第12章 肝的生物化学模板
合集下载
《肝的生物化学》课件
肝的功能介绍
代谢功能：参与糖、脂肪、蛋 白质等物质的代谢
解毒功能：分解体内毒素，保 护机体健康
合成功能：合成蛋白质、脂肪、 糖等物质
免疫功能：参与免疫反应，保 护机体免受病原体侵害
肝与其他器官的相互关系
肝与消化系统： 参与消化，分
泌胆汁
肝与血液系统： 参与血液凝固， 产生凝血因子
肝与免疫系统： 参与免疫反应，
维生素D：参与肝细胞 钙代谢和骨代谢
维生素E：参与肝细胞 抗氧化和抗炎反应
维生素K：参与肝细胞 凝血因子合成和代谢
肝的生物化学反 应
肝的生物转化作用
肝是体内最大的生物转化器官 肝细胞中的酶系统负责生物转化作用 生物转化作用包括氧化、还原、水解、合成等反应 生物转化作用对药物代谢、解毒、营养物质吸收等具有重要作用
肝的生物化学保 护与保健
饮食保健
均衡饮食：保 证蛋白质、脂 肪、碳水化合 物等营养素的
均衡摄入
适量摄入：控 制热量摄入， 避免肥胖和脂
肪肝
维生素和矿物质： 补充维生素A、 C、E和矿物质 如铁、锌等，有 助于肝脏健康
避免酒精：过 量饮酒会损害 肝脏，应适量
饮酒或戒酒
运动保健
运动对肝脏的保护作用：促进血液循环，提高肝脏代谢能力 运动对肝脏的保健作用：增强肝脏功能，提高肝脏解毒能力 运动对肝脏的保护与保健：保持良好的生活习惯，避免过度劳累和熬夜 运动对肝脏的保护与保健：保持良好的饮食习惯，避免暴饮暴食和过度饮酒
肝的生物化学疾 病
肝性脑病
病因：肝脏疾病导致肝功能障碍，影响大脑功能 症状：意识模糊、行为异常、语言障碍等 诊断：通过临床表现、实验室检查和影像学检查进行诊断 治疗：针对病因进行治疗，如抗病毒、保肝、降酶等药物治疗，必要时进行肝移植。
12第十二章肝脏的生物化学
胞液
醇、酚、芳香胺 类、雌酮
乙酰基
乙酰辅酶A
乙酰基转移 酶
胞液
芳香胺、胺、氨 基酸、磺胺药
甲基
S-腺苷蛋氨酸(SAM) 甲基转移酶 胞液
儿茶酚胺、尼克 酰胺、组胺
三、生物转化的意义
对非营养物质进行转化，使其灭活或解毒。 更为重要的是可使这些物质溶解度增加，易于排
出体外。 值得注意：有些物质经肝脏生物转化后其毒性反
次级胆汁酸
3
7 脱氧胆酸
HO
H
初级胆汁酸
12
COOH
鹅脱氧胆酸
3
7
HO
H
OH
12
次级胆汁酸
3
7
HO
H
COOH
石胆酸
胆汁酸的分类
按来源分类 游离胆汁酸
按结构分类 结合型胆汁酸
初级胆汁酸 胆酸 鹅脱氧胆酸
次级胆汁酸 脱氧胆酸 石胆酸
甘氨胆酸、牛磺胆酸
甘氨鹅脱氧胆酸 牛磺鹅脱氧胆酸 甘氨脱氧胆酸 牛磺脱氧胆酸
举例:
3.水解反应 多种水解酶类 举例:
OCOCH 3
OH
水解
COOH
COOH
乙酰水杨酸
水杨酸
+ CH 3 COOH
水杨酸
OH
结合反应
COOH
OH
OH
氧 化 排出体外
COOH
羟基水杨酸
（二）第二项反应——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
双重输出系统 肝静脉（与体循环相通) 胆道系统(与肠道相通)
亚细胞结构：含有丰富的线粒体、粗面及滑面内 质网、核蛋白体……
肝生物化学(生物化学课件)
肝脏疾患时与代谢障碍或异常有关的临床表现
糖代谢
脂类代谢
蛋白质代谢
维生素代谢 激素代谢
低血糖
临 床 表 现
厌 油 腻 及 脂 肪 肝性脑病 泻
脂肪肝
水肿或 凝血时间 腹水 延长及出
血倾向
出血倾向、 夜盲症
蜘蛛痣、 肝掌
肝 糖 原 储 分 泌 胆 汁 的 能 肝 合 成 尿 清蛋白 凝血酶原、维生素K、A 肝对激素
甘氨酸等物质或基团
结合反应是体内最重要的生物转化方式
1、葡萄糖醛酸结合反应
酶：葡萄糖醛酸转移酶（UDPGAT）
部位：肝微粒体
葡萄糖供体：尿苷二磷酸葡萄糖醛酸
产物：各种葡萄糖酸苷
OH
COOH
UDPGT
O
O
UDPGA UDP
苯酚
苯-β-葡萄糖醛酸苷(醚型)
2、硫酸结合反应
酶：硫酸转移酶 硫酸供体：3ˊ-磷酸腺苷5ˊ-磷酰硫酸（PAPS） 产物：硫酸酯化合物
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。
（一）氧化反应——最多见的生物转化反应 1、加单氧酶系
存在部位：微粒体内 催化的基本反应
RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP++H2O
产物: 羟化物、环氧化物
