第17章肝的生物化学.ppt

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1、第17章肝的生物化学现在学习的是第1页，共57页肝门管区肝门管区肝门管区肝门管区中央静脉中央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目目 录录I 带：获取充足的营养、带：获取充足的营养、O2III带：营养差、带：营养差、O2低低复习复习现在学习的是第2页，共57页第第 一一 节节肝在物质代谢中的作用肝在物质代谢中的作用Function of Liver in Material Metabolism 现在学习的是第3页，共57页饱食饱食肝糖原合成肝糖原合成过多糖则过多糖则转化为脂肪转化为脂肪，以，以VLDLVLDL形式输出形式输出空

2、腹空腹肝糖原分解肝糖原分解饥饿饥饿以以糖异生糖异生为主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一、肝在糖代谢中的作用一、肝在糖代谢中的作用作用：维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，作用：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。尤其是大脑和红细胞的能量供应。现在学习的是第4页，共57页二、肝在脂类代谢中的作用二、肝在脂类代谢中的作用 分泌胆汁，其中分泌胆汁，其中胆汁酸胆汁酸为为脂类脂类消化消化吸收吸收所所必需必需脂肪酸、酮体、脂肪酸、酮体、胆固醇胆固醇脂肪酸的脂肪酸的 氧化、氧化、胆固醇的降解与排泄胆固醇的降解与排泄合成与分泌合成与分泌 VLDL;HDLV

3、LDL;HDL 消化吸收消化吸收分解分解运输运输合成合成现在学习的是第5页，共57页疏水侧疏水侧亲水侧亲水侧131498101711151656142OHCH3OHCH3COHNCH2HOOCCH3OH甘氨胆酸的立体构型甘氨胆酸的立体构型现在学习的是第6页，共57页三、肝在蛋白质代谢三、肝在蛋白质代谢中的作用中的作用TextTextText 血浆蛋白质血浆蛋白质合成与分泌血浆蛋合成与分泌血浆蛋白质（白质（球蛋白除球蛋白除外）外）氨基酸代谢氨基酸代谢脱氨基脱氨基脱羧基脱羧基清除血氨清除血氨清除清除胺类胺类合成尿素合成尿素TextText现在学习的是第7页，共57页四、肝在维生素代谢中的作用四、肝

4、在维生素代谢中的作用 脂溶性维生素的吸收：脂溶性维生素的吸收：胆汁酸胆汁酸脂类脂类 维生素的储存维生素的储存Vit A、E、K和和B12 维生素的运输维生素的运输合成维生素结合蛋白合成维生素结合蛋白 维生素的转化维生素的转化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243 13 3现在学习的是第8页，共57页五、肝在激素代谢中的作用五、肝在激素代谢中的作用 激素的灭活激素的灭活(inactivation of hormone)激素主要在激素主要在肝肝中中转化，降解或失去活性转化，降解或失去活性的过程称为激素的灭活。的过程称为激素的灭活。肝病肝

5、病-灭活能力降低灭活能力降低肝掌、蜘蛛痣肝掌、蜘蛛痣*主要方式：主要方式：生物转化生物转化现在学习的是第9页，共57页第第 二二 节节 肝的生物转化作用肝的生物转化作用Biotransformation Function of Liver现在学习的是第10页，共57页一、生物转化一、生物转化(biotransformation)生物转化生物转化 掌握掌握 体内非营养物质（既不能构成细胞的结构组分，又不能体内非营养物质（既不能构成细胞的结构组分，又不能氧化供能），其中有一些对人体有一定的生物学意义或氧化供能），其中有一些对人体有一定的生物学意义或毒性作用，肌体在将其排出体外之前所进行的各种代谢毒

