肝的生物化学课件.ppt

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1、肝总管,肝动脉,门静脉,肝总管,肝动脉,门静脉,门静脉,门静脉,肝动脉,肝动脉,肝动脉,肝总管,肝总管,肝解剖图,门静脉,门静脉,肝脏的独特结构特点,肝动脉 肝静脉肝门静脉 胆道 即: 双重的血液供应,两条输出途径. 丰富的血窦,线立体、内质网、高尔基体、溶酶体,肝脏 血窦,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,肝系多种物质代谢之中枢生物转化作用分泌作用（分泌胆汁酸等）排泄作用（排泄胆红素等）,肝脏具有丰富的酶类,肝脏具有丰富的酶类 可进行多种生化反应,肝脏是体内物质代谢的中枢,第一节 肝在物质代谢中的作用,一、肝脏在糖代谢中的作用 维持血糖水平相对稳定，保障全身各组织，尤

2、其是大脑和红细胞的能量供应饱食状态肝糖原合成过多糖则转化为脂肪，以VLDL形式输出空腹状态肝糖原分解饥饿状态以糖异生为主脂肪动员酮体合成 节省葡萄糖,1、肝分泌的胆汁酸帮助脂溶性V和脂类物质的消化吸收。2、酮体生成的场所3、合成脂肪，磷脂、胆固醇，VLDL、HDL4、进行脂肪酸的-氧化,二、肝的脂代谢作用,三、肝的蛋白质代谢作用,1、合成血浆蛋白质 如 清蛋白2、含有丰富的氨基酸代谢的酶 如 ALT3、尿素合成的场所4、清除芳香族氨基酸和芳香族胺类,对维生素的贮存、吸收、运输、改造和利用肝脏是体内含维生素较多的器官。维生素A、D、K、B2、PP、B6、B12等在体内主要贮存于肝脏。其中，肝脏中

3、维生素A的含量占体内总量的95%。将V转变成活化形式 如：VB2FAD VPPNAD+ 胡萝卜素VA视黄醇,四、肝脏在维生素代谢中的作用,五、肝脏在激素代谢中的作用,激素的灭活(inactivation)：许多激素在发挥其调节作用后，主要在肝脏内被分解转化，从而降低或失去其活性。 肝病时，体内雌激素、醛固酮、抗利尿激素等水平升高，则可出现男性乳房发育、肝掌、蜘蛛痣及水钠潴留等现象。,第二节胆汁酸的代谢,(肝细胞分泌),(肝胆汁经胆囊浓缩),一、胆汁,胆汁的主要有机成分：,胆汁：肝细胞分泌的一种金黄色液体，有苦味，储存在胆囊,两种胆汁的百分组成和部分性质,胆汁酸的概念胆汁酸是存在于胆汁中一大类胆

4、烷酸的总称，以钠盐或钾盐的形式存在，即胆汁酸盐。,二、胆汁酸代谢与功能,（一） 初级胆汁酸的生成部位：肝细胞的胞液和微粒体中原料：胆固醇,胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路限速酶：胆固醇7-羟化酶,胆汁酸的分类 按结构分,游离胆汁酸,例：胆酸,结合胆汁酸,（二） 次级胆汁酸的生成与肠肝循环,部位：小肠下段和大肠过程,初级胆汁酸,次级胆汁酸,次级胆汁酸在肠道细菌作用下初级胆汁酸 7-羟基脱氧后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。,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,胆汁酸肠肝循环胆汁酸肠肝循环概念,胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通

5、过重吸收经门静脉又回到肝，在肝内将游离型胆汁酸转变为结合型胆汁酸，经胆道再次排入肠腔的过程。,胆汁酸肠肝循环的过程,目 录,胆汁酸肠肝循环的生理意义将有限的胆汁酸反复利用以满足人体对胆汁酸的生理需要。,（三）胆汁酸的生理功能,胆汁酸的立体构型亲水与疏水两个侧面，赋予胆汁酸很强的界面活性，成为较强的乳化剂。,（一）促进脂类的消化与吸收,疏水侧,亲水侧,甘氨胆酸的立体构型,胆汁中的胆汁酸盐与卵磷脂协同作用，使胆固醇分散形成可溶性微团，使之不易结晶沉淀而随胆汁排泄。胆固醇是否从胆汁中沉淀析出主要取决于胆汁中胆汁酸盐和卵磷脂与胆固醇之间的合适比例（正常比值 101）。,（二）维持胆汁中胆固醇的溶解状态

