肝的生物化学4.ppt
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1、关于肝的生物化学关于肝的生物化学4现在学习的是第1页,共86页 肝是人体最大的实质性器官;肝是人体最大的实质性器官;肝也是体内最大的腺体;肝也是体内最大的腺体;肝具有复杂多样的生物化学功能。肝具有复杂多样的生物化学功能。现在学习的是第2页,共86页n肝的组织结构和化学组成特点:肝具有肝动脉和门静脉双重血液供应;肝存在肝静脉和胆道系统双重输出通道;肝具有丰富的肝血窦;肝细胞含有丰富的细胞器如内质网、线粒体、溶酶体、过氧化物酶体等和丰富的酶体系,有些甚至是肝所独有的。现在学习的是第3页,共86页n独特的组织结构和化学组成特点赋予肝复杂多样的独特的组织结构和化学组成特点赋予肝复杂多样的生物化学功能生
2、物化学功能 肝系多种物质代谢之中枢肝系多种物质代谢之中枢 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)排泄作用(排泄胆红素等)排泄作用(排泄胆红素等)现在学习的是第4页,共86页第一节第一节肝在物质代谢中的作用肝在物质代谢中的作用Function of Liver in Material Metabolism现在学习的是第5页,共86页n作用:作用:一、肝是维持血糖水平相对稳定的重要器官维持血糖水平相对稳定,保障全身各组织,尤其是大脑和红细胞的能量供应。现在学习的是第6页,共86页n回顾:肝内主要进行那些糖代谢途径?糖异生糖异生 肝糖原的合成与分解肝糖原的合成与分
3、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现在学习的是第7页,共86页 以糖异生为主 脂肪动员酮体合成 节省葡萄糖饥饿状态:饥饿状态:肝糖原合成 过多糖则转化为脂肪,以VLDL形式输出 肝糖原分解空腹状态:空腹状态:现在学习的是第8页,共86页二、肝在脂类代谢中占据中心地位二、肝在脂类代谢中占据中心地位n作用:在脂类的消化、吸收、合成、分解与运输均具有重要作用。现在学习的是第9页,共86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;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
4、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途径主要有哪些?现在学习的是第10页,共86页n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 消化吸收 分泌胆汁,其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需 肝内脂酸的代谢 肝一方面调节脂酸氧化与酯化的关系,另一方面肝一方面调节脂酸氧化与酯化的关系,另一方面调节乙酰调节乙酰CoACoA进入三羧酸循环氧化分解与合成酮体进入三羧酸循环氧化分解与合成酮体的关系。的关系。内质网中的酯化作用线粒体内的氧化作用 现在学习的是第11页,共86页 饱食后合成甘油三酯、饱食后合成甘油三酯、胆固醇胆固醇 、磷脂,并以、磷
5、脂,并以VLDLVLDL形式分泌入血,供其他组织器官摄取与利用;形式分泌入血,供其他组织器官摄取与利用;合成酮体的唯一器官:合成酮体的唯一器官:“肝内生酮肝外用肝内生酮肝外用”;肝是合成胆固醇最主要器官,合成量占全身总合肝是合成胆固醇最主要器官,合成量占全身总合成量的成量的3/43/4以上。以上。合成现在学习的是第12页,共86页脂肪酸的脂肪酸的 氧化分解;氧化分解;肝是降解肝是降解LDL LDL 的主要器官;的主要器官;肝合成胆汁酸是肝降解胆固醇的最重要途径;肝合成胆汁酸是肝降解胆固醇的最重要途径;肝是体内胆固醇的重要排泄器官。肝是体内胆固醇的重要排泄器官。分解 运输 合成与分泌合成与分泌
