肝生物化學的課件資料

肝生物化學的課件資料第1頁/共89頁2023/4/242第一節(jié)

肝在物質(zhì)代謝中的作用FunctionofLiverinMaterialMetabolism第2頁/共89頁2023/4/243一、肝在糖代謝中的作用維持血糖濃度恒定，保障全身各組織，尤其是大腦和紅細胞的能量供應(yīng)。第3頁/共89頁2023/4/244不同營養(yǎng)狀態(tài)下肝內(nèi)如何進行糖代謝？飽食狀態(tài)肝糖原合成↑過多的糖則轉(zhuǎn)化為脂肪，以VLDL形式輸出空腹狀態(tài)肝糖原分解↑饑餓狀態(tài)以糖異生為主※脂肪動員↑→酮體合成↑→節(jié)省葡萄糖第4頁/共89頁2023/4/245二、肝在脂類代謝中的作用在脂類的消化、吸收、合成、分解與運輸中均具有重要作用。第5頁/共89頁2023/4/246肝在脂類代謝各過程中的作用消化吸收分泌膽汁，其中膽汁酸為脂類消化吸收所必需合成脂肪酸、甘油三酯、酮體、膽固醇、磷脂

分解脂肪酸的β氧化、膽固醇的降解與排泄、LDL的降解運輸合成與分泌VLDL;HDL;等第6頁/共89頁2023/4/247三、肝在蛋白質(zhì)代謝中的代謝在血漿蛋白質(zhì)代謝中的作用合成與分泌血漿蛋白質(zhì)（γ球蛋白除外）清除血漿蛋白質(zhì)（清蛋白除外）在氨基酸代謝中的作用氨基酸的脫氨基、脫羧基、轉(zhuǎn)甲基等（支鏈氨基酸除外）。清除血氨及胺類，合成尿素。第7頁/共89頁2023/4/248四、肝在維生素代謝中的作用脂溶性維生素的吸收維生素的儲存是VitA、E、K和B12的主要儲存場所維生素的運輸視黃醇結(jié)合蛋白的合成，VitD結(jié)合蛋白的合成維生素的轉(zhuǎn)化VitD3→25-(OH)-VitD3水溶性維生素→輔酶的組成成分第8頁/共89頁2023/4/249五、肝在激素代謝中的作用激素的滅活(inactivationofhormone)激素主要在肝中轉(zhuǎn)化，降解或失去活性的過程稱為激素的滅活。*主要方式：生物轉(zhuǎn)化第9頁/共89頁2023/4/2410第二節(jié)

肝的生物轉(zhuǎn)化作用BiotransformationFunctionofLiver第10頁/共89頁2023/4/2411一、生物轉(zhuǎn)化的概念＊生物轉(zhuǎn)化的定義一些非營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)變過程稱為生物轉(zhuǎn)化(biotransformation)。＊生物轉(zhuǎn)化的對象內(nèi)源性：如激素、胺類等外源性：如藥物、毒物等非營養(yǎng)物質(zhì)第11頁/共89頁2023/4/2412＊生物轉(zhuǎn)化的意義對體內(nèi)的非營養(yǎng)物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化，使其滅活(inactivate)，或解毒(detoxicate)；更為重要的是可使這些物質(zhì)的溶解度增加，易于排出體外。

＊生物轉(zhuǎn)化的主要場所肝是主要器官，但在肺、腎、胃腸道和皮膚也有一定生物轉(zhuǎn)化功能?！蔚纳镛D(zhuǎn)化作用≠解毒作用第12頁/共89頁2023/4/2413二、生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的主要類型概述第一相反應(yīng)：氧化、還原、水解反應(yīng)第二相反應(yīng)：結(jié)合反應(yīng)*有些物質(zhì)經(jīng)過第一相反應(yīng)即可順利排出體外。*物質(zhì)即使經(jīng)過第一相反應(yīng)后，極性改變?nèi)圆淮?，必須與某些極性更強的物質(zhì)結(jié)合,即第二相反應(yīng)，才最終排出。第13頁/共89頁2023/4/2414（一）氧化反應(yīng)——最多見的生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)1.微粒體依賴P450的加單氧酶系：其中最重要的是依賴P450的加單氧酶。存在部位：微粒體內(nèi)(滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng))

