第18章肝的生物化学ppt课件

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1、第十八章第十八章 肝胆生化肝胆生化主要内容主要内容第一节第一节 肝脏的形状构造与化学组成肝脏的形状构造与化学组成第二节第二节 肝脏在物质代谢中的作用肝脏在物质代谢中的作用第三节第三节 生物转化生物转化第四节第四节 胆汁酸代谢胆汁酸代谢第五节第五节 胆色素代谢胆色素代谢第六节第六节 药物代谢药物代谢第七节第七节 肝功能检查的意义肝功能检查的意义u肝是维持血糖程度相对稳定的重要器官肝是维持血糖程度相对稳定的重要器官u肝在脂类代谢中占据中心位置肝在脂类代谢中占据中心位置u肝的蛋白质合成及分解代谢均非常活泼肝的蛋白质合成及分解代谢均非常活泼u肝参与多种维生素和辅酶的代谢肝参与多种维生素和辅酶的代谢u肝

2、参与多种激素的灭活肝参与多种激素的灭活第二节第二节 肝脏在物质代谢中的作用肝脏在物质代谢中的作用 第三节第三节 生物转化生物转化生物转化生物转化biotransformation的概念的概念 机体对内、外源性的非营养物质进展代谢机体对内、外源性的非营养物质进展代谢转变，使其水溶性提高，极性加强，易于经转变，使其水溶性提高，极性加强，易于经过胆汁或尿液排出体外的过程称为生物转化。过胆汁或尿液排出体外的过程称为生物转化。非营养物质是指既不作为构建组织细胞的非营养物质是指既不作为构建组织细胞的成分，又不作为能源的物质。成分，又不作为能源的物质。内源性：如激素、神经递质、胺类等内源性：如激素、神经递质

3、、胺类等外源性：如食品添加剂、药物、毒物等外源性：如食品添加剂、药物、毒物等非营养物质非营养物质l 肝脏是生物转化的主要器官肝脏是生物转化的主要器官l 肾、肺、胃肠道和皮肤具有一定生物转化功能肾、肺、胃肠道和皮肤具有一定生物转化功能生物转化生物转化解毒作用解毒作用 黄曲霉素黄曲霉素B1B1本身没有毒性，但经生物转化作用本身没有毒性，但经生物转化作用后转变为后转变为2,3-2,3-环氧黄曲霉素，后者为强致癌物质。环氧黄曲霉素，后者为强致癌物质。一、生物转化的类型一、生物转化的类型 生物转化作用可分为两个阶段进展，即所谓的第一相生物转化作用可分为两个阶段进展，即所谓的第一相反响和第二相反响。有些物

4、质仅经过第一相反响或第二相反响和第二相反响。有些物质仅经过第一相反响或第二相反响即可顺利排出体外；而有些物质需经过第一相反响后，反响即可顺利排出体外；而有些物质需经过第一相反响后，再阅历第二相反响，才干最终排出体外。再阅历第二相反响，才干最终排出体外。一第一相反响：一第一相反响：经过氧化、复原、水解等反响后，对非营养物质的构经过氧化、复原、水解等反响后，对非营养物质的构造进展改造，使其有利于排出体外。造进展改造，使其有利于排出体外。1、氧化反响、氧化反响RH+O2+NADPH+H+ROH+NADP+H2O加单氧酶加单氧酶NH2NH2HO苯胺苯胺对氨基苯酚对氨基苯酚2、复原反响、复原反响3、水解

5、反响、水解反响二第二相反响二第二相反响 含有羟基、羧基或氨基的非营养物质均可与葡含有羟基、羧基或氨基的非营养物质均可与葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘氨酸等发生结合反萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘氨酸等发生结合反响，或进展酰基化、甲基化等反响，添加了非营养响，或进展酰基化、甲基化等反响，添加了非营养物质的水溶性，有利于排出体外。物质的水溶性，有利于排出体外。经过与内源性极性分子共价结合，可以添经过与内源性极性分子共价结合，可以添加非营养物质的溶解度，有利于排出体外。加非营养物质的溶解度，有利于排出体外。1、与葡萄糖醛酸与葡萄糖醛酸UDPGA的结合反响的结合反响UDPG+NAD+UDPGA+NADH

