这些些物物质质的的溶溶解解度度增增加加，易易于于排排出出体体外。外。生物转化的主要场所生物转化的主要场所肝是主要器官，但在肺、肾、胃肠道和皮肤肝是主要器官，但在肺、肾、胃肠道和皮肤也有一定生物转化功能也有一定生物转化功能 。目目 录录二、生物转化反应的主要类型二、生物转化反应的主要类型n概概 述述第一相反应：第一相反应：氧化、还原、水解反应氧化、还原、水解反应第二相反应：第二相反应：结合反应结合反应*有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。*物物质质即即使使经经过过第第一一相相反反应应后后，极极性性改改变变仍仍不不大大，必必须须与与某某些些极极性性更更强强的的物物质质结结合合,即即第第二相反应，才能最终排出。二相反应，才能最终排出。目目 录录（一）氧化反应（一）氧化反应最多见的生物转化反应最多见的生物转化反应1.加单氧酶系：加单氧酶系：u 存在部位：存在部位：微粒体内微粒体内u催化的基本反应催化的基本反应RH+O2+NADPH+H+ROH+NADP+H2O目目 录录基本特点基本特点能能直直接接激激活活氧氧分分子子，其其中中一一个个氧氧原原子子加加入入底底物物分分子子中中，另另一一氧氧原原子子被被还还原原为为水水，故故又称为又称为混合功能氧化酶。混合功能氧化酶。目目 录录u 产物：产物：羟化物或环氧化物羟化物或环氧化物u 举例：举例：苯胺苯胺对氨基苯酚对氨基苯酚目目 录录2.单胺氧化酶系单胺氧化酶系u 存在部位：存在部位：线粒体内线粒体内u 催化的反应催化的反应催化催化胺类胺类氧化脱氨基生成相应的氧化脱氨基生成相应的醛醛RCH2NH2+O2+H2O2RCHO+NH3+H2O目目 录录3.醇脱氢酶及醛脱氢酶系醇脱氢酶及醛脱氢酶系u 存在部位：存在部位：胞液中胞液中u 催化的反应催化的反应醇脱氢酶醇脱氢酶催化催化醇类醇类氧化成氧化成醛醛。醛脱氢酶醛脱氢酶催化催化醛类醛类氧化成氧化成酸酸。CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH醇脱氢酶醇脱氢酶醛脱氢酶醛脱氢酶目目 录录CH3CH2OHCH3CHO醇脱氢酶醇脱氢酶CH3COOH醛脱氢酶醛脱氢酶TACATP目目 录录（二）还原反应（二）还原反应硝基还原酶类硝基还原酶类 偶氮还原酶类偶氮还原酶类 还原产物：相应还原产物：相应胺类胺类（三）水解反应（三）水解反应多种水解酶类多种水解酶类目目 录录u结合对象：凡含有羟基、羧基或氨基的药物、结合对象：凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物或激素均可发生结合反应毒物或激素均可发生结合反应 u结合剂：结合剂：葡萄糖醛酸、硫酸葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、谷胱甘肽、甘氨酸、乙酰基、甲基等物质或基团甘氨酸、乙酰基、甲基等物质或基团 （四）结合反应（四）结合反应目目 录录1.葡萄糖醛酸结合反应葡萄糖醛酸结合反应最多见的结合反应最多见的结合反应*葡萄糖醛酸基的直接供体葡萄糖醛酸基的直接供体尿苷二磷酸葡萄糖醛酸尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)2NAD+2NADH+2H+UDPG脱氢酶脱氢酶目目 录录目目 录录*催化酶催化酶葡萄糖醛酸基转移酶葡萄糖醛酸基转移酶举例：举例：+UDPGA苯酚苯酚+UDP苯苯葡糖醛酸苷葡糖醛酸苷目目 录录雌酮雌酮2.硫酸结合反应硫酸结合反应*硫酸供体硫酸供体3磷酸腺苷磷酸腺苷5磷酸硫酸磷酸硫酸(PAPS)*催化酶催化酶硫酸转移酶硫酸转移酶 举例举例PAPS+PAP雌酮硫酸雌酮硫酸目目 录录3.乙酰基反应乙酰基反应异烟肼异烟肼 乙酰辅酶乙酰辅酶A 乙酰异烟肼乙酰异烟肼 辅酶辅酶A目目 录录4.