組成：CytP450，NADPH+H+，NADPH-細胞色素P450還原酶催化的基本反應(yīng)RH+O2+NADPH+H+

ROH+NADP++H2O第14頁/共89頁2023/4/2415※基本特點能直接激活氧分子，其中一個氧原子加入底物分子中，另一氧原子被還原為水，故又稱為混合功能氧化酶。第15頁/共89頁加單氧酶反應(yīng)第16頁/共89頁2023/4/2417

產(chǎn)物：羥化物或環(huán)氧化物

舉例：苯胺對氨基苯酚第17頁/共89頁多環(huán)芳烴的生物轉(zhuǎn)化過程第18頁/共89頁2023/4/24192.線粒體單胺氧化酶系單胺氧化酶(monoamineoxidase,MAO)

存在部位：線粒體內(nèi)

催化的反應(yīng)催化胺類氧化脫氨基生成相應(yīng)的醛RCH2NH2+O2+H2O2RCHO+NH3+H2O第19頁/共89頁2023/4/24203.醇脫氫酶及醛脫氫酶系

存在部位：胞液中

催化的反應(yīng)醇脫氫酶(alcoholdehydrogenase,ADH)催化醇類氧化成醛。醛脫氫酶(aldehydedehydrogenase,ALDH)催化醛類生成酸。第20頁/共89頁2023/4/2421（二）還原反應(yīng)＊硝基還原酶類(nitroreductase)＊偶氮還原酶類(azoreductase)還原產(chǎn)物：相應(yīng)胺類（三）水解反應(yīng)＊多種水解酶類第21頁/共89頁2023/4/2422結(jié)合對象：凡含有羥基、羧基或氨基的藥物、毒物或激素均可發(fā)生結(jié)合反應(yīng)結(jié)合劑：葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘氨酸、乙酰基、甲基等物質(zhì)或基團（四）結(jié)合反應(yīng)第22頁/共89頁1.葡萄糖醛酸結(jié)合反應(yīng)——最多見的結(jié)合反應(yīng)*葡萄糖醛酸基的直接供體尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)

第23頁/共89頁2023/4/2424*催化酶葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶(UDP-glucuronyltransferases,

UGT)舉例：第24頁/共89頁2023/4/2425雌酮2.硫酸結(jié)合反應(yīng)*硫酸供體3′－磷酸腺苷5′－磷酸硫酸(PAPS)*催化酶硫酸轉(zhuǎn)移酶(sulfatetransferase

)

舉例雌酮硫酸酯第25頁/共89頁3.?；磻?yīng)第26頁/共89頁2023/4/2427環(huán)氧萘S-二氫萘醇谷胱甘肽4.谷胱甘肽結(jié)合反應(yīng)第27頁/共89頁2023/4/24286.甲基化反應(yīng)5.甘氨酸結(jié)合反應(yīng)膽酸＋甘氨酸甘氨膽酸尼克酰胺N-甲基尼克酰胺第28頁/共89頁2023/4/2429影響因素：年齡、性別、疾病、誘導物、抑制物等意義：指導用藥三、影響生物轉(zhuǎn)化作用的因素第29頁/共89頁2023/4/2430第三節(jié)