6、+H+UDPG脱氢酶脱氢酶2、与硫酸的结合反响、与硫酸的结合反响硫酸供体硫酸供体 3-磷酸腺苷磷酸腺苷-5-磷酸硫酸磷酸硫酸(PAPS)催化酶催化酶 硫酸转移酶硫酸转移酶(sulfate transferase)雌酮雌酮OOHPAPS+PAP雌酮硫酸酯雌酮硫酸酯OHO3SO3、甘氨酸结合反响、甘氨酸结合反响 结合对象：含羧基化合物结合对象：含羧基化合物4、与谷胱甘肽、与谷胱甘肽GSH的结合反响的结合反响OOOOOOCH3O2,3-环氧黄曲霉素OOOOOOCH3谷胱甘肽结合物HOSG+GSH第二相反响第二相反响5、甲基化反响、甲基化反响 甲基供体：甲基供体：S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸(SAM)

7、6、乙酰化反响、乙酰化反响 主要转化对象：芳香胺类主要转化对象：芳香胺类 催化酶：乙酰基转移酶催化酶：乙酰基转移酶(acetyltransferase)N-N-乙酰磺胺的溶解度较磺胺低，故第二相反响反而降乙酰磺胺的溶解度较磺胺低，故第二相反响反而降低了磺胺类药物的溶解度，添加了磺胺类药物肾结石的风险。低了磺胺类药物的溶解度，添加了磺胺类药物肾结石的风险。二、生物转化的特点二、生物转化的特点1、转化反响的延续性：一种物质在体内的转化往、转化反响的延续性：一种物质在体内的转化往往同时或先后发生多种反响，产生多种产物往同时或先后发生多种反响，产生多种产物2、反响类型的多样性：同一种或同一类物质在体、

8、反响类型的多样性：同一种或同一类物质在体内也可进展多种不同反响内也可进展多种不同反响3、解毒与致毒的双重性：一种物质经过一定的转、解毒与致毒的双重性：一种物质经过一定的转化后，其毒性能够减弱解毒化后，其毒性能够减弱解毒,也能够加强也能够加强致毒致毒三、生物转化的影响要素三、生物转化的影响要素 第四节第四节 胆汁酸的代谢胆汁酸的代谢胆汁的化学成分胆汁的化学成分 胆汁酸盐含量最高胆汁酸盐含量最高 胆固醇胆固醇 胆色素胆色素 多种酶类多种酶类 药物、毒物等等药物、毒物等等两种胆汁的百分组成两种胆汁的百分组成肝胆汁肝胆汁胆囊胆汁胆囊胆汁比重比重 1.0091.013 1.0261.032 pH 7.1

9、8.5 5.57.7 水水 9697 8086 固体成分固体成分 34 1420无机盐无机盐 0.20.9 0.51.1 粘蛋白粘蛋白 0.10.9 14 胆汁酸盐胆汁酸盐 0.52 1.510胆色素胆色素 0.050.17 0.21.5 总脂类总脂类 0.10.5 1.84.7胆固醇胆固醇 0.050.17 0.20.9 磷脂磷脂 0.050.08 0.20.5 1、胆汁酸的种类、胆汁酸的种类 根据胆汁酸的化学构造分类根据胆汁酸的化学构造分类游离胆汁酸：胆酸、鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸、游离胆汁酸：胆酸、鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸、石胆酸的原型石胆酸的原型结合胆汁酸：游离胆汁酸与甘氨酸、牛磺酸结合胆汁酸

