《生物化学(高职案例版)》第11章：肝的生物化学.ppt

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1、第第 11 章章肝的生物化学肝的生物化学学习重点肝脏的解剖特点肝脏的解剖特点l两条输出通道：肝静脉、胆道两条输出通道：肝静脉、胆道 双重的血液供应：肝动脉、门静脉双重的血液供应：肝动脉、门静脉丰富的肝血窦：约丰富的肝血窦：约400m2l 含有数百种酶，含有数百种酶，“人体化工厂人体化工厂”第第 1 1 节节 肝在物质代谢中的作用肝在物质代谢中的作用 肝在糖类、脂类、蛋白质、肝在糖类、脂类、蛋白质、维生素、激素等代谢中均起重维生素、激素等代谢中均起重要作用。要作用。肝具有肝具有“物质代谢中枢物质代谢中枢”之之称称一、肝的糖代谢特点一、肝的糖代谢特点 维持血糖浓度的相对恒定维持血糖浓度的相对恒定，

2、以保障，以保障全身各组织细胞，尤其是大脑和红细胞全身各组织细胞，尤其是大脑和红细胞的能量应。的能量应。作作用用肝的主要糖肝的主要糖代谢途径：代谢途径： 肝糖原的合成与分解肝糖原的合成与分解 糖异生糖异生 糖酵解糖酵解 糖有氧氧化糖有氧氧化 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径维持血糖维持血糖浓度恒定浓度恒定空腹空腹肝严重损伤肝严重损伤低血糖低血糖,耐糖能力耐糖能力肝如何维持血糖浓度的相对恒定？肝如何维持血糖浓度的相对恒定？饱食饱食饥饿饥饿肝糖原分解肝糖原分解肝糖异生肝糖异生脂肪动员脂肪动员酮体生成酮体生成肝糖原合成肝糖原合成过多的糖转变过多的糖转变为脂肪等为脂肪等葡萄糖葡萄糖消耗消耗二、肝的脂类代谢特点二

3、、肝的脂类代谢特点 作用：作用：肝在脂类的肝在脂类的消化、吸收、分解、合成消化、吸收、分解、合成 及运输及运输等过程均起重要作用等过程均起重要作用肝的主要脂肝的主要脂类代谢途径：类代谢途径：肝功能受损肝功能受损脂肪肝脂肪肝肝在脂类代谢中有哪些作用？肝在脂类代谢中有哪些作用？三、肝脏在蛋白质代谢中的作用三、肝脏在蛋白质代谢中的作用肝功能严重障碍肝功能严重障碍血氨血氨 氨中毒、肝昏迷氨中毒、肝昏迷？四、肝脏在维生素代谢中的作用四、肝脏在维生素代谢中的作用-胡萝卜素胡萝卜素 Vit AVit D3 25-(OH)-Vit D3Vit PPNAD+或或NADP+泛酸泛酸HSCoAVit B6磷酸吡哆醛

4、磷酸吡哆醛Vit B1 TPP五、肝的激素代谢特点五、肝的激素代谢特点v 肝灭活了多种激素肝灭活了多种激素，如，如类固醇激素、类固醇激素、 胰岛素、蛋白或多肽类激素、肾上腺胰岛素、蛋白或多肽类激素、肾上腺 素、甲状腺激素素、甲状腺激素肝功能严重损害肝功能严重损害蜘蛛痣、肝掌、水钠潴留蜘蛛痣、肝掌、水钠潴留第第 2 2 节节 肝的生物转化作用肝的生物转化作用一、生物转化的概念一、生物转化的概念概念概念v 使非营养物质极性增强，溶解度增加，易于使非营养物质极性增强，溶解度增加，易于 排出体外。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生物转化的意义生物转化的意义v 使非营养物质的

