血红素与胆色素代谢课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目录,目录,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Chapter 11 Metabolism of heme and bile pigment,第十一章,血红素与胆色素代谢,1,血红素,血红蛋白,肌红蛋白,细胞色素,过氧化氢酶,过氧化物酶,均以血红素作为辅基,是一种铁卟啉化合物，由卟啉环与铁螯合而成。,1,概述,2,血红素的结构,3,胆色素,胆色素是血红素降解的产物。,胆红素,(bilirubin),胆绿素,(biliverdin),胆素原,(bilinogen),胆素,(bilin),无色,橙红色,4,2,血红素的生物合成,合成部位：,骨髓和肝脏,（线粒体到胞液再到线粒体）,限速酶：,ALA,合成酶,过程：,合成原料,：,琥珀酰,CoA,、甘氨酸、,Fe,2+,等,先合成直接前体原卟啉,IX Fe,2+,血红素,一、血红素合成概况,5,限速酶,(1)-,氨基,-,酮戊酸,(ALA),的生成,(,线粒体内,),-,氨基,-,酮戊酸,(ALA),二、血红素合成过程,6,(2),胆色素原,(PBG),的生成,(,胞液,):,胆色素原（卟胆原）,含锌的金属酶，对铅敏感,7,(3),尿卟啉原,与,粪卟啉原,的生成,(,胞液,):,尿卟啉原,III,脱羧酶,8,(4),血红素的生成,(,线粒体,):,9,1,、合成的部位,组织定位：骨髓和肝脏,细胞定位：线粒体,胞液,线粒体,2,、原料,:,琥珀酰辅酶,A,甘氨酸,Fe,2+,等小分子,中间产物的转变主要是吡咯环侧链的脱羧和脱氢反应,3,、过程,:,三、血红素合成的特点,10,线粒体,11,促进红细胞的繁殖和分化,加速红细胞的成熟及血红素和,Hb,的生成,对所有类型的贫血都有治疗作用,四、血红素合成的调节,1,、,ALA,合酶,:,限速酶,2,、,ALA,脱水酶与亚铁螯合酶,:,受血红素的别构抑制调节,血红素阻抑,ALA,合酶的合成,对重金属的抑制非常敏感,铅中毒,贫血,3,、促红细胞生成素,EPO):,反馈抑制,12,3,胆色素代谢,胆色素是血红素的降解的产物。,胆红素（,bilirubin,）,胆绿素（,biliverdin,）,胆素原（,bilinogen,）,胆,素,（,bilin,）,胆色素,（,bile pigment,）,种类,脂溶性，橙黄色,毒性作用、抗氧化,13,衰老,RBC Hb,肌红蛋白,过氧化酶,细胞色素,铁卜啉化合物,胆绿素,胆红素,（红）,（蓝）,（橙黄）,胆色素原族,胆素族,（无色）,（棕色）,肠道,o,14,胆红素是胆汁中的主要色素，呈橙黄色。,胆红素具有：,毒性作用,抗氧化（抑制亚油酸和磷脂的氧化）,胆色素代谢以胆红素代谢为中心。,肝脏在胆色素代谢中起着重要作用,胆红素,15,一、胆红素的来源,大部分胆红素是由衰老红细胞破坏、降解而来，占胆红素总量的,75,；,小部分胆红素来自组织（特别是肝细胞）中非血红蛋白的血红素蛋白质（如细胞色素,P450,、细胞色素,b5,、过氧化氢酶等）的血红素辅基的分解；,极小部分胆红素是由造血过程中，骨髓内作为造血原料的血红蛋白或血红素，在未成为成熟细胞成分之前有少量分解，即无效造血所产生的胆红素。,来源：,体内衰老红细胞的血红蛋白分解释放出的血红素,胆红素的主要来源：,16,血液中与清蛋白结合而运输,红细胞,血红素,珠蛋白,氨基酸,胆红素,肝细胞内与,Y,、,Z,蛋白结合运送至滑面内质网,与葡萄糖醛酸结合,随胆汁排入肠道,胆素原的肠肝循环,胆素原,胆素,尿胆原,尿胆素,二、胆红素的生成与代谢,17,（一）胆红素的生成,胆红素,生成部位：,脾、骨髓、肝的网状内皮细胞,18,胆红素的空间结构及性质,理化性质：亲脂、疏水,结构特点：卷曲稳定,19,（二）未结合胆红素在血液中的运输,在生理,pH,条件下胆红素是难溶于水的,亲脂性的胆红素能自由透过细胞膜进入血液,未结合胆红素,:,脾脏、骨髓等单核吞噬细胞系统生成的胆红素，由于未通过肝脏处理，被称为,未结合胆红素特点,:,20,主要与清蛋白结合成复合物进行运输,1,、胆红素的运输载体,增加了胆红素在血浆中的溶解度，便于运输,限制胆红素自由透过各种生物膜避免对,组织细胞产生毒性作用,生理意义：,过多的游离胆红素可与脑部基底核的脂类结合，并干扰脑的正常功能，称胆红素脑病或核黄疸。