10、：游离胆汁酸与甘氨酸、牛磺酸等缩合为相应的胆汁酸，如甘氨胆酸、牛等缩合为相应的胆汁酸，如甘氨胆酸、牛磺胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、牛磺鹅脱氧胆磺胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸酸 根据胆汁酸的来源分类根据胆汁酸的来源分类初级胆汁酸：在肝细胞以胆固醇为原料直接合成的初级胆汁酸：在肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸，包括胆酸、鹅脱氧胆酸及其相应的结合胆胆汁酸，包括胆酸、鹅脱氧胆酸及其相应的结合胆汁酸汁酸次级胆汁酸：初级胆汁酸在肠道细菌作用下脱去次级胆汁酸：初级胆汁酸在肠道细菌作用下脱去7a-OH生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸、石胆酸及其相应生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸、石胆酸及其相应的结合胆汁酸的结合胆

11、汁酸几种胆汁酸的构造式几种胆汁酸的构造式l 游离胆汁酸游离胆汁酸胆酸胆酸初级胆汁酸初级胆汁酸脱氧胆酸脱氧胆酸次级胆汁酸次级胆汁酸HOOHOHCOOH371224HOOHCOOH371224l 游离胆汁酸游离胆汁酸HOOHCOOH371224HOCOOH371224鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸初级胆汁酸初级胆汁酸石胆酸石胆酸次级胆汁酸次级胆汁酸l 结合胆汁酸结合胆汁酸HOOHCONHCH2COOH371224HOOHOHCONHCH2CH2SO3H371224牛磺胆酸牛磺胆酸初级胆汁酸初级胆汁酸甘氨脱氧胆酸甘氨脱氧胆酸次级胆汁酸次级胆汁酸2.胆汁酸的功能胆汁酸的功能1314981017111516561

12、42OHCH3OHCH3COHNCH2HOOCCH3OH甘氨胆酸甘氨胆酸疏水侧疏水侧亲水侧亲水侧促进脂类物质的消化吸收促进脂类物质的消化吸收维持胆汁中胆固醇的溶解形状以抑制胆固醇析出维持胆汁中胆固醇的溶解形状以抑制胆固醇析出胆汁中的胆汁酸盐与卵磷脂协同作用，使胆固醇不胆汁中的胆汁酸盐与卵磷脂协同作用，使胆固醇不易结晶沉淀而随胆汁排泄易结晶沉淀而随胆汁排泄胆固醇能否从胆汁中沉淀析出主要取决于胆汁中胆胆固醇能否从胆汁中沉淀析出主要取决于胆汁中胆汁酸盐和卵磷脂与胆固醇之间的适宜比例正常汁酸盐和卵磷脂与胆固醇之间的适宜比例正常比值比值 101是胆固醇的重要排泄方式是胆固醇的重要排泄方式人体内约人体内约

13、99%的胆固醇随胆汁经肠道排出体外，其的胆固醇随胆汁经肠道排出体外，其中中以胆汁酸方式，以胆汁酸方式，以直接方式排出体外以直接方式排出体外具有利胆作用具有利胆作用3、胆汁酸代谢及肠肝循环、胆汁酸代谢及肠肝循环胆汁酸的循环再利用胆汁酸的循环再利用 胆汁酸随胆汁排入肠腔后，约胆汁酸随胆汁排入肠腔后，约95%胆汁酸可经门胆汁酸可经门静脉重吸收入肝，在肝内转变为结合胆汁酸，并与静脉重吸收入肝，在肝内转变为结合胆汁酸，并与肝新合成的胆汁酸一道再次排入肠道，此循环过程肝新合成的胆汁酸一道再次排入肠道，此循环过程称胆汁酸的肠肝循环称胆汁酸的肠肝循环。4、胆汁酸代谢调理、胆汁酸代谢调理胆汁酸的肝肠循环胆汁酸的