5、生物活性降低或消除（灭使非营养物质的生物活性降低或消除（灭 活活 ），或使有毒物质毒性降低或消除（解毒），或使有毒物质毒性降低或消除（解毒）（一）第一相反应（二）第二相反应二、生物转化的类型二、生物转化的类型 许多物质经第一相反应后，极性改变为够大，常许多物质经第一相反应后，极性改变为够大，常续以第二相反应，增加其溶解度，才能排出体外续以第二相反应，增加其溶解度，才能排出体外 少数物质经第一相反应即可排出体外少数物质经第一相反应即可排出体外1. 1. 氧化反应氧化反应 胺氧酶系胺氧酶系 脱氢酶系脱氢酶系 加单氧酶系加单氧酶系(1) 加单氧酶系加单氧酶系: 又称混合功能氧化酶系又称混合功能氧化酶

6、系RH+NADPH+H+O2ROH+NADP+H2O 存在部位存在部位: 微粒体微粒体 组成组成 : NADPH-细胞色素细胞色素P450还原酶，还原酶， Cyt P450，NADPH+H+ 催化的基本反应催化的基本反应: 是肝中最重要的代谢药物与毒物的酶系是肝中最重要的代谢药物与毒物的酶系 产物：产物：羟化物、环氧化合物等羟化物、环氧化合物等催化反应特点：催化反应特点： 激活氧分子，使其一个氧原子加在激活氧分子，使其一个氧原子加在底物分子中形成羟基，或环氧基；另一底物分子中形成羟基，或环氧基；另一个氧原子被个氧原子被NADPHNADPH还原成水分子还原成水分子 酶特异性低，可催化多种底物，如

7、酶特异性低，可催化多种底物，如烷烃、烯烃、芳香烃、氨基氮等烷烃、烯烃、芳香烃、氨基氮等 各种环氧化物各种环氧化物性质非常活泼，易与蛋性质非常活泼，易与蛋白质或核酸结合，产生坏死或致癌作用，白质或核酸结合，产生坏死或致癌作用，它们还需进行水解或结合反应。它们还需进行水解或结合反应。单胺氧化酶单胺氧化酶 RCHO+NHRCHO+NH3 3+H+H2 2O O2 2(2) (2) 单胺氧化酶系单胺氧化酶系: :属黄素蛋白酶属黄素蛋白酶 存在部位存在部位: 肝细胞线粒体肝细胞线粒体 转化对象：转化对象：胺类胺类 催化的基本反应催化的基本反应: 产物产物: 醛和氨醛和氨 （需进一步转化）（需进一步转化）

8、 (3) (3) 脱氢酶系脱氢酶系: :CHCH3 3CHCH2 2OHOH CHCH3 3CHOCHO NADNAD+NADH+HNADH+H+H H2 2O+NADO+NAD+NADH+HNADH+H+CHCH3 3COOHCOOH 转化对象转化对象: 醇类和醛类醇类和醛类 催化的基本反应催化的基本反应: 醛脱氢酶醛脱氢酶 醇脱氢酶醇脱氢酶 存在部位存在部位: 分别为肝细胞胞液及微粒体分别为肝细胞胞液及微粒体氧化磷酸化释能氧化磷酸化释能 酶酶: 醇脱氢酶和醛脱氢酶醇脱氢酶和醛脱氢酶主要酶主要酶: :硝基还原酶硝基还原酶偶氮还原酶偶氮还原酶2.2.还原反应还原反应NONO2 2硝基还原酶硝基

9、还原酶 2H2HH H2 2O ONONONHOHNHOH+2H+2H-2H-2HNHOHNHOHNHNH2 2+2H+2H-H-H2 2O O部位部位: :肝微粒体肝微粒体转化对象：硝基化合物与偶氮化合物转化对象：硝基化合物与偶氮化合物亚硝基苯亚硝基苯硝基苯硝基苯苯胲苯胲苯胺苯胺（自动进行）（自动进行）酯酶酯酶H H2 2O O3. 3. 水解反应水解反应 酶：酶：多种水解酶，如酯酶、酰胺酶、糖苷酶多种水解酶，如酯酶、酰胺酶、糖苷酶 部位：部位：胞液胞液 转化对象：转化对象：酯类、酰胺类、糖苷类化合物酯类、酰胺类、糖苷类化合物乙酰水杨酸乙酰水杨酸-COOH-COOH-OCOCH-OCOCH3

