学术讨论—肝胆代谢-消化系统.ppt
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1、肝胆肝胆(gndn)(gndn)(gndn)(gndn)生化生化王宏兰第一页,共一百一十页。一、肝在物质代谢中的作用一、肝在物质代谢中的作用二、肝的生物转化作用二、肝的生物转化作用三、胆汁三、胆汁(d(dnzh)nzh)与胆汁与胆汁(d(dnzh)nzh)酸的代谢酸的代谢四、胆色素的代谢与黄疸四、胆色素的代谢与黄疸本本 章章 内内 容容第二页,共一百一十页。教学教学(jio xu)(jio xu)目的目的 掌握:掌握:胆汁酸的种类胆汁酸的种类(zhngli)(zhngli)和功能和功能 肝脏的生物转化作用肝脏的生物转化作用熟悉:熟悉:胆色素的正常代谢胆色素的正常代谢了解:了解:影响生物转化作用
2、的因素影响生物转化作用的因素 第三页,共一百一十页。人体最大的腺体人体最大的腺体 1预预 备备 知知 识识 2最大的实质性脏器最大的实质性脏器 3物质代谢的中枢物质代谢的中枢第四页,共一百一十页。肝脏肝脏(gnzng)(gnzng)的组织结构与化学组成特点的组织结构与化学组成特点有双重血液有双重血液(xuy)(xuy)供应供应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、丰富的内质网、高尔基体、核糖体高尔基体、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(nngling)(nngling)合成蛋
3、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、生物转化转化第五页,共一百一十页。肝脏的结构、化学组成肝脏的结构、化学组成(z(z chn chn)特点特点双重血液双重血液(xuy)供供应应 门静脉门静脉(养分(养分(yngfn))肝动脉肝动脉(O2)肝肝静静脉脉体体循循环环肾肾尿尿胆胆道道系系统统肠肠粪粪第六页,共一百一十页。独特的组织结构独特的组织结构(jigu)和化学组成和化学组成特点赋予肝复杂多样的生物化学功能特点赋予肝复杂多样的生物化学功能 肝是多种物质肝是多种物质(wzh)(wzh)代谢的中枢代谢的中枢生物转化作用生物转化作用分泌作用(分泌胆汁酸等)分泌作用(分泌胆汁酸等
4、)排泄作用(排泄胆红素等)排泄作用(排泄胆红素等)第七页,共一百一十页。第第 一一 节节肝在物质代谢肝在物质代谢(dixi)(dixi)中中的作用的作用Function of Liver in Material MetabolismFunction of Liver in Material Metabolism 第八页,共一百一十页。一、肝是维持血糖水平相对稳定一、肝是维持血糖水平相对稳定(wndng)(wndng)的重要器官的重要器官维持血糖浓度维持血糖浓度(nngd)(nngd)的恒定:的恒定:糖原合成糖原合成 糖原分解糖原分解 糖异生糖异生肝功能受损:饥饿时易发生低血糖肝功能受损:饥饿时
5、易发生低血糖第九页,共一百一十页。n回顾:肝内主要进行回顾:肝内主要进行(jnxng)(jnxng)的糖代谢途径?的糖代谢途径?糖异生糖异生 肝糖原的合成肝糖原的合成(hchng)(hchng)与分解与分解糖酵解途径糖酵解途径 糖的有氧氧化糖的有氧氧化磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径第十页,共一百一十页。不同营养不同营养(yngyng)(yngyng)状态下肝内糖代谢状态下肝内糖代谢饱食状态饱食状态肝糖原肝糖原(tn yun)(tn yun)(tn yun)(tn yun)合成合成过多糖过多糖 脂肪,以脂肪,以VLDLVLDL形式输出形式输出空腹状态空腹状态肝糖原分解肝糖原分解CNSCNS、RBCRB
