医学肝脏生化

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1、概 述,肝脏是人体最重要的代谢器官, 而且具有分泌、排泄和生物转化等重要的生理功能。 物质代谢的中枢。 肝脏这些功能和肝脏的解剖及组织结构特点分不开。,肝脏的解剖和结构特点：,1、有肝A和门V双重血液供应，血流丰富。,2、肝脏富含血窦，血流缓慢，有利肝细胞与血液进行物质交换。,3、有肝V和胆道二条输出通路，有利代谢物的输送和非营养物质的排泄。,4、酶类丰富，有些酶是肝脏特有的。,第一节、肝脏在物质代谢中的作用,一、在糖代谢中的作用,肝糖原合成,肝糖原分解,糖生异作用,维持血糖浓度恒定,二、在脂类代谢中的作用,（一）、促进脂类的消化和吸收,（二）、脂类代谢的主要场所,（三）、脂蛋白合成的主要器官

2、,三、在蛋白质代谢的作用 、肝脏是蛋白质合成的主要器官 肝脏合成大部分血浆蛋白质， 白蛋白全部在肝脏合成，12g/天， 纤维蛋白原、凝血酶原和部分球蛋白也 在肝脏合成。,、肝脏是蛋白质分解代谢的重要器官 蛋白质分解代谢 转氨作用 尿素的合成,四、肝脏在维生素代谢中的作用 、帮助脂溶性维生素的吸收 、贮存某些维生素（A、D、 K、B族） 、参与维生素的代谢: 五、肝脏在激素代谢中的作用 灭活作用 调节其作用强度和时间,Vit D3 25-(OH)-Vit D3,肝,第二节、肝脏的生物转化作用,一、生物转化的概念： 非营养物质在排泄前经肝脏进行代谢转化，使之极性增加，这一过程称为生物转化 二、生物

3、转化的类型： 氧化反应 还原反应 生物转化第一相 水解反应, 结合反应 生物转化第二相,(biotransformation)。,一、生物转化的概念： 非营养物质在排泄前经肝脏进行代谢转化，使之极性增加，这一过程称为生物转化 二、生物转化的类型： 氧化反应 还原反应 生物转化第一相 水解反应,1、氧化反应 ：,催化此类反应的酶类主要有 细胞色素P450、胺氧化酶和脱氢酶类。, 依赖P450的加单氧酶系：存在于肝细胞微粒体,混合功能氧化酶。,加入底物分子中，另一氧原子被还原为水，故又称为,中，反应的特点是直接激活氧分子，其中一个氧原子,催化的基本反应:,RH+O2+NADPH+H+ ROH+ H

4、2O+NADP+,加单氧酶,CytP450,催化的基本反应:,苯胺,对氨基苯酚,举例：,加单氧酶系的作用：它能催化多种有机物质（如药物、毒物、类固醇等）进行氧化反应，所以是肝中非常重要的酶系。,加单氧酶,CytP450,o2,多环芳烃的生 物转化过程,目 录, 单胺氧化酶系：,催化的反应：催化胺类氧化脱氨基生成相应的醛,它们存在于线粒体内, 醇脱氢酶及醛脱氢酶系：,存在于胞液中，醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase催化醇类氧化成醛。,醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase)催化醛类生成酸。,RCH2OH RCHO RCOOH,2H,2H,2、还原反应 催化此类反

5、应的酶主要有硝基还原酶(nitroreductase)和偶氮还原酶(azoreductase)二大类。,N,=,N,2H,NH,-,HN,2 x,2H,NH2,氧化,还原,HO,NH2,x 2,3、水解反 应： 催化此类反应的酶类很多种,O,COCH3,COOH,CH3_COOH,OH,COOH,OH,COOH,OH,水解,氧化,乙酰水杨酸,水杨酸,羟基水杨酸,乙 酸,4、结合反应 含有羟基、羧基和氨基的物质 可与葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘aa、 甲基、乙酰基等结合。,举例：,苯酚,+ UDP,苯葡糖醛酸苷, 葡萄糖醛酸结合反应 最多见,葡萄糖醛酸基转移酶,雌酮, 硫酸结合反应,硫酸供体：