6、性作用，肌体在将其排出体外之前所进行的各种代谢转变过程转变过程 。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现在学习的是第11页，共57页生物转化的意义生物转化的意义灭活灭活解毒（解毒（有的毒性增加有的毒性增加）溶解度增加，易于排出体外。溶解度增加，易于排出体外。肝的生物转化作用肝的生物转化作用解毒作用解毒作用现在学习的是第12页，共57页二、二、生物转化反应的主要类型生物转化反应的主要类型 概概 述述 掌握掌握第一相反应：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

7、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结合须与某些极性更强的物质结合,即第二相反应，即第二相反应，才最终排出。才最终排出。现在学习的是第13页，共57页u结合对象：结合对象：凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物凡含有羟基、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、甘氨、谷胱甘肽、甘氨酸、乙酰基、甲基等物质或基团酸、乙酰基、甲基等物质或基团 （四）结合反应（四）结合反应现

8、在学习的是第14页，共57页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脱氢酶脱氢酶现在学习的是第15页，共57页*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 transferases,UGT)举例：举例：+UDPGAOH苯酚苯酚CCOCCCOHOHOHHHHHHOCOOH+UDP苯苯葡糖醛酸苷葡糖醛酸苷现在学习的是第16页，共57页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

9、苷5 磷酸硫酸磷酸硫酸(PAPS)现在学习的是第17页，共57页雌酮雌酮OOH*催化酶催化酶硫酸转移酶硫酸转移酶(sulfate transferase)举例举例PAPS+PAP雌酮硫酸酯雌酮硫酸酯OHO3SO现在学习的是第18页，共57页影响因素：影响因素：年龄、性别、疾病、诱年龄、性别、疾病、诱导物、抑制物等导物、抑制物等意义：意义：指导用药指导用药 三、影响生物转化作用的因素三、影响生物转化作用的因素现在学习的是第19页，共57页第第 三三 节节 胆汁与胆汁酸的代谢胆汁与胆汁酸的代谢Metabolism of Bile and Bile Acids现在学习的是第20页，共57页胆道系统胆

10、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)主要有机成分主要有机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、胆汁一、胆汁现在学习的是第21页，共57页（一）胆汁酸的分类（一）胆汁酸的分类 按结构分按结构分 游离胆汁酸游离胆汁酸结合胆汁酸结合胆汁酸二、胆汁酸的代谢二、胆汁酸的代谢区别：羧基上是否有区别：羧基上是否有结合基团结合基团现在学习的是第22页，共57页游离胆汁酸游离胆汁酸HCOOHOHO HO H312724例：胆酸例：胆酸COOHHOHOH3712例：鹅例：鹅脱氧脱氧胆酸胆酸12-OH现在学习的是第23页，共57页HOCONHCH2CO

11、OHOHOHH3712HOCONHCH2CH2SO3HOHOHH3712结合胆汁酸结合胆汁酸 牛磺胆酸牛磺胆酸 甘氨胆酸甘氨胆酸现在学习的是第24页，共57页 按来源分按来源分初级胆汁酸初级胆汁酸次级胆汁酸次级胆汁酸区别：7-OH是否脱氧OHH现在学习的是第25页，共57页7-羟基脱氧羟基脱氧HCOOHOHOHOH3127胆酸胆酸HCOOHOHOH3127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 录录现在学习的是第26页，共57页7-羟基羟基脱氧脱氧HCOOHOHOH3127 鹅鹅脱氧脱氧胆酸胆酸 12-OH脱氧脱氧HCOOHOH3127石胆酸石胆酸次级胆汁酸次级胆汁酸初级

12、胆汁酸初级胆汁酸目目 录录现在学习的是第27页，共57页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，包括是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸，包括胆酸、鹅胆酸、鹅脱氧脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸胆酸及相应结合型胆汁酸。次级胆汁酸次级胆汁酸在在肠道肠道细菌作用下初级胆汁酸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，包括的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸脱氧胆酸及石胆酸。现在学习的是第28页，共57页（二）胆汁酸的代谢（二）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：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

13、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 现在学习的是第29页，共57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 过程过程现在学习的是第30页，共57页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现在学习的是第31页，共57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