膽汁與膽汁酸的代謝MetabolismofBileandBileAcidsBiochemistrydepartmentofShangraoMedicalcollege第30頁/共89頁2023/4/2431膽道系統(tǒng)肝分泌膽囊濃縮(肝膽汁)(膽囊膽汁)＊主要有機成分膽汁酸鹽(含量最高)、多種酶類等一、膽汁第31頁/共89頁2023/4/2432膽汁酸(bileacids)的概念膽汁酸是存在于膽汁中一大類膽烷酸的總稱，以鈉鹽或鉀鹽的形式存在，即膽汁酸鹽，簡稱膽鹽(bilesalts)。（一）膽汁酸的分類按結(jié)構(gòu)分游離膽汁酸(freebileacid)結(jié)合膽汁酸(conjugatedbileacid)二、膽汁酸的代謝第32頁/共89頁2023/4/2433游離膽汁酸膽酸鵝脫氧膽酸第33頁/共89頁2023/4/2434結(jié)合膽汁酸?；悄懰岣拾蹦懰岬?4頁/共89頁2023/4/2435按來源分初級膽汁酸(primarybileacid)是肝細胞以膽固醇為原料直接合成的膽汁酸，包括膽酸、鵝脫氧膽酸及相應(yīng)結(jié)合型膽汁酸。次級膽汁酸(secondarybileacid)在腸道細菌作用下初級膽汁酸7α-羥基脫氧后生成的膽汁酸，包括脫氧膽酸及石膽酸。第35頁/共89頁7a-脫羥膽酸脫氧膽酸初級膽汁酸次級膽汁酸第36頁/共89頁7a-脫羥鵝脫氧膽酸石膽酸次級膽汁酸初級膽汁酸第37頁/共89頁2023/4/2438（二）膽汁酸的代謝1.初級膽汁酸的生成﹡部位：肝細胞的胞液和微粒體中﹡原料：膽固醇※膽固醇轉(zhuǎn)化成膽汁酸是其在體內(nèi)代謝的主要去路﹡限速酶：膽固醇7a-羥化酶第38頁/共89頁2023/4/2439膽固醇(27C)7a-羥化膽固醇初級膽汁酸(24C)結(jié)合型初級膽汁酸7a-羥化酶過程第39頁/共89頁2023/4/24402.次級膽汁酸的生成與腸肝循環(huán)﹡部位：小腸下段和大腸﹡過程初級膽汁酸次級膽汁酸腸菌水解脫羥第40頁/共89頁2023/4/2441膽汁酸腸肝循環(huán)膽汁酸隨膽汁排入腸腔后，通過重吸收經(jīng)門靜脈又回到肝，在肝內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合型膽汁酸，經(jīng)膽道再次排入腸腔的過程。第41頁/共89頁膽固醇結(jié)合膽汁酸（合成0.4~0.6g/d代謝池3~5g/d）膽汁酸腸肝循環(huán)的過程第42頁/共89頁2023/4/2443膽汁酸腸肝循環(huán)的生理意義將有限的膽汁酸反復利用以滿足人體對膽汁酸的生理需要。第43頁/共89頁2023/4/2444（三）膽汁酸的功能1.促進脂類的消化與吸收立體構(gòu)型——親水與疏水兩個側(cè)面2.抑制膽汁中膽固醇的析出膽汁中膽汁酸、卵磷脂與膽固醇的正常比值10︰1第44頁/共89頁2023/4/2445疏水側(cè)親水側(cè)甘氨膽酸的立體構(gòu)型第45頁/共89頁2023/4/2446第四節(jié)

膽色素代謝與黃疸MetabolismofBilePigmentandJaundice第46頁/共89頁2023/4/2447膽色素(bilepigment)是體內(nèi)鐵卟啉化合物的主要分解代謝產(chǎn)物，包括膽紅素、膽綠素、膽素原和膽素等。膽色素的概念第47頁/共89頁2023/4/2448＊膽紅素(bilirubin)來源體內(nèi)的鐵卟啉化合物——血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素、過氧化氫酶及過氧化物酶?！s80％來自衰老紅細胞中血紅蛋白的分解。一、膽紅素的生成與轉(zhuǎn)運第48頁/共89頁2023/4/2449＊膽紅素生成過程部位肝、脾、骨髓單核－巨噬細胞系統(tǒng)細胞微粒體與胞液中過程血紅蛋白血紅素＋珠蛋白氨基酸膽紅素膽紅素的性質(zhì)親脂疏水，對大腦具有毒性作用

