肝胆生物化学.ppt

肝胆生物化学肝胆生物化学学习目的学习目的1.1.了解肝脏的组织学结构特点、生物转化的反应类型了解肝脏的组织学结构特点、生物转化的反应类型2.2.了解胆红素的生成与转运；了解胆红素的生成与转运； 3.3.理解肝脏在物质代谢中的作用；理解肝脏在物质代谢中的作用；4.4.理解胆汁酸的理化性质、胆汁酸代谢及胆汁酸肠肝循环的理解胆汁酸的理化性质、胆汁酸代谢及胆汁酸肠肝循环的生理意义；生理意义；5.5.理解胆红素在肝脏中的转化；理解胆红素在肝脏中的转化；6.6.掌握生物转化的概念和意义；掌握生物转化的概念和意义；7.7.掌握胆红素的肠肝循环和黄疸的形成机制及鉴别掌握胆红素的肠肝循环和黄疸的形成机制及鉴别 有两条输入通路有两条输入通路 有两条输出通路有两条输出通路 丰富的血窦丰富的血窦 丰富的线粒体丰富的线粒体 丰富的内质网、高丰富的内质网、高尔基体、核糖体尔基体、核糖体 丰富的酶类丰富的酶类 肝动脉、门静脉肝动脉、门静脉 肝静脉、胆道系统肝静脉、胆道系统 提供能量提供能量 合成蛋白质、酶类合成蛋白质、酶类 参与全身代谢、生物参与全身代谢、生物转化转化第一节第一节 肝在物质代谢中的作用肝在物质代谢中的作用 一、一、 肝在糖类代谢中的作用肝在糖类代谢中的作用 二、二、 肝在脂类代谢中的作用肝在脂类代谢中的作用 三、三、 肝在蛋白质代谢中的作用肝在蛋白质代谢中的作用 四、四、 肝在维生素代谢中的作用肝在维生素代谢中的作用 五、五、 肝在激素代谢中的作用肝在激素代谢中的作用一一 肝在糖代谢中的作用：肝在糖代谢中的作用： 1.1.为自身的生理活动提供能量为自身的生理活动提供能量 2. 2.通过糖原的合成与分解以及糖异生作用维持血糖浓通过糖原的合成与分解以及糖异生作用维持血糖浓度的相对稳定度的相对稳定 3. 3.保障全身各组织，尤其是肾脏、大脑、红细胞和视保障全身各组织，尤其是肾脏、大脑、红细胞和视网膜等组织的能量供应网膜等组织的能量供应 4. 4.肝脏通过葡萄糖的磷酸戊糖途径，为机体提供肝脏通过葡萄糖的磷酸戊糖途径，为机体提供NADPHNADPH用于合成脂肪酸和胆固醇用于合成脂肪酸和胆固醇 肝脏在维持血糖平衡中的作用：肝脏在维持血糖平衡中的作用： 饱食后：合成糖原，贮存饱食后：合成糖原，贮存 空腹时：肝糖原分解，释放出血糖空腹时：肝糖原分解，释放出血糖 饥饿时：糖异生作用加强，供应血糖饥饿时：糖异生作用加强，供应血糖 当肝功能损伤时，肝脏调节血糖的能力下降，空腹时当肝功能损伤时，肝脏调节血糖的能力下降，空腹时易出现低血糖、饱食后易出现一过性高血糖。易出现低血糖、饱食后易出现一过性高血糖。 二二 肝在脂类代谢中的作用：肝在脂类代谢中的作用： 1.1.利用利用LDLLDL运来的胆固醇合成并分泌胆汁酸盐，后者具运来的胆固醇合成并分泌胆汁酸盐，后者具有很强的乳化作用，可促进脂类的消化和吸收有很强的乳化作用，可促进脂类的消化和吸收 2. 2.将糖转变为脂肪酸，用以合成甘油三酯，同时，肝将糖转变为脂肪酸，用以合成甘油三酯，同时，肝脏还合成胆固醇、磷脂、载脂蛋白，他们共同以脏还合成胆固醇、磷脂、载脂蛋白，他们共同以 VLDL VLDL的的形式分泌入血形式分泌入血 3. 3.肝脏对甘油三脂和脂肪酸的分解能力很强，是体内肝脏对甘油三脂和脂肪酸的分解能力很强，是体内生成酮体的唯一器官生成酮体的唯一器官三三 肝脏在蛋白质代谢中的作用：肝脏在蛋白质代谢中的作用：1.1.合成和分泌合成和分泌 血浆蛋白质血浆蛋白质 A/G A/G：1.51.52.52.52.2.分解：分解： 是氨基酸分解和转变的重要场所是氨基酸分解和转变的重要场所, ,如：如： 丙氨酸氨基转移酶（丙氨酸氨基转移酶（ALTALT） 鸟氨酸氨基甲酰转移酶和精氨酸酶鸟氨酸氨基甲酰转移酶和精氨酸酶清蛋白（清蛋白（A A）：成人）：成人12g/day12g/day球蛋白（球蛋白（G G） 3.3.