14、肝肠循环第五节第五节 胆色素的代谢胆色素的代谢 胆色素胆色素bile pigmentbile pigment是体内铁卟啉类化合是体内铁卟啉类化合物的主要分解代谢产物，包括胆绿素物的主要分解代谢产物，包括胆绿素biliverdinbiliverdin、胆红素、胆红素bilirubinbilirubin、胆素原、胆素原bilinogenbilinogen 和胆素和胆素bilinbilin等。等。胆红素处于胆色素代谢的中心，是人体胆汁中胆红素处于胆色素代谢的中心，是人体胆汁中的主要色素。的主要色素。胆红素的空间构造胆红素的空间构造 胆红素的特有构造赋予其亲脂疏水的性质胆红素的特有构造赋予其亲脂疏水的

15、性质,易易自在透过细胞膜进入血液。自在透过细胞膜进入血液。NN HNNOCOOOHCOHHOHH一、胆红素的正常代谢一、胆红素的正常代谢衰老红细胞破裂生成衰老红细胞破裂生成1、游离胆红素的生成、游离胆红素的生成 体内的铁卟啉化合物包括体内的铁卟啉化合物包括血红蛋血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。及过氧化物酶。正常人每天可生成正常人每天可生成250350mg胆红胆红素，其中约素，其中约80%以上来自衰老红细胞破以上来自衰老红细胞破坏所释放的血红蛋白的分解。坏所释放的血红蛋白的分解。胆红素生成的根本过程胆红素生成的根本过程NNNNHOOCFe2

16、+HOOC2O2NADPH+H+NADP+CO+H2OFe3+HNHNPNPHNOONADPH+H+NADP+HNHNPPHNOOHH血红素胆绿素胆红素血红素加氧酶胆绿素还原酶HN2、游离胆红素的转运、游离胆红素的转运运输的方式：胆红素运输的方式：胆红素-清蛋白复合体清蛋白复合体运输的意义运输的意义:添加了胆红素的水溶性，提高了血浆对胆红素的运添加了胆红素的水溶性，提高了血浆对胆红素的运输才干输才干限制了胆红素自在通透各种细胞膜，防止了胆红素限制了胆红素自在通透各种细胞膜，防止了胆红素对组织细胞呵斥的毒性，起到暂时性的解毒作用对组织细胞呵斥的毒性，起到暂时性的解毒作用竞争结合剂：如磺胺药、水杨

17、酸、胆汁酸等竞争结合剂：如磺胺药、水杨酸、胆汁酸等3、游离胆红素在肝细胞内的代谢结合胆红素、游离胆红素在肝细胞内的代谢结合胆红素 结合胆红素的生成结合胆红素的生成场所：肝脏滑面内质网场所：肝脏滑面内质网UDPGA转移酶转移酶胆红素胆红素+UDPGA胆红素葡萄糖醛酸一酯胆红素葡萄糖醛酸一酯+UDP胆红素葡萄糖醛酸一酯胆红素葡萄糖醛酸一酯+UDPGA胆红素葡萄糖醛酸二酯胆红素葡萄糖醛酸二酯+UDP葡萄糖醛酸二酯的构造葡萄糖醛酸二酯的构造HNHNHNHNOOHHC H2C H2C H2C OOC H2C OOOHH OHHO HH O O CHHO HOHO HH OHHHO HHC O O HHH

18、游离胆红素与结合胆红素性质比较游离胆红素与结合胆红素性质比较理化性质理化性质游离胆红素游离胆红素结合胆红素结合胆红素同义名称同义名称间接胆红素间接胆红素/未结合胆红素未结合胆红素直接胆红素直接胆红素/肝胆红素肝胆红素与葡糖醛酸结合与葡糖醛酸结合未结合未结合结合结合水溶性水溶性小小大大脂溶性脂溶性大大小小透过细胞膜的能力及毒性透过细胞膜的能力及毒性大大小小能否透过肾小球随尿排出能否透过肾小球随尿排出不能不能能能与重氮试剂反应与重氮试剂反应间接阳性间接阳性直接阳性直接阳性 结合胆红素的排泄结合胆红素的排泄结合胆红素从肝细胞分泌至胆怯管，再随胆汁排入结合胆红素从肝细胞分泌至胆怯管，再随胆汁排入肠道，