第49頁/共89頁2023/4/2450膽紅素的生成過程第50頁/共89頁2023/4/2451膽紅素空間結(jié)構(gòu)示意圖第51頁/共89頁2023/4/2452＊膽紅素的轉(zhuǎn)運意義增加膽紅素在血漿中的溶解度，限制膽紅素自由通過生物膜產(chǎn)生毒性作用。競爭結(jié)合劑如磺胺藥，水楊酸等運輸形式膽紅素－清蛋白復合體第52頁/共89頁2023/4/2453二、膽紅素在肝中的轉(zhuǎn)變＊攝取膽紅素可以自由雙向通透肝血竇肝細胞膜表面進入肝細胞＊轉(zhuǎn)運內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在胞漿膽紅素與配體蛋白結(jié)合第53頁/共89頁2023/4/2454＊轉(zhuǎn)化部位：滑面內(nèi)網(wǎng)質(zhì)反應(yīng)：結(jié)合反應(yīng)（主要的結(jié)合物為UDP葡萄糖醛酸，UDPGA）酶：UDP-葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶產(chǎn)物：主要為雙葡萄糖醛酸膽紅素，另有少量單葡萄糖醛酸膽紅素、硫酸膽紅素，統(tǒng)稱為結(jié)合膽紅素第54頁/共89頁2023/4/2455膽紅素葡糖醛酸一酯

+UDP-葡糖醛酸UDP-葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶膽紅素葡糖醛酸二酯

+UDP膽紅素

+UDP-葡糖醛酸膽紅素葡糖醛酸一酯

+UDPUDP-葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶

葡糖醛酸膽紅素的生成第55頁/共89頁膽紅素葡糖醛酸二酯的結(jié)構(gòu)第56頁/共89頁2023/4/2457＊排泄結(jié)合膽紅素從肝細胞毛細膽管排泄入膽汁中，再隨膽汁排入腸道。第57頁/共89頁2023/4/2458三、膽紅素在腸道中的變化和膽色素的腸肝循環(huán)結(jié)合膽紅素膽素原腸菌葡萄糖醛酸還原膽素氧化＊過程﹡膽素原：糞膽素原，尿膽素原﹡膽素：糞膽素，尿膽素游離膽紅素第58頁/共89頁2023/4/2459＊膽素原的腸肝循環(huán)腸道中有少量的膽素原可被腸粘膜細胞重吸收，經(jīng)門靜脈入肝，其中大部分再隨膽汁排入腸道，形成膽素原的腸肝循環(huán)(bilinogenenterohepaticcirculation)。第59頁/共89頁2023/4/2460膽紅素的形成與膽素原的腸肝循環(huán)

第60頁/共89頁2023/4/2461四、血清膽紅素與黃疸結(jié)合膽紅素：與葡萄糖醛酸結(jié)合的膽紅素稱為結(jié)合膽紅素，又稱直接膽紅素。游離膽紅素：未與葡萄糖醛酸結(jié)合的膽紅素稱為游離膽紅素，又稱間接膽紅素。＊兩種膽紅素＊正常血清膽紅素濃度1～16mol/l(0.1～1mg/dl)4/5為游離膽紅素，其余為結(jié)合膽紅素第61頁/共89頁2023/4/2462項目游離膽紅素結(jié)合膽紅素別名間接膽紅素血膽紅素直接膽紅素肝膽紅素與葡萄糖醛酸結(jié)合未結(jié)合結(jié)合與重氮試劑反應(yīng)慢或間接反應(yīng)迅速直接反應(yīng)水中溶解度小大經(jīng)腎隨尿排出不能能通透細胞膜對腦的毒性作用大無兩種膽紅素的區(qū)別第62頁/共89頁2023/4/2463黃疸概念高膽紅素血癥黃疸隱形黃疸種類(按血清膽紅素的來源)溶血性黃疸

(hemolyticjaundice)肝細胞性黃疸(hepatocellularjaundice)阻塞性黃疸(obstructivejaundice)第63頁/共89頁2023/4/2464由于肝細胞破壞，其攝取轉(zhuǎn)化和排泄膽紅素能力降低所致。（二）肝細胞性黃疸(肝原性黃疸)

是由于紅細胞在單核-吞噬細胞系統(tǒng)破壞過多，超過肝細胞的攝取轉(zhuǎn)化和排泄能力，造成血清游離膽紅素濃度過高所致。（一）溶血性黃疸

(肝前性黃疸)