6、VLDL;HDL;apo C;LCAT;apo C是毛细血管内皮细胞是毛细血管内皮细胞LPL的激活剂;的激活剂;肝合成与分泌肝合成与分泌LCAT将血浆胆固醇酯化。将血浆胆固醇酯化。现在学习的是第13页,共86页n肝在调节机体胆固醇代谢平衡上起中心作用肝在调节机体胆固醇代谢平衡上起中心作用 肝是合成胆固醇最活跃的器官,是血浆胆固醇的主肝是合成胆固醇最活跃的器官,是血浆胆固醇的主要来源;要来源;胆汁酸的生成是肝降解胆固醇的最重要途径;胆汁酸的生成是肝降解胆固醇的最重要途径;肝也是体内胆固醇的主要排泄器官;肝也是体内胆固醇的主要排泄器官;肝对胆固醇的酯化也具有重要作用。肝对胆固醇的酯化也具有重要作用
7、。现在学习的是第14页,共86页三、肝的蛋白质合成及分解代谢三、肝的蛋白质合成及分解代谢均非常活跃均非常活跃肝在人体蛋白质合成、分解和氨基酸代肝在人体蛋白质合成、分解和氨基酸代谢中起重要作用。谢中起重要作用。现在学习的是第15页,共86页 肝细胞的一个重要功能是合成与分泌血浆蛋白质;肝细胞的一个重要功能是合成与分泌血浆蛋白质;肝还是清除血浆蛋白质(清蛋白除外)的重要器官。肝还是清除血浆蛋白质(清蛋白除外)的重要器官。n肝在血浆蛋白质代谢中的作用现在学习的是第16页,共86页 肝是体内除支链氨基酸以外的所有氨基酸分肝是体内除支链氨基酸以外的所有氨基酸分解和转变的重要场所。解和转变的重要场所。肝通
8、过鸟氨酸循环将有毒的氨合成无毒的尿素。肝还可将氨转变成谷氨酰胺。n肝也是胺类物质的重要生物转化器官 n肝在氨基酸代谢中的作用 肝的另一重要功能是解氨毒。现在学习的是第17页,共86页四、肝参与多种维生素和辅酶的代谢四、肝参与多种维生素和辅酶的代谢肝在维生素的吸收、储存、运输及转化等方面起重要作用。现在学习的是第18页,共86页 脂溶性维生素的吸收;脂溶性维生素的吸收;维生素的储存:肝是维生素的储存:肝是Vit A、E、K和B12的主要储存场的主要储存场所;所;维生素的运输:肝合成视黄醇结合蛋白、维生素的运输:肝合成视黄醇结合蛋白、Vit D结合蛋结合蛋白的合成;白的合成;维生素的转化:维生素的
9、转化:Vit D3 25-(OH)-Vit D3 B族维生素辅酶或辅基的组成成分现在学习的是第19页,共86页五、肝参与多种激素的灭活五、肝参与多种激素的灭活激素的灭活激素的灭活(inactivation):激素主要在肝中激素主要在肝中转化、降解或失去活性的过程称为激素的灭转化、降解或失去活性的过程称为激素的灭活。活。n主要方式:生物转化作用现在学习的是第20页,共86页第二节第二节 肝的生物转化作用肝的生物转化作用Biotransformation Function of Liver现在学习的是第21页,共86页一、肝的生物转化作用是机体重要一、肝的生物转化作用是机体重要的保护机制的保护机制
10、(一)生物转化的概念机体对内、外源性的非营养物质进行代谢转变,机体对内、外源性的非营养物质进行代谢转变,使其水溶性提高,极性增强,易于通过胆汁或尿液排使其水溶性提高,极性增强,易于通过胆汁或尿液排出体外的过程称为出体外的过程称为生物转化生物转化(biotransformation)。现在学习的是第22页,共86页 非营养物质非营养物质:既不作为构建组织细胞的成分,既不作为构建组织细胞的成分,又不作为能源物质。又不作为能源物质。内源性:如激素、神经递质、胺类等外源性:如食品添加剂、药物、毒物等非营养物质n生物转化的对象现在学习的是第23页,共86页 肝是生物转化的主要器官;肾、肺、胃肠道和皮肤也
