肝生物化学
肝的生物化学
等在肠壁细胞与肝细胞内均按此氧化脱氨方
式处理,使之丧失生物活性。
3、醇脱氢酶系与醛脱氢酶系将乙醇 最终氧化成乙酸 存在部位:胞液中 催化 反应
醇脱氢酶(ADH)催化醇类氧化成醛 醛脱氢酶(ALDH)催化醛类生成酸
正常情况
乙醇 代谢 大量饮酒
人体吸收的乙醇90-98%在肝代谢(经ADH), 约2-10%经肾和肺排出体外。
次级胆汁酸
胆酸
脱氧胆酸
鹅脱氧胆酸
石胆酸
(三)胆汁酸的肠肝循环
概念
排入肠道的胆汁酸(包括初级与次级、结合型与 游离型) 约95%以上可被肠道重吸收(以回肠部对结 合型胆汁酸的主动重吸收为主,其余在肠道各部被动 重吸收)。重吸收的胆汁酸经门静脉重新入肝。在肝 细胞内,游离胆汁酸被重新合成结合胆汁酸,与新 合成的结合胆汁酸一同再随胆汁排入小肠,形成胆汁 酸的“肠肝循环”(bile acid enterohepatic circulation)。
游离胆汁酸 按结构 分类
结合胆汁酸
初级胆汁酸 :由肝细胞合成,包括胆酸、鹅
按 来 源
脱氧胆酸及其与甘氨酸和牛磺酸 的结合产物
次级胆汁酸: 初级胆汁酸在肠管中受细菌作用
7α-羟基脱氧生成的脱氧胆酸和 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, 其中甘氨胆酸的量多于牛磺胆酸的量。
生物转化反应的特点
生物转化反应的连续性:一种物质有时需要连续进行
几种反应类型才能实现生物转化的目的。
生物转化反应类型的多样性:同一种或同一类物质可
以进行不同类型的生物转化反应产生不同的产物。
解毒和致毒的双重性: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)。
肝的生物化学-【共72张PPT】
➢ 胆汁中的胆汁酸盐与卵磷脂协同作用,使胆固醇分 催化酶:谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase, GST)
游离胆汁酸:胆酸、鹅脱氧胆酸、 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:
散形成可溶性微团,使之不易结晶沉淀而随胆汁排 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。
胆汁酸的生成是肝降解胆固醇的最重要途径;
肝在氨基酸代谢中的作用
泄。 反应:结合反应(主要结合物为UDP葡糖醛酸, UDPGA)
(二) 次级胆汁酸在肠道由肠菌作用生成
催化酶:硫酸转移酶 (sulfate transferase)
肝胆疾患:脂类消化不良
脂肪泻
脂溶性维生素缺乏
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 主要来源;
➢ 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;
➢ 肝对胆固醇的酯化也具有重要作用。
三、肝的蛋白质合成及分解代谢
均非常活跃
• 合成酮体的唯一器官:“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 合成量的3/4以上。
➢ 分解
• 脂肪酸的β氧化分解; • 肝是降解LDL 的主要器官;
• 肝合成胆汁酸是肝降解胆固醇的最重要途径;
• 肝是体内胆固醇的重要排泄器官。
➢ 运输
• 合成与分泌 VLDL; HDL; apo CⅡ; LCAT; • apo CⅡ是毛细血管内皮细胞LPL的激活剂; • 肝合成与分泌LCAT将血浆胆固醇酯化。
肝的生物化学
肝的生物化学1.生物转化作用:来自体内外的非营养物质(药物、毒物、染料、添加剂,以及肠管内细菌的腐败产物)在肝进行氧化、还原、水解和结合反应,这一过程称为肝的生物转化作用。
2.初级胆汁酸:初级胆汁酸是胆固醇在肝细胞内分解生成的具有24碳的胆汁酸,包括胆酸和鹅脱氧胆酸及其与甘氨酸和牛磺酸的结合产物。
3.次级胆汁酸:由初级胆汁酸在肠道中经细菌作用氧化生成的胆汁酸,包括脱氧胆酸和石胆酸及其与甘氨酸和牛磺酸的结合产物。
4.单胺氧化酶(MAO):单胺氧化酶存在于线粒体中,从肠道吸收来的腐败产物胺类可由此酶氧化脱氨,生成醛与过氧化氢。
5.结合胆红素:胆红素在肝微粒体中与葡糖醛酸结合生成的葡糖醛酸胆红素称为结合胆红素,它水溶性大,易从尿中排出。
6.胆色素:胆色素是体内铁卟啉化合物的分解代谢产物,主要是衰老的红细胞在网状内皮系统中分解产生血红蛋白,血红蛋白进一步分解而来。
包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素。
7.胆素原的肠肝循环生理情况下,肠中产生的胆素原约有10%-20%重吸收,经门静脉入肝,其中大部分又以原形随胆汁再次排入肠道,此过程称为胆素原的肠肝循环。
8.胆汁酸的肠肝循环在肝细胞合成的初级胆汁酸,随胆汁进入肠道,转变为次级胆汁骏。