6、 3磷酸腺苷5磷酸硫酸( PAPS),催化酶： 硫酸转移酶,举例,+PAP,雌酮硫酸酯, 酰基化反应,异烟肼 乙酰辅酶A 乙酰异烟肼 辅酶A,目 录,三、生物转化的特点： 、反应类型多样性。 、反应过程连续性。 、解毒和致毒两重性。 四、影响生物转化的因素： 、年龄 、性别 、疾病 、其他,意义： 指导用药,第三节 胆汁和胆汁酸代谢,一、胆 汁（bile） 胆汁是肝细胞的分泌物也是肝细胞的排泄物。正常成人每日生成量300 700ml， 呈透明金黄色、微苦、弱硷性。 胆汁主要的成分：水、无机盐类、粘蛋白和酶类、脂类、胆汁酸盐、胆色素。 肝胆汁和胆襄胆汁两者浓度不同。,胆汁酸的概念: 胆汁酸(bi

7、le acids)是存在于胆汁中一大类胆烷酸的总称，以钠盐或钾盐的形式存在，即胆汁酸盐，简称胆盐 (bile salts)。,（一）胆汁酸的分类: 按结构分,二、胆汁酸的代谢,游离胆汁酸,例：胆酸,结合胆汁酸,初级胆汁酸 肝细胞以胆固醇为原料合成的胆汁酸，包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。,次级胆汁酸 在肠道细菌作用下初级胆汁酸 7-羟基脱氧后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。,按来源分,胆酸,脱氧胆酸,初级胆汁酸,次级胆汁酸,目 录,鹅脱氧胆酸,石胆酸,次级胆汁酸,初级胆汁酸,目 录,、初级胆汁酸的生成（简图）,胆固醇,7-羟胆固醇,7-羟化酶,肝脏,甘氨酸,牛磺酸,甘氨酸,牛磺酸,

8、甘氨胆酸,牛磺胆酸,甘氨鹅,脱氧胆酸,牛磺鹅,脱氧胆酸,胆汁酸与钠生成胆汁酸钠（盐）,7一一羟化酶为限速酶,胆酸,鹅脱氧胆酸,、次级胆汁酸的生成（简图）与肠肝循环： 胆酸 脱氧胆酸（游离）,鹅胆氧胆酸 石胆酸 (溶解度底),脱氧胆酸,次级胆汁酸与钠结合成胆汁酸钠（盐）,细菌,肠道,细菌,肠道,甘氨酸,牛磺酸,甘氨脱氧胆酸（结合）,牛磺脱氧胆酸（结合）,胆汁酸肠肝循环：,肝 肠腔,结合型胆汁酸在回肠主动吸收，其他的在肠道各部被动吸收。,肠腔 肝,胆汁酸,胆汁酸肠肝循环的生理意义:,每顿饭后一般能进行24次的肠肝循环。将有限（5g）的胆汁酸反复利用，以满足人体对胆汁酸的生理需要。,目 录,胆汁酸代

9、谢全过程,胆汁酸的代谢小结,1. 初级胆汁酸的生成 部位：肝细胞 (胞液和微粒体) 原料：胆固醇 限速酶：7-羟化酶,胆固醇转化成胆汁酸是胆固醇在体内代谢的主要去路。,2. 次级胆汁酸的生成,部位：小肠下段和大肠,初级胆汁酸,次级胆汁酸,肠菌,水解脱羟,、胆汁酸的生理功能 1、促进脂类物质的消化和吸收 胆汁酸分子的立体构型具有亲水和亲脂的两个侧面，能降低水油之间的表面力，使脂类物质能充分乳化，有利于脂酶的水解作用，促进脂类的消化。 消化了的脂肪酸与胆汁酸组成亲水的微团而被 肠道吸收。,肝功能损害的病人，胆汁酸代谢障碍，对脂类物质的消化能力差，故厌油腻。,疏水侧,亲水侧,甘氨胆酸的立体构型,胆

10、盐 在 脂 肪 消 化 中 的 作 用,目 录,2、抑制胆固醇析出（结石）,胆汁到胆襄浓缩后胆固醇难溶于水，易沉淀,析出。胆汁中的胆汁酸盐与卵磷脂可使胆固醇分散形成可溶性微团，使之不易结晶沉淀。,第四节 胆色素的代谢,胆色素(bile pigment)是铁卟啉化合物在体内分解代 谢的产物，,包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素。,胆色素80%以上来自血红蛋白的分解代谢，其佘来自,肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶和无效造血。,一、胆红素的生成与转运,反应主要在肝、脾、骨髓的单核吞噬细胞的微粒体中,Hb,Hb,蛛蛋白,血红素（250350mg /天）,. 胆红素(bilirubin)的生成,(6g /天