6、以抑制胆固醇析出,第三节 肝的生物转化作用,机体对非营养物质进行代谢转变，使其水溶性提高，易于通过胆汁或尿液排出体外的过程称为生物转化,一、生物转化的概念及意义,非营养物质: 既不作为构建组织细胞的成分，又不作为能源物质。,非营养物质,生物转化的对象,肝是生物转化的主要器官；肾、肺、胃肠道和皮肤也有一定生物转化功能 。,生物转化的主要场所,生物转化反应的特点,转化反应的连续性: 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。反应类型的多样性: 同一种或同一类物质在体内也可进行多种不同反应。解毒与致毒的双重性: 一种物质经过一定的转化后，其毒性可能减弱（解毒）, 也可能增强（致毒

7、）。,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）,二、肝的生物转化的反应类型,第一相反应：氧化、还原、水解反应第二相反应：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。,（一） 氧化反应最多见的生物转化反应,（1）. 加

8、单氧酶系： 存在部位：微粒体内催化的基本反应RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP+H2O应用：多种脂溶性物质，如药物、毒物、类固醇激素,（2）. 单胺氧化酶系,存在部位：线粒体内,催化的反应催化胺类氧化脱氨基生成相应的醛,（3）. 醇脱氢酶及醛脱氢酶系,存在部位：胞液中,催化的反应醇脱氢酶催化醇类氧化成醛。醛脱氢酶催化醛类氧化成酸。,CH3CH2OH,CH3CHO,CH3COOH,醇脱氢酶,醛脱氢酶,CH3CH2OH,CH3CHO,醇脱氢酶,CH3COOH,醛脱氢酶,TAC,ATP,（二）还原反应硝基还原酶类 偶氮还原酶类 还原产物：相应胺类,（三）水解反应多种水解酶类,结合对象：凡

9、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,结合剂：葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘氨酸、乙酰基、甲基等物质或基团,（四）结合反应,效果：掩盖药物、毒物分子的某些功能基团， 极性和水溶性增强，便于排泄,1.葡糖醛酸结合（是最重要、最普遍的结合反应）,葡糖醛酸基的直接供体,尿苷二磷酸葡糖醛酸(UDPGA),* 催化酶葡萄糖醛酸基转移酶,举例：,苯酚,+ UDP,苯葡糖醛酸苷,雌酮,2. 硫酸结合反应,* 硫酸供体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,主要转化对象：芳香胺类,3.酰基化（某些含胺非营养物质的重要转化方式）,催化酶：乙酰基转移酶

10、(acetyltransferase),4.甲基化是代谢内源化合物的重要反应,甲基供体：S-腺苷甲硫氨酸(SAM),5.谷胱甘肽结合（细胞应对亲电子性异源物的重要防御反应）,结合对象：卤代、环氧化物催化酶：谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase, GST),第 四 节 胆色素代谢,胆色素的概念及来源1、 概念： 是含铁卟林的化合物在体内代谢产物的物质， 包括：胆红素、胆绿素、胆素原、胆素等。2、来源： 主要来自血红蛋白.肌红蛋白.细胞色素.过氧化物酶的辅酶具有一定的颜色.,正常人每天可生成250350mg胆红素，其中约80%以上来自衰老红细胞破坏所释放的血红蛋白

11、的分解。,（一）、胆红素的生成 -主要源于血红素的降解,一、胆红素代谢过程,肝、脾、骨髓等单核吞噬细胞微粒体与胞液中。,过程：,部位：,胆红素的性质亲脂疏水，对大脑具有毒性作用,胆红素,胆红素的生成过程,目 录,（二）胆红素在血液中的转运,意义增加胆红素在血浆中的溶解度，限制胆红素自由通过生物膜对脑细胞产生毒性作用。,竞争结合剂如磺胺药，水杨酸，胆汁酸等,运输形式胆红素清蛋白复合体,新生儿高胆红素血症,未结合胆红素-血胆红素,（三）、胆红素在肝中的转变,1.摄取胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞膜表面进入肝细胞,2.转运,3、转化,部位：滑面内网质反应：结合反应（主要结合物为UDPGA）酶：葡

