第17篇肝胆生化课件

1、南华大学 第7版生物化学第十七章第十七章 肝的生物化学肝的生物化学(shn w hu (shn w hu xu)xu)南华大学生物化学南华大学生物化学(shn w hu xu)(shn w hu xu)多媒体课件多媒体课件第一页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学v肝是人体最大的腺肝是人体最大的腺 ；v门静脉和肝动脉的双重血供；门静脉和肝动脉的双重血供；v 合成与分泌胆汁(dnzh)；v参与糖、脂、蛋白质、维生素、激素代谢；v 生物转化与解毒；概 述（一）第二页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学概 述（二）v 肝细胞结构(jigu)与功能的异质性(heterogeneity)原因原因(y

2、unyn)(yunyn)不同不同(b tn)(b tn)部位的肝细胞获得的氧和营养物部位的肝细胞获得的氧和营养物质具有差异。质具有差异。I 带带 (门管周带门管周带 periportal zone)III 带带 (小叶中心带小叶中心带 centrolobular zone)II 带带 (介于介于I带带与与III带带之间之间)以以终末微血管终末微血管为中轴，将肝小叶中的肝细胞分为为中轴，将肝小叶中的肝细胞分为三条三条带：带：第三页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学肝小叶的结构肝小叶的结构(jigu)(jigu)特点特点肝小叶(xioy)门管区（小叶小叶(xioy)间间V 、小叶间小叶间A 、

3、小叶间胆小叶间胆管管 ）中央中央V终末微血管终末微血管IIIIII第四页，共四十九页。肝门管区肝门管区(un q)肝门管区肝门管区(un q)中央中央(zhngyng)静脉静脉中央静脉中央静脉终末微血管终末微血管肝细胞分带示意图肝细胞分带示意图箭头表示血流方向箭头表示血流方向第五页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学第第 一一 节节肝在物质代谢肝在物质代谢(dixi)(dixi)中的作用中的作用Function of Liver in Material Metabolism 第六页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学一、肝在糖代谢(dixi)中的作用v作用：维持血糖浓度恒定，保障全身各组织

4、，尤其是大作用：维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，尤其是大脑脑(dno)(dno)和红细胞的能量供应。和红细胞的能量供应。第七页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学二、肝在脂类代谢二、肝在脂类代谢(dixi)(dixi)中的作用中的作用v分泌胆汁分泌胆汁, ,促进脂类的消化吸收促进脂类的消化吸收. .v利用糖和生酮氨基酸合成甘油三酯利用糖和生酮氨基酸合成甘油三酯, ,胆固醇和磷脂胆固醇和磷脂. .v生成酮体生成酮体. .v参与参与(cny)(cny)脂类的运输和转化脂类的运输和转化. .第八页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学三三. .肝脏肝脏(gnzng)(gnzng)与蛋白质代谢与蛋

5、白质代谢v合成自身及多种不同功能的蛋白质合成自身及多种不同功能的蛋白质: :如清蛋白如清蛋白, ,凝血凝血酶原等酶原等. .v肝是体内氨基酸分解和转变的重要器官肝是体内氨基酸分解和转变的重要器官. .v肝是处理氨基酸代谢产物的重要器官肝是处理氨基酸代谢产物的重要器官. . 如:通过鸟氨酸循环将有毒的氨转变为无毒的尿素(nio s).v肝还能利用氨基酸合成多种非蛋白含氮物质肝还能利用氨基酸合成多种非蛋白含氮物质 如:嘌呤类及嘧啶类衍生物,肌酸,乙醇胺,胆碱等.第九页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学四、肝在维生素代谢四、肝在维生素代谢(dixi)(dixi)中的作中的作用用v脂溶性维生素的吸