11、),胆红素生成的过程,目 录,血红素,CO,Fe,O2,NADPH,胆绿素,胆红素,NADPH,1、生成量：250350mg /天,2、亲脂 3、毒性大,加单氧酶,+2,（大脑）,胆红素 血液 胆红素清蛋白复合体 每100ml血浆中所含的清蛋白能结合25mg的胆红素，而正常人血浆中所含的胆红素为0.21.0mg。,胆红素与清蛋白结合成复合体，不仅增加胆红素的水溶性，有利于运输，而且能限制胆红素透入细胞对组织造成毒害。 清蛋白含量明显降低或脂肪酸、磺胺、镇痛、抗炎类药及某些利尿剂含量太多会影响胆红素与清蛋白的结合。, 胆红素的转运,清蛋白,二、胆红素在肝中的转变,. 摄取,. 转运,滑面内网质,

12、转运,胆红素 配体蛋白(Y.Z)复合物,(胞浆),肝细胞,胆红素,胆红素清蛋白复合体,清蛋白,胆红素清蛋白复合体,胆红素清蛋白复合体,肝细胞,胆红素,胆红素清蛋白复合体,. 生物转化,1.部位：滑面内网质(肝细胞) 2.反应：结合反应(酯化反应) 3.酶：葡萄糖醛酸基转移酶 4.产物：结合胆红素(双葡萄糖醛酸胆红素),胆红素配体蛋白复合物 葡萄糖醛酸胆红素,UDPGA,UDP,(结合胆红素),肝每小时能处理100mg胆红素,胆红素葡糖醛酸二酯的结构,目 录,1、葡萄糖醛酸胆红素（结合胆红素）亲水。 2、毒性小。 三、胆红素在肠道的代谢转变和肠肝循环 肝脏生成的葡萄醛酸胆红素随胆汁进入肠道在 细

13、菌作用下脱去葡萄醛酸，并还原成无色的胆素原。 胆素原在肠道下段被空气氧化成胆素，呈黄褐色， 是粪便的主要色素。,大部分胆素原随粪便排出 （ 40280mg /天）。,特 性：,肠道中胆素原约有1020%被肠道重吸收回到 肝脏，其中大部分再随胆汁排入肠道，形成胆素原 的肠肝循环。 少部分经血液进入肾随尿排泄。正常人每天排 出量约0.5一4mg，尿中胆素原被空气氧化成尿液的 主要色素。,结合胆红素,胆素原,胆素,游离胆红素,肠道细菌,肝,肾,40 280mg/天(80-90%),0.54mg/天,（无色）,（黄褐色）,1020%,胆素原,胆素,（黄褐色）,胆红素在肠道的代谢转变和肠肝循环图解,胆色

14、素代谢的全过程,目 录,四、血清胆红素与黄疸,正常血清胆红素浓度 3.417.1mol/L (0.2 1mg/dl) 4/5为游离胆红素，其余为结合胆红素,两种胆红素的区别,黄疸(jaundice),一、概念 高胆红素血症 ：血清中胆红素含量1 mg% (17.1mol/L ) 黄疸 ：血清胆红素含量2mg% (34 .2mol/L ) 隐形黄疸 ：血清中胆红素含量1一2mg% (17.1 34.2mol/L ) 二、 种类 (按血清胆红素的来源) 溶血性黄疸 (hemolytic jaundice) 肝细胞性黄疸(hepatocellular jaundice) 阻塞性黄疸(obstructive jaundice),、溶血性黄疸 红细胞破坏过多，产生的胆红素超过 了肝脏的代偿能力而产生黄疸。 、肝细胞性黄疸 肝细胞病变引起的黄疸。 、阻塞性黄疸 肝胆道系统阻塞造成胆红素排泄障碍引起的黄疸。,各种黄疸血、尿、粪胆色素的改变,复习提要 1、试述肝脏在三大代谢中的作用。 2胆汁酸的代谢与功能 3、试述生物转化的类型、影响因素及意义。 4、试述胆红素的正常代谢过程。 5、名词解释： 生物转化作用、胆色素、初级胆汁酸和次级胆汁酸、结合胆红素、未结合胆红素、胆素原、 黄疸。,