肝的生物化学市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx

第第 十十 七七 章章 肝生物化学肝生物化学Biochemistry in Liver第1页第1页第第 一一 节节肝在物质代谢中作用肝在物质代谢中作用Function of Liver in Material Metabolism 第5页第5页一、肝在糖代谢中作用一、肝在糖代谢中作用作用：作用：维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，尤其是大脑和红细胞能量供应。尤其是大脑和红细胞能量供应。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 回顾：肝内进行那些糖代谢路径？回顾：肝内进行那些糖代谢路径？第6页第6页不同营养状态下肝内怎样进行糖代谢？v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v空腹状态空腹状态肝糖原分解肝糖原分解v饥饿状态饥饿状态以糖异生为主以糖异生为主脂肪动员脂肪动员酮体合成酮体合成节约葡萄糖节约葡萄糖第7页第7页二、肝在脂类代谢中作用二、肝在脂类代谢中作用 回顾：肝内进行脂类代谢主要有哪些？回顾：肝内进行脂类代谢主要有哪些？脂肪酸氧化、脂肪酸合成及酯化、酮体生成、脂肪酸氧化、脂肪酸合成及酯化、酮体生成、胆固醇合成与转变、脂蛋白与载脂蛋白合成胆固醇合成与转变、脂蛋白与载脂蛋白合成(VLDL、HDL、apo C)、脂蛋白降解、脂蛋白降解(LDL)作作用用：在在脂脂类类消消化化、吸吸取取、合合成成、分分解解与与运运送送均含有主要作用。均含有主要作用。第8页第8页肝在脂类代谢各过程中作用肝在脂类代谢各过程中作用v消化吸取消化吸取分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸取所必需分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸取所必需v合成合成脂肪酸、甘油三酯、酮体、脂肪酸、甘油三酯、酮体、胆固醇胆固醇、磷脂、磷脂 v分解分解脂肪酸脂肪酸氧化、氧化、胆固醇降解与排泄、胆固醇降解与排泄、LDL 降解降解v运送运送合成与分泌合成与分泌 VLDL;HDL;apo C;LCAT第9页第9页三、肝在蛋白质代谢中代谢三、肝在蛋白质代谢中代谢v在在血浆蛋白质血浆蛋白质代谢中作用代谢中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）v在在氨基酸代谢氨基酸代谢中作用中作用氨基酸脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基等氨基酸脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基等（支链氨基酸除外）。（支链氨基酸除外）。清除血氨及胺类，合成尿素。清除血氨及胺类，合成尿素。第10页第10页四、肝在维生素代谢中作用四、肝在维生素代谢中作用v脂溶性维生素吸取脂溶性维生素吸取v维生素储存维生素储存是是Vit A、E、K和和B12主要储存场合主要储存场合v维生素运送维生素运送视黄醇结合蛋白合成，视黄醇结合蛋白合成，Vit D结合蛋白合成结合蛋白合成v维生素转化维生素转化Vit D3 25-(OH)-Vit D3水溶性维生素水溶性维生素辅酶构成成份辅酶构成成份第11页第11页五、肝在激素代谢中作用五、肝在激素代谢中作用v激素灭活激素灭活(inactivation of hormone)激素主要在肝中激素主要在肝中转化，降解或失去活转化，降解或失去活性性过程称为激素灭活。过程称为激素灭活。*主要方式：生物转化主要方式：生物转化第12页第12页第第 二二 节节 肝生物转化作用肝生物转化作用Biotransformation Function of Liver第13页第13页一、生物转化概念一、生物转化概念生物转化定义生物转化定义一些非营养物质在体内代谢转变过程称一些非营养物质在体内代谢转变过程称为生物转化为生物转化(biotransformation)。生物转化对象生物转化对象内源性：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第14页第14页生物转化意义生物转化意义对对体体内内非非营营养养物物质质进进行行转转化化，使使其其灭灭活活 (inactivate)，或或解解毒毒(detoxicate)；更更为为主主要要是是可可使这些物质溶解度增长，易于排出体外。使这些物质溶解度增长，易于排出体外。生物转化主要场合生物转化主要场合肝是主要器官，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效也有一定生物转化功效 。肝生物转化作用肝生物转化作用解毒作用解毒作用第15页第15页二、生物转化反应主要类型二、生物转化反应主要类型v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*有些物质通过第一相反应即可顺利排出体外。有些物质通过第一相反应即可顺利排出体外。*有有些些物物质质即即使使通通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，必必须须与与一一些些极极性性更更强强物物质质结结合合,即即第二相反应，才最后排出。第二相反应，才最后排出。