最新十七章肝的生物化学PPT课件.ppt
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1、概概 述述v肝细胞结构与功能的异质性肝细胞结构与功能的异质性(heterogeneity)原因原因不同部位的肝细胞获得的氧和营养物不同部位的肝细胞获得的氧和营养物质具有差异。质具有差异。I 带带 (门管周带门管周带 periportal zone)III 带带 (小叶中心带小叶中心带 centrolobular zone)II 带带 (介于介于I带带与与III带带之间之间)以以终末微血管终末微血管为中轴,将肝小叶中的肝细为中轴,将肝小叶中的肝细胞分为三条带:胞分为三条带:肝在脂类代谢各过程中的作用肝在脂类代谢各过程中的作用v消化吸收消化吸收分泌胆汁,其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需分泌胆汁,其中
2、胆汁酸为脂类消化吸收所必需v合成合成脂肪酸、甘油三酯、酮体、脂肪酸、甘油三酯、酮体、 胆固醇胆固醇 、磷脂、磷脂 v分解分解脂肪酸的脂肪酸的氧化、氧化、 胆固醇的降解与排泄、胆固醇的降解与排泄、LDL 的降解的降解v运输运输合成与分泌合成与分泌 VLDL; HDL; apo C; LCAT三、肝在蛋白质代谢中的代谢三、肝在蛋白质代谢中的代谢v在在血浆蛋白质血浆蛋白质代谢中的作用代谢中的作用合成与分泌血浆蛋白质(合成与分泌血浆蛋白质( 球蛋白除外)球蛋白除外)清除血浆蛋白质(清蛋白除外)清除血浆蛋白质(清蛋白除外)v在在氨基酸代谢氨基酸代谢中的作用中的作用氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基氨基
3、酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基等(支链氨基酸除外)。等(支链氨基酸除外)。清除血氨及胺类,合成尿素。清除血氨及胺类,合成尿素。四、肝在维生素代谢中的作用四、肝在维生素代谢中的作用v脂溶性维生素的吸收脂溶性维生素的吸收v维生素的储存维生素的储存是是Vit A、E、K和和B12的主要储存场所的主要储存场所v维生素的运输维生素的运输视黄醇结合蛋白的合成,视黄醇结合蛋白的合成,Vit D结合蛋白的合成结合蛋白的合成v维生素的转化维生素的转化Vit D3 25-(OH)-Vit D3水溶性维生素水溶性维生素辅酶的组成成分辅酶的组成成分五、肝在激素代谢中的作用五、肝在激素代谢中的作用v激素的灭活激素的灭
4、活 (inactivation of hormone)激素主要在肝中激素主要在肝中转化,降解或失去活转化,降解或失去活性性的过程称为激素的灭活。的过程称为激素的灭活。* * 主要方式:生物转化主要方式:生物转化第第 二二 节节 肝的生物转化作用肝的生物转化作用Biotransformation Function of Liver一、生物转化的概念一、生物转化的概念生物转化的定义生物转化的定义一些非营养物质在体内的代谢转变过程一些非营养物质在体内的代谢转变过程称为生物转化称为生物转化 (biotransformation) 。生物转化的对象生物转化的对象内源性:如激素、胺类等内源性:如激素、胺类
5、等外源性:如药物、毒物等外源性:如药物、毒物等非营养物质非营养物质生物转化的意义生物转化的意义对体内的非营养物质进行转化,使其灭活对体内的非营养物质进行转化,使其灭活 (inactivate),或解毒或解毒(detoxicate);更为重要的更为重要的是可使这些物质的溶解度增加,易于排出体外。是可使这些物质的溶解度增加,易于排出体外。 生物转化的主要场所生物转化的主要场所肝是主要器官,但在肺、肾、胃肠道和皮肤肝是主要器官,但在肺、肾、胃肠道和皮肤也有一定生物转化功能也有一定生物转化功能 。 肝的生物转化作用肝的生物转化作用解毒作用解毒作用二、生物转化反应的主要类型二、生物转化反应的主要类型v概