肠道中约95%胆汁酸经门静脉被重吸收入肝,并同新合成的胆汁酸一起再次被排人肠道,此循环过程称胆汁酸的肠肝循环。
9.黄疸胆红素为金黄色物质,大量的胆红素扩散进人组织,可造成组织黄染,这一体症称为黄疸。
根据胆红素生成的原因可将黄疸分为三种类型。
即溶血性黄疸、肝细胞性黄疸和阻塞性黄疸。
10.胆汁:是肝细胞分泌的一种液体,分为肝胆汁和胆囊胆汁,主要成分是胆汁酸盐,另外还含有多种酶类肝脏在物质代谢中的作用:肝脏在糖代谢中的作用,是通过肝糖原的合成、分解与糖异生作用来维持血糖浓度的恒定,确保全身各组织的能量供应; 肝脏在脂类的消化、吸收、分解、合成及运输等过程中均起重要作用; 肝脏能合成多种血浆蛋白质,并在蛋白质的分解代谢中也起重要作用; 肝脏在维生素的吸收、贮存和转化等方面均有重要作用; 肝脏参与激素的灭活胆汁酸的生理功能:作为较强的乳化剂促进脂类的消化吸收; 抑制胆固醇结石的形成; 维持胆汁的液态胆色素的正常代谢过程:1.衰老的红细胞被网状内皮系统破坏后释出的血红素,在血红素加氧酶催化下,生成胆绿素,再在胆绿素还原酶催化下生成脂溶性的胆红素。
第17章 肝的生物化学
第十七章肝的生物化学一、名词解释1.生物转化(biotransformation)2.胆汁酸的肠肝循环(enterohepatic circulation of bile acid)3.胆素原的肠肝循环(bilinogen enterohepatic circulation)二、选择题A1型题1.哪一项不是肝组织结构和化学组成上的特点()A.双重血液供应B.肝有丰富血窦,利于物质交换C.肝有一条输出通道,即胆道与肠道相通D.肝内蛋白质代谢极为活跃,更新速度快E.肝细胞是肝多种反应进行的场所2.下列哪一种胆汁酸不是初级胆汁酸()A.甘氨胆酸B.牛磺胆酸C.甘氨鹅脱氧胆酸D.牛磺鹅脱氧胆酸E.脱氧胆酸3.肝细胞严重损伤时,血中蛋白质的主要改变是()A.清蛋白含量升高B.球蛋白含量下降C.清蛋白含量升高,球蛋白含量下降D.清蛋白和球蛋白含量都正常E.清蛋白含量下降,球蛋白含量升高或相对升高4.下列哪一种物质仅由肝合成()A.尿素B.脂肪酸C.糖原D.胆固醇E.血浆蛋白5.肝内胆固醇的主要代谢去路是转变成()A.7α-胆固醇B.胆酰CoAC.结合胆汁酸D.维生素D3E.胆色素6.肝脏在脂类代谢中所特有的作用是()A.将糖转变为脂肪B.合成胆固醇C.生成酮体并在肝外利用D.合成磷脂E.改变脂酸的长度及饱和度7.生物素缺乏时,影响下列哪一个酶的活性()A.丙酮酸脱氢酶B.丙酮酸羧化酶C.丙酮酸激酶D.苹果酸酶E.苹果酸脱氢酶8.血氨升高的主要原因是()A.体内合成非必需氨基酸过多B.急性、慢性肾衰竭C.组织蛋白质分解过多D.肝功能障碍E.便秘使肠道内产氨与吸收氨过多9.短期饥饿时,血糖浓度的维持主要靠()A.肝糖原分解B.糖异生作用C.组织中的葡萄糖利用降低D.肌糖原分解E.肝糖原合成10.饥饿时肝中哪个代谢途径的活性增强()A.磷酸戊糖途径B.脂肪合成C.糖酵解D.糖有氧氧化E.糖异生11.下列哪种维生素缺乏不导致丙酮酸堆积()A.维生素B1B.维生素B2C.维生素B6D.维生素PPE.泛酸12.血浆游离胆红素主要是与血浆中何种物质结合进行运输的()A.清蛋白B.球蛋白C.载脂蛋白D.配体蛋白E.葡糖醛酸13.参与胆红素生成的有关酶是()A.过氧化物酶B.过氧化氢酶C.乙酰转移酶D.血红素加氧酶E.7α-羟化酶14.肝昏迷前后,机体各器官有出血倾向,主要是由于()A.维生素C少B.维生素K少C.维生素A少D.凝血酶原少E.纤维蛋白原多15.肝是生成酮体的唯一器官,在下述何种情况下酮体生成过多()A.肝中脂肪代谢紊乱B.肝功能不好C.脂肪摄食过多D.脂肪转运障碍E.糖的供应不足或利用障碍16.严重肝疾患的男性患者出现男性乳房发育、蜘蛛痣,主要是由于()A.雌激素分泌过多B.雌激素分泌过少C.雌激素灭活不好D.雄激素分泌过多E.雄激素分泌过少17.肝功能不良时,下列哪种蛋白质的合成受影响较小()A.清蛋白B.凝血酶原C.凝血因子D.γ-球蛋白E.纤维蛋白原18.下列哪一个不是非营养性物质的来源()A.肠道细菌腐败产物被重吸收B.外界的药物、毒物C.体内代谢产生的氨、胺D.食品添加剂,如色素等E.体内合成的非必需氨基酸19.下列哪种物质在单核一吞噬系统细胞中生成()A.胆红素B.甲状腺素C.石胆酸D.胆汁酸E.葡糖醛酸胆红素20.肝是生成尿素的几乎唯一器官,是由于肝细胞含有()A.谷氨酸脱氢酶B.谷丙转氨酶C.CPS-ⅡD.精氨酸酶E.谷草转氨酶21.生物转化中第一相反应最主要的是()A.水解反应B.还原反应C.氧化反应D.脱羧反应E.结合反应22.胆红素葡糖醛酸苷的生成需哪种酶参与()A.葡糖醛酸基结合酶B.葡糖醛酸基转移酶C.葡糖醛酸基脱氢酶D.葡糖醛酸基水解酶E.葡糖醛酸基酯化酶23.生物转化中参与氧化反应最重要的酶是()A.加单氧酶B.加双氧酶C.水解酶D.胺氧化酶E.醇脱氢酶24.加单氧酶体系主要存在于()A.线粒体B.细胞核C.微粒体D.胞液E.细胞膜25.关于加单氧酶系的叙述错误的是()A.