甲基化反应甲基化反应甲基的供体：甲基的供体：S-腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸(SAM)RHRCH3SAM目目 录录影响因素：影响因素：年龄、疾病、诱导物、年龄、疾病、诱导物、抑制物等抑制物等三、影响生物转化作用的因素三、影响生物转化作用的因素目目 录录第第 三三 节节 胆汁酸的代谢胆汁酸的代谢目目 录录胆汁酸的概念胆汁酸的概念胆胆汁汁酸酸是是存存在在于于胆胆汁汁中中一一大大类类胆胆烷烷酸酸的的总总称称，以以钠钠盐盐或或钾钾盐盐的的形形式式存存在在，即即胆胆汁汁酸酸盐。盐。（一）胆汁酸的分类（一）胆汁酸的分类 按按结构结构分分 游离胆汁酸游离胆汁酸结合胆汁酸结合胆汁酸目目 录录游离胆汁酸游离胆汁酸例：胆酸例：胆酸COOH例：鹅脱氧胆酸例：鹅脱氧胆酸目目 录录结合胆汁酸结合胆汁酸CONHCH2CH2SO3H例：例：牛磺牛磺胆酸胆酸例：例：甘氨甘氨胆酸胆酸CONHCH2COOH目目 录录 按按来源来源分分初级胆汁酸初级胆汁酸次级胆汁酸次级胆汁酸初级胆汁酸初级胆汁酸是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸，是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸，包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。次级胆汁酸次级胆汁酸在肠道细菌作用下初级胆汁酸在肠道细菌作用下初级胆汁酸 7-7-羟基脱氧羟基脱氧后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。目目 录录7-羟基脱氧羟基脱氧胆酸胆酸脱氧胆酸脱氧胆酸初级胆汁酸初级胆汁酸次级胆汁酸次级胆汁酸目目 录录目目 录录7-羟基羟基脱氧脱氧鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸石胆酸石胆酸次级胆汁酸次级胆汁酸初级胆汁酸初级胆汁酸目目 录录目目 录录胆汁酸的代谢胆汁酸的代谢1.初级胆汁酸的生成初级胆汁酸的生成部位：部位：肝细胞的胞液和微粒体中肝细胞的胞液和微粒体中原料：原料：胆固醇胆固醇胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路 限速酶：胆固醇限速酶：胆固醇7-羟化酶羟化酶 目目 录录胆固醇胆固醇(27C)7-羟化胆固羟化胆固醇醇初级结合型胆汁酸初级结合型胆汁酸7-羟化酶羟化酶 过程过程牛磺酸牛磺酸甘氨酸甘氨酸初级游离型胆汁酸初级游离型胆汁酸（胆酸、鹅脱氧胆酸）（胆酸、鹅脱氧胆酸）目目 录录2.次级胆汁酸的生成与肠肝循环次级胆汁酸的生成与肠肝循环部位：小肠下段和大肠部位：小肠下段和大肠过程过程初级胆汁酸初级胆汁酸次级胆汁酸次级胆汁酸肠菌肠菌水解脱羟水解脱羟目目 录录初级游离型胆汁酸：初级游离型胆汁酸：胆酸、鹅脱氧胆酸胆酸、鹅脱氧胆酸初级结合型胆汁酸：初级结合型胆汁酸：胆酸、鹅脱氧胆酸与胆酸、鹅脱氧胆酸与甘氨酸和牛磺酸的结合产物甘氨酸和牛磺酸的结合产物次级游离型胆汁酸：次级游离型胆汁酸：脱氧胆酸、石胆酸脱氧胆酸、石胆酸次级结合型胆汁酸：次级结合型胆汁酸：脱氧胆酸及石胆酸与脱氧胆酸及石胆酸与甘氨酸和牛磺酸的结合产物甘氨酸和牛磺酸的结合产物 目目 录录胆汁酸肠肝循环胆汁酸肠肝循环胆汁酸肠肝循环概念胆汁酸肠肝循环概念胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收经门静脉又回到肝，在肝内将游离型胆汁酸经门静脉又回到肝，在肝内将游离型胆汁酸转变为结合型胆汁酸，经胆道再次排入肠腔转变为结合型胆汁酸，经胆道再次排入肠腔的过程。的过程。目目 录录胆固醇胆固醇结合胆汁酸结合胆汁酸（合成（合成0.40.6g/d代谢池代谢池35g/d）胆汁酸肠肝胆汁酸肠肝循环的过程循环的过程目目 录录目目 录录 胆汁酸肠肝循环的生理意义胆汁酸肠肝循环的生理意义将有限的胆汁酸反复利用以满足将有限的胆汁酸反复利用以满足人体对胆汁酸的生理需要。人体对胆汁酸的生理需要。