10、 3+ CH3COOH水杨酸水杨酸乙酸乙酸-COOH-COOH-OH-OH( (二二) )第二相反应第二相反应结合反应结合反应 结合对象：结合对象：含羟基、羧基或氨基的药物、毒含羟基、羧基或氨基的药物、毒 物、激素物、激素 反应部位：反应部位： 多在肝微粒体、胞液或线粒体多在肝微粒体、胞液或线粒体 结合剂：结合剂：葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸、硫酸、乙酰基、甲基、硫酸、乙酰基、甲基、 谷胱甘肽、甘氨酸等物质或基团谷胱甘肽、甘氨酸等物质或基团 结合反应是体内最重要的生物转化方式结合反应是体内最重要的生物转化方式UDPGTUDPGAUDP苯酚苯酚苯苯-葡萄糖醛酸苷葡萄糖醛酸苷( (醚型醚型) )OOCOO

11、H1. 1. 葡萄糖醛酸结合反应葡萄糖醛酸结合反应 酶：酶：葡萄糖醛酸转移酶（葡萄糖醛酸转移酶（UDPGAT） 部位部位: 肝微粒体肝微粒体 葡萄糖供体：葡萄糖供体：尿苷二磷酸葡萄糖醛酸（尿苷二磷酸葡萄糖醛酸（UDPGA） 产物：产物：各种葡萄糖酸苷各种葡萄糖酸苷OHOHOH2. 2. 硫酸结合反应硫酸结合反应 酶：酶：硫酸转移酶硫酸转移酶硫酸供体：硫酸供体：3-磷酸腺苷磷酸腺苷5-磷酰硫酸磷酰硫酸 （PAPS）产物：产物：硫酸酯化合物硫酸酯化合物磺胺磺胺乙酰磺胺乙酰磺胺3. 3. 乙酰基结合反应乙酰基结合反应H H2 2N N-SO-SO2 2NHNH2 2 -SO-SO2 2NHNH2 2

12、 CHCH3 3CONH-CONH-乙酰转移酶乙酰转移酶CoASHCoASHCH3COSCoA* * 结合对象：结合对象：各种芳香胺类各种芳香胺类* * 供体：供体：乙酰辅酶乙酰辅酶A A* * 产物：产物：乙酰化合物（其极性虽降低，但乙酰化合物（其极性虽降低，但 活性或毒性也降低或消失）活性或毒性也降低或消失）4. 4. 甲基结合反应甲基结合反应* * 结合对象：结合对象：各种胺类活性物质或某些药各种胺类活性物质或某些药 物，如儿茶酚胺，组胺等物，如儿茶酚胺，组胺等* * 供体：供体：S-S-腺苷蛋氨酸（腺苷蛋氨酸（SAMSAM）5. 5. 其他其他* *谷胱甘肽结合反应：谷胱甘肽结合反应：

13、许多卤代化合物和环许多卤代化合物和环氧化物可在谷胱甘肽氧化物可在谷胱甘肽-S-S-转移酶催化下与之转移酶催化下与之结合，解除它们对机体的毒性作用。结合，解除它们对机体的毒性作用。* * 甘氨酸结合反应：甘氨酸结合反应：某些药物、毒物或内某些药物、毒物或内源性代谢物经此解毒。源性代谢物经此解毒。三、生物转化作用的特点三、生物转化作用的特点代谢过程的连续性代谢过程的连续性代谢通路和产物的多样性代谢通路和产物的多样性如：如：非那西丁非那西丁氧化氧化对乙酰氨基酚对乙酰氨基酚UDPGA葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸结合物结合物硫酸结合物硫酸结合物氧化氧化GSH谷胱甘肽结谷胱甘肽结合物或硫醚合物或硫醚尿酸尿酸水解水