肝性脑病的生化机制：肝性脑病的生化机制：（1 1）氨中毒与肝昏迷：肝功能不全，血氨上升，干扰脑的）氨中毒与肝昏迷：肝功能不全，血氨上升，干扰脑的 能量代谢，出现能量代谢，出现脑功能障碍。脑功能障碍。（2 2）假神经递质学说：氨基酸）假神经递质学说：氨基酸脱羧酶脱羧酶 胺类胺类 正常情况下可被肝内单胺氧化酶分解而清除正常情况下可被肝内单胺氧化酶分解而清除 肝功能不全时，这些胺类直接经体循环入脑，经脑肝功能不全时，这些胺类直接经体循环入脑，经脑内非特异羟化酶作用，转变成假神经递质内非特异羟化酶作用，转变成假神经递质 （3 3）氨基酸不平衡和肝昏迷：）氨基酸不平衡和肝昏迷： 肝功能不全肝功能不全 检验结果检验结果: : 血清胆红素可呈显著的高值；血清胆红素可呈显著的高值； 血清白蛋白减低，表明蛋白合成能力低血清白蛋白减低，表明蛋白合成能力低 低胆固醇血症，亦是合成能力降低所致低胆固醇血症，亦是合成能力降低所致 ASTAST及及ALPALP由高值转为低值由高值转为低值 尿素呈低值，表示肝合成尿素功能低下尿素呈低值，表示肝合成尿素功能低下 血糖降低，由于肝糖原储备减少血糖降低，由于肝糖原储备减少 凝血酶原时间延长是由于肝合成凝血因子减低凝血酶原时间延长是由于肝合成凝血因子减低 血液血液pHpH增高增高芳香族氨基酸在血中的浓度增高芳香族氨基酸在血中的浓度增高 血浆中的支链氨基酸的浓度降低血浆中的支链氨基酸的浓度降低四四 肝在维生素代谢中的作用：肝在维生素代谢中的作用： 肝脏在维生素的吸收、储存、运输及代谢等方面起肝脏在维生素的吸收、储存、运输及代谢等方面起着重要的作用。着重要的作用。1.1.肝脏所分泌的胆汁酸盐可促进脂溶性维生素肝脏所分泌的胆汁酸盐可促进脂溶性维生素A A、D D、E E、K K的的吸收吸收 2.2.含维生素含维生素A A、K K、B B、B2B2、B6B6、B12B12、泛酸和叶酸最多的器官，、泛酸和叶酸最多的器官，也是维生素也是维生素A A、E E、K K和和B12B12的主要储存场所的主要储存场所 3.3.具有将维生素具有将维生素D D转化为转化为25-25-羟维生素羟维生素D D和合成维生素和合成维生素D D结合蛋结合蛋白的能力白的能力 4.4.将多种维生素转变为辅酶的组成成分将多种维生素转变为辅酶的组成成分 五五 肝在激素代谢中的作用：肝在激素代谢中的作用： 激素的灭活：激素的灭活： 多种激素在发挥其调节作用后，主要在肝中转化、降多种激素在发挥其调节作用后，主要在肝中转化、降解或失去活性，这一过程称为激素的灭活。灭活后的产物解或失去活性，这一过程称为激素的灭活。灭活后的产物大部分由尿排出。大部分由尿排出。 肝脏灭活的激素主要有性激素、肾上腺激素等类固醇肝脏灭活的激素主要有性激素、肾上腺激素等类固醇激素和胰岛素、甲状腺激素、抗利尿激素等激素和胰岛素、甲状腺激素、抗利尿激素等 第二节第二节 肝的生物转化作用肝的生物转化作用一一 生物转化的概念生物转化的概念二二 生物转化反应的类型生物转化反应的类型三三 生物转化反应的特点生物转化反应的特点一一 生物转化生物转化(biotransformation)(biotransformation)的概念：的概念： 人体在生命活动中，一些非营养物质进入体内，经过人体在生命活动中，一些非营养物质进入体内，经过氧化、还原、水解、结合等化学反应，使其极性增强，水氧化、还原、水解、结合等化学反应，使其极性增强，水溶性增加，以利于随胆汁、尿液排出体外的作用叫生物转溶性增加，以利于随胆汁、尿液排出体外的作用叫生物转化作用。肝脏是机体内生物转化的主要器官。化作用。肝脏是机体内生物转化的主要器官。 非营养物质非营养物质 内源性物质：激素、神经递质、和其他胺类内源性物质：激素、神经递质、和其他胺类等一些对机体等一些对机体 具有强烈生物学活性的物质，具有强烈生物学活性的物质，以及氨、胆红素等对机体有毒性的物质以及氨、胆红素等对机体有毒性的物质 外源性物质：药物、毒物、食品添加剂、外源性物质：药物、毒物、食品添加剂、环境污染物、体内微生物的代谢产物等。