目目 录录胆汁酸的功能胆汁酸的功能1.促进脂类的消化与吸收促进脂类的消化与吸收 胆汁酸构型上具有亲水和疏水的两个胆汁酸构型上具有亲水和疏水的两个侧面，使胆汁酸具有较强的界面活性，侧面，使胆汁酸具有较强的界面活性，能够降低油能够降低油/水两相之间的表面张力水两相之间的表面张力 良好的乳化剂良好的乳化剂2.抑制胆汁中胆固醇的析出，防止抑制胆汁中胆固醇的析出，防止胆石形成胆石形成目目 录录1.生物转化概念，类型生物转化概念，类型2.生物转化结合反应中都可以与哪些生物转化结合反应中都可以与哪些物质结合物质结合3.胆汁酸的生理功能，分类胆汁酸的生理功能，分类4.肠肝循环肠肝循环目目 录录第第 四四 节节 胆色素的代谢与黄疸胆色素的代谢与黄疸Metabolism of Bile Pigment and Jaundice目目 录录胆色素胆色素(bile pigment)是体内铁卟啉化是体内铁卟啉化合物的主要分解代谢产物，包括胆红素、合物的主要分解代谢产物，包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素等。胆绿素、胆素原和胆素等。胆色素的概念胆色素的概念目目 录录胆红素胆红素(bilirubin)来源来源体内的铁卟啉化合物体内的铁卟啉化合物血红蛋白血红蛋白、肌、肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。酶。约约8080来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。一、胆红素的生成与转运一、胆红素的生成与转运目目 录录生成过生成过程程 部位部位肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细胞微肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细胞微粒体与胞液中粒体与胞液中 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 胆红素的性质胆红素的性质亲脂疏水，对大脑具有毒性作用亲脂疏水，对大脑具有毒性作用 目目 录录胆胆红红素素的的生生成成过过程程目目 录录目目 录录胆红素空间结构示意图胆红素空间结构示意图目目 录录目目 录录胆红素的转运胆红素的转运 意义意义增加胆红素在血浆中的溶解度，限制胆增加胆红素在血浆中的溶解度，限制胆红素自由通过生物膜产生毒性作用。红素自由通过生物膜产生毒性作用。竞争结合剂竞争结合剂如磺胺药，水杨酸，胆汁酸等如磺胺药，水杨酸，胆汁酸等 运输形式运输形式胆红素清蛋白复合体胆红素清蛋白复合体目目 录录二、胆红素在肝中的转变二、胆红素在肝中的转变摄取摄取胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞膜表面进入肝细胞膜表面进入肝细胞转运转运内质网内质网在胞浆与配体蛋白结合在胞浆与配体蛋白结合目目 录录转化转化n部位：部位：滑面内网质滑面内网质n反应：反应：结合反应（主要为结合物为结合反应（主要为结合物为UDP葡萄糖醛酸，葡萄糖醛酸，UDPGA）n酶：酶：葡萄糖醛酸基转移酶葡萄糖醛酸基转移酶n产物：产物：主要为双葡萄糖醛酸胆红素，另有少量单葡主要为双葡萄糖醛酸胆红素，另有少量单葡萄糖醛酸胆红素、硫酸胆红素，统称为萄糖醛酸胆红素、硫酸胆红素，统称为结合胆红素结合胆红素目目 录录胆红素葡糖醛酸一酯胆红素葡糖醛酸一酯 +UDP-葡糖醛酸葡糖醛酸UDP-葡糖醛葡糖醛酸基转移酶酸基转移酶胆红素葡糖醛酸二酯胆红素葡糖醛酸二酯 +UDP 胆红素胆红素 +UDP-葡糖醛酸葡糖醛酸胆红素葡糖醛酸一酯胆红素葡糖醛酸一酯 +UDPUDP-葡糖醛葡糖醛酸基转移酶酸基转移酶 葡糖醛酸胆红素的生成葡糖醛酸胆红素的生成目目 录录 胆红素葡糖醛酸二酯的结构胆红素葡糖醛酸二酯的结构目目 录录目目 录录排泄排泄结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄入胆汁结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄入胆汁中，再随胆汁排入肠道。