肝脏生物化学.ppt

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1、肝脏生物化学,肝脏在形态结构上的特点,（1）具有两条入肝的血管：肝动脉和门静脉；（2）具有两条输出道路：肝静脉和胆道系统；（3）肝内有丰富肝血窦；（4）肝细胞内含有丰富细胞器。,概 述,肝门静脉系肝动脉系肝静脉系肝内胆道系,肝门静脉系肝动脉系肝静脉系肝内胆道系,肝脏的化学组成特点,蛋白质含量高：1.丰富的结构蛋白；2.丰富完备的酶体系。,肝组织结构特点双重血液供应 两条输出通路 极丰富的血窦 种类繁多的酶,第二节 肝脏在代谢中的作用,一、肝脏在糖代谢中的作用 维持血糖浓度的恒定 进食：糖原合成 空腹：肝糖原分解 饥饿：糖原分解、糖异生,在糖代谢中：维持血糖浓度的相对恒定。方式：合成肝糖原、分解

2、肝糖原、糖异生,二、肝脏在脂类代谢中的作用 1、胆盐：帮助消化 2、脂肪酸分解、合成、改造 3、生酮：第二能源 4、胆固醇代谢 5、合成磷脂：将脂肪以脂蛋白形式运 出肝，防止脂肪肝,在脂代谢中：分泌胆汁，促进脂类消化，氧化FA 合成酮体、胆固醇 脂肪动员FA酮体大脑供能,三、肝脏在蛋白质代谢中的作用 1、合成血浆蛋白（血浆清蛋白等）（-球蛋白由浆细胞合成）正常人：血清总蛋白：55-75 g/L 清(白)蛋白(A)：35-55 g/L 球蛋白（G）：20-30 g/L A/G比值：1.5-2.5,肝脏合成全部清蛋白,合成部分球蛋白肝病变：清蛋白合成 球蛋白 A/G比值倒置：A/G 1,2、氨基酸

3、分解主要场所：转氨酶活性：高 ALT：丙氨酸转氨酶（GPT：谷丙转氨酶）,3、合成尿素：氨 尿素肝受损：尿素合成 血氨 肝昏迷（肝性脑病）,鸟氨酸循环,在蛋白质代谢中：合成全部清蛋白 A/G=1.5-2.5/1 合成、分解AA 合成尿素,四、肝脏在维生素代谢中的作用 1、脂溶性Vit的吸收：胆汁酸盐 2、脂溶性Vit的储存：A、D、K、B12 3、参与维生素的代谢：VitD的转变 VitD的活化(-OH)：1,25-(OH)2-D3 参与辅酶的组成 VitPP NAD(P)+,五、肝脏在激素代谢中的作用 激素的灭活（活性降低或丧失）肝受损：灭活能力 钠与水潴留：醛固酮 蜘蛛痣或肝掌：雌激素,在

4、维生素代谢中：吸收脂溶性维生素，贮存、转化在激素代谢中：激素的灭活,肝的生物转化作用概念：非营养物质在体内的代谢转变对象：非营养物质 外源：食物添加剂、色素、药物 内源：胆红素 NH3 激素意义：使非营养物质极性增强，溶解性增 大，易于排泄,生物活性或毒性降低或消失,一、生物转化的概念 生物转化：机体通过化学反应使非营养物质的极性增加，有利于随胆汁或尿液排出体外或改变其毒性、生物活性或药理作用的转变过程。部位：主要在肝,肝脏的生物转化作用,非营养性物质：既不构成细胞的原料，也不能氧化供能的物质。来源：内源性：激素、神经递质、代谢产物 外源性：药物、胃肠道腐败产物,非营养性物质：既不构成细胞的原