此酶系存在于微粒体中B.通过羟化参与生物转化作用C.过氧化氢是其产物之一D.细胞色素P450是此酶系的组分E.与体内很多活性物质的合成、灭活、外源性药物代谢有关26.下列哪组物质属于初级胆汁酸()A.胆酸、脱氧胆酸B.甘氨胆酸、石胆酸C.牛磺胆酸、脱氧胆酸D.甘氨鹅脱氧胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸E.石胆酸、脱氧胆酸27.下列哪种物质是肠内细菌作用的产物()A.胆红素B.鹅脱氧胆酸C.胆绿素D.硫酸胆红素E.胆素原28.肝进行生物转化时,下列哪种不能作为结合反应的供体()A.UDPGAB.PAPSC.CH3CO-SCoAD.S-腺苷蛋氨酸(SAM)E.丙氨酸(Ala)29.阻塞性黄疸尿中主要的胆红素是()A.游离胆红素B.葡糖醛酸胆红素C.胆红素-清蛋白D.胆红素-Y蛋白E.胆红素-Z蛋白30.胆红素进入肝细胞后的主要存在形式是()A.胆红素-清蛋白B.胆红素-Y蛋白C.胆红素-Z蛋白D.胆红素-脂蛋白E.游离胆红素31.胆汁酸对自身合成的调控是()A.激活3α羟化酶B.抑制3α羟化酶C.激活7α羟化酶D.抑制7α羟化酶E.激活12α羟化酶32.胆红素主要源于下列哪种物质的降解()A.血红蛋白B.肌红蛋白C.过氧化物酶D.过氧化氢酶E.细胞色素33.血中哪一种胆红素增加会在尿中出现胆红素()A.结合胆红素B.未结合胆红素C.血胆红素D.间接胆红素E.胆红素-Y蛋白34.参加肠道次级结合胆汁酸生成的氨基酸是()A.鸟氨酸B.精氨酸C.甘氨酸D.蛋氨酸E.瓜氨酸35.生物转化第二相反应最常见的结合物是()A.乙酰基B.葡萄糖醛酸C.谷胱甘肽D.硫酸E.甘氨酸36.关于胆汁酸盐的叙述哪一项是错误的()A.它在肝由胆固醇合成B.它为脂类消化吸收中的乳化剂C.它能抑制胆固醇结石的形成D.它是胆色素的代谢产物E.它能经肠肝循环被重吸收37.正常人血清总胆红素含量为()A.2.0~4.0mg/dl(34.0~68.0μmol/L)B.<1.0mg/dl(17.1μmol/L)C.>1.0mg/dl(17.Iμmol/L)D.1.0~2.0mg/dl(17.0~34.0μmol/L)E.>1.0~2.0mg/dl(17.0~34.0μmol/L)38.苯巴比妥治疗新生儿高胆红素血症的机制主要是()A.使肝血流量增加B.肝细胞摄取胆红素能力增强C.使Z蛋白合成增加D.使Y蛋白合成减少E.诱导葡糖醛酸转移酶的生成39.下列对直接胆红素的叙述哪一项是错误的()A.为胆红素葡糖醛酸二酯B.水溶性较大C.不易透过生物膜D.不能通过肾脏随尿排出E.与重氮试剂起反应的速度快,呈直接反应40.肝进行生物转化时活性硫酸供体是()A.H2SO4B.PAPSC.半胱氨酸D.牛磺酸E.亚硫酸41.血糖浓度低时脑仍可摄取葡萄糖而肝则不能,其原因是()A.胰岛素的作用B.己糖激酶的Km低C.葡萄糖激酶的Km低D.血-脑屏障在血糖低时不起作用E.葡萄糖激酶的特异性42.肝细胞对胆红素生物转化的实质是()A.使胆红素与Y蛋白结合B.使胆红素与Z蛋白结合C.使胆红素的极性变小D.增强胆小管膜上载体转运系统以有利于胆红素排泄E.破坏胆红素分子内氢键并与葡糖醛酸结合,使极性增加利于排泄43.结合胆红素是指()A.胆红素与血浆清蛋白结合B.胆红素与血浆球蛋白结合C.胆红素与肝细胞内Y蛋白结合D.胆红素与肝细胞内Z蛋白结合E.胆红素与葡糖醛酸结合44.生物转化最重要的生理意义是()A.使毒物的毒性降低B.使有毒物质失去毒性C.使非营养物质极性增加,利于排泄D.使药物失效E.使生物活性物质灭活45.肝脏进行生物转化时葡糖醛酸的活性供体是()A.UDPGAB.UDPGC.ADPGD.CDPGE.CDPGA46.下列物质哪一个不含血红素()A.肌红蛋白B.铜蓝蛋白C.血红蛋白D.过氧化物酶E.过氧化氢酶47.下列关于肝摄取、转化胆红素的叙述哪一项是错误的()A.肝细胞膜能结合某些阴离子B.肝细胞膜上存在特异性结合受体C.肝细胞胞浆中有特异载体D.肝细胞能将胆红素转变为胆素原E.肝细胞能将胆红素转变成葡糖醛酸胆红素48.胆固醇结石与下列哪一种因素有关()A.胆盐浓度B.卵磷脂浓度C.胆盐和卵磷脂与胆固醇的比例D.胆固醇难溶于水E.以上都不是49.哪一项会导致尿中胆素原排泄减少()A.肠梗阻B.溶血C.肝细胞性黄疸D.胆道梗阻E.碱中毒50.下列关于游离胆红素的叙述,正确的是()A.胆红素与葡糖醛酸结合B.水溶性较大C.易透过生物膜D.可通过肾脏随尿排出E.与重氮试剂呈直接反应51.胆汁中含量最多的有机成分是()A.胆色素B.胆汁酸C.胆固醇D.磷脂E.黏蛋白52.某黄疸病人,实验室检查发现其血清游离胆红素明显升高,尿胆红素阴性,尿和粪便中胆素原明显增多。
肝的生物化学
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胆色素是含铁卟啉化合物在体内分解代谢 的产物; 包括胆红素、胆绿素、胆素原、胆素;