,21,（三）胆红素在肝脏中的代谢,1,、肝细胞对胆红素的摄取和转运,胆红素,-,清蛋白被肝脏细胞表面受体摄取,肝细胞内两种载体蛋白,Y,蛋白和,Z,蛋白结合,“胆红素,Y,蛋白”,(,胆红素,Z,蛋白,),形式送至内质网,(,耗能、可逆）。,22,甲状腺素、四溴酚磺酸钠,(BSP),和靛青绿,(ICG),等可竞争结合,Y,蛋白，影响胆红素的转运。,苯巴比妥可诱导,Y,蛋白的合成。,由于新生儿在出生,7,周后,Y,蛋白才达到正常成人水平，故易产生生理性的新生儿非溶血性黄疸，临床上可用苯巴比妥治疗。,23,2,、肝细胞对胆红素的转化作用,未结合胆红素被运送至内质网中，胆红素在葡糖醛酸基转移酶的催化下，接受来自,UDP-,葡糖醛酸,的葡糖醛酸基，生成胆红素葡糖醛酸酯。称此时的胆红素为结合胆红素。,每分子胆红素可结合,2,分子葡萄糖醛酸,结合胆红素,水溶性增加，随胆汁排入小肠,不能透过细胞膜，避免对细胞的毒性,结合胆红素特点,24,25,范登堡试验（,Van den Bergh,）：,用重氮试剂（重氮苯磺酸）与胆红素吡咯环上亚氨基反应，形成偶氮化合物，其在中性介质中呈紫红色。,结合胆红素与重氮试剂直接反应，称为,直接胆红素,。,未结合胆红素必须先加入乙醇、甲醇或尿素等加速剂才能与重氮试剂反应，生成紫红色化合物，称为,间接胆红素,。,临床上用来鉴定结合胆红素未结合胆红素。,结果：,方法：,26,27,（四）肝脏对胆红素的排泄作用,胆红素在内质网经结合转化后，在胞浆内经过高尔基复合体、溶酶体等作用，运输并排入毛细胆管随胆汁排出,28,（五）胆红素在肠道中的转变,中胆素原,(meso-bilirutinogen),粪胆素原,(stercobilinogen),尿胆素原,(urobilinogen),结合胆红素，自回肠下段至结肠，在肠道细菌作用下，由,-,葡萄糖醛酸酶催化水解脱去葡萄糖醛酸，生成未结合胆红素，再逐步还原成为无色的,胆素原族化合物,1,、,29粪胆素原在肠道下段或随粪便排出后经空气氧化，可氧化为棕黄色的粪胆素，它是正常粪便中的主要色素。,当胆道完全梗阻时，因结合胆红素不能排入肠道，不能形成粪胆素原及粪胆素，粪便则呈灰白色。临床上称之为白陶土样便。,婴幼儿的粪便为胆红素的橙黄色,30,2,、胆色素的肠肝循环,生理情况下，肠道中约有,10-20%,的胆素原可被重吸收入血，经门静脉进入肝脏，大部分,(,约,90%),以原形经胆汁分泌排入肠腔。此过程称为,胆色素的肠肝循环,。,31,32,少量,(10%),胆素原可进入体循环，可通过肾小球滤出，由尿排出，即为尿胆素原。,尿胆素原、尿胆素及尿胆红素临床上称为尿三胆。,33,4,血红素与胆色素代谢的医学问题,血红素代谢障碍引起卟啉症,胆色素代谢异常引起黄疸,34,一、卟啉,病,（,porphyria,）,35,二、黄疸（,jaundice,）,凡能引起胆红素的生成过多，或使肝细胞对胆红素处理能力下降的因素，均可使血中胆红素浓度增高，称高胆红素血症,(hyperbilirubinemia),。,正常血清胆红素浓度,1,16,mol/l (0.1,1mg/dl),4/5,为游离胆红素，其余为结合胆红素,胆红素是金黄色色素，当血清中胆红素浓度高时，则可扩散入组织，可见巩膜、皮肤或粘膜黄染称为,黄疸,(jaundice),。,36,黄疸的分类：,溶血性黄疸或肝前性黄疸,红细胞大量破坏,未结合胆红素浓度异常增高,肝细胞性或肝源性黄疸,因肝细胞功能障碍，对胆红素的摄取结合及排泄能力下降，未结合和结合胆红素均增加,梗阻性黄疸或肝后性黄疸,胆道阻塞,胆红素排泄的通道受阻，使胆小管或毛细胆管压力增高而破裂，胆汁中胆红素返流入血而引起,37,指标,正常,阻塞性黄疸,溶血性黄疸,肝细胞性黄疸,血胆红素,总量,1mg/dl,1mg/dl,1mg/dl,1mg/dl,直接,0-0.8mg/dl,间接,1mg/dl,尿色,正常,深,较深,深,尿三胆,尿胆红素,尿胆素原,少量,不一定,尿胆素,粪便颜色,正常,完全阻塞时陶土色,深,变浅或正常,38,掌握,血红素生物合成的,原料、部位,、合成的主要过程及合成过程的调节（,关键酶,）；胆红素在肝脏内的,转化,（部位、非结合胆红素,结合胆红素）,熟悉,胆色素的概念、胆红素生成过程（,限速酶,）、血液中的运输（载体、生理意义）、胆色素的排泄（,肠肝循环,）,熟悉,胆色素及血红素代谢引起的卟啉症和,黄疸,血红素与胆色素代谢,39,40,