6、概 述述第一相反应:第一相反应: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* 有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。* 有些物质即使经过第一相反应后,极性改变有些物质即使经过第一相反应后,极性改变仍不大,必须与某些极性更强的物质结合仍不大,必须与某些极性更强的物质结合, , 即第二相反应,才最终排出。即第二相反应,才最终排出。(一)氧化反应(一)氧化反应最多见的生物转化反应最多见的生物转化反应1. 微粒体依赖微粒体依赖P450的加单氧酶系:的加单氧酶系:其中最重要的是依赖其中最重要的是依赖P450的加单氧酶。的加单
7、氧酶。u 存在部位:存在部位:微粒体内微粒体内(滑面内质网滑面内质网)u 组成:组成:Cyt P450,NADPH+H+,NADPH-细胞色细胞色素素 P450还原酶还原酶u 催化的基本反应催化的基本反应RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP+H2O基本特点基本特点能直接激活氧分子,其中一个氧原子加能直接激活氧分子,其中一个氧原子加入底物分子中,另一氧原子被还原为水,故入底物分子中,另一氧原子被还原为水,故又称为又称为混合功能氧化酶。混合功能氧化酶。目目 录录u 产物:产物:羟化物或环氧化物羟化物或环氧化物u 举例:举例:NH2NH2HO苯胺苯胺对氨基苯酚对氨基苯酚多 芳 香 烃加 单
8、 氧 酶 系加 氧O 环 氧 化 物( 致 癌 物 )水 化 酶水 化谷 胱 甘 肽 -S-环 氧 化 物 转 移 酶GSH非 酶 促 反 应 分 子 重 排OH酚 类葡 糖 醛 酸 或 硫 酸 结 合 物二 氢 二 醇 衍 生 物OHHOHH谷 胱 甘 肽 结 合 物OHSG多环芳烃的生多环芳烃的生物转化过程物转化过程目目 录录2. 线粒体单胺氧化酶系线粒体单胺氧化酶系单胺氧化酶单胺氧化酶( monoamine oxidase, MAO)u 存在部位:存在部位:线粒体内线粒体内u 催化的反应催化的反应催化催化胺类胺类氧化脱氨基生成相应的氧化脱氨基生成相应的醛醛RCH2NH2+O2+H2O2R
9、CHO+NH3+H2O3. 醇脱氢酶及醛脱氢酶系醇脱氢酶及醛脱氢酶系u 存在部位:存在部位:胞液中胞液中u 催化的反应催化的反应醇脱氢酶醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase, ADH)催化催化醇类醇类氧化成氧化成醛醛。醛脱氢酶醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase, ALDH)催化催化醛类醛类生成生成酸酸。(二)还原反应(二)还原反应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)还原产物:相应还原产物:相应胺类胺类(三)水解反应(三)水解反应多种水解酶类多种水解酶类u结合对象:凡含有羟基、羧基或氨
10、基的药物、结合对象:凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物或激素均可发生结合反应毒物或激素均可发生结合反应 u结合剂:结合剂:葡萄糖醛酸、硫酸葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、谷胱甘肽、甘氨酸、乙酰基、甲基等物质或基团甘氨酸、乙酰基、甲基等物质或基团 (四)结合反应(四)结合反应1. 葡萄糖醛酸结合反应葡萄糖醛酸结合反应最多见的结合反应最多见的结合反应* 葡萄糖醛酸基的直接供体葡萄糖醛酸基的直接供体尿苷二磷酸葡萄糖醛酸尿苷二磷酸葡萄糖醛酸 (UDPGA) 2NAD+2NADH+ 2H+UDPG脱氢酶脱氢酶目目 录录* 催化酶催化酶葡萄糖醛酸基转移酶葡萄糖醛酸基转移酶 (UDP-glucuronyl tr