5、料，也不能氧化供能的物质。,人体很多组织能进行生物转化,但肝脏是最主要器官.生物转化不一定是解毒作用,生理意义 使非营养性物质极性增强，易于随胆汁或尿排出体外生物活性或毒性降低或消失 不一定是解毒作用,对硫磷（俗称1605，一种硫代有机磷农药）,例-1,生物转化,对氧磷（水溶性增加100倍，毒性加强）,例-2,黄曲霉素B1,2,3-环氧黄曲霉素B1（致癌物）,生物转化,黄曲霉素B1醇,结合解毒产物,UDPGA,PAPS,（活化）,（解毒）,二、生物转化的反应类型 第一相反应*氧化、还原和水解反应 第二相反应*结合反应 目的：增加极性,反应：第一相反应-*氧化 还原 水解 第二相反应-*结合反应

6、,(一)第一相反应氧化、还原和水解反应1、氧化反应(1)加单氧酶系：微粒体RH+O2+NADPH+H+ROH+NADP+H2O,作用物,氧化产物,（2）单胺氧化酶系：线粒体RCH2NH2+O2+H2O RCHO+NH3+H2O2（3）脱氢酶系：细胞液、微粒体RCH2OH RCHO RCOOH,胺,醛,2、还原反应 位置：微粒体 酶类：硝基还原酶、偶氮还原酶,硝基苯 亚硝基苯 羟氨基苯 苯胺,+2H-H2O,+2H-2H,+2H-H2O,3、水解反应 位置：胞液 酶类：酯酶、酰胺酶,水解酯酶,+CH3COOH,乙酰水杨酸 水杨酸 乙酸,(二)第二相反应结合反应1、葡萄糖醛酸结合反应+UDPGA+

7、UDP,葡萄糖醛酸 转移酶,苯酚 苯-葡萄糖醛酸 UDPGA：尿苷二磷酸-葡萄糖醛酸,葡萄糖醛酸转移酶,苯甲酸 苯甲酰-葡萄糖醛酸 UDPGA：尿苷二磷酸-葡萄糖醛酸,+UDPGA+UDP,（1）硫酸结合反应,+PAPS,硫酸转移酶,+PAP,3-磷酸酰苷-5磷酸硫酸,2、其他物质的结合反应,（2）乙酰基结合反应,+CH3COSCoA+HSCoA,乙酰转移酶,对氨基苯磺酰胺 对乙酰氨基苯磺酰胺,（3）甲基结合反应,加单氧酶系：激活分子氧，使其中的一个氧原子加到作用物分子中，另一个氧原子被NADPH+H+还原成H2ORH+02+NADPH+H+加单氧酶 P450 ROH+H20+NADP+,常见

8、的被结合的物质：1、葡萄糖醛酸 供体：UDPGA 酶：葡萄糖醛酸基转移酶 2、硫酸 PAPS 3、乙酰基 乙酰COA,生物转化的特点：个体差异性 反应类型多样性 反应过程连续性 解毒致毒双重性,影响生物转化的因素 年龄、性别、疾病、诱导物及抑制物,第三节 胆汁酸代谢,一、胆汁 肝细胞分泌，储存于胆囊，有促进消化作用。肝胆汁 胆囊胆汁,表19-2 肝胆汁与胆囊胆汁组成成分的比较 肝胆汁 胆囊胆汁颜色 金黄色，清澈透明 暗褐色，粘稠不透明比重 1.014 1.040pH 7.1-8.5 5.5-7.7H20（%）9697 80-82胆汁酸（%）0.2-2 1.5-10胆色素（%）0.05-0.17

9、 0.2-1.5胆固醇（%）0.05-0.17 0.2-0.9脂 类（%）0.05-0.08 0.2-0.5无机盐（%）0.2-0.9 0.5-1.1蛋白质（%）0.1-0.9 1-4,二、胆汁酸种类 游离胆汁酸：胆酸、脱氧胆酸、按结构分 鹅脱氧胆酸、石胆酸 结合胆汁酸：甘氨胆酸、牛磺胆酸,初级胆汁酸：胆酸、鹅脱氧胆酸及按来源分 相应结合胆汁酸 次级胆汁酸：脱氧胆酸、石胆酸及 相应结合胆汁酸,胆汁酸的代谢 胆汁是肝细胞分泌的金黄色、微苦稍偏碱的液体。胆汁中的主要特征性成分是胆汁酸。,胆汁酸的生成简示如下：(肝中)胆固醇 初级游离胆汁酸 甘AA 牛磺酸 初级结合胆汁酸(胆酸 鹅脱氧胆酸)(肠中)