11、有一定生物转化功能。n生物转化的主要场所现在学习的是第24页,共86页(二)生物转化的意义(二)生物转化的意义生物转化可对体内的大部分非营养物质进行代谢转化,使其生物学活性降低或丧失(灭活),或使有毒物质的毒性减低或消除(解毒)。通过生物转化作用可增加这些非营养物质的水溶性和极性,从而易于从胆汁或尿液中排出。肝的生物转化作用解毒作用(detoxification)现在学习的是第25页,共86页二、肝的生物转化包括两相反应二、肝的生物转化包括两相反应 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,使其某些基团转化或
12、分解,理化性质改变,即可顺利排出体外。有些物质即使经过第一相反应后,极性改变不大,必须与某些极性更强的物质结合,即第二相反应,才能最终排出。现在学习的是第26页,共86页n生物转化反应的特点转化反应的连续性转化反应的连续性:一种物质在体内的转化往往同时或一种物质在体内的转化往往同时或先后发生多种反应,产生多种产物。先后发生多种反应,产生多种产物。反应类型的多样性反应类型的多样性:同一种或同一类物质在体内也可进行同一种或同一类物质在体内也可进行多种不同反应。多种不同反应。解毒与致毒的双重性解毒与致毒的双重性:一种物质经过一定的转化后,其一种物质经过一定的转化后,其毒性可能减弱(解毒)毒性可能减弱
13、(解毒),也可能增强(致毒)。也可能增强(致毒)。现在学习的是第27页,共86页(一)氧化反应是最多见的生物转化第一相反应(一)氧化反应是最多见的生物转化第一相反应.加单氧酶系是氧化异源物最重要的酶RH+O2+NADPH+H+ROH+NADP+H2O加单氧酶现在学习的是第28页,共86页意义:加单氧酶系的羟化作用不仅增加药物或毒物的水意义:加单氧酶系的羟化作用不仅增加药物或毒物的水溶性,有利于排泄,而且还参与体内许多重要物质的羟溶性,有利于排泄,而且还参与体内许多重要物质的羟化过程。化过程。维生素D3羟化成为具有生物学活性的维生素1,25,(OH)2D3 胆汁酸和类固醇激素合成过程中的羟化作用
14、 黄曲霉素B1经加单氧酶作用生成致癌物质 现在学习的是第29页,共86页.单胺氧化酶类氧化脂肪族和芳香族胺类 RCH2NH2+O2+H2O2RCHO+NH3+H2O单胺氧化酶(monoamine oxidase,MAO)存在于线粒体内。催化的反应:催化胺类物质氧化脱氨基生成相应的醛类。现在学习的是第30页,共86页.醇脱氢酶与醛脱氢酶将乙醇最终氧化成乙酸存在部位:胞液中催化的反应:醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)催化醇类氧化成醛 醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase,ALDH)催化醛类生成酸现在学习的是第31页,共86页 硝基化合物多见于食品防腐
15、剂、工业试剂等。偶氮化合物常见于食硝基化合物多见于食品防腐剂、工业试剂等。偶氮化合物常见于食品色素、化妆品、纺织与印刷工业等。有些可能是前致癌物。品色素、化妆品、纺织与印刷工业等。有些可能是前致癌物。这些化合物分别在微粒体这些化合物分别在微粒体硝基还原酶硝基还原酶(nitroreductase)和和偶氮偶氮还原酶还原酶(azoreductase)的催化下,从的催化下,从NADH或或NADPH接受氢,接受氢,还原生成相应的胺类。还原生成相应的胺类。(二)硝基还原酶和偶氮还原酶是第一相反应的主要还原酶现在学习的是第32页,共86页肝细胞的胞液与内质网中含有多种水解酶类,主肝细胞的胞液与内质网中含有
