生物化学 第12章 肝脏生物化学课件

生物化学肝脏的生物化学主讲：李敬芝第十二章

解释肝脏的生物转化作用说出肝脏在物质代谢中的作用和胆汁酸代谢概况描述胆色素基本代谢过程比较三型黄疸及其特征学习目标第十二章肝脏的生物化学（一）解剖学特点双重血液供应

腹主动脉的分枝肝动脉

氧

门静脉

营养

双重输出管道肝静脉

代谢降解物

下腔静脉

胆道系统

脂溶性物质及其代谢产物体外

（二）肝脏的显微结构特点★亚细胞结构★组织结构（三）细胞的再生

—很强的代偿能力再生能力（四）肝细胞在化学组成上特点：有繁多的酶系。案例12-1

肝脏的生物化学功能排泄功能：胆汁酸、胆红素、氨等物质代谢功能：糖、脂类、蛋白质、维生素、激素等生物转化：非营养物物质的转化糖代谢中的作用维持血糖恒定肝糖原合成肝糖原分解糖异生

异常的表现呢？蛋白质代谢中的作用合成血浆蛋白质清蛋白凝血酶原纤维蛋白原

尿素生成激素代谢中的作用激素灭活主要器官肝病时激素灭活能力异常表现（一）概念机体将非营养物质经氧化、还原、水解或结合等代谢转化，使其极性（或水溶性)增加，易于随尿或胆汁排出。这种化学处理过程称为生物转化作用一、生物转化的概念与生物学意义

第二节肝脏生物转化作用非营养物质----一、生物转化的概念与生物学意义既不能作为建造组织细胞的原料，也不能彻底氧化分解供能的物质1.体内代谢产生的各种生物活性物质2.外界进入人体的各种异物（二）非营养物质的转化（三）生物转化的部位肝脏是生物转化作用的主要器官。（四）生物转化的生理意义生物转化大部分解毒，小部分致毒或致癌一、生物转化的概念与生物学意义

二、

生物转化反应的主要类型

第一相：氧化、还原、水解反应第二相：结合反应结合反应:葡萄糖醛酸、硫酸、酰基化、谷胱甘肽、甘氨酸NCH3CH3OOHOHCHOCH3NHOCH2OOHONCH3OHOHO可待因的氧化反应可待因氧化(羟化)(分解)吗啡RCH2NH2+O2+H2O胺氧化酶RCHO+NH3+H2O21.氧化反应(2)单胺氧化酶系:存在于肝细胞线粒体中,属黄素蛋白酶(3)脱氢酶系:CH3CH2OHCH3CHO

醇脱氢酶NAD+NADH+H+醛脱氢酶

H2O+NAD+NADH+H+CH3COOH存在于肝细胞胞液及微粒体中酯解H2O+HOCH2CH2N(C2H5)23.水解反应酯酶、酰胺酶、糖苷酶分布于胞液。普鲁卡因对氨基苯甲酸二乙氨乙醇葡萄糖醛酸结合硫酸结合乙酰基结合其他：甲基、GSH、Gln等的结合(四）第二相反应---结合反应

一些非营养物质的极性基团能与基团结合，使其生物活性、分子大小、溶解度等发生改变。

反应大多在肝微粒体，胞液或线粒体中进行PAPSPAP(四）第二相反应---结合反应2.硫酸结合OHO3SOOHO硫酸转移酶雌酮雌酮硫酸酯CH3CO~COA乙酰转移酶COASH(四）第二相反应---结合反应3.酰基结合磺胺乙酰磺胺NH--CCH3SNH2OOO反应类型的多样性解毒与致毒的两重性三、生物转化作用的特点