12、萄糖醛酸基转移酶产物：主要为双葡萄糖醛酸胆红素，另有少量单葡萄糖醛酸胆红素、硫酸胆红素，统称为结合胆红素-肝胆红素,葡糖醛酸胆红素的生成,胆红素葡糖醛酸二酯的结构,目 录,肝细胞向胆小管分泌结合胆红素是一个逆浓度梯度的主动转运过程。胆红素排泄一旦发生障碍，结合胆红素就可返流入血。 结合胆红素水溶性增强，利于排出，解毒作用,4.排泄,（四）、胆红素在肠道中的转变,结合胆红素,胆素原（无色）,胆素,过程,胆素原：中胆素原，粪胆素原，d -尿胆素原,胆 素：尿胆素（黄褐色），粪胆素（棕黄色）,游离胆红素,胆素原的肠肝循环,胆素原肠肝循环的概念肠道中有少量的胆素原可被肠粘膜细胞重吸收，经门静脉入肝，其

13、中大部分再随胆汁排入肠道，形成胆素原的肠肝循环(bilinogen enterohepatic circulation)。,胆素原肠肝循环的过程,目 录,三、血清胆红素与黄疸,正常血清胆红素浓度3.417.1mol/l 4/5为游离胆红素，其余为结合胆红素,两种胆红素的区别,体内胆红素生成过多，或肝细胞对胆红素的摄取、转化及排泄能力下降等因素均可引起血浆胆红素含量增多，称为高胆红素血症(hyperbilirubinemia)。胆红素为橙黄色物质，过量的胆红素可扩散进入组织造成组织黄染，这一体征称为黄疸(jaundice)。,概念,当血浆胆红素浓度超过34.2mol/L(2mg/dl)时，肉眼可

14、见皮肤、粘膜及巩膜等组织黄染，临床上称为显性黄疸。若血浆胆红素升高不明显，在17.234.2mol/L之间时，肉眼观察不到皮肤与巩膜等黄染现象，称为隐性黄疸(jaundice occult)。,临床上常根据黄疸发病的原因不同，简单的将黄疸分为三类：,溶血性黄疸 肝细胞性黄疸阻塞性黄疸,1溶血性黄疸,黄疸是由于红细胞的大量破坏，在单核-吞噬细胞系统产生胆红素过多，超过了肝细胞摄取、转化和排泄胆红素的能力，造成血液中未结合胆红素浓度显著增高所致。尿中无胆红素粪便和尿液颜色加深,2阻塞性黄疸,阻塞性黄疸，又称为肝后性黄疸此类黄疸是由于各种原因引起的胆管系统阻塞，胆汁排泄障碍所致。结合胆红素增高 尿中

15、现胆红素粪便颜色变浅或呈陶土色，尿中胆色素和胆素减少,3肝细胞性黄疸,肝细胞性黄疸 又称为肝原性黄疸由于肝细胞功能受损，造成其摄取、转化和排泄胆红素的能力降低所致的黄疸。结合与未结合胆红素均增高 尿中出现胆红素粪便颜色变浅,第五节 常用肝功能试验及临床意义,（一）反映肝蛋白质代谢功能的实验1、血清总蛋白、白蛋白、球蛋白A/G比值测定,血清总蛋白：是血清所含各种蛋白的总称,包括血清A和G，各占60%和40%白蛋白（A） 为血液中主要蛋白质，由肝脏合成，白蛋白水平与肝功能损害程度成正比。球蛋白 （G ） 为血清总蛋白中除去白蛋白以外的蛋白质(TP-A=G) ,是多种蛋白质的混合物A/G比值 1 ，

16、如1 称A/G比值倒置,2、血清甲胎蛋白测定：在胎儿发育初期，由胎儿肝细胞与卵黄囊合成的蛋白质。用于肝癌及其他肝病的鉴别3、血氨测定：肝脏是唯一能解除氨毒性的器官，肝脏将氨合成尿素，是保证血氨正常的关键，严重肝损害时，氨就不能被解毒，在中枢神经系统积聚，引起肝性脑病。用于肝性昏迷的检测和处理。,（二）反应血清中某些酶的实验,1、丙氨酸氨基转移酶(ALT) ：急慢性病毒性肝炎、肝硬化、胆结石、胆囊炎、肝癌、胆囊癌、药物肝损伤、酒精性肝损伤等，ALT可明显升高2、天冬氨酸氨基转移酶（AST） ： AST随 ALT升高而增高3、碱性磷酸酶(ALP)：各种黄疸、胆道梗阻、病毒性肝炎、肝硬化、肝癌等的诊断和鉴别诊断,