14、酸肠肝胆汁酸肠肝循环的过程循环的过程现在学习的是第32页，共57页胆汁酸肠肝循环胆汁酸肠肝循环胆汁酸肠肝循环胆汁酸肠肝循环胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收经门静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，经胆道脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆汁酸，经胆道再次排入肠腔的过程。再次排入肠腔的过程。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人体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。对胆汁酸的生理需要。现在学习的是第33页，共57页（三）（三）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亲水与疏

15、水两个侧面亲水与疏水两个侧面,能降低油能降低油/水两相界水两相界面之间的表面张力。胆汁酸是较强的乳化剂，面之间的表面张力。胆汁酸是较强的乳化剂，使脂类呈细小微团，有利于消化酶的作用，有使脂类呈细小微团，有利于消化酶的作用，有利于吸收。利于吸收。2.抑制胆汁中胆固醇的析出，避免胆石。抑制胆汁中胆固醇的析出，避免胆石。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现在学习的是第34页，共57页疏水侧疏水侧亲水侧亲水侧131498101711151656142OHCH3OHCH3COHNCH2HOOCCH3OH甘氨胆酸的立体构型甘氨胆酸的立体构型现在学习

16、的是第35页，共57页第第 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现在学习的是第36页，共57页胆色素胆色素是体内铁卟啉化合物的主要分解代是体内铁卟啉化合物的主要分解代谢产物，包括谢产物，包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素胆红素、胆绿素、胆素原和胆素等。等。胆色素的概念胆色素的概念现在学习的是第37页，共57页胆红素胆红素(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、肌红蛋、肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。约约80来自衰老

17、红细胞中来自衰老红细胞中血红蛋白血红蛋白的分解。的分解。一、胆红素的生成与转运一、胆红素的生成与转运现在学习的是第38页，共57页生成过程生成过程 部位部位肝、脾、骨髓肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统单核巨噬细胞系统细胞细胞微粒体与胞液中微粒体与胞液中 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亲脂疏水，对疏水，对大脑大脑具有具有毒性毒性作用作用 。金黄色金黄色 现在学习的是第39页，共57页NNNNHOOCFe2+HOOC2O2NADPH+H+NADP+CO+H2OFe3+HNHNPNPHNOONADPH+H+NADP+HNHNPPHN

18、OOHH血红素胆绿素胆红素血红素加氧酶胆绿素还原酶HN胆红素的生成过程胆红素的生成过程目目 录录氧化氧化还原还原现在学习的是第40页，共57页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增加胆红素在血浆中的溶解度溶解度，限制限制胆红素胆红素自由自由通过生物膜通过生物膜产生毒性作用。产生毒性作用。运输形式运输形式胆红素胆红素清蛋白清蛋白复合体复合体现在学习的是第41页，共57页二、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细胞膜表面进胆红素可以自由双向通透肝细胞膜表面进入肝细胞入肝细胞转运转运内质网内质网在在胞浆胞浆与配体蛋白与配体蛋白Y Y、Z Z蛋白蛋

19、白结合结合现在学习的是第42页，共57页转化转化部位：部位：滑面内质网滑面内质网反应：结合反应（主要为结合物为反应：结合反应（主要为结合物为UDP葡葡萄糖醛酸，萄糖醛酸，UDPGA）酶：酶：葡萄糖醛酸基转移酶葡萄糖醛酸基转移酶 现在学习的是第43页，共57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 葡糖醛酸胆红素的生成葡糖醛酸胆红素的生成现在学习的是第44页，

20、共57页现在学习的是第45页，共57页HNHNHNHNOOHHCH2CH2CH2COOCH2COOHOHHOHHOHHOOCHHOHOHOHHOHHHOHHCOOHHH 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 录录现在学习的是第46页，共57页排泄排泄结合胆红素溶于水，随胆汁入小肠。结合胆红素溶于水，随胆汁入小肠。结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄入胆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。汁中，再随胆汁排入肠道。现在学习的是第47页，共57页三、胆红素在肠道中的变化和胆色素三、胆红素在肠道中的变化和胆色素的肠肝循环的肠肝循环 结合胆红素结合胆红素胆素原（无色）胆素