10、次级胆汁酸(脱氧胆酸 石胆酸)*胆固醇 肝 胆汁酸,三、胆汁酸的代谢和生理功能（一）胆汁酸的代谢 1、初级胆汁酸的生成 胆固醇 7-羟胆固醇 胆酸 鹅脱氧胆酸结合胆汁酸（4种）甘氨胆酸/甘氨鹅脱氧胆酸/牛磺胆酸/牛磺鹅脱氧胆酸,7-羟化酶,初级游离胆汁酸,结合甘氨酸或牛磺酸,限速酶,1、初级胆汁酸生成 胆固醇 7-羟胆固醇 初级游离胆汁酸 结合胆汁酸,7-羟化酶,肝脏,牛磺酸/甘氨酸,甘氨胆酸 甘氨鹅脱氧胆酸牛磺胆酸 牛磺鹅脱氧胆酸,胆酸 鹅脱氧胆酸,2、次级胆汁酸生成 结合胆汁酸 排入肠道 游离胆汁酸 次级游离胆汁酸,胆汁,肠道菌水解,7-脱羟反应,脱氧胆酸石胆酸,3.胆汁酸的肠肝循环（肝）

11、胆汁酸 肠 肝,95%重吸收,胆汁,肝脏胆固醇初级游离胆汁酸结合胆汁酸肠道结合胆汁酸次级游离胆汁酸,胆固醇 肝脏 胆汁酸,大部分胆汁酸被肠壁重吸收，经门静脉入肝，汇同新合成的胆汁酸再次排至肠道，构成胆汁酸的肠肝循环(见图),意义:弥补胆汁酸合成不足,利用有限的胆汁酸,促进脂类消化。,（二）胆汁酸的功能1.促进脂类的消化吸收 有亲水基团：-OH，-COOH 有疏水基团：-CH3，烃核，苯环 降低油/水表面张力，使乳糜化，增加接触面积，帮助消化与溶解。,2.抑制胆固醇在胆汁中析出沉淀 若腹泻/回肠切除影响胆汁酸的重吸收，影响脂类消化，并使胆汁中胆固醇含量偏高，易形成胆结石。,肝 门静脉 大肠,胆固

12、醇结合胆汁酸,小肠,功能：降低油水间的表面张力意义：使有限的胆汁酸反复被利用，最大限度发挥其生理功用，保证脂类物质的消化吸收。,问题：1、肝脏清除胆固醇的主要方式 2、消胆胺如何降低血清胆固醇,定义：胆汁中有色化合物的总称。成份：胆绿素、胆红素、胆素原、胆素来源：铁卟啉化合物 血红蛋白（Hb）、肌红蛋白（Mb）、Cyt、过氧化物酶、过氧化氢酶等 80%来自衰老红细胞Hb,少量来自造血过程中红细胞的破坏和非血红蛋白血红素的降解,第四节 胆色素代谢,胆色素代谢 胆色素是血红素在体内分解代谢的产物。胆色素包括胆红素、胆绿色、胆素原和胆素,胆色素的正常代谢 一、胆红素的生成 来源：血红蛋白 部位：肝、

