肝的生物化学课件

1、肝的生物化学概述概述肝在物质代谢中的作用肝在物质代谢中的作用肝的生物转化肝的生物转化胆色素的代谢与黄疸胆色素的代谢与黄疸肝的生物化学肝细胞结构与功能的异质性（肝细胞结构与功能的异质性（ heterogeneityheterogeneity）。）。原因原因: : 不同部位的肝细胞获得的氧和营养物不同部位的肝细胞获得的氧和营养物质具有差异。质具有差异。 以终末微血管为中轴，将肝小叶中的肝细胞以终末微血管为中轴，将肝小叶中的肝细胞分为三条带：分为三条带： 带带（门管周带，（门管周带，periportal zoneperiportal zone） 带带（小叶中心带，（小叶中心带，centrolobul

2、ar zonecentrolobular zone） 带带 ( (介于介于和和带中间带中间) ) 肝的生物化学肝在糖代谢中的作用肝在糖代谢中的作用肝在蛋白质代谢中的作用肝在蛋白质代谢中的作用肝在维生素代谢中的作用肝在维生素代谢中的作用肝在激素代谢中的作用肝在激素代谢中的作用 肝的生物化学饱食状态：饱食状态： 肝糖元合成肝糖元合成 过多糖则转化为脂肪过多糖则转化为脂肪 以以VLDLVLDL形式输出形式输出空腹状态：空腹状态： 肝糖原分解肝糖原分解饥饿状态：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省葡萄糖节省葡萄糖肝的生物化学作用：在脂类的消化、吸收、合成、分解作用

3、：在脂类的消化、吸收、合成、分解 与运输均具与运输均具有重要作用。有重要作用。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氧化 脂肪酸的合成及酯化脂肪酸的合成及酯化 酮体的生成酮体的生成 胆固醇的合成与转变、胆固醇的合成与转变、 脂蛋白与载脂蛋白的合成脂蛋白与载脂蛋白的合成 (VLDL(VLDL、HDLHDL；apoC)apoC)、 脂蛋白的降解脂蛋白的降解 (LDL) (LDL) 肝的生物化学消化吸收消化吸收 : : 分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需合成合成 脂肪酸、甘油三酯、酮体、脂肪酸、甘油

4、三酯、酮体、 胆固醇胆固醇 、磷脂、磷脂分解分解: : 脂肪酸的脂肪酸的氧化、氧化、 胆固醇的降解与排泄、胆固醇的降解与排泄、 LDL的降解的降解运输运输: : 合成与分泌合成与分泌 VLDLVLDL、HDLHDL；apoCapoC；LCATLCAT 肝的生物化学在血浆蛋白质代谢中的作用在血浆蛋白质代谢中的作用: :合成与分泌血浆蛋白质合成与分泌血浆蛋白质( (除除球蛋白外球蛋白外) ) 清除血浆蛋白质清除血浆蛋白质( (清蛋白除外清蛋白除外) )在氨基酸代谢中的作用在氨基酸代谢中的作用: :氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基等（除支链氨基酸外的所有氨基酸）

5、基等（除支链氨基酸外的所有氨基酸）清除血氨及胺类清除血氨及胺类 肝的生物化学脂溶性维生素的吸收脂溶性维生素的吸收 维生素的储存维生素的储存 : : VitA, VitE,VitK,VitB VitA, VitE,VitK,VitB1212的主要储存场所的主要储存场所维生素的运输维生素的运输: : 视黄醇结合蛋白的合成，视黄醇结合蛋白的合成，VitDVitD结合蛋白的结合蛋白的合成合成维生素的转化维生素的转化: VitD: VitD3 3 25-(OH)-VitD 25-(OH)-VitD3 3水溶性维生素水溶性维生素辅酶的组成成分辅酶的组成成分肝的生物化学激素的灭活作用（激素的灭活作用（ina

6、ctivation of inactivation of hormonehormone）：）： 许多激素在其发挥调节作用之后，许多激素在其发挥调节作用之后，主要在肝脏内被分解转化，从而降低或主要在肝脏内被分解转化，从而降低或失去活性，这一过程称激素的灭活作用。失去活性，这一过程称激素的灭活作用。主要方式：生物转化主要方式：生物转化 肝的生物化学生物转化的生物转化的场所与意义场所与意义影响生物转化作用的因素影响生物转化作用的因素 肝的生物化学生物转化的定义：生物转化的定义： 一些非营养物质在体内的代谢转变过程一些非营养物质在体内的代谢转变过程称为生物转化称为生物转化 ( biotransform