21、原（无色）肠肠 菌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游离胆红素游离胆红素（黄褐色）粪便的主要色素（黄褐色）粪便的主要色素现在学习的是第48页，共57页NHNPPNHOOHHH胆 红 素HH+8Hd-尿 胆 素 原+8HHNHNHNPPNHOOHHHHNNHNPPNHOOHHHHNHHHHHHHHH中 胆 素 原（i-尿 胆 素 原）d-尿 胆 素HNHNPPNHOOHHHHNHHHHHHHHH粪 胆 素 原（l-尿 胆 素 原）+4H2H2H中 胆 素（i-尿 胆 素）粪 胆 素（l-尿 胆 素）HH2H胆素原与胆素的生成反应胆素原与胆素的生成反应目目 录录还原氧化现在学习

22、的是第49页，共57页胆素原的肠肝循环胆素原的肠肝循环胆素原肠肝循环的胆素原肠肝循环的概念概念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，形成胆素原的汁排入肠道，形成胆素原的肠肝循环肠肝循环。被吸被吸收的收的胆素原胆素原少量经血液循环少量经血液循环入肾随尿排出入肾随尿排出，氧化成尿胆素。氧化成尿胆素。现在学习的是第50页，共57页胆红素的形成与胆素原的肠肝循环胆红素的形成与胆素原的肠肝循环 现在学习的是第51页，共57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：

23、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，其余为结合胆红素现在学习的是第52页，共57页 项项 目目 游离游离胆红素胆红素 结合结合胆红素胆红素 别别 名名间接胆红素，间接胆红素，血血胆红素胆红素直接胆红素，直接胆红素，肝胆红素肝胆红素与葡

24、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迅速直接直接反应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现在学习的是第53页，共57页黄疸黄疸(jaundice)概念概念黄疸：体内胆红素生成过多，或肝摄取、转化黄疸：体内胆红素生成过多，或肝摄取、转化、排泄过程发生障碍等引起血浆胆红素浓度升、排泄过程发生障碍等引起血浆胆红素浓度升高。胆红素在血中大量聚集到一定浓度高。胆红素在血中大量聚集到一定浓度,向组织向组织扩散扩散,使

25、巩膜和皮肤黄染使巩膜和皮肤黄染.隐形黄疸隐形黄疸 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)现在学习的是第54页，共57页由于肝细胞破坏，其摄取转化和排泄胆红素能力降由于肝细胞破坏，其摄取转化和排泄胆红素能力降低所致。低所致。（二）肝细胞性黄疸（二）肝细胞性黄疸是由于红细胞在单核是由于红细胞在单核-吞噬细胞系统破坏吞噬细胞系统破坏过多，超过肝细胞的摄取转化和排泄能力，造过多，超过肝细胞的摄取转

26、化和排泄能力，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 现在学习的是第55页，共57页各种原因引起的胆汁排泄通道受阻，使胆小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，致使管和毛细血管内压力增大破裂，致使结合结合胆红素胆红素逆流入血逆流入血,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）阻塞性黄疸现在学习的是第56页，共57页三种黄疸生化机理分分 类类 机机 理理 胆胆红红素素形形成成过过多多 1.红红细细胞胞破破坏坏过过多多 2.无无效效的的血血红红素素产产生生过过多多 肝肝细细胞胞受受损损 1.肝肝细细胞胞对对血血液液内内的的胆胆红红素素摄摄取取障障碍碍 2.结结合合胆胆红红素素形形成成障障碍碍 3.肝肝细细胞胞分分泌泌胆胆红红素素障障碍碍 胆胆道道阻阻塞塞 1.肝肝内内胆胆道道阻阻塞塞 2.肝肝外外胆胆道道阻阻塞塞 现在学习的是第57页，共57页