11、ansferases, UGT) 举例:举例:+ UDPGAOH苯酚苯酚CCOCCCOHOHOHHHHHHOCOOH+ UDP苯苯葡糖醛酸苷葡糖醛酸苷雌酮雌酮OOH2. 硫酸结合反应硫酸结合反应* 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 ) 举例举例PAPS+PAP雌酮硫酸酯雌酮硫酸酯OHO3SO3. 酰基化反应酰基化反应4. 谷胱甘肽结合反应谷胱甘肽结合反应NOCNHNH2+ CH3COCoANOCNHNHCOCH3+ HS-CoA异烟肼异烟肼 乙酰辅酶乙酰辅酶A 乙酰异烟肼乙酰异烟
12、肼 辅酶辅酶A环氧萘环氧萘 谷胱甘肽谷胱甘肽 S-二氢萘醇谷胱甘肽二氢萘醇谷胱甘肽目目 录录6. 甲基化反应甲基化反应5. 甘氨酸结合反应甘氨酸结合反应胆酸胆酸 甘氨酸甘氨酸 甘氨胆酸甘氨胆酸NCONH2+ S-腺苷甲硫氨酸甲基转移酶NCONH2CH3+ S-腺苷同型半胱氨酸尼克酰胺尼克酰胺 N-甲基尼克酰胺甲基尼克酰胺甲基的供体:甲基的供体:S - 腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸(SAM)影响因素:影响因素:年龄、性别、疾病、诱导物、年龄、性别、疾病、诱导物、抑制物等抑制物等意义:意义:指导用药指导用药 三、影响生物转化作用的因素三、影响生物转化作用的因素第第 三三 节节 胆汁与胆汁酸的代谢胆汁与
13、胆汁酸的代谢Metabolism of Bile and Bile Acids胆道系统胆道系统肝分泌肝分泌胆囊浓缩胆囊浓缩( (肝胆汁肝胆汁) )( (胆囊胆汁胆囊胆汁) )主要有机成分主要有机成分胆汁酸盐胆汁酸盐( (含量最高含量最高) )、多种酶类等、多种酶类等一、胆汁一、胆汁胆汁酸胆汁酸(bile acids)的概念的概念胆汁酸胆汁酸是存在于胆汁中一大类胆烷酸的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,即胆汁酸总称,以钠盐或钾盐的形式存在,即胆汁酸盐,简称胆盐盐,简称胆盐 (bile salts)。(一)胆汁酸的分类(一)胆汁酸的分类 按按结构结构分分 游离胆汁酸游离胆汁
14、酸(free bile acid)结合胆汁酸结合胆汁酸(conjugated bile acid)二、胆汁酸的代谢二、胆汁酸的代谢游离胆汁酸游离胆汁酸HCOOHOHO HO H312724例:胆酸例:胆酸COOHHOHOH3712例:鹅脱氧胆酸例:鹅脱氧胆酸结合胆汁酸结合胆汁酸CONHCH2CH2SO3HHOHOHOH3127例:牛磺胆酸例:牛磺胆酸例:甘氨胆酸例:甘氨胆酸CONHCH2COOHHOHOHOH3127 按按来源来源分分初级胆汁酸初级胆汁酸(primary bile acid)次级胆汁酸次级胆汁酸(secondary bile acid)初级胆汁酸初级胆汁酸是肝细胞以胆固醇为原料
15、直接合成的胆汁酸,是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸,包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。次级胆汁酸次级胆汁酸在肠道细菌作用下初级胆汁酸在肠道细菌作用下初级胆汁酸 7-7-羟基脱氧羟基脱氧后生成的胆汁酸,包括脱氧胆酸及石胆酸。后生成的胆汁酸,包括脱氧胆酸及石胆酸。7-羟基脱氧羟基脱氧HCOOHOHOHOH3127胆酸胆酸HCOOHOHOH3127脱氧胆酸脱氧胆酸初级胆汁酸初级胆汁酸次级胆汁酸次级胆汁酸目目 录录7-羟基羟基脱氧脱氧HCOOHOHOH3127鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸HCOOHOH3127石胆酸石胆酸次级胆汁酸次级胆汁酸初级胆汁酸初级胆汁
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