14、解对氨苯乙醚对氨苯乙醚羟化产物诱羟化产物诱发高铁血红发高铁血红蛋白血症蛋白血症氧化氧化氧化产物氧化产物PAPS与肝蛋白质与肝蛋白质结合引起肝结合引起肝细胞坏死细胞坏死四、影响生物转化的因素四、影响生物转化的因素 影响因素：影响因素：年龄、性别、疾病诱导年龄、性别、疾病诱导 物、抑制物等物、抑制物等 意义：意义：指导临床医生合理用药指导临床医生合理用药第第 3 3 节节 胆汁酸的代谢胆汁酸的代谢 胆汁酸是胆汁的主要成分，是脂类胆汁酸是胆汁的主要成分，是脂类消化吸收所必需的一类物质。消化吸收所必需的一类物质。 肝进行胆汁酸的合成与排泄构成了肝进行胆汁酸的合成与排泄构成了胆固醇降解的主要途径，也是机

15、体胆固醇降解的主要途径，也是机体 清清除胆固醇的主要方式。除胆固醇的主要方式。一、胆汁酸的分类一、胆汁酸的分类是肝细胞以胆固醇为原料合成的是肝细胞以胆固醇为原料合成的是初级胆汁酸在肠道受肠菌作用是初级胆汁酸在肠道受肠菌作用生成的生成的游离胆汁酸游离胆汁酸游离胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸游离胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合生成结合生成 按来源不同胆汁酸可分为：按来源不同胆汁酸可分为： 按结构不同胆汁酸可分为：按结构不同胆汁酸可分为：初级胆汁酸：初级胆汁酸：次级胆汁酸：次级胆汁酸：结合胆汁酸：结合胆汁酸：胆汁酸胆汁酸游离胆汁酸游离胆汁酸结合胆汁酸结合胆汁酸初级初级胆酸胆酸甘氨胆酸甘氨胆酸牛磺胆酸牛磺胆酸鹅脱氧

16、胆酸鹅脱氧胆酸甘氨鹅脱氧胆甘氨鹅脱氧胆酸酸牛磺鹅脱氧胆牛磺鹅脱氧胆酸酸次级次级脱氧胆酸脱氧胆酸甘氨脱氧胆酸甘氨脱氧胆酸牛磺脱氧胆酸牛磺脱氧胆酸石胆酸石胆酸甘氨石胆酸甘氨石胆酸牛磺石胆酸牛磺石胆酸胆汁酸的分类胆汁酸的分类H HHOHO73COOHCOOH石胆酸石胆酸脱氧胆酸脱氧胆酸HOHOOHOH7123H HCOOHCOOHHOHOOHOH7123H HCOOHCOOHOHOH胆酸胆酸HOHO73H HCOOHCOOHOHOH鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸（一）初级胆汁酸的生成（一）初级胆汁酸的生成二、胆汁酸的生成二、胆汁酸的生成胆固醇胆固醇77羟胆固醇羟胆固醇胆酰胆酰CoACoA、鹅脱氧胆酰鹅脱氧胆酰CoACoA 初级胆汁酸的合成过程初级胆汁酸的合成过程游游离离型型初初级级胆胆汁汁酸酸7-羟化酶羟化酶氧化氧化侧链氧化侧链氧化 断裂断裂还原还原羟化羟化胆酸、胆酸、鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸H2OCoASH甘氨胆酸和甘氨胆酸和鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸牛磺胆酸和牛磺胆酸和鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸牛磺酸牛磺酸CoASHCoASHCoASHCoASH甘氨酸甘氨酸结合型初级胆汁酸结合型初级胆汁酸调节点：主要为调节点：主