6、C利用利用饥饿状态饥饿状态以糖异生为主以糖异生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第十一页,共一百一十页。二、二、肝在脂类代谢中占据肝在脂类代谢中占据(zhnj)中心地中心地位位(一)消化(一)消化(xiohu)(xiohu)(xiohu)(xiohu)、吸收、吸收 :胆固醇胆固醇 胆汁酸胆汁酸 肝功能受损:肝功能受损:“脂肪泻脂肪泻”(二)合成、运输:(二)合成、运输:1 1、合成:、合成:TGTG、ChE/ChChE/Ch、PLPL、LCATLCAT、酮体酮体 2 2、运输:、运输:VLDLVLDL、HDLHDL 肝功能受损:肝功能受损:PL PL “脂肪肝脂肪肝”L
7、CAT LCAT 血血ChE/ChChE/Ch第十二页,共一百一十页。脂肪酸的氧化;脂肪酸的氧化;脂肪酸的合成及酯化;脂肪酸的合成及酯化;酮体的生成酮体的生成(shn chn)(shn chn);胆固醇的合成与转变;胆固醇的合成与转变;脂蛋白与载脂蛋白的合成脂蛋白与载脂蛋白的合成 (VLDL、HDL、apo C);脂蛋白的降解脂蛋白的降解 (LDL)n回顾:肝内进行的脂类代谢回顾:肝内进行的脂类代谢(dixi)(dixi)途径途径主主 要有哪些?要有哪些?(三)分解:(三)分解:TG、FA(部分生成酮体)(部分生成酮体)(四)利用(四)利用(lyng)(lyng):甘油:甘油第十三页,共一百一
8、十页。三、三、肝的蛋白质合成及分解代谢肝的蛋白质合成及分解代谢(一)蛋白质的合成:(一)蛋白质的合成:1 1、自身蛋白、自身蛋白2 2、血浆、血浆(xujing)(xujing)(xujing)(xujing)蛋白蛋白 清蛋白清蛋白 凝血因子凝血因子肝功能受损:肝功能受损:清蛋白清蛋白 水肿、水肿、A/GA/G 凝血因子凝血因子 凝血障碍凝血障碍胎肝合成胎肝合成(hchng)(hchng)(hchng)(hchng):甲胎蛋白甲胎蛋白第十四页,共一百一十页。2001NO32A肝功能不良肝功能不良(bling)时,下列时,下列哪种蛋白质的合成受影响较小哪种蛋白质的合成受影响较小?A清蛋白清蛋白
9、B凝血酶原凝血酶原C凝血因子凝血因子V、等等D免疫球蛋白免疫球蛋白E纤维蛋白原纤维蛋白原 第十五页,共一百一十页。转氨基转氨基(nj)(nj)(nj)(nj)、脱氨基、脱氨基(nj)(nj)(nj)(nj)、转甲基、脱羧基、转甲基、脱羧基 1 1、支链氨基酸、支链氨基酸/芳香族氨基酸比值:芳香族氨基酸比值:支:肝支:肝外外代谢代谢 芳:肝芳:肝内内代谢代谢 肝功能受损:肝功能受损:血中血中支支/芳芳 2 2、肝细胞内、肝细胞内ALT比其它组织含量高比其它组织含量高 急性肝炎:急性肝炎:血中血中ALT (二)氨基酸分解代谢(二)氨基酸分解代谢第十六页,共一百一十页。肝肝性性脑脑病病 3 3、清除
10、血氨的主要器官、清除血氨的主要器官(qgun)(qgun)(qgun)(qgun)氨氨 尿素尿素 肾排肾排 肝功能受损:血氨肝功能受损:血氨 支支/芳芳 胺类(假神经递质)胺类(假神经递质)4 4、合成含氮化合物、合成含氮化合物第十七页,共一百一十页。四、四、肝参与多种维生素和辅酶肝参与多种维生素和辅酶(f mi)的代谢的代谢(一)吸收:(一)吸收:胆汁酸胆汁酸-脂溶性维生素脂溶性维生素(二)转化:(二)转化:辅酶合成辅酶合成 维生素维生素维生素维生素A A A A原原原原 维生素维生素维生素维生素A A A A 维生素维生素维生素维生素DDDD3 3 3 3 25-OH-D25-OH-D25