胆素原族化合物无色外,其余均有一定颜
色,故统称胆色素; 胆红素是胆汁中的主要色素,胆色素代谢 以胆红素代谢为主心; 肝脏在胆色素代谢中起着重要作用。
52
一、胆红素是血红素分解代谢的产物
(一)胆红素的来源(250~350mg/d)
22
人们常说饮酒伤肝,为什么?
长期饮用乙醇可使肝内质网增殖。大量的乙 醇可稳定内质网中CYP2E1的活性和增加其mRNA 的含量,启动微粒体乙醇氧化系统。CYP2E1不但 在氧化乙醇上消耗NADPH和氧,而且还催化脂质 过氧化产生羟自由基,后者可进一步促进脂质过 氧化和肝损伤。
23
(二)还原反应
反应式
R-NH2 + CH3COSCoA R-NHCOCH3 + HSCoA
31
4. 谷胱甘肽(GSH)的结合 结合的底物:卤化有机物、环氧化物,
如溴苯 催化的酶:GSH-S-转移酶 存在的部位:肝细胞胞液
32
5. 氨基酸的结合
参与结合的氨基酸:Gly、牛磺酸 结合底物:某些药物、毒物的酰基辅酶A 存在的部位:肝细胞线粒体 催化的酶:酰基转移酶 例如:胆酸与脱氧胆酸可与甘氨酸及牛磺
物,如甘氨胆酸
依其来源分类: 初级胆汁酸:胆酸、鹅脱氧胆酸及其与甘氨酸或
牛磺酸的结合物
次级胆汁酸:脱氧胆酸、石胆酸及其与甘氨酸 或牛离型初级胆汁酸的合成(肝) 胆固醇
7-α -羟化酶(限速酶)
7-α -羟胆固醇
(约1/2在肝内转 变成胆汁酸)
54
N
胆 红 素 的 生 成 过 程
N HOOC
2022年医学院生化课知识点汇总-17章 肝生物化学
第17章肝的生物化学学习要求1. 掌握肝在物质代谢中的作用。
掌握肝的生物转化作用、胆汁酸代谢、胆色素代谢。
2. 熟悉高胆红素血症与黄胆。
3. 了解肝生化与临床的关系和肝功能检查原则。
基本知识点独特的组织结构和化学组成特点,赋予了肝复杂多样的生物化学功能。
肝不仅是物质代谢的中枢,而且具有生物转化、分泌和排泄等功能。
肝通过肝糖原合成与分解、糖异生维持血糖的相对稳定。
肝在脂类代谢中占据中心地位。
肝将胆固醇转化为胆汁酸,协助脂类的消化与吸收。
肝是体内合成甘油三酯、磷脂与胆固醇的重要器官.肝能合成VLDL、HDL,参与甘油三酯与胆固醇的转运.肝是氧化脂肪酸并产生酮体的器官.肝是除支链氨基酸外所有氨基酸分解代谢的重要器官,也是氨在体内合成尿素的主要场所。
肝在维生素的吸收、储存、运输和代谢转化方面起重要作用。
肝还是许多激素灭活的场所。
肝通过生物转化对内、外源性的非营养物质进行化学改造,提高其水溶性和极性,有利于从尿液和胆汁排出。
肝的生物转化第一相包括:包括氧化、还原、水解;第二相包括结合反应,并具有转化反应的连续性、反应类型的多样性和解毒与致毒的双重性特点。
胆汁是肝细胞分泌的兼具消化液和排泄液的液体。
作为胆汁主要成分的胆汁酸是胆固醇的代谢产物,是肝清除体内胆固醇的主要形式。
胆汁酸有初级胆汁酸和次级胆汁酸之分。
初级胆汁酸包括胆酸和鹅脱氧胆酸。
初级胆汁酸经肠菌作用生成次级胆汁酸,包括脱氧胆酸和石胆酸。
胆汁酸还有游离型和结合型之分。
结合型胆汁酸是游离胆汁酸和甘氨酸或牛磺酸在肝内合成的产物。
胆汁酸的肠肝循环使有限的胆汁酸库反复利用以满足脂类消化、吸收的需要。
胆色素是铁卟啉化合物的主要分解产物。
胆色素主要来自衰老红细胞内血红素的降解。
血红素加单氧酶和胆绿素还原酶催化血红素经胆绿素生成胆红素。
胆红素为脂溶性,在血液中与清蛋白结合而运输。
在肝细胞胆红素和葡萄糖醛酸结合生成水溶性的胆红素,后者由肝主动分泌,经胆管排入小肠。
在肠菌酶的作用下,胆红素被还原成胆素原。
肝的生物化学
05
肝的生物化学治疗
支持性治疗
支持性治疗 饮食调养支持、改善肝功能、纠正电解质紊乱等,以维 持患者的生命体征。
根据患者的病情和医生的建议,调整饮食结构,增加蛋白质、 维生素和矿物质的摄入,减少脂肪和糖类的摄入。
肝炎有多种类型,包括病毒性肝炎(如甲 型、乙型、丙型肝炎)、药物性肝炎、酒 精性肝炎和自身免疫性肝炎等。
肝炎症状
肝炎治疗
肝炎的症状包括食欲不振、恶心、呕吐、 疲劳、黄疸(皮肤和巩膜发黄)和肝区疼 痛等。
肝炎的治疗方法因类型而异,包括药物治 疗、饮食调整、戒酒和休息等。
肝硬化
肝硬化定义
肝硬化是一种慢性肝病,其特征是肝脏结构和功能的不可逆性损害。
谢产物。
胆色素包括胆红素、胆绿素、胆 素原和胆素等,具有排泄毒素、 促进脂溶性维生素吸收等作用。
胆色素的代谢异常会导致黄疸、 肝病等疾病。
氨基酸
氨基酸是构成蛋白质的基本单位,是生物体内重要的营养物质。
肝脏是氨基酸代谢的主要场所,能够合成多种非必需氨基酸和多肽激素等物质。
氨基酸代谢异常会导致肝性脑病、肝衰竭等疾病。
糖酵解
肝细胞通过糖酵解过程将葡萄糖分解为丙酮酸,释放能量供自身 代谢使用。
维生素代谢
01
02
03
维生素储存
肝细胞储存脂溶性维生素, 如维生素A、D、E、K等, 参与机体多种生理功能。
维生素转化
肝细胞将水溶性维生素转 化为辅酶或激活剂形式, 参与生化反应。
维生素排泄
肝细胞将多余的维生素排 泄至胆汁中,促进其排泄 和再利用。
