《生物化学：肝胆生物化学》.ppt

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1、Biochemistry in LiverBiochemistry in Liver门静脉门静脉肝动脉肝动脉肝动脉肝动脉肝动脉肝动脉肝动脉肝动脉肝总管肝总管肝解剖图肝解剖图肝静脉肝静脉概概 述述小动脉小动脉小静脉小静脉肝血窦肝血窦第第 一一 节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 一、肝在糖代谢中的作用一、肝在糖代谢中的作用作用：作用：维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，尤其是大脑维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，尤其是大脑和红细和红细胞的能量供应。胞的能量供应。糖异生、糖异生、 肝糖原的合成与分解、肝糖原的合

2、成与分解、糖酵解途径糖酵解途径 回顾：肝内进行那些糖代谢途径？回顾：肝内进行那些糖代谢途径？不同营养状态下肝内如何进行糖代谢？不同营养状态下肝内如何进行糖代谢？饱食状态饱食状态肝糖原合成肝糖原合成过多糖则转化为脂肪，以过多糖则转化为脂肪，以VLDL形式输出形式输出空腹状态空腹状态肝糖原分解肝糖原分解饥饿状态饥饿状态以糖异生为主以糖异生为主脂肪动员脂肪动员酮体合成酮体合成 节省葡萄糖节省葡萄糖二、肝在脂类代谢中的作用二、肝在脂类代谢中的作用 回顾：肝内进行的脂类代谢主要有哪些？回顾：肝内进行的脂类代谢主要有哪些？脂肪酸的氧化、脂肪酸的合成及酯化、酮体的生成、胆固醇的合成脂肪酸的氧化、脂肪酸的合成

3、及酯化、酮体的生成、胆固醇的合成与转变、脂蛋白与载脂蛋白的合成与转变、脂蛋白与载脂蛋白的合成 (VLDL、HDL、apo C)、脂蛋、脂蛋白的降解白的降解 (LDL) 作用：作用：在脂类的消化、吸收、合成、分解与运在脂类的消化、吸收、合成、分解与运输均具有重要作用。输均具有重要作用。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，其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需合成合成脂肪酸、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 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、LD

4、L 的降解的降解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）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、转甲基等（支链氨基酸除外）。氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基等（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脂溶性维生素的吸收脂溶性

5、维生素的吸收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激素的灭活激素的灭活 (inactivation of hormone)激素主要在肝中激素主要在肝中转化，降解或失去活性转化，降解或失去活性的过程称为激素的的过程称为激素的灭活。灭活。* * 主要方式：生物转化主要方式：生物转化第第

6、 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称为生物转化一些非营养物质在体内的代谢转变过程称为生物转化 (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

7、功能 。二、生物转化反应的主要类型二、生物转化反应的主要类型概概 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。* * 物质即使经过第一相反应后，极性改变仍不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大，必须与某些极性更强的物质结合, , 即第即第二相反应，才最终排出。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. 微粒体的加单氧酶系：微粒体的加单氧酶系：其中最重要的是其中最

8、重要的是依赖依赖P450的加单氧酶。的加单氧酶。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。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

9、苯酚对氨基苯酚多 芳 香 烃加 单 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

10、醛RCH2NH2+O2+H2O2RCHO+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

11、酶类u结合对象：凡含有羟基、羧基或氨基的药物、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

12、(UDP-glucuronyl transferases, 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

13、酰辅酶乙酰辅酶A 乙酰异烟肼乙酰异烟肼 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)四、影响生物转化作用的因素四、影响生物转化作用的因素影响因素：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、生物转化反应的的意义三、生物转化反应的的意义 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)；更为重要的是更为重要的是可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。 肝的生物转化作用肝的生物转化作用解毒作用解毒作用