13、脾、骨髓等网状内皮细胞 产物：胆红素,衰老红细胞 Hb 血红素 胆绿素 胆红素 胆红素具有亲脂疏水性，极易穿过细胞膜，对细胞具有毒害作用。,二、胆红素的转运 转运：胆红素清蛋白复合物(未结合胆红素),胆红素生成后，迅速扩散进入血液，在血液中以清蛋白为载体，结合形成胆红素清蛋白复合物而运输。胆红素+清蛋白 胆红素-清蛋白,胆红素清蛋白复合物形成的意义：限制胆红素透过细胞膜，以防止对组织细胞产生毒性作用；利于在血液中运输 不能被肾小球滤过,三、胆红素在肝中的转运 入肝 生物转化 胆红素葡萄糖醛酸(结合胆红素)GA供体：UDPGA 场所：滑面内质网,结合胆红素形成的意义：水溶性强，利于胆汁排出极性大

14、，不易跨越细胞膜，因此其毒性降低。能被肾小球滤过。,未结合胆红素与结合胆红素：未结合胆红素（间接胆红素）未经肝细胞转化，没有与葡萄糖醛酸结合；结合胆红素（直接胆红素）经肝细胞转化，与葡萄糖醛酸结合,两种胆红素性质比较 未结合胆红素 结合胆红素 血胆红素 常见其他名称 间接胆红素 肝胆红素 游离胆红素 直接胆红素与葡糖醛酸 未结合 结合与重氮试剂反应 慢、间接 快、直接在水中的溶解度 小 大透过细胞膜的能力 大 小通过肾脏随尿排出 不能 能,未结合胆红素 结合胆红素 别 名 间接胆红素 血胆红素 直接胆红素 肝胆红素 一分钟胆红素 水溶性 小 大毒 性 大 小随尿排出 不能 能与重氮试剂反应 间

15、接反应 直接反应,四、胆红素在肠中的代谢 入肠 水解 还原 胆素原 大部分胆素原随粪便排出(粪胆素)小部分被重吸收，经门N入肝 其中的大部分再次入肠，构成胆素原肠肝循环 其中的小部分进入体循环，流经肾脏时随尿排出 胆红素代谢示意,总结图,单核呑噬细胞 血液 肝 胆红素 胆素原 胆素原 粪胆素 尿胆素,Hb血红素胆绿素胆红素,胆红素清蛋白,胆红素GA胆红素,胆红素的异常代谢 黄疸正常血清胆红素总量：2mg/100ml(34.2umol/L)显性黄疸 2mg/100ml(34.2umol/L)隐性黄疸,黄疸概念：正常人体血清胆红素小于1mg/dl.当血清胆红素浓度高于正常值，胆红素扩散入组织，使巩

16、膜、皮肤黄染，称为黄疸。,胆红素含量大于2mg%,引起黄疸黄疸依其产生的原因分三种类型 溶血性黄疸 阻塞性黄疸 肝细胞性黄疸,1.溶血性黄疸原因：大量溶血，超出肝处理能力。特征：a、血中未结合胆红素（+）b、尿中不出现 c、粪、尿胆素原，胆素,2.阻塞性黄疸原因：胆道阻塞，肝内结合胆红素不能从胆道排出，返流入血，出现黄疸。特征：a、血中结合胆红素（返流）b、尿中直接胆红素（+）c、粪：颜色浅，或陶土色 胆素原，胆素（-）,3.肝细胞性黄疸原因：肝细胞受损。胆红素的结合能力血中未结合胆红素 病变区压迫毛细血管结合胆红素返流入血特征：a、血中直接、间接胆红素均，双相（+）b、尿：直接胆红素（+）c

17、、粪：颜色变浅（直接胆红素应少了）,溶血性黄疸 由于红细胞大量被破坏，使血中未结合胆红素生成过多，超过肝的处理能力，而引起的黄疸 未结合胆红素肝处理大量的胆红素使粪和尿中胆素原增多 粪胆素,阻塞性黄疸 排泄受阻，致使结合胆红素返流入血而引起的黄疸 结合胆红素 结合胆红素从尿中排出，而尿和粪胆素原减少，粪便颜色变浅,肝细胞性黄疸 肝细胞被破坏，一方面处理能力降低，使未结合胆红素增多，另一方面排泄能力降低，使部分结合胆红素返流入血。所以，血中双相都高而出现黄疸。,溶血性黄疸 阻塞性黄疸 肝细胞性黄疸产生的原因 生成过多 排出不畅 肝功能障碍血中胆红素 未结合胆红素 结合胆红素 未结合胆红素 结合胆