干细胞移植技术
第19章肝的生物化学
3.酰基结合
肝细胞液中含有活泼的乙酰转移酶,可将 乙酰辅酶A的乙酰基转移给芳胺化合物。例如, 磺胺类药物在肝内有相当大部分就是以这种方 式丧失其抑菌功能,并从尿中排出。
4.甲基结合 肝细胞质及微粒体中有多种甲基转移酶,可
将甲基从S-腺苷甲硫氨酸(SAM)转移到被结 合物的羟基或氨基上,生成相应的甲基衍生 物。
第二节 肝的生物转化作用
人体内经常存在一些非营养性物质,机体 在将其排出体外之前需进行氧化、还原、水解 和结合反应,使极性增强,易溶于水,可随胆 汁或尿液排出体外,这一过程称为生物转化 (biotransformation)。体内生物转化主要 在肝进行,其次在其他组织(如肾、肠等)。
一、非营养性物质分类 内源性 :如激素、神经递质及其胺类等具强烈 生物活性物质,氨和胆红素等对机体有毒性的 物质。
图19-1 单加氧酶系的反应过程
苯胺可在N原子上加氧生成毒性更强的苯胲, 后者可进一步经分子重排而生成对氨基苯酚。
芳烃加氧后可生成不稳定的环氧化合物
(致癌物),进一步经分子重排而转变为酚 类化合物,也可以加水形成二氢二醇类化合 物,还可与谷胱甘肽形成结合物。
图19-2 多环香芳烃的生物转化过程
三、肝生物转化的主要方式 第一相反应:通过氧化、还原及水解反应,使 一些非营养物质由无活性转变为生物活性化合 物,从这种意义讲,这些物质可称为“药物前 体” “致癌剂前体”,但另一方面,被转化 物质水溶性增加,生物学活性降低。
第二相反应:与葡糖醛酸、硫酸等极性更强的 物质结合,以增加溶解度。
(一)氧化反应
2. 线粒体单胺氧化酶系
单胺氧化酶(monoamine oxidase,MAO) 是一类存在于线粒体的黄素蛋白,催化胺类 氧化脱氨基反应,生成相应醛类,后者进一 步受细胞质中的醛脱氢酶催化脱氢而氧化成 酸。主要对肠道菌产生的胺类物质,如组胺、 酪胺、尸胺和腐胺等氧化。
【高中生物】肝的生物化学第十七章肝的生物化学
(生物科技行业)肝的生物化学第十七章肝的生物化学第十七章肝的生物化学第一节肝的物质代谢特点一、肝脏在糖代谢中的作用1.作用:维持血糖浓度的相对恒定,从而保障全身各组织,特别是大脑和红细胞的能量供应。
2.机制:在神经体液因素的调控下,肝通过糖原的合成与分解及糖异生作用来实现对血糖的调节。
1)当血糖浓度增高时(如进食后),血中葡萄糖在肝中合成肝糖原储存,使血糖保持正常水平。
2)当血糖浓度降低时(如饥饿时),肝糖原迅速分解为葡萄糖释放入血以补充血糖,从而防止血糖降低。
在饥饿10多小时后,绝大部分肝糖原被消耗,此时糖异生作用成为肝供应血糖的主要途径。
故肝病时容易导致血糖含量变化,可以引起肝源性低血糖症,甚至出现低血糖昏迷。
二、肝脏在脂类代谢中的作用1.作用:肝脏在脂类消化、吸收、转运、分解和合成代谢中都有重要作用。
2.机制:1)肝细胞可将胆固醇转变为胆汁酸盐,随胆汁排入肠腔,可乳化脂肪,以利于脂类消化和吸收。
肝病或胆道阻塞时,脂类消化吸收障碍,可产生厌油腻和脂肪泻等症状。
2)血浆中的VLDL主要在肝细胞合成,它在血浆中可转化为LDL。
HDL也主要在肝细胞合成。
脂蛋白是脂类在血浆中的转运形式,故肝脏积极参与体内各种脂类的转运和代谢。
3)甘油三脂在肝分解代谢十分活跃。
如脂肪酸在肝旺盛地进行β-氧化分解,且因其特有的酮体合成酶系,将之转变为酮体,并经血液循环转运至肝外组织,供大脑、肾、心脏、骨胳肌等组织氧化利用获取能量。
4)肝脏是合成脂肪、胆固醇、磷脂旺盛的器官。
磷脂是脂蛋白的重要组成部分。
当肝功能障碍或磷脂合成原料缺乏时,肝细胞合成磷脂减少,肝内脂肪运出障碍,过多的脂肪存积在肝细胞内而形成脂肪肝。
三、肝在蛋白质代谢中的作用1.作用:肝活跃地进行着蛋白质的合成代谢与分解代谢。
2.机制:肝是合成蛋白质的重要器官,肝除合成其本身所需的蛋白质外,还能合成大部分血浆蛋白。
血浆中的清蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原及多种载脂蛋白在肝脏合成。
生物化学第25章---肝脏的生物化学
肝内蛋白质的代谢极为活跃,肝脏除合成自身所需蛋白质外,还合成多种分泌蛋白质。如血浆蛋白中,除γ-珠蛋白外,白蛋白、凝血酶原、纤维蛋白原及血浆脂蛋白所含的多种载脂蛋白(Apo A, Apo B,C.E)等均在肝脏合成。故肝功能严重损害时,常出现水肿及血液凝固机能障碍。 肝脏在血浆蛋白质分解代谢中亦起重要作用。肝细胞表面有特异性受体可识别某些血浆蛋白质(如铜蓝蛋白、α1-抗胰蛋白酶等),经胞饮作用吞入肝细胞,被溶酶体水解酶降解,产生的氨基酸可在肝脏进一步分解。 肝脏还具有一个极为重要的功能:即将氨基酸代谢产生的有毒的氨通过鸟氨酸循环的特殊酶系合成尿素以解氨毒。肝功能受损时血氨过高可使CNS中毒,导致功能障碍发生肝性昏迷。
第三节 胆汁酸的代谢