环境污染物、体内微生物的代谢产物等。二二 生物转化反应的类型：生物转化反应的类型：（一）第一相反应（一）第一相反应1.1.氧化反应：肝细胞的线粒体、微粒体及胞液中含有参与生氧化反应：肝细胞的线粒体、微粒体及胞液中含有参与生 物转化的不同酶系。物转化的不同酶系。（1 1）单加氧酶系：存在于微粒体中，由细胞色素）单加氧酶系：存在于微粒体中，由细胞色素P P450450与与 NADPH-P NADPH-P450450还原酶共同组成。还原酶共同组成。 （2 2）氨氧化酶系：以）氨氧化酶系：以NAD+NAD+为辅酶，存在于胞液和微粒体为辅酶，存在于胞液和微粒体 中，有醇脱氢酶和醛脱氢酶。中，有醇脱氢酶和醛脱氢酶。 RH+O2+NADPH+H+加单氧酶Cyt-p450ROH+NDAP+H2ORCH2OH+NAD+醇脱氢酶RCHO+NADH+H+醛脱氢酶RCOOH第一相反应：氧化、还原、水解反应第一相反应：氧化、还原、水解反应第二相反应：结合反应第二相反应：结合反应 （3 3）还原反应：硝基还原酶和偶氮还原酶。存在于微粒中）还原反应：硝基还原酶和偶氮还原酶。存在于微粒中两种酶由两种酶由NADPHNADPH或或NADHNADH供氢，还原反应的产物是胺。供氢，还原反应的产物是胺。NO2+2H+NO+2H+自发氧化HNOH+2H+NH2-N=N-+2H+-NH2硝基苯亚硝基苯羟氨基苯苯胺偶氮苯苯胺-H2O-H2O-N=N-H H3.3.水解反应：水解反应：（1 1）酯类化合物：阿托品、度冷丁、乙酰水杨酸及普鲁卡）酯类化合物：阿托品、度冷丁、乙酰水杨酸及普鲁卡 因的水解。因的水解。 （2 2）酰胺类化合物：）酰胺类化合物：（3 3）糖苷类化合物：）糖苷类化合物：乙 酰 水 杨 酸+H2O酯 酶水 杨 酸 +乙 酸异 丙 异 烟 肼+ H2O酰 胺 酶异 烟 酸 +异 丙 肼洋地黄毒苷+H2O洋地黄毒糖 + 洋地黄糖苷配基糖苷酶（二）第二相反应（二）第二相反应：1.1.葡萄糖醛酸结合：供体为葡萄糖醛酸结合：供体为UDPGAUDPGA，底物为含有醇、酚、硫，底物为含有醇、酚、硫 酚、胺及羧基等极性基团化合物酚、胺及羧基等极性基团化合物 2.2.硫酸结合：供体为硫酸结合：供体为PAPSPAPS，底物为各种醇、酚和芳香胺类化，底物为各种醇、酚和芳香胺类化合物合物COOH+ UDPGA葡萄糖醛酸转移酶COOGA+ UDP苯甲酸苯甲酸-葡萄糖醛酸苷+ PAPS硫酸转移酶HO3SO+ PAP雌 酮OOHO3.3.乙酰基结合：乙酰辅酶乙酰基结合：乙酰辅酶A A 为供体，各种芳香胺为供体，各种芳香胺( (如苯胺，磺胺异菸肼等如苯胺，磺胺异菸肼等) )的氨基为底物。的氨基为底物。4.4.甘氨酸结合：某些毒物、药物的羧基与辅酶甘氨酸结合：某些毒物、药物的羧基与辅酶A A结合结合形成酰基辅酶形成酰基辅酶A A，然后再与甘氨酸结合，生成相应，然后再与甘氨酸结合，生成相应的结合产物。由酰基转移酶催化，此反应在线粒的结合产物。由酰基转移酶催化，此反应在线粒 体中进行。体中进行。NH2SO2NH2NH-COCH3SO2NH2+ CH3COSCoA乙酰基转移酶+ HSCoA对氨基苯磺酰胺对乙酰氨基苯磺酰胺三三 生物转化反应的特点生物转化反应的特点：1.1.生物转化反应的连续性：生物转化反应的连续性：2.2.生物转化反应的多样性：生物转化反应的多样性：3.3.解毒与致毒的双重性：解毒与致毒的双重性：影响生物转化反应的因素：影响生物转化反应的因素： 肝的生物转化作用受年龄、性别、疾病、诱导物、抑肝的生物转化作用受年龄、性别、疾病、诱导物、抑制物等体内、外因素的影响制物等体内、外因素的影响 。第三节第三节 胆汁与胆汁酸代谢胆汁与胆汁酸代谢胆汁：胆汁： 肝细胞分泌，储于胆囊，再排入肠腔。肝细胞分泌，储于胆囊，再排入肠腔。 主要成分是胆汁酸盐，约占主要成分是胆汁酸盐，约占505070%70%，其它为胆