16、多种水解酶类,主要有酯酶要有酯酶(esterases)、酰胺酶、酰胺酶(amidase)和糖苷酶和糖苷酶(glucosidase),分别水解酯键、酰胺键和糖苷键类,分别水解酯键、酰胺键和糖苷键类化合物,以减低或消除其生物活性。这些水解产化合物,以减低或消除其生物活性。这些水解产物通常还需进一步反应,以利排出体外。物通常还需进一步反应,以利排出体外。(三)酯酶、酰胺酶和糖苷酶是生物转化的主要(三)酯酶、酰胺酶和糖苷酶是生物转化的主要水解酶水解酶现在学习的是第33页,共86页乙酰水杨酸的生物转化过程:现在学习的是第34页,共86页凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物或激素等均可发生结合反应。葡糖醛酸
17、、硫酸、乙酰基、谷胱甘肽、甲基、甘氨酸等物质或基团。(四)结合反应是生物转化第二相反应n结合对象:n结合物:现在学习的是第35页,共86页葡糖醛酸结合是最重要、最普遍的结合反应葡糖醛酸结合是最重要、最普遍的结合反应n葡糖醛酸基的直接供体葡糖醛酸基的直接供体2NAD+2NADH+2H+UDPG脱氢酶尿苷二磷酸葡糖醛酸(UDPGA)现在学习的是第36页,共86页n催化酶:葡糖醛酸基转移酶(UDP-glucuronyl transferase,UGT)现在学习的是第37页,共86页三、生物转化作用受许多因素三、生物转化作用受许多因素的调节和影响的调节和影响 年龄对生物转化作用的影响很明显年龄对生物转
18、化作用的影响很明显;某些生物转化反应有明显的性别差异某些生物转化反应有明显的性别差异;营养状况对生物转化作用亦产生影响营养状况对生物转化作用亦产生影响;疾病尤其严重肝病也可明显影响生物转化作用疾病尤其严重肝病也可明显影响生物转化作用;遗传因素亦可显著影响生物转化酶的活性。遗传因素亦可显著影响生物转化酶的活性。(一)年龄、性别、营养、疾病及遗传等因素对生物转化产生明显影响现在学习的是第38页,共86页(二)许多异源物可诱导生物转化的酶类(二)许多异源物可诱导生物转化的酶类 许多异源物可以诱导合成一些生物转化酶类,在加许多异源物可以诱导合成一些生物转化酶类,在加速其自身代谢转化的同时,亦可影响对其
19、他异源物速其自身代谢转化的同时,亦可影响对其他异源物的生物转化。的生物转化。由于多种物质在体内转化常由同一酶系的催化,因由于多种物质在体内转化常由同一酶系的催化,因此同时服用多种药物时可出现药物之间对同一转化此同时服用多种药物时可出现药物之间对同一转化酶系的竞争性抑制作用,使多种药物的生物转化作酶系的竞争性抑制作用,使多种药物的生物转化作用相互抑制,可导致某些药物药理作用强度的改变。用相互抑制,可导致某些药物药理作用强度的改变。此外,食物中亦常含有诱导或抑制生物转化酶的此外,食物中亦常含有诱导或抑制生物转化酶的非营养物质。非营养物质。现在学习的是第39页,共86页第三节第三节胆汁与胆汁酸的代谢
20、胆汁与胆汁酸的代谢Metabolism of Bile and Bile Acids现在学习的是第40页,共86页胆道系统肝胆汁胆囊胆汁(肝细胞分泌)(肝胆汁经胆囊浓缩)一、胆汁可分为肝胆汁和胆囊胆汁一、胆汁可分为肝胆汁和胆囊胆汁胆汁酸盐(含量最高)胆固醇胆色素多种酶类等n胆汁的主要有机成分:现在学习的是第41页,共86页两种胆汁的百分组成和部分性质两种胆汁的百分组成和部分性质肝胆汁胆囊胆汁比重 1.0091.013 1.0261.032 pH 7.18.5 5.57.7 水 9697 8086 固体成分 34 1420无机盐 0.20.9 0.51.1 粘蛋白 0.10.9 14 粘蛋白 0
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