胆汁的功能:一是作为消化液,促进脂类的消化和吸收,二是作为排泄液,将体内某些代谢产物(胆红素、胆固醇)及经肝生物转化的非营养物排入肠腔,随粪便排出体外。胆汁酸是胆汁的主要成分,具有重要生理功能。 一、胆汁酸的种类正常人胆汁中的胆汁酸(bile acid)按结构可分为两大类:一类为游离型胆汁酸,包括胆酸、脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸和少量的石胆酸;另一类是上述游离胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合的产物、称结合型胆汁酸。主要包括甘氨胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸,牛磺胆酸及牛磺鹅脱氧胆酸等。一般结合型胆汁酸水溶性较游离型大,PK值降低,这种结合使胆汁酸盐更稳定,在酸或Ca2+存在时不易沉淀出来。
肝脏在脂类代谢中的作用
肝在脂类的消化、吸收、分解、合成以及运输等代谢过程中均起重要作用。 (一) 促进脂类的消化吸收 肝分泌胆汁,胆汁中含有胆汁酸盐,胆汁酸盐是胆固醇在肝内的转变产物,它可乳化脂类、促进脂类的吸收。肝损伤时,肝细胞分泌胆汁的能力下降;胆道阻塞时,胆汁排出障碍,在这些情况下均可出现脂类的消化、吸收不良,产生厌油腻及脂肪泻等临床症状。 (二) 肝脏是脂肪分解、合成和改造的主要场所 肝内脂肪酸的β氧化甚为活跃,也是酮体生成的主要场所,肝生成酮体但不能氧化利用酮体,必须由血液运到肝外其它组织才能进一步氧化分解。
生物化学第25章 肝脏的生物化学
生物化学第25章肝脏的生物化学肝脏,作为人体内最大的实质性器官,在生物化学过程中扮演着至关重要的角色。
它就像是一座高度复杂且精密运作的“化工厂”,承担着众多关键的生化功能,对维持生命活动的稳定和平衡起着不可或缺的作用。
首先,让我们来了解一下肝脏在物质代谢中的核心地位。
在糖代谢方面,肝脏具有双向调节的作用。
当血糖水平升高时,肝脏能够将多余的葡萄糖合成肝糖原储存起来;而当血糖降低时,肝糖原又会分解为葡萄糖释放入血,以维持血糖的稳定。
此外,肝脏还能进行糖异生,将非糖物质如乳酸、甘油等转化为葡萄糖,为身体提供能量。
在脂类代谢中,肝脏更是发挥着“枢纽”的作用。
它能够合成和分泌胆汁酸盐,促进脂类物质的消化和吸收。
同时,肝脏还是脂肪酸氧化分解、酮体生成以及胆固醇合成的重要场所。
对于磷脂和脂蛋白的合成,肝脏也功不可没,确保了脂类物质在体内的运输和代谢平衡。
蛋白质代谢方面,肝脏同样举足轻重。
它是合成除γ球蛋白以外的几乎所有血浆蛋白质的“工厂”,包括白蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原等。
此外,肝脏还参与氨基酸的脱氨基、转氨基等反应,是体内氨代谢的重要器官。
通过鸟氨酸循环,肝脏能够将有毒的氨转化为无毒的尿素排出体外。
接下来,我们看看肝脏的生物转化作用。
所谓生物转化,就是机体对非营养物质进行化学转变,增加其水溶性或极性,使其易于排出体外的过程。
肝脏是生物转化的主要器官,其生物转化反应大致可以分为第一相反应和第二相反应。
第一相反应包括氧化、还原和水解反应,通过这些反应,使非营养物质的分子结构中引入羟基、羧基等极性基团。
第二相反应则是结合反应,将第一相反应产生的极性基团与某些物质结合,进一步增加其水溶性,便于排出。
常见的结合物有葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽等。
肝脏的胆汁酸代谢也十分重要。
胆汁酸是胆汁的主要成分,具有促进脂类消化吸收和排泄胆固醇等作用。
肝脏以胆固醇为原料合成初级胆汁酸,然后与甘氨酸或牛磺酸结合形成结合型胆汁酸。
胆汁酸在肠道中发挥作用后,大部分会被重吸收回到肝脏,这一过程被称为胆汁酸的肠肝循环。
肝脏生物化学
肝脏生物化学肝脏是人体最大的实际脏器,被视为生物化学反应的中心,起着许多重要的生理功能。
本文将探讨肝脏的主要生物化学特征,包括其在代谢、解毒和合成等方面的作用。
一、代谢功能1.1 糖代谢肝脏在糖代谢过程中起着关键作用。
在餐后,胰岛素的分泌促进肝脏对葡萄糖的摄取和储存,将其转化为存储型糖原。
而在低血糖状态下,肝脏则会将糖原分解为葡萄糖释放到血液中供全身各组织使用。
1.2 脂代谢肝脏对脂类的代谢非常重要。
它能够合成和分解胆固醇,并对脂肪酸的合成以及脂肪酸的氧化进行调节。
此外,肝脏还能够合成和分解三酰甘油,控制脂肪酸的储存和释放。
1.3 蛋白质代谢肝脏对蛋白质的代谢也起着重要作用。
它能够合成和分解氨基酸,并转化为能量或合成其他重要的生物分子。
此外,肝脏还能够合成很多重要的蛋白质,如血浆蛋白和凝血因子。
二、解毒功能肝脏是身体的最主要解毒器官,负责将有害物质转化为无害的物质,然后通过尿液、胆汁和粪便等途径排出体外。
肝脏通过两个主要的解毒反应,即相位Ⅰ和相位Ⅱ反应,来处理有害物质。
2.1 相位Ⅰ反应在相位Ⅰ反应中,肝脏通过氧化、还原和水解等反应将有害物质转化为相对较活性的中间产物,例如细胞色素P450酶介导的氧化反应。