第16页第16页第第 三三 节节 胆汁与胆汁酸代谢胆汁与胆汁酸代谢Metabolism of Bile and Bile Acids第32页第32页胆道系统胆道系统肝分泌肝分泌胆囊浓缩胆囊浓缩(肝胆汁肝胆汁)(胆囊胆汁胆囊胆汁)主要有机成份主要有机成份胆汁酸盐胆汁酸盐(含量最高含量最高)、各种酶类等、各种酶类等一、胆汁一、胆汁第33页第33页胆汁酸胆汁酸(bile acids)概念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总总称称，以以钠钠盐盐或或钾钾盐盐形形式式存存在在，即即胆胆汁汁酸酸盐盐，简称胆盐简称胆盐(bile salts)。（一）胆汁酸分类（一）胆汁酸分类 按按结构结构分分 游离胆汁酸游离胆汁酸(free bile acid)结合胆汁酸结合胆汁酸(conjugated bile acid)二、胆汁酸代谢二、胆汁酸代谢第34页第34页游离胆汁酸游离胆汁酸例：胆酸例：胆酸COOH例：鹅脱氧胆酸例：鹅脱氧胆酸第35页第35页结合胆汁酸结合胆汁酸CONHCH2CH2SO3H例：牛磺胆酸例：牛磺胆酸例：甘氨胆酸例：甘氨胆酸CONHCH2COOH第36页第36页 按按起源起源分分初级胆汁酸初级胆汁酸(primary bile acid)次级胆汁酸次级胆汁酸(secondary bile acid)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胆汁酸，包是肝细胞以胆固醇为原料直接合成胆汁酸，包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。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胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。后生成胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。第37页第37页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 录录第38页第38页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 录录第39页第39页（二）胆汁酸代谢（二）胆汁酸代谢1.初级胆汁酸生成初级胆汁酸生成部位：部位：肝细胞胞液和微粒体中肝细胞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主要去路胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢主要去路 限速酶：胆固醇限速酶：胆固醇7-羟化酶羟化酶 第40页第40页胆固醇胆固醇(27C)7-羟化胆固醇羟化胆固醇初级胆汁酸初级胆汁酸(24C)结合型初级胆汁酸结合型初级胆汁酸7-羟化酶羟化酶 过程过程第41页第41页v胆汁酸合成调整v 乙酰CoAv 胆固醇v 胆汁酸HMGCoA还原酶胆固醇7-羟化酶-糖皮质激素生长激素甲状腺素+第42页第42页2.次级胆汁酸生成与肠肝循环次级胆汁酸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第43页第43页胆汁酸肠肝循环胆汁酸肠肝循环（enterohepatic circulationenterohepatic circulation）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，通过重吸取胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸取经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆汁酸，经胆道再次排入肠腔过程。汁酸，经胆道再次排入肠腔过程。吸取率不小于吸取率不小于95%95%。第44页第44页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过程循环过程目目 录录第45页第45页 胆汁酸肠肝循环生理意义胆汁酸肠肝循环生理意义将有限胆汁酸重复利用以满足人体将有限胆汁酸重复利用以满足人体对胆汁酸生理需要。对胆汁酸生理需要。胆汁酸：合成胆汁酸：合成0.4-0.6g/d0.4-0.6g/d 代谢池代谢池3-5g/d3-5g/d人体天天有人体天天有6-126-12次肠肝循环次肠肝循环,从肠道从肠道吸取胆汁酸总量可达吸取胆汁酸总量可达12-3212-32克。克。第46页第46页（三）胆汁酸功效（三）胆汁酸功效1.增进脂类消化与吸取增进脂类消化与吸取立体构型立体构型亲水与疏水两个侧面亲水与疏水两个侧面2.克制胆汁中胆固醇析出克制胆汁中胆固醇析出胆汁中胆汁酸、卵磷脂与胆固醇正常胆汁中胆汁酸、卵磷脂与胆固醇正常比值比值 10101 1第47页第47页疏水侧疏水侧亲水侧亲水侧甘氨胆酸甘氨胆酸立体构型立体构型第48页第48页第第 四四 节节 胆色素代谢与黄疸胆色素代谢与黄疸Metabolism of Bile Pigment and Jaundice第49页第49页胆色素胆色素(bile pigment)是体内铁卟啉化合是体内铁卟啉化合物主要分解代谢产物，包括胆红素、胆绿素、物主要分解代谢产物，包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素等。胆素原和胆素等。胆色素概念胆色素概念第50页第50页胆红素胆红素(bilirubin)起源起源体内铁卟啉化合物体内铁卟啉化合物血红蛋白血红蛋白、肌红、肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。约约8080来自衰老红细胞中血红蛋白分解。来自衰老红细胞中血红蛋白分解。