第64頁/共89頁2023/4/2465各種原因引起的膽汁排泄通道受阻，使膽小管和毛細血管內(nèi)壓力增大破裂，致使結(jié)合膽紅素逆流入血,造成血清膽紅素升高所致。（三）阻塞性黃疸(肝后性黃疸)

第65頁/共89頁2023/4/2466各種黃疸時血、尿、糞中某些指標的改變第66頁/共89頁2023/4/2467血液的生物化學第67頁/共89頁2023/4/2468血液(blood)的組成血漿(plasma)紅細胞，白細胞，血小板血清(serum):血液凝固后析出的淡黃色透明液體血液的固體成分無機物：以電解質(zhì)為主有機物：蛋白質(zhì)、非蛋白質(zhì)類含氮化合物、糖類和脂類等血液概況第68頁/共89頁2023/4/2469第一節(jié)

血漿蛋白PlasmaProtein第69頁/共89頁2023/4/2470一、血漿蛋白的分類與性質(zhì)血漿蛋白總濃度：70～75g/L血漿蛋白是指血漿含有的蛋白質(zhì)，是血漿中的主要的固體成分。第70頁/共89頁2023/4/24711.依據(jù)電泳結(jié)果分類（一）血漿蛋白的分類2球蛋白清蛋白(albumin)1球蛋白(globulin)球蛋白球蛋白第71頁/共89頁2023/4/2472

A清蛋白

12清蛋白

12B血清蛋白電泳圖譜第72頁/共89頁2023/4/2473

種類

血漿蛋白1.載體蛋白2.免疫防御系統(tǒng)蛋白3.凝血和纖溶蛋白4.酶5.蛋白酶抑制劑6.激素7.參與炎癥應(yīng)答的蛋白清蛋白、脂蛋白、運鐵蛋白、銅藍蛋白等IgG,IgM,IgA,IgD,IgE和補體C1-9等凝血因子Ⅶ、Ⅷ、凝血酶原、纖溶酶原等卵磷脂：膽固醇?；D(zhuǎn)移酶等1抗胰蛋白酶、2巨球蛋白等促紅細胞生成素、胰島素等C-反應(yīng)蛋白、2酸性糖蛋白等2.依據(jù)生理功能分類第73頁/共89頁2023/4/2474

1.絕大多數(shù)血漿蛋白在肝合成。

2.血漿蛋白的合成場所一般位于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的多核蛋白體上。

3.除清蛋白外，幾乎所有的血漿蛋白均為糖蛋白。

4.在循環(huán)過程中，每種血漿蛋白均有自己特異的半衰期。

5.在急性炎癥或某種類型組織損傷等情況下，某些血漿蛋白的水平會增高，它們被稱為急性時相蛋白(acutephaseproteinAPP)。（二）血漿蛋白的性質(zhì)第74頁/共89頁2023/4/2475維持血漿膠體滲透壓維持血漿正常的pH

運輸作用免疫作用催化作用營養(yǎng)作用凝血、抗凝血和纖溶作用二、血漿蛋白的功能第75頁/共89頁2023/4/2476第二節(jié)

血細胞代謝MetabolismofBloodCells第76頁/共89頁2023/4/2477一、紅細胞的代謝特點紅細胞是血液中最主要的細胞，它是在骨髓中由造血干細胞定向分化而成的紅系細胞。在成熟過程中，紅細胞發(fā)生一系列形態(tài)和代謝的改變。第77頁/共89頁2023/4/2478紅細胞成熟過程中的代謝變化

代謝能力

有核紅細胞

網(wǎng)織紅細胞

成熟紅細胞分裂增殖能力DNA合成RNA合成RNA存在蛋白質(zhì)合成血紅素合成脂類合成三羧酸循環(huán)氧化磷酸化糖酵解磷酸戊糖途徑＋＋＋＋＋＋＋＋＋

＋＋－－－＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－＋＋第78頁/共89頁2023/4/2479二.血紅素的生物合成合成的組織和亞細胞定位參與血紅蛋白組成的血紅素主要在骨髓的幼紅細胞和網(wǎng)織紅細胞中合成。合