2.2 相位Ⅱ反应在相位Ⅱ反应中,肝脏通过甲硫酸转移酶、乙酰化酶和葡糖苷转移酶等酶的作用,将中间产物与某些化合物结合,使其变得无毒且易于排出体外。
三、合成功能肝脏是许多重要生物分子的合成场所。
3.1 血浆蛋白的合成肝脏合成大部分血浆蛋白,如白蛋白、球蛋白和凝血因子等。
这些蛋白质在维持血浆渗透压、运输营养物质和调节凝血过程中起着关键作用。
3.2 胆汁酸的合成肝脏合成胆汁酸,在消化过程中帮助脂肪的吸收和排泄。
胆汁酸具有乳化脂肪的作用,使其更容易被脂肪酶分解,提高对脂肪的吸收效率。
3.3 胆红素的合成肝脏还合成胆红素,该物质是红细胞破坏产生的副产物。
肝脏将胆红素转化为胆汁中的胆红素胆红素酸盐,以及通过肾脏排出体外。
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ALDH)催化醛类生成酸。
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(二)还原反应
*硝基还原酶类 (nitroreductase) *偶氮还原酶类 (azoreductase) 还原产物:相应胺类
(三)水解反应
*多种水解酶类
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SG OH
谷胱甘肽结合物
2. 线粒体单胺氧化酶系
单胺氧化酶( monoamine oxidase, MAO)
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
RCH2NH2+O2+H2O2
RCHO+NH3+H2O
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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(alcohol dehydrogenase,
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(四)结合反应
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
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
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1. 葡萄糖醛酸结合反应——最多见的结合反应
* 葡萄糖醛酸基的直接供体
尿苷二磷酸葡萄糖醛酸 (UDPGA)
* 催化酶 葡萄糖醛酸基转移酶 (UDP-glucuronyl
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加单氧酶反应
产物:羟化物或环氧化物 举例:
NH2 苯胺
OH
NH2
对氨基苯酚
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多环芳烃的生 物转化过程
非酶促反应 分子重排
多芳香烃
加单氧酶系 加氧
环氧化物 (致癌物)
O
水化酶 水化
谷胱甘肽-S-环氧化物 转移酶
GSH
OH
葡糖醛酸或硫酸结合物
H OH H OH
二氢二醇衍生物
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一、生物转化的概念
*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 (biotransformation) 。
*生物转化的对象
内源性:如激素、胺类等 非营养物质
外源性:如药物、毒物等
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*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
O
O
PAPS PAP
HO
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雌酮
HO3SO
雌酮硫酸酯
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3. 酰基化反应
CH3CO~SCoA
CoASH
H
H2N
SO2NH2
H3COC N
SO2NH2
氨苯磺胺
乙酰氨苯磺胺
4. 谷胱甘肽结合反应
H
O H
谷胱甘肽 S-转移酶
+ GSH
H SG OH H
环氧萘
S-二氢萘醇谷胱甘肽
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五、肝在激素代谢中的作用
• 激素的灭活 (inactivation of hormone) 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活。
* 主要方式:生物转化
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第二节