18、红素尿中排出 无 有 有 粪便颜色 加深 变浅 不定,肝胆生化课堂练习肝脏主要通过下列途径维持血糖浓度相对恒定 A.糖酵解 B.糖原合成 C.糖原分解 D.糖异生 E.糖的有氧氧化以下是肝脏在脂类代谢方面的特殊作用，正确的是 A.肝脏是脂肪酸分解、合成和改造的主要场所 B.肝脏既能合成酮体又能氧化利用酮体物质 C.饱食后，一部分糖在肝内转变为脂肪并经VLDL及时输出 D.肝脏是胆固醇合成的主要场所，然后经HDL转运入血浆 E.肝内胆固醇主要是代谢转变为胆汁酸盐,肝脏主要通过下列途径维持血糖浓度相对恒定 A.糖酵解 B.糖原合成 C.糖原分解 D.糖异生 E.糖的有氧氧化以下是肝脏在脂类代谢方面

19、的特殊作用，正确的是 A.肝脏是脂肪酸分解、合成和改造的主要场所 B.肝脏既能合成酮体又能氧化利用酮体物质 C.饱食后，一部分糖在肝内转变为脂肪并经VLDL及时输出 D.肝脏是胆固醇合成的主要场所，然后经HDL转运入血浆 E.肝内胆固醇主要是代谢转变为胆汁酸盐,慢性肝炎或肝硬化患者，可以出现下列变化或症状 清蛋白合成增加 B.球蛋白合成下降C.凝血酶原合成不变 D.A/G 比值倒置E.有出血倾向肝病患者易影响下列维生素代谢，错误的是Vit.A的储存量不足 B.Vit.K吸收发生障碍C.Vit.D的活化受到影响 D.Vit.E的吸收不受影响 E.水溶性Vit.代谢不受影响 5.慢性肝炎或肝硬化患

20、者出现水肿或腹水症状，主要与下列原因有关清蛋白合成减少 B.激素灭活作用下降C.脂类代谢障碍 D.糖代谢障碍 E.维生素代谢障碍,慢性肝炎或肝硬化患者，可以出现下列变化或症状 清蛋白合成增加 B.球蛋白合成下降C.凝血酶原合成不变 D.A/G 比值倒置E.有出血倾向肝病患者易影响下列维生素代谢，错误的是Vit.A的储存量不足 B.Vit.K吸收发生障碍C.Vit.D的活化受到影响 D.Vit.E的吸收不受影响 E.水溶性Vit.代谢不受影响 5.慢性肝炎或肝硬化患者出现水肿或腹水症状，主要与下列原因有关清蛋白合成减少 B.激素灭活作用下降C.脂类代谢障碍 D.糖代谢障碍 E.维生素代谢障碍,6

21、.胆汁既是消化液又是排泄液，主要与下列成分有关 胆固醇 B.胆红素 C.胆汁酸 胆绿素 E.胆素原下列是关于胆色素的正常代谢，错误的是衰老红细胞释放的胆红素必须被血浆清蛋白结合而转运磺胺类药物可竞争性结合清蛋白使胆红素游离出来而产生毒性肝细胞对胆红素的代谢包括摄取、转化和排泄过程苯巴比妥药物可诱导生成Y蛋白而加强血浆对胆红素的转运肝内生成的结合胆红素可经胆汁分泌随粪便全部排出体外,6.胆汁既是消化液又是排泄液，主要与下列成分有关 胆固醇 B.胆红素 C.胆汁酸 胆绿素 E.胆素原下列是关于胆色素的正常代谢，错误的是衰老红细胞释放的胆红素必须被血浆清蛋白结合而转运磺胺类药物可竞争性结合清蛋白使胆