11、-OH-D25-OH-D3 3 3 3 胆道阻塞胆道阻塞VitkVitk 出血倾向出血倾向 肝功能受损:肝功能受损:肝性佝偻病肝性佝偻病(三)储存:(三)储存:A A、E E、K K、及、及B B1212第十八页,共一百一十页。五、五、肝参与肝参与(cny)多种激素的灭活多种激素的灭活激素的灭活激素的灭活(inactivation of hormone)激素主要激素主要(zhyo)在肝中转化、降解或失去在肝中转化、降解或失去活性的过程称为激素的灭活。活性的过程称为激素的灭活。第十九页,共一百一十页。第二十页,共一百一十页。蜘蛛痣蜘蛛痣 肝掌肝掌第二十一页,共一百一十页。蜘蛛痣蜘蛛痣是一种特殊的
12、是一种特殊的毛细血管扩张毛细血管扩张症症。它多出现于面部、颈部及胸部,。它多出现于面部、颈部及胸部,亦有其他亦有其他(qt)(qt)部位出现者。部位出现者。表现为中心部直径表现为中心部直径2mm2mm以下的圆形以下的圆形小血管瘤,向四周伸出许多毛细血管,小血管瘤,向四周伸出许多毛细血管,且有分支,看上去恰似一个红色的蜘蛛且有分支,看上去恰似一个红色的蜘蛛趴在皮肤上。趴在皮肤上。第二十二页,共一百一十页。若用铅笔尖压迫中心部,蜘蛛痣就会若用铅笔尖压迫中心部,蜘蛛痣就会消失,因为蜘蛛痣的血流方向是从中消失,因为蜘蛛痣的血流方向是从中心点流向心点流向(li xin)(li xin)周围毛细血管分支,
13、若周围毛细血管分支,若中心部受压则血流阻断,蜘蛛痣因缺中心部受压则血流阻断,蜘蛛痣因缺血而消失。血而消失。第二十三页,共一百一十页。蜘蛛痣是怎样形成的?蜘蛛痣是怎样形成的?大多数学者认为大多数学者认为(rnwi)(rnwi)与雌激素代谢有与雌激素代谢有关,青春期少女及妊娠期妇女由于体内关,青春期少女及妊娠期妇女由于体内雌激素含量增加,会出现蜘蛛痣,这是雌激素含量增加,会出现蜘蛛痣,这是一种正常表现。一种正常表现。第二十四页,共一百一十页。若是男子或老年妇女突然出现若是男子或老年妇女突然出现(chxin)(chxin)蜘蛛痣则蜘蛛痣则应提高警惕,因为肝硬变、肝癌及慢性肝炎伴有应提高警惕,因为肝硬
14、变、肝癌及慢性肝炎伴有肝功能衰竭的病人,肝功能衰竭的病人,由于肝脏灭活雌激素由于肝脏灭活雌激素的能力减弱,雌激素含量相应增加,的能力减弱,雌激素含量相应增加,引起体内小动脉扩张而造成的,引起体内小动脉扩张而造成的,出现蜘出现蜘蛛痣。蛛痣。因此有人说,蜘蛛痣是肝功能衰竭的警示灯。因此有人说,蜘蛛痣是肝功能衰竭的警示灯。第二十五页,共一百一十页。第第 二二 节节 肝的生物转化肝的生物转化(shn w zhun hu)(shn w zhun hu)作用作用Biotransformation Function of LiverP233第二十六页,共一百一十页。一、体内一、体内(t ni)(t ni)非
15、营养物质非营养物质有内有内源性与外源性两类源性与外源性两类(一)生物转化(一)生物转化(shn w zhun hu)(shn w zhun hu)的概念的概念 (BiotransformationBiotransformation)非营养物质非营养物质代谢代谢(dixi)(dixi)(dixi)(dixi)转变,增加其水溶转变,增加其水溶 性、极性性、极性利于通过肾脏及胆道系统利于通过肾脏及胆道系统排出体外。排出体外。第二十七页,共一百一十页。内源性:内源性:激素激素(j s)(j s)、神经递质、神经递质、胺类等胺类等外源性外源性:食品添加剂、食品添加剂、药物药物(yow)(yow)、毒物等