肝的生物转化作用
Biotransformation Function of Liver
▪ 清除血氨及胺类,合成尿素。
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四、肝在维生素代谢中的作用
• 脂溶性维生素的吸收 • 维生素的储存
是Vit A、E、K和B12的主要储存场所 • 维生素的运输
视黄醇结合蛋白的合成,Vit D结合蛋白的合成 • 维生素的转化
Vit D3 → 25-(OH)-Vit D3 水溶性维生素→辅酶的组成成分
• 分解 脂肪酸的β氧化、 胆固醇的降解与排泄、LDL 的降解
• 运输 合成与分泌 VLDL; HDL;等
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三、肝在蛋白质代谢中的代谢
• 在血浆蛋白质代谢中的作用 ▪ 合成与分泌血浆蛋白质(γ球蛋白除外) ▪ 清除血浆蛋白质(清蛋白除外)
• 在氨基酸代谢中的作用
▪ 氨基酸的脱氨基、脱羧基、转甲基等(支 链氨基酸除外)。
组成:Cyt P450,NADPH+H+,NADPH-细胞色 素 P450还原酶
催化的基本反应
RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP++H2O
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※基本特点 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 又称为混合功能氧化酶。
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transferases, UGT)
举例:
UDPGA OH
苯酚
UDP COOH
H H OH
HO
O O
H H
H OH
苯-β-葡糖醛酸苷
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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 (sulfate transferase )
举例
第一节
肝在物质代谢中的作用
Function of Liver in Material Metabolism
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一、肝在糖代谢中的作用
维持血糖浓度恒定,保障全身各组织, 尤其是大脑和红细胞的能量供应。
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不同பைடு நூலகம்养状态下肝内如何进行糖代谢?
• 饱食状态 肝糖原合成↑ 过多的糖则转化为脂肪,以VLDL形式输出
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5. 甘氨酸结合反应
胆酸 + 甘氨酸
甘氨胆酸
6. 甲基化反应
S-腺苷同型半胱氨酸
CONH2 SAM
CONH2
N
尼克酰胺
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• 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
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二、肝在脂类代谢中的作用
在脂类的消化、吸收、合成、分解 与运输中均具有重要作用。
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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
• 合成 脂肪酸、甘油三酯、酮体、 胆固醇 、磷脂
* 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。
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(一)氧化反应——最多见的生物转化反应
1. 微粒体依赖P450的加单氧酶系:
其中最重要的是依赖P450的加单氧酶。
存在部位:微粒体内(滑面内质网)
也有一定生物转化功能 。
*生物转化的意义 对体内的非营养物质进行转化,使其灭活
(inactivate),或解毒(detoxicate);更为重要 的是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≠解毒作用
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二、生物转化反应的主要类型
• 概述 第一相反应:氧化、还原、水解反应 第二相反应:结合反应