6、收v 维生素的储存是是Vit A、E、K和和B12的主要储存场所的主要储存场所(chn su)v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，Vit D结合蛋白的合成结合蛋白的合成v维生素的转化Vit D3 25-(OH)-Vit D3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第十页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学五、肝在激素代谢五、肝在激素代谢(dixi)(dixi)中的作用中的作用v激素的灭活 (inactivation of hormone)激素主要在肝中激素主要在肝中转化转化(zhunhu)，降解或失去活，降解或失去活性性的过程称为激素的灭活。的过程称为激素的

7、灭活。* * 主要方式主要方式(fngsh)(fngsh)：生物转化：生物转化第十一页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学第第 二二 节节 肝的生物转化肝的生物转化(shn w zhun hu)(shn w zhun hu)作用作用Biotransformation Function of Liver第十二页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学一、生物转化一、生物转化(shn w zhun hu)(shn w zhun hu)的概念的概念生物转化(shn w zhun hu)的定义一些非营养物质在体内的代谢转变过程称为生一些非营养物质在体内的代谢转变过程称为生物转化物转化 (biotran

8、sformation) 。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第十三页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学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，使其灭活、对体内的非营养物质进行转化，使其灭活 (inactivate)，或解毒或解毒(detoxicate)；、更为重要的是可使这些物质的溶解度增加更为重要的是可使这些物质的溶解度增加(zngji)(zngji)，易于排出体外。，易于排出体外。 生物转化生物转化(shn w zhun hu)(shn w zhun hu)的主要场所的主要场所肝是

9、主要器官，但在肺、肾、胃肠道和皮肤也有肝是主要器官，但在肺、肾、胃肠道和皮肤也有一定生物转化功能一定生物转化功能 。 肝的生物转化作用肝的生物转化作用(zuyng)(zuyng)解毒作用解毒作用(zuyng)(zuyng)第十四页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学二、生物转化反应二、生物转化反应(fnyng)(fnyng)的主要类型的主要类型v概 述第一相反应：第一相反应：氧化氧化(ynghu)(ynghu)、还原、水解反应、还原、水解反应第二相反应：第二相反应：结合反应结合反应* 有些物质经过有些物质经过(jnggu)(jnggu)第一相反应即可顺利排出体外。第一相反应即可顺利排出体外。

10、* * 物质即使经过第一相反应后，极性改变仍不大，必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质须与某些极性更强的物质（葡萄糖醛酸、硫酸、（葡萄糖醛酸、硫酸、氨基酸）氨基酸）结合结合, , 即第二相反应，才最终排出。即第二相反应，才最终排出。第十五页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学（一）氧化(ynghu)反应最多见的生物转化反应1作用(zuyng)特点：直接激活氧分子，其中一个氧原子掺入底物使之羟化，另一个氧原子被NADPHH还原成水。2组成：含有黄素酶及细胞色素的酶体系：细胞色素P450、NADPH细胞色素P450还原酶、Cytb5、NADPH等。3分布：主要分布

11、于肝、肾组织的微粒体中。4意义：主要参与类固醇激素、胆汁酸盐、活性VitD3、胆色素的生成和某些药物、毒物的生物转化。 许多毒物或药物经此氧化多种羟基化合物、环氧化物等转变为其他物质。加加 单单 氧氧 酶酶 系系第十六页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学（二）还原反应（三）水解反应（四）结合反应 最重要的生物转化方式 结合对象结合对象(duxing)(duxing)：凡含有羟基、羧基或氨基的药物、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葡萄糖醛酸结合方式最为普遍葡萄糖醛酸结合方式最为普遍第十七页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学三、生物转化三、

12、生物转化(shn w zhun hu)(shn w zhun hu)作用的特点作用的特点v1、转化反应的连续性：一般先进行第一相反应，然后进行第二相反应。v2、反应类型的多样性。v3、解毒或致毒双重性 解毒作用解毒作用：非营养物质经生物转化后，其毒性减弱甚至消：非营养物质经生物转化后，其毒性减弱甚至消失失(xiosh)(xiosh)的作用。的作用。 致毒作用致毒作用：非营养物质经生物转化后，其毒性增强的作用。：非营养物质经生物转化后，其毒性增强的作用。第十八页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学三、影响(yngxing)生物转化作用的因素v1、药物或毒物对生物转化酶类的诱导作用。 是机体产生