一、胆红素生成与转运一、胆红素生成与转运第51页第51页生成过程生成过程 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 胆红素性质胆红素性质亲脂疏水，对大脑含有毒性作用亲脂疏水，对大脑含有毒性作用 第52页第52页胆红素生成过程胆红素生成过程目目 录录第53页第53页v血红素加氧酶：胆红素生成关键酶，可受各种刺激血红素加氧酶：胆红素生成关键酶，可受各种刺激（氧化应激、缺血、内毒素、细胞因子、炎症等）（氧化应激、缺血、内毒素、细胞因子、炎症等）诱导，从而增长诱导，从而增长COCO、胆绿素及胆红素产生。、胆绿素及胆红素产生。vCOCO含有主要生理功效：信号分子，激活鸟苷酸环化含有主要生理功效：信号分子，激活鸟苷酸环化酶，酶，cGMPcGMP增长血流量、调整血压。增长血流量、调整血压。v胆绿素及胆红素是强抗氧化剂，可清除超氧化物和胆绿素及胆红素是强抗氧化剂，可清除超氧化物和过氧化物自由基。过氧化物自由基。v胆红素可诱导血红素加氧酶，刺激血红素加氧酶胆红素可诱导血红素加氧酶，刺激血红素加氧酶-胆胆红素路径，增强细胞对氧袭击抵抗力。产物诱导关红素路径，增强细胞对氧袭击抵抗力。产物诱导关键酶又一例子。键酶又一例子。第54页第54页胆红素空间结构示意图胆红素空间结构示意图目目 录录第55页第55页胆红素转运胆红素转运 意义意义增长胆红素在血浆中溶解度，限制胆红增长胆红素在血浆中溶解度，限制胆红素自由通过生物膜产生毒性作用。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 运送形式运送形式胆红素清蛋白复合体胆红素清蛋白复合体第56页第56页二、胆红素在肝中转变二、胆红素在肝中转变摄取摄取胆红素能够自由双向通透肝血窦肝细胞胆红素能够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第57页第57页转化转化v部位：部位：滑面内网质滑面内网质v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葡萄糖葡萄糖醛酸，醛酸，UDPGA）v酶：酶：葡萄糖醛酸基转移酶葡萄糖醛酸基转移酶v产物：产物：主要为双葡萄糖醛酸胆红素，另有少许主要为双葡萄糖醛酸胆红素，另有少许单葡萄糖醛酸胆红素、硫酸胆红素，统称为单葡萄糖醛酸胆红素、硫酸胆红素，统称为结结合胆红素合胆红素第58页第58页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 葡糖醛酸胆红素生成葡糖醛酸胆红素生成第59页第59页 胆红素葡糖醛酸二酯结构胆红素葡糖醛酸二酯结构目目 录录第60页第60页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。第61页第61页三、胆红素在肠道中改变和胆色素三、胆红素在肠道中改变和胆色素肠肝循环肠肝循环 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原还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第62页第62页胆素原与胆素生成反应胆素原与胆素生成反应目目 录录第63页第63页胆素原肠肝循环胆素原肠肝循环v胆素原肠肝循环胆素原肠肝循环概念概念肠肠道道中中有有少少许许胆胆素素原原可可被被肠肠粘粘膜膜细细胞胞重重吸吸取取，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 肠肠 肝肝 循循 环环(bilinogen enterohepatic circulation)。第64页第64页胆素原肠肝循环胆素原肠肝循环过程过程目目 录录第65页第65页四、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：与葡萄糖醛酸结合胆红素称为结合与葡萄糖醛酸结合胆红素称为结合胆红素，又称直接胆红素。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胆红素称为游未与葡萄糖醛酸结合胆红素称为游离胆红素，又称间接胆红素。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，其余为结合胆红素第66页第66页 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v快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v通透细胞膜对脑毒性作用大大无无 两种胆红素区别两种胆红素区别第67页第67页黄疸黄疸(jaundice)v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v种类种类(按血清胆红素起源按血清胆红素起源)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)第68页第68页由于肝细胞破坏，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减少所致。能力减少所致。（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，超超出出肝肝细细胞胞摄摄取取转转化化和和排排泄泄能能力力，造造成成血清游离胆红素浓度过高所致。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 第69页第69页各种原因引起胆汁排泄通道受阻，使胆小各种原因引起胆汁排泄通道受阻，使胆小管和毛细血管内压力增大破裂，致使结合胆红管和毛细血管内压力增大破裂，致使结合胆红素逆流入血素逆流入血,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）阻塞性黄疸第70页第70页各种黄疸时血、尿、粪中一些指标改变各种黄疸时血、尿、粪中一些指标改变第71页第71页