16、、毒物等n生物转化生物转化(shn w zhun hu)(shn w zhun hu)的对象的对象-非营非营养物质养物质第二十八页,共一百一十页。主要主要(zhyo)(zhyo)器官:器官:肝脏肝脏 肾、肺、胃肠道、皮肤肾、肺、胃肠道、皮肤 生物转化的主要生物转化的主要(zhyo)(zhyo)场所场所第二十九页,共一百一十页。二、生物转化二、生物转化(shn w zhun hu)的意义的意义 溶解度增加溶解度增加(zngji),易于排出体外,易于排出体外 灭活、解毒或灭活、解毒或致毒致毒肝的生物转化肝的生物转化(shn w zhun hu)(shn w zhun hu)作用作用解解毒作用毒作用
17、(detoxification)第三十页,共一百一十页。三、三、肝的生物转化包括肝的生物转化包括(boku)(boku)两相反应两相反应 第一第一(dy)(dy)相反应: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:结合反应结合反应第三十一页,共一百一十页。(一)氧化反应(一)氧化反应是是最多见最多见的的 生物转化生物转化(shn w zhun hu)(shn w zhun hu)第一相反应第一相反应1.1.加单氧酶系是氧化异源物加单氧酶系是氧化异源物 最重要的酶最重要的酶存在部位:存在部位:微粒体内微粒体内辅酶:辅酶:NADPH+HNADPH+H 催化催化(cu
18、hu)(cu hu)的基本反应:的基本反应:第三十二页,共一百一十页。RH+O2+NADPH+H+ROH+NADP+H2O基本特点:基本特点:能直接激活能直接激活O2 ROH H2O加单氧酶加单氧酶(混合功能氧化酶混合功能氧化酶)O2第三十三页,共一百一十页。产物产物(chnw)(chnw):羟化物或环氧化物:羟化物或环氧化物 举例:举例:苯胺苯胺(bn n)对氨基对氨基(nj)苯酚苯酚第三十四页,共一百一十页。意义:意义:增加药物或毒物水溶性,利于排泄,增加药物或毒物水溶性,利于排泄,参与体内许多参与体内许多(xdu)(xdu)重要物质的羟化过程。重要物质的羟化过程。VitD3 1,25,(
19、OH)2D3胆汁酸和类固醇激素合成胆汁酸和类固醇激素合成(hchng)(hchng)过程中的羟化作过程中的羟化作用用 黄曲霉素黄曲霉素B B1 1经加单氧酶作用生成致癌物质经加单氧酶作用生成致癌物质 第三十五页,共一百一十页。黄曲霉素黄曲霉素B B1 1经加单氧酶作用生成的经加单氧酶作用生成的黄黄曲霉素曲霉素2,32,3环氧化物环氧化物,可与,可与DNADNA分子中的分子中的鸟嘌呤结合,引起鸟嘌呤结合,引起DNADNA突变突变(tbin)(tbin),成为,成为原发原发性肝癌性肝癌发生的重要危险因素。发生的重要危险因素。第三十六页,共一百一十页。2.2.单胺氧化单胺氧化(ynghu)(yngh
20、u)酶类氧化酶类氧化(ynghu)(ynghu)脂肪族脂肪族 和芳香族胺类和芳香族胺类单胺氧化酶单胺氧化酶(monoamine oxidase,monoamine oxidase,MAO)存在存在(cnzi)(cnzi)部位:线粒体内部位:线粒体内 催化催化(cu hu)(cu hu)的反应的反应胺类胺类 醛醛 酸酸氧化脱氨基氧化脱氨基加水脱氢加水脱氢第三十七页,共一百一十页。RCH2NH2+O2+H2ORCHO+NH3+H2O2第三十八页,共一百一十页。3.3.醇脱氢酶与醛脱氢酶将醇脱氢酶与醛脱氢酶将乙醇乙醇最终最终(zu(zu zhn)zhn)氧化成氧化成乙酸乙酸存在存在(cnzi)(cn