13、耐药性的原因是机体产生耐药性的原因(yunyn)(yunyn)之一。之一。v 2、药物或毒物对生物转化的抑制作用。 这是合并用药产生协同作用的原因之一。这是合并用药产生协同作用的原因之一。v3、营养、年龄对生物转化的影响。 新生儿、早产儿易发生药物中毒；老年人对某些药物转化能力新生儿、早产儿易发生药物中毒；老年人对某些药物转化能力。v 4、肝脏病变对生物转化的影响。第十九页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学四、物或毒物(dw)对生物转化酶类的诱导作用v1 药物代谢酶的诱导作用(zuyng)： 某些药物引起药物代谢酶的合成增加，酶活性随之增加的某些药物引起药物代谢酶的合成增加，酶活性随之增加

14、的现象。现象。v2 机制产生耐药性的原因： 药物代谢酶活性药物代谢酶活性药物生物转化药物生物转化作用部位上活作用部位上活性药物性药物增加药物的剂量。增加药物的剂量。v3 药物代谢酶的特异性差，往往可催化多种底物。第二十页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学第第 三三 节节 胆汁胆汁(dnzh)(dnzh)与胆汁与胆汁(dnzh)(dnzh)酸的代谢酸的代谢Metabolism of Bile and Bile Acids第二十一页，共四十九页。南华大学 第7版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) )主要有机主要有机(yuj)(y

15、uj)成分成分胆汁酸盐胆汁酸盐( (含量最高含量最高) )、多种酶类等、多种酶类等一、胆汁(dnzh)第二十二页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学胆汁酸胆汁酸(bile acids)的概念的概念胆汁酸胆汁酸是存在于胆汁中一大类胆烷酸的总称是存在于胆汁中一大类胆烷酸的总称(zn chn)，以钠盐或钾盐的形式存在，即胆汁酸盐，以钠盐或钾盐的形式存在，即胆汁酸盐，简称胆盐简称胆盐 (bile salts)。（一）胆汁酸的分类（一）胆汁酸的分类(fn li) 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

16、汁酸的代谢(dixi)第二十三页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学 按按来源来源(liyun)分分初级初级(chj)胆汁酸胆汁酸(primary bile acid)次级次级(c j)胆汁酸胆汁酸(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的胆汁酸，包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。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-羟基脱氧后生成羟基脱氧后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。（一

17、）胆汁酸的分类（一）胆汁酸的分类第二十四页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学1. 初级初级(chj)胆汁酸的生成胆汁酸的生成部位：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）（限速酶）（二）胆汁酸的代谢(dixi)第二十五页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学2. 次级次级(c j)胆汁酸的生成与肠肝循环胆汁酸的生成与肠肝循环部位：小肠部位：小肠(xiochng)(xiochng)下段和大肠下段和大肠过程过程初级初级(chj)(chj)胆汁酸胆汁酸次级胆汁酸次级胆汁

18、酸肠菌肠菌水解脱羟水解脱羟第二十六页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学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(ginin)(ginin)胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸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，在肝内转变为结合静脉又回到肝，在肝内转变为结合(jih)(jih)型胆汁酸，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。第二十七页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学胆汁酸的肠肝循环第二十八页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学胆汁酸肠肝循环的生理(shngl)意义v 1.促进脂类的消化与吸收 立体构型立体构型亲水与疏水

19、两个侧面亲水与疏水两个侧面(cmin)(cmin)v 2.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 将有限将有限(yuxin)(yuxin)的胆汁酸反复利用以满足人体对胆的胆汁酸反复利用以满足人体对胆汁酸的生理需要。汁酸的生理需要。（三）胆汁酸的功能第二十九页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学第第 四四 节节 胆色素的代谢胆色素的代谢(dixi)(dixi)与黄疸与黄疸Metabolism of Bile Pigment and Jaundice第三十页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学胆红素胆红素(bilir