转化反应的连续性第二相反应第一相反应第三节胆汁与胆汁酸的代谢一、胆汁

肝胆汁、胆囊胆汁二、胆汁的成分胆汁酸盐、酶类胆汁酸盐作用胆汁---

肝细胞分泌的液体，含有胆汁酸盐、胆色素、胆固醇、卵磷脂(占固体成分50%～70%)粘蛋白、酶、尿素和无机盐等。第三节胆汁酸的代谢分肝胆汁和胆囊胆汁分泌液：排泄液：胆汁酸盐与脂类消化有关将某些代谢和生物转化的产物输送到肠道排出两种胆汁的比较(了解)（一）、胆汁酸的分类一、胆汁酸分类、代谢与生理功用初级胆汁酸：肝细胞以胆固醇为原料合成的胆汁酸次级胆汁酸：初级胆汁酸在肠道中受肠菌作用生成的胆汁酸游离胆汁酸结合胆汁酸：与甘氨酸或牛磺酸结合胆汁酸盐名称由来所有胆汁酸都以钠盐或钾盐存在之故游离胆汁酸结合胆汁酸初级胆汁酸胆酸甘氨胆酸牛磺胆酸鹅脱氧胆酸甘氨鹅脱氧胆酸牛磺鹅脱氧胆酸次级胆汁酸脱氧胆酸甘氨脱氧胆酸牛磺脱氧胆酸石胆酸甘氨石胆酸牛磺石胆酸胆汁酸的分类

初级胆汁酸--在肝细胞合成的胆汁酸次级胆汁酸--初级胆汁酸在肠管中受细菌作用生成的脱氧胆酸和石胆酸及其在肝中生成的结合产物

人胆汁中的胆汁酸以结合型为主,且均以钠盐或钾盐的形式存在第3节胆汁酸的代谢二、初级胆汁酸的生成

由胆固醇合成在肝实质细胞受7α羟化酶（限速酶）催化，胆固醇经还原、羟化、侧链断裂等生成24碳的初级胆汁酸及其对应的结合胆汁酸初级胆汁酸的合成合成原料：胆固醇部位：肝细胞微粒体、胞液、线粒体关键酶：胆固醇7α-羟化酶二、初级胆汁酸的代谢CH3CH3CH3OHCH3CH37α羟化酶[O]胆固醇(限速步骤)7α羟胆固醇7α羟4胆固烯3酮3羟脱氢双键转位CH3CH3OHCH3CH3CH3OH73胆固醇7α羟胆固醇7α羟4胆固烯3酮7α，12α二羟4胆固烯3酮3α,7α,12α三羟5β胆烷酸胆酰CoA胆酸3α,7α二羟5β胆烷酸鹅脱氧胆酰CoA鹅脱氧胆酸游离型初级胆汁酸的合成HOOHOH7123HCONHCH2COOH甘氨酸CoASH牛磺酸CoASH初级结合型胆汁酸的生成甘氨胆酸牛磺胆酸胆酰辅酶AHOOH73H

CO-SCoA12OHHOOH73HCONHCH2CH2SO3H

OH12HOOH73H

CO-SCoAHOOH73HCONHCH2COOH甘氨酸CoASH牛磺酸CoASH初级结合型胆汁酸的生成甘氨鹅脱氧胆酸牛磺鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酰辅酶AHOOH73H

CONHCH2CH2SO31.7α-羟化酶(限速酶)受肠道回收胆汁酸含量的反馈调节初级胆汁酸合成的调节胆汁酸回收↑,其生物合成↓胆汁酸回收↓,其生物合成↑2.甲状腺激素激活胆固醇侧链氧化酶系3.VitC与P450合成有关,故可促进胆汁酸的合成

故口服消胆胺,甲亢,充分供应VitC可促进胆汁酸合成,从而降低胆固醇初级结合型胆汁酸三、次级胆汁酸的生成随胆汁入肠,肠菌作用水解牛磺酸甘氨酸初级游离型胆汁酸次级游离型胆汁酸7α羟基肠菌作用(脱氧胆酸、石胆酸)HO73HCOOHHOOH7123HCOOH7-脱氧胆酸石胆酸