中，再随胆汁排入肠道。目目 录录三、胆红素在肠道中的变化和胆色三、胆红素在肠道中的变化和胆色素的肠肝循环素的肠肝循环 结合胆红素结合胆红素胆素原胆素原肠菌肠菌葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸还还原原胆素胆素氧化氧化过程过程胆素原：中胆素原，粪胆素原，胆素原：中胆素原，粪胆素原，d-d-尿胆素原尿胆素原胆胆 素：素：i-i-尿胆素，粪胆素，尿胆素，粪胆素，d-d-尿胆素尿胆素游离胆红素游离胆红素目目 录录胆胆素素原原与与胆胆素素的的生生成成反反应应目目 录录目目 录录胆素原的肠肝循环胆素原的肠肝循环n胆素原肠肝循环的胆素原肠肝循环的概念概念肠肠道道中中有有少少量量的的胆胆素素原原可可被被肠肠粘粘膜膜细细胞胞重重吸吸收收，经经门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 肠肠 道道，形形 成成 胆胆 素素 原原 的的 肠肠 肝肝 循循 环环(bilinogen enterohepatic circulation)。目目 录录胆胆素素原原肠肠肝肝循循环环的的过过程程目目 录录目目 录录四、血清胆红素与黄疸四、血清胆红素与黄疸结合胆红素：结合胆红素：与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结合胆红素，又称直接胆红素。合胆红素，又称直接胆红素。游离胆红素：游离胆红素：未与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为未与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为游离胆红素，又称间接胆红素。游离胆红素，又称间接胆红素。两种胆红素两种胆红素正常血清胆红素浓度正常血清胆红素浓度116 mol/l (0.1 1mg/dl)4/5为游离为游离胆红素，其余为结合胆红素胆红素，其余为结合胆红素目目 录录 项项 目目 游离胆红素游离胆红素 结合胆红素结合胆红素 别别 名名间接胆红素，间接胆红素，血胆红素血胆红素直接胆红素，直接胆红素，肝胆红素肝胆红素与葡萄糖醛酸结合与葡萄糖醛酸结合未结合未结合 结合结合与重氮试剂反应与重氮试剂反应慢或间接反应慢或间接反应迅速直接反应迅速直接反应水中溶解度水中溶解度小小大大经肾随尿排出经肾随尿排出不能不能能能通透细胞膜对脑的通透细胞膜对脑的毒性作用毒性作用大大无无 两种胆红素的区别两种胆红素的区别目目 录录黄疸黄疸(jaundice)n概念概念高胆红素血症高胆红素血症黄疸黄疸隐形黄疸隐形黄疸n种类种类(按血清胆红素的来源按血清胆红素的来源)溶血性黄疸溶血性黄疸(hemolytic jaundice)肝细胞性黄疸肝细胞性黄疸(hepatocellular jaundice)阻塞性黄疸阻塞性黄疸(obstructive jaundice)目目 录录由于肝细胞破坏，其摄取转化和排泄胆红素由于肝细胞破坏，其摄取转化和排泄胆红素能力降低所致。能力降低所致。（二）肝细胞性黄疸（二）肝细胞性黄疸是是由由于于红红细细胞胞在在单单核核-吞吞噬噬细细胞胞系系统统破破坏坏过过多多，超超过过肝肝细细胞胞的的摄摄取取转转化化和和排排泄泄能能力力，造造成血清游离胆红素浓度过高所致。成血清游离胆红素浓度过高所致。（一）溶血性黄疸（一）溶血性黄疸 目目 录录各种原因引起的胆汁排泄通道受阻，使胆各种原因引起的胆汁排泄通道受阻，使胆小管和毛细血管内压力增大破裂，致使结合胆小管和毛细血管内压力增大破裂，致使结合胆红素逆流入血红素逆流入血,造成血清胆红素升高所致。造成血清胆红素升高所致。（三）阻塞性黄疸（三）阻塞性黄疸目目 录录各种黄疸时血、尿、粪中某些指标的改变各种黄疸时血、尿、粪中某些指标的改变