7、ation )( biotransformation )生物转化的对象：生物转化的对象： 非营养物质内源性：如激素、胺类等外源非营养物质内源性：如激素、胺类等外源性：如药物、毒物等性：如药物、毒物等肝的生物化学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和皮肤也有一定生物转化功能 。生物转化的意义：生物转化的意义： 对体内的非营养物质进行转化，使其对体内的非营养物质进行转化，使其灭活灭活 肝的生物转化作用肝的生物转化作用解毒作用解毒作用肝的生物化学概概 述：述：第一相反应：第一相反应： 包括氧化、水解、还

8、原反应包括氧化、水解、还原反应 第二相反应：第二相反应： 包括结合反应有些物质经过第一相反应即包括结合反应有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外物质即使经过第一相反应后，可顺利排出体外物质即使经过第一相反应后，极性改变仍不大，必须与某些极性更强的物极性改变仍不大，必须与某些极性更强的物质结合质结合, , 即第二相反应，才最终排出。即第二相反应，才最终排出。 肝的生物化学 依赖依赖P P450450的加单氧酶系的加单氧酶系( (monooxygenasemonooxygenase): ): 存在部位：微粒体内存在部位：微粒体内( (滑面内质网滑面内质网) ) 组成：组成：CytPCytP4504

9、50，NADPH+HNADPH+H+ +， NADPH-NADPH-细胞色素细胞色素P P450450还原酶还原酶 催化的基本反应：催化的基本反应：RH+ORH+O2 2+NADPH+H+NADPH+H+ + R ROH+NADP+NADP+ +H+H2 2O O基本特点：能直接激活氧分子，其中一个氧原子基本特点：能直接激活氧分子，其中一个氧原子加入底物分子中，另一氧原子被还原为水，故又加入底物分子中，另一氧原子被还原为水，故又称为混合功能氧化酶。称为混合功能氧化酶。 肝的生物化学 羟化物或环氧化物羟化物或环氧化物举例举例 ：苯胺：苯胺 对氨基苯酚对氨基苯酚产物：羟化物或环氧化物产物：羟化物或

10、环氧化物 举例举例 ：NHNH2 2NHNH2 2OHOH苯胺对氨基苯酚多环芳烃苯胺对氨基苯酚多环芳烃环氧化物环氧化物肝的生物化学存在部位：线粒体内催化的反应：催化胺类氧化存在部位：线粒体内催化的反应：催化胺类氧化脱氨基生成相应的醛脱氨基生成相应的醛RCH2NH2+O2+H2O2 RCHO+NH3+H2O存在部位：胞液中存在部位：胞液中催化的反应：催化的反应：ADHADH催化醇类氧化成醛催化醇类氧化成醛 ALDHALDH催化醛类生成酸催化醛类生成酸肝的生物化学还原酶类：还原酶类： 硝基还原酶类（硝基还原酶类（nitroreductasenitroreductase） 偶氮还原酶类（偶氮还原酶类

11、（azoreductaseazoreductase） 还原产物：相应胺类还原产物：相应胺类 肝的生物化学多种水解酶类，可水解脂类、酰胺和糖多种水解酶类，可水解脂类、酰胺和糖苷类化合物水解。这些水解产物还需进苷类化合物水解。这些水解产物还需进一步反应，以利排出体外。一步反应，以利排出体外。 肝的生物化学结合对象：结合对象： 凡含有羟基、羧基或氨基的凡含有羟基、羧基或氨基的 药物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 结合剂：结合剂： 葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、乙葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、乙 酰基、甲基等极性强的水溶性物质酰基、甲基等极性强的水溶性物质 肝的生物化学葡萄糖醛酸

12、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结合剂：结合剂： 葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、乙葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、乙 酰基、甲基等极性强的水溶性物质酰基、甲基等极性强的水溶性物质催化酶：催化酶： 葡萄糖醛酸基转移酶葡萄糖醛酸基转移酶 ( (UDP-glucuronyl transferasesUDP-glucuronyl transferases肝的生物化学催化酶：催化酶： 硫酸转移酶硫酸转移酶 ( (sulfate sulfate transferase transferase ) ) 结合剂：结合剂： 磷酸腺苷磷酸腺苷磷酸硫酸磷酸硫酸肝的生物化学