胆汁酸的肠肝循环：

排入肠道的胆汁酸约95%被重吸收→经门静脉入肝→结合胆汁酸→随胆汁排入肠道作用：

补充肝合成胆汁酸能力的不足和人体对胆汁酸的生理需要。6~12次肠肝循环胆汁酸的肠肝循环1.促进脂类的消化吸收四、胆汁酸的生理功能2.防止胆石形成胆汁酸有亲水基团:羟基,羧基,磺酰基胆汁酸有疏水基团:烃核,甲基因此可降低脂和水相之间的表面张力

可助于脂类的消化,吸收和维持胆汁中胆固醇的溶解

胆汁中胆汁酸盐和磷脂酰胆碱,可防止胆固醇结晶沉淀形成结石

铁卟啉类化合物在体内分解代谢产物的总称.

第四节胆色素代谢(重点)定义胆红素(主要)胆绿素胆素原和胆素等化合物Hb(80%)铁卟啉酶类(20%)第四节胆色素的代谢胆色素

除胆素原外均有色、随胆汁排出体外。胆红素是胆汁中的主要色素，胆色素代谢是以胆红素为中心。胆红素

脂溶性、橙黄色、有毒性作用本节主要讲授胆红素的来源生成(单核吞噬细胞系统)胆红素的运输(血液)胆红素在肝细胞内的转变胆红素在肠道中的变化及胆素原的肠肝循环血清胆红素与黄疸铁卟啉化合物主要来源于血红蛋白分解一、胆红素的来源与生成（二）胆红素的来源（二）胆红素的生成血红素胆绿素珠蛋白胆红素(醇式)血红蛋白O2血红素加氧酶NADPH+H+胆红素(酮式)COFe微粒体胆绿素还原酶NADPH+H+胞液网状内皮系统衰老红细胞胆红素是非极性脂溶性物质，在血液中以胆红素-清蛋白(未结合胆红素)形式运输意义：●增加胆红素的水溶性，利于运输●限制胆红素自由透过生物膜，避免其对细胞的毒性(如胆红素脑病或核黄疸)清蛋白分子有胆红素高和低亲和力部位

每升血浆的清蛋白结合342～427.5μmol而血浆胆红素浓度1.7～17.1μmol/L(0.1～1mg/dl)正常人尿中无未结合胆红素,Why?说明什么?二、胆红素的运输血浆

[胆红素-清蛋白]

竞争性有机阴离子[清蛋白]↑[胆红素]脂性膜细胞[胆红素-脂类][胆红素]血浆胆红素-清蛋白的浓度变化关系三、胆红素在肝细胞内的转变肝细胞对胆红素的摄取胆红素在肝细胞中的结合肝细胞对胆红素的排泄三、胆红素在肝中的转变

肝细胞对胆红素有极强的亲和力，肝细胞膜表面有结合胆红素的特异受体---载体蛋白:Y蛋白、Z蛋白与胆红素形成复合物，并进入滑面内质网，在UDP葡萄糖醛酸转移酶(UDPGT)的作用下,生成胆红素葡萄糖醛酸酯——结合胆红素（见下反应）(一)肝细胞对胆红素的摄取未结合胆红素清蛋白胆红素胞膜特异受体摄取Y蛋白或Z蛋白复合物肝血窦尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基转移酶(二)胆红素在肝细胞中的转化胆红素-Y蛋白或胆红素-Z蛋白运至滑面内质网后进入本阶段UDPGUDPG脱氢酶UDPGA2NAD+2NADH+2H+UDPGT----UDPGAUDPUDPGTM：-CH2胆红素胆红素葡萄糖醛酸酯（结合胆红）(三)肝细胞对胆红素的排泄肝细胞中结合胆红素毛细胆管逆浓度梯度的主动转运机理仍不清楚四、胆红素在肠道中的变化