21、zi)部位:胞液中部位:胞液中辅酶:辅酶:NADNAD催化催化(cu hu)(cu hu)的反应的反应醇脱氢酶醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase(alcohol dehydrogenase,ADH)催化催化 醇类醇类 醛醛醛脱氢酶醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase,(aldehyde dehydrogenase,ALDH)催化催化 醛类醛类 酸酸第三十九页,共一百一十页。n 肝微粒体乙醇氧化肝微粒体乙醇氧化(ynghu)(ynghu)系统系统(microsomal ethanol oxidizing system,MEOS)MEOSMEOS是是乙乙醇醇-P
22、-P450450加加单单氧氧酶酶,产产物物是是乙乙醛醛,仅仅在在血血中中乙乙醇醇浓浓度度很很高时才被诱导而起作用。高时才被诱导而起作用。乙乙醇醇经经MEOSMEOS氧氧化化,不不能能产产生生ATPATP;还还可可增增加加(zngji)(zngji)对对氧氧和和NADPHNADPH的消耗;产生羟乙基自由基的消耗;产生羟乙基自由基第四十页,共一百一十页。ADH与MEOS之间的比较(bjio)ADHMEOS肝细胞内定位肝细胞内定位胞液胞液 微粒体微粒体底物与辅酶底物与辅酶乙醇、乙醇、NAD+乙醇、乙醇、NADPH、O2对乙醇的对乙醇的 Km值值2mmol/L 8.6mmol/L乙醇的诱导作用乙醇的诱
23、导作用无无 有有与乙醇氧化相关的与乙醇氧化相关的能量变化能量变化 氧化磷酸化释能氧化磷酸化释能 耗能耗能第四十一页,共一百一十页。(二)硝基还原酶和偶氮还原酶是二)硝基还原酶和偶氮还原酶是 第一相反应第一相反应(fnyng)的主要的主要还原酶还原酶 硝基还原酶类硝基还原酶类(nitroreductase)偶氮还原酶类偶氮还原酶类(azoreductase)存在部位:微粒体存在部位:微粒体 辅酶:辅酶:NADPH 还原产物:相应还原产物:相应胺类胺类第四十二页,共一百一十页。第四十三页,共一百一十页。(三)酯酶、酰胺酶和糖苷酶(三)酯酶、酰胺酶和糖苷酶 是生物转化是生物转化(shn w zhun
24、 hu)(shn w zhun hu)的主的主要要水解酶水解酶 存在存在(cnzi)部位部位:胞液和微粒体胞液和微粒体第四十四页,共一百一十页。结合对象:结合对象:凡含有羟基、羧基凡含有羟基、羧基(su j)(su j)或氨或氨 基的药物、毒物或激素基的药物、毒物或激素结合结合(jih)(jih)剂:剂:葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸、硫酸、乙酰基、硫酸、乙酰基、谷胱甘肽、谷胱甘肽、甘氨酸、甲基甘氨酸、甲基 等物质或基团等物质或基团 (四)(四)结合反应是生物转化结合反应是生物转化(shn w zhun hu)第第二相反应二相反应第四十五页,共一百一十页。1.1.葡萄糖醛酸结合葡萄糖醛酸结合(jih)(
25、jih)反应反应 最普遍最普遍 葡萄糖醛酸基的直接葡萄糖醛酸基的直接(zhji)供体:供体:尿苷二磷酸葡萄糖醛酸尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)2NAD2NAD+2NADH2NADHUDPGUDPG脱氢酶脱氢酶HH2 2OO第四十六页,共一百一十页。酶:酶:葡萄糖醛酸基转移酶葡萄糖醛酸基转移酶 (UDP-glucuronyl transferases,UGT)微粒体微粒体第四十七页,共一百一十页。2.2.硫酸硫酸(li sun)(li sun)结合也是结合也是常见常见的结合反的结合反应应 硫酸硫酸(li sun)供体:供体:PAPS酶:硫酸酶:硫酸(li sun)(li sun)转移酶转移酶
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