20、ubin)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、肌红、肌红蛋白、细胞蛋白、细胞(xbo)(xbo)色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。约约8080来自来自(li z)(li z)衰老红细胞中血红蛋白的分解。衰老红细胞中血红蛋白的分解。一、胆红素的生成(shn chn)与转运v胆色素(bile pigment)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。第三十一页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学生成(shn chn)过程 部位部位肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统(xtng)(xtng)细胞

21、微细胞微粒体与胞液中粒体与胞液中 过程过程(guchng)(guchng)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 第三十二页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学胆红素的转运(zhun yn) 意义意义增加胆红素在血浆中的溶解度，限制增加胆红素在血浆中的溶解度，限制(xinzh)(xinzh)胆红素自由通过生物膜产生毒性作用。胆红素自由通过生物膜产生毒性作用。 竞争结合竞争结合(jih)(jih)剂剂如磺胺药，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

22、胆红素清蛋白复合体第三十三页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学二、胆红素在肝中的转变(zhunbin)摄取摄取胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞膜表胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞膜表面面(biomin)(biomin)进入肝细胞进入肝细胞转运转运(zhun yn)(zhun yn)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三十四页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学转化(zhunhu)v部位部位(bwi)：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葡萄糖醛酸，葡萄糖醛酸，UDPGA）v酶：酶：葡萄糖醛酸基转移酶葡萄糖醛酸基转移

23、酶v产物：产物：主要为双葡萄糖醛酸胆红素，另有少量单葡萄糖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，统称为醛酸胆红素、硫酸胆红素，统称为结合胆红素结合胆红素第三十五页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学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(shn chn)第三十六页，共四十九页。HNHNHNHNO

24、OHHCH2CH2CH2COOCH2COOHOHHOHHOHHOOCHHOHOHOHHOHHHOHHCOOHHH 胆红素葡糖醛酸二酯的结构胆红素葡糖醛酸二酯的结构(jigu)结构结构(jigu)(jigu)第三十七页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学排泄排泄(pixi)(pixi) 结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄(pixi)(pixi)入胆汁中，入胆汁中，再随胆汁排入肠道。再随胆汁排入肠道。第三十八页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学三、胆红素在肠道中的变化(binhu) 结合结合(jih)(jih)胆红素胆红素胆素原胆素原肠肠 菌菌葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸还

25、原还原胆素胆素氧化氧化过程过程(guchng)(guchng)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三十九页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学胆素原胆素原的肠肝循环v胆素原肠肝循环的概念胆素原肠肝循环的概念v 肠道中有少量的胆素原可被肠粘膜肠道中有少量的胆素原可被肠粘膜(zhn m)(zhn m)细胞重吸收，经细胞重吸收，经门静脉入肝，其中大部分再随胆汁排入肠道，形成门静脉入肝，其中大部分再随胆汁排入肠道，形成胆素原胆素原的肠肝循环的肠肝

26、循环(bilinogen enterohepatic circulation)(bilinogen enterohepatic circulation)。第四十页，共四十九页。血红蛋白珠蛋白血红素NADPH+H+NADP+胆绿素胆红素2O2 H2OFe3+CONADPH+H+NADP+胆红素-清蛋白 复合物胆红素配体蛋白胆红素-配体蛋白 复合物葡糖醛酸胆红素UDPGAUDP内质网胞液肝细胞单核-吞噬细胞血液肠管葡糖醛酸胆红素葡糖醛酸胆红素胆素原胆素原（少量）胆素粪便肾小部分大部分胆素原O2O2胆素尿胆素原肠肝循环的胆素原肠肝循环的过程过程(guchng) 第四十一页，共四十九页。南华大学 第7版生物化学四、血清(xuqng)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