和胆色素的肠肝循环

细菌β-葡萄糖苷酶的作用下,脱去葡萄糖醛酸基,并逐步还原,生成一类无色的胆素原胆素原被氧化成尿胆素、粪胆素等（见下反应）尿胆素原中胆素原粪胆素原肠道细菌对胆红素的降解葡萄糖醛酸胆红素胆红素葡萄糖醛酸+2H+4H+6H+12H肠道细菌+8H-2H-2H-2H尿胆素中胆素粪胆素胆素(有色)尿胆素原粪胆素原尿胆素粪胆素胆素原(无色)（一）胆红素在肠道中的变化（还原）

胆素原的肠肝循环

在肠道中胆素原（10%～20%）可被重吸收——经门静脉入肝——再分泌排入肠道

被吸收的胆素原少量经血液循环入肾随尿排出，氧化成尿胆素。(见下图）10～20%胆素原门静脉重新吸收胆素原胆素排泄体循环原型80%～90%每天排0.6～4mg（二）胆素原肠肝循环生理意义胆素原可大部排出

胆色素代谢图微粒体五、血清胆红素与黄疸1.血清胆红素TB>1mg/dl(17.1μmol/L）游离胆红素结合胆红素溶解度脂溶性水溶性与葡萄醛酸结合未结合结合经肾可随尿排出不能能通透细胞膜对脑的毒性作用大无与重氮试剂反应慢、间接快、直接直接胆红素、肝胆红素别名间接胆红素、血胆红素第三种胆红素：δ-胆红素

δ-胆红素的实质是与血清清蛋白紧密结合的结合胆红素。正常血清中其含量占总胆红素的20%～30%。其出现可能与肝脏功能成熟有关。肝病初期，δ-胆红素与血清中其他两种胆红素一起升高，但肝功能好转时它的下降较其他两种为缓慢，从而使其所占比例升高，有时可高达60%。2.黄疸体内胆红素生成过多，或肝摄取、转化、排泄过程发生障碍等引起血浆胆红素浓度升高——高胆红素血症。

胆红素在血中大量聚集到一定浓度,向组织扩散,使其巩膜和皮肤黄染——黄疸。

光胆红素

新生儿黄疸治疗时用蓝光照射未结合胆红素经强烈蓝光(400～450nm)照射,光照异构作用,产生光胆红素.其极性增加,水溶性增强,易于排出体外。

3.黄疸的类型及特征溶血性黄疸:红细胞大量破坏,胆红素产生过多,血中间接胆红素增多肝细胞性黄疸:肝细胞严重受损,摄起与转化能力下降,直接和间接胆红素均增加阻塞性黄疸:胆道阻塞,直接胆红素不能随胆汁排出,胆红素反流入血指标正常溶血性黄疸肝细胞性黄疸阻塞性黄疸血清胆红素总量＜1mg/dl＞1mg/dl＞1mg/dl＞1mg/dl结合胆红素0~0.8mg/dl↑↑↑游离胆红素＜1mg/dl↑↑↑尿三胆尿胆红素——++++尿胆素原少量↑不一定↓尿胆素少量↑不一定↓粪便颜色正常深变浅或正常完全阻塞时呈陶土色

三种黄疸生化机理

本章小结掌握胆红素在肝中的转变及胆素原的肠肝循环掌握黄疸的概念，三种黄疸产生的原因及血、尿中胆色素的变化熟悉生物转化的概念，胆汁酸的分类及胆汁酸的肠肝循环。熟悉结合胆红素与未结合胆红素的概念及区别了解胆汁酸的功能，胆红素生成的过程及转运

复习题名词解释：生物转化，结合胆红素，未结合胆红素，黄疸下列不含铁的蛋白质是：⑴肌红蛋白⑵细胞色素C⑶细胞色素P450⑷珠蛋白肝细胞内的胆红素载体蛋白是：⑴清蛋白⑵Y蛋白⑶Z蛋白⑷球蛋白4.下列关于结合胆红素的叙述哪些是错误的⑴与重氮试剂呈直接反应