19、是肝脏代谢胆红素的限速步骤肠道，是肝脏代谢胆红素的限速步骤肝细胞向胆怯管分泌结合胆红素是一个逆浓度梯度肝细胞向胆怯管分泌结合胆红素是一个逆浓度梯度的自动转运过程的自动转运过程胆红素排泄一旦发生妨碍，结合胆红素就可返流入胆红素排泄一旦发生妨碍，结合胆红素就可返流入血。血。4、胆红素在肝外的代谢、胆红素在肝外的代谢胆红素在肠道内转化为胆素原和胆素胆红素在肠道内转化为胆素原和胆素尿胆素原尿胆素原复原复原胆素胆素氧化氧化结合胆红素结合胆红素肠肠 菌菌葡糖醛酸葡糖醛酸游离胆红素游离胆红素 尿胆素原大部分继续复原为粪胆素原，接转尿胆素原大部分继续复原为粪胆素原，接转为粪胆素。少部分进入胆素原的肠肝循环。为

20、粪胆素。少部分进入胆素原的肠肝循环。胆素原的肝肠循环胆素原的肝肠循环 肠道中有少量的胆素原可被肠粘膜细胞重吸收，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，其中大部分再随胆汁排入肠道，构经门静脉入肝，其中大部分再随胆汁排入肠道，构成胆素原的肠肝循环成胆素原的肠肝循环bilinogen entero-hepatic circulation。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Y蛋白Z蛋白胆红素-Y蛋白胆红素-Z蛋白葡糖醛酸胆红素UDPGAUDP内质网胞液肝细胞单核-吞噬细胞血液肠管葡

21、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过程胆素原肠肝循环的过程二、胆红素的异常代谢二、胆红素的异常代谢 高胆红素血症及黄疸高胆红素血症及黄疸1.正常人胆红素的生成与排泄维持动态平衡正常人胆红素的生成与排泄维持动态平衡正常血清胆红素浓度：正常血清胆红素浓度：3.417.1mol/L0.21mg/dl)。4/5为游离胆红素，其他为结合胆红素。为游离胆红素，其他为结合胆红素。体内胆红素生成过多，或肝细胞对胆红素的摄取、体内胆红素生成过多，或肝细胞对胆红素的摄取、转化及排泄才干下降等要素引起血浆胆红素含量转化及排泄才干下降等要素引起血浆

22、胆红素含量的增多，高胆红素血症。的增多，高胆红素血症。胆红素为橙黄色物质，过量的胆红素可分散进入组胆红素为橙黄色物质，过量的胆红素可分散进入组织呵斥组织黄染，这一体征称为黄疸。织呵斥组织黄染，这一体征称为黄疸。2.黄疸的病理缘由黄疸的病理缘由溶血性黄疸：又称为肝前性黄疸，是由于红细胞大溶血性黄疸：又称为肝前性黄疸，是由于红细胞大量破裂，生成的胆红素浓度超越肝脏的处置才干量破裂，生成的胆红素浓度超越肝脏的处置才干所致。所致。肝细胞性黄疸：又称肝原性黄疸，是由于肝细胞受肝细胞性黄疸：又称肝原性黄疸，是由于肝细胞受损使得结合胆红素合成妨碍所致。损使得结合胆红素合成妨碍所致。阻塞性黄疸：又称为肝后性黄疸，是由于胆红素不阻塞性黄疸：又称为肝后性黄疸，是由于胆红素不能排泄，导致胆红素返流血液中所致。能排泄，导致胆红素返流血液中所致。小结小结生物转化作用的概念生物转化作用的概念生物转化的反响类型生物转化的反响类型 胆汁酸的来源胆汁酸的来源 胆汁酸的代谢胆汁酸的代谢 游离胆红素和结合胆红素游离胆红素和结合胆红素