13、酶：谷胱甘肽酶：谷胱甘肽S-S-转移酶（转移酶（glutathione glutathione S S transferasetransferase部位：部位： 胞液胞液 胆酸胆酸 甘氨酸甘氨酸 甘氨胆酸甘氨胆酸 甲基的供体：甲基的供体：S - S - 腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸 ( SAM )( SAM )肝的生物化学影响因素：影响因素： 年龄、性别、疾病、诱导剂、抑制年龄、性别、疾病、诱导剂、抑制物等体内的各种因素。物等体内的各种因素。意义：意义： 指导用药指导用药肝的生物化学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) ) 主要有机成分：

14、主要有机成分： 胆汁酸盐胆汁酸盐( (含量最高含量最高) )、 胆色素、胆色素、 胆固醇胆固醇 多种酶类等多种酶类等肝的生物化学胆汁酸胆汁酸( (bile acidsbile acids) )的概念的概念: :胆汁酸是存在于胆汁胆汁酸是存在于胆汁中一大类胆烷酸的总称，中一大类胆烷酸的总称，胆汁酸的分类：胆汁酸的分类： 按结构分按结构分 按来源分按来源分胆汁酸合成的调节胆汁酸合成的调节 肝的生物化学按结构分按结构分: : 游离胆汁酸游离胆汁酸( (free bile acidfree bile acid) ) 胆酸（胆酸（cholic acidcholic acid） 脱氧胆酸脱氧胆酸 (deo

15、xycholic acid)(deoxycholic acid) 鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸(chenodeoxycholic acid)(chenodeoxycholic acid) 石胆酸石胆酸 （lithocholic acidlithocholic acid） 结合胆汁酸结合胆汁酸( (conjugated bile acidconjugated bile acid 甘氨胆酸甘氨胆酸(glycocholic acid) (glycocholic acid) 牛磺胆酸牛磺胆酸(taurocholic acid) (taurocholic acid) 甘氨鹅脱氧胆酸甘氨鹅脱氧胆酸(glycoch

16、e nodeoxycholic acid) (glycoche nodeoxycholic acid) 牛磺鹅脱氧胆酸牛磺鹅脱氧胆酸(taurochen odeoxycholic acid)(taurochen odeoxycholic acid)肝的生物化学按来源分：按来源分：初级胆汁酸初级胆汁酸( (primary bile acidprimary bile acid) ): : 是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁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酸，包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。汁酸。次级胆汁酸次级胆汁酸( (secondary bil

17、e acidsecondary bile acid):): 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-羟基脱羟基脱氧后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。氧后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。肝的生物化学初级胆汁酸的生成：初级胆汁酸的生成： 部位：肝细胞的胞液和微粒体中部位：肝细胞的胞液和微粒体中 原料：胆固醇原料：胆固醇, ,胆固醇转化成胆汁酸是其胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路在体内代谢的主要去路 限速酶：胆固醇限速酶：胆固醇7-7-羟化酶羟化酶 过程：复杂过程：复杂 肝的生物化学受调节的酶受调节的酶： 7-7-羟化酶、羟化酶、HMG-CoAHMG-CoA还

18、原酶还原酶 调节因素：调节因素： 胆汁酸：抑制胆汁酸和胆固醇的合成胆汁酸：抑制胆汁酸和胆固醇的合成 高胆固醇饮食：促进胆汁酸合成高胆固醇饮食：促进胆汁酸合成 ，抑制胆，抑制胆 固醇的合成固醇的合成 糖皮质激素、生长激素糖皮质激素、生长激素 ：促进胆汁酸合成：促进胆汁酸合成 甲状腺激素甲状腺激素 ：促进胆汁酸合成：促进胆汁酸合成 消胆胺和富含纤维素的食物消胆胺和富含纤维素的食物 ：促进胆汁酸：促进胆汁酸合成合成肝的生物化学部位：小肠下段和大肠部位：小肠下段和大肠过程：过程：肠菌肠菌初级胆汁酸初级胆汁酸 次级胆汁酸次级胆汁酸水解脱羟水解脱羟肝的生物化学概念：概念： 胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸

19、收经门胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆汁酸，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的过程。经胆道再次排入肠腔的过程。肠肝循环的生理意义：肠肝循环的生理意义： 将有限的胆汁酸反复利用以满足人体对胆汁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酸的生理需要肝的生物化学促进脂类的消化与吸收促进脂类的消化与吸收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抑制胆汁中胆固醇的析出抑制胆汁中胆固醇的析出 胆汁中胆汁酸、卵磷脂与胆固醇的正常比值胆汁中胆汁酸、卵磷脂与胆固醇的正常比值 10101 1肝的生物化学 胆色素是体内铁卟啉化合物的

20、主要分解代谢产胆色素是体内铁卟啉化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。物，包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素等。肝的生物化学来源：体内的铁卟啉化合物来源：体内的铁卟啉化合物- -血红蛋白、血红蛋白、 肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶物酶, ,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生成部位：肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系生成部位：肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细胞微粒体与胞液中统细胞微粒体与胞液中过程：血红蛋白过程：血红蛋白 血红素珠蛋白血红素珠蛋白 胆红素胆红素 氨基酸氨基酸 胆红素的性质胆红素的性质

21、: : 亲脂疏水，对大脑具有毒性亲脂疏水，对大脑具有毒性作用作用 肝的生物化学运输形式：运输形式： 胆红素清蛋白复合体胆红素清蛋白复合体意义：意义： 增加水溶性，易于运输。增加水溶性，易于运输。 水溶性增水溶性增加，透过生物膜的能力降低，毒性降低。加，透过生物膜的能力降低，毒性降低。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 肝的生物化学摄取摄取: :肝细胞膜表面特异胆红素受体对胆红素主动地摄取肝细胞膜表面特异胆红素受体对胆红素主动地摄取转运：由胞浆转运：由胞浆内质网内质网 胆红素载体蛋白胆红素载体蛋白蛋白和蛋白蛋白和蛋白部位：滑面内网质部位：滑面内网质 反

22、应：结合反应（主要为反应：结合反应（主要为UDPGAUDPGA） 酶：葡萄糖醛酸基转移酶酶：葡萄糖醛酸基转移酶 产物：主要为双葡萄糖醛酸胆红素，另有少量单葡产物：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，统称为结合胆红素萄糖醛酸胆红素、硫酸胆红素，统称为结合胆红素排泄排泄: :结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄入结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄入 胆汁中，再胆汁中，再 随胆汁排入肠道。随胆汁排入肠道。肝的生物化学过程过程：肠肠 菌菌葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸 游离胆红素游离胆红素 还原还原 胆素氧化胆素氧化 胆素胆素 胆素原：胆素原： 胆素原：中胆素原，粪胆素原，胆素原：中胆素原，

23、粪胆素原，d-d-尿胆素尿胆素 胆素胆素 :1-:1-尿胆素，粪胆素，尿胆素，粪胆素， d-d-尿胆素尿胆素肝的生物化学概念：胆素原的肠肝循环概念：胆素原的肠肝循环（bilinogen bilinogen enterohepatic circulationenterohepatic circulation） 肠道中有少量的胆素原可被肠粘膜细胞肠道中有少量的胆素原可被肠粘膜细胞 重吸收，经门静脉入肝，其中大部分再随胆重吸收，经门静脉入肝，其中大部分再随胆汁排入肠道，形成胆素原的肠肝循环汁排入肠道，形成胆素原的肠肝循环. . 重吸收的胆素原有少部分进入体循环，运重吸收的胆素原有少部分进入体循环，运

24、至肾脏随尿排出，称为尿胆素原，后者经空至肾脏随尿排出，称为尿胆素原，后者经空气氧化成尿胆素，是尿中重要色素气氧化成尿胆素，是尿中重要色素。肝的生物化学正常血清胆红素浓度：正常血清胆红素浓度： 1 116umol/l (0.1 16umol/l (0.1 1mg/dl) 1mg/dl) 4/54/5为游离胆红素，其余为结合胆红素为游离胆红素，其余为结合胆红素两种胆红素两种胆红素1.1.结合胆红素：结合胆红素：与葡萄糖醛酸结合的胆红素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。称为结合胆红素，又称直接胆红素。 2.2.游离胆红素：游离胆红素：相应未与葡萄糖醛酸结合的相应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。胆红素称为游离胆红素，又称间接胆红素。 肝的生物化学概念：概念： 高胆红素血症：高胆红素