22、红素游离出来而产生毒性肝细胞对胆红素的代谢包括摄取、转化和排泄过程苯巴比妥药物可诱导生成Y蛋白而加强血浆对胆红素的转运肝内生成的结合胆红素可经胆汁分泌随粪便全部排出体外,下列是关于正常人胆色素的变化，错误的是正常人血中未结合胆红素量少，与重氮试剂不起颜色反应结合胆红素呈水溶性，故正常人尿液中有胆红素尿三胆是指尿中的胆红素、胆素原和胆素正常人每天随粪便可排出较多的胆素原和胆素尿液、粪便的色素与胆素有关下列是有关三类黄疸的血、尿、便的变化特征，正确的是溶血性黄疸患者粪便颜色加深肝细胞性黄疸患者血液胆红素定性试验呈双向反应阳性阻塞性黄疸患者尿胆红素定性试验呈阳性反应溶血性黄疸患者血液胆红素定性试验呈

23、直接反应强阳性阻塞性黄疸患者粪便颜色呈陶土色,下列是关于正常人胆色素的变化，错误的是正常人血中未结合胆红素量少，与重氮试剂不起颜色反应结合胆红素呈水溶性，故正常人尿液中有胆红素尿三胆是指尿中的胆红素、胆素原和胆素正常人每天随粪便可排出较多的胆素原和胆素尿液、粪便的色素与胆素有关下列是有关三类黄疸的血、尿、便的变化特征，正确的是溶血性黄疸患者粪便颜色加深肝细胞性黄疸患者血液胆红素定性试验呈双向反应阳性阻塞性黄疸患者尿胆红素定性试验呈阳性反应溶血性黄疸患者血液胆红素定性试验呈直接反应强阳性阻塞性黄疸患者粪便颜色呈陶土色,下列是关于生物转化的叙述，错误的是生物转化是指机体对于多余营养物的代谢转化第一

24、相反应中最重要的是氧化反应 加单氧酶系主要存在于肝细胞线粒体第二相反应最重要的是与葡萄糖醛酸结合结合剂通常需要先转变为活性形式的供体，才能参加反应 生物转化常有下列特点 物质经生物转化，反应较有规律 一般先经过第一相反应，再进入第二相反应一种物质经过生物转化后，有时毒性减弱，有时反而增加肝内参与生物转化的酶，许多可以受到药物的诱导合成一般儿童和老年人的生物转化能力相对较弱,下列是关于生物转化的叙述，错误的是生物转化是指机体对于多余营养物的代谢转化第一相反应中最重要的是氧化反应 加单氧酶系主要存在于肝细胞线粒体第二相反应最重要的是与葡萄糖醛酸结合结合剂通常需要先转变为活性形式的供体，才能参加反应

25、 生物转化常有下列特点 物质经生物转化，反应较有规律 一般先经过第一相反应，再进入第二相反应一种物质经过生物转化后，有时毒性减弱，有时反而增加肝内参与生物转化的酶，许多可以受到药物的诱导合成一般儿童和老年人的生物转化能力相对较弱,思考题：1、名词解释：生物转化作用黄疸胆汁酸的肠肝循环2、肝脏通过和调节血糖浓度。3、肝脏清除胆固醇的主要方式是。4、胆色素是体内分解代谢的产物。5、胆红素在肝中主要与结合。,6、如血氨浓度明显升高，而血中尿素浓度明显下降，则可能为功能障碍。7、胆汁酸是由转变而来的。8、阻塞性黄疸时，血中胆红素增加，粪便颜色，尿胆红素。9、黄疸依其产生的原因可分为 为、。10、胆汁酸的主要生理功用有哪些？,11、试简述胆色素的代谢过程12、三种黄疸各有何生化特征？13、未结合胆红素与结合胆红素有哪些不同点14、溶血性黄疸时，血中 胆红素增加，粪便颜色，尿胆红素。,