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化过程。
胆汁酸是胆汁的主要成分，是脂类消化吸收所必需 的一类物质。
肝进行胆汁酸的合成与排泄构成了胆固醇降解的主 要途径，也是机体清除胆固醇的主要方式。
（二）胆汁酸的生成 1、初级胆汁酸的生成
肝的生物化学
肝癌诊断 肝癌的诊断依赖于医学影像学检 查（如超声、CT或MRI）和血液 甲胎蛋白（AFP）水平的测定。
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
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12章 肝胆生物化学
第12章肝胆生物化学一、肝脏的生物转化作用1.定义“：机体将一些内源性或外源性非营养性物质进行化学转变、增加其极性（水溶性），使其易随胆汁或尿液排泄，这种体内转化过程称为生物转化。
2．生物转化的反应类型*：氧化、还原、水解（第一相反应）和结合（第二相反应）。
二、胆汁酸的代谢1．胆汁酸的分类：按生成部位分：初级胆汁酸和次级胆汁酸。
初级胆汁酸包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。
次级胆汁酸包括脱氧胆酸、石胆酸及相应结合型胆汁酸。
按结构分游离胆汁酸和结合胆汁酸（是否与甘氨酸或牛磺酸结合）2．初级胆汁酸的生成：在肝细胞中以胆固醇为原料转化生成；关键酶：胆固醇7α-羟化酶。
3. 次级胆汁酸的生成与肠肝循环：结合型初级胆汁酸随胆汁排入肠道，在小肠下端和大肠腔内经肠道细菌作用，使结合型胆汁酸水解脱去甘氨酸和牛磺酸而成为游离胆汁酸，后者继续在肠菌作用下，7位脱羟基而转变成次级胆汁酸。
胆汁酸的肠肝循环：胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆汁酸，经胆道再次排入肠腔的过程。
4．胆汁酸的主要生理功能：（1）促进脂类的消化与吸收；（2）防止胆结石的生成三、胆色素的代谢与黄疸胆色素是铁卟啉化合物在体内分解代谢时所产生的各种物质的总称，包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素。
1．胆红素的生成：约80％来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。
在单核-巨噬细胞中血红素在血红素加氧酶的催化下首先生成游离胆红素（间接胆红素，亲脂疏水）。
2．血液中的运输形式：胆红素－清蛋白复合体3．胆红素在肝中的转变及排泄：胆红素进入肝细胞后由转运蛋白(Y\Z)运到内质网；在内质网中主要与葡萄糖醛酸结合转变生成结合胆红素（直接胆红素；水溶性,不易透过细胞膜）。
胆红素的排泄：结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄入胆汁中，再随胆汁排入肠道。
两种胆红素的区别*4．胆红素在肠中的转变：结合胆红素随胆汁排入肠道后，在肠菌的作用下，水解脱去葡萄糖醛酸成为未结合胆红素，之后通过还原反应生成无色的胆素原族。
最新12章肝胆生化yinppt课件
ADH I ： 与乙醇亲和力高（Km：0.1～1.0 mmol/L） ADHII：乙醇浓度很高才发挥作用（Km：～34mmol/L） ADHIII：与乙醇亲和力最小（Km＞1mol/L）
MEOS（微粒体乙醇氧化系统）： 乙醇-P450加单氧酶
持续摄入乙醇或乙醇慢性中毒该酶被诱导大量合成， 使乙醇代谢量由20%～30%升高至50%。
隐型黄疸?
黄疸分型
1, 溶血性黄疸---------肝前性黄疸 外因导致红细胞破裂,使胆红素生成过多,超过肝细胞 处理能力,血中未结合胆红素增高引起黄疸
2, 肝细胞性黄疸-------肝源性黄疸 肝损伤引起肝对胆红素摄取、转化和排泄能力下降,血中 未结合胆红素和结合胆红素都可能升高。（胆管阻塞） 3, 阻塞性黄疸--------肝后性黄疸 因胆结石等引起胆管阻塞, 结合胆红素逆流入血引起黄疸。 血中结合胆红素升高，未结合胆红素无明显变化。
四、影响生物转化作用的因素
1 年龄对生物转化作用的影响 2 疾病对生物转化作用的影响 3 药物对生物转化作用的影响 药物代谢酶诱导，产生耐药。 4 营养状态对生物转化作用的影响 5 性别对生物转化作用的影响 6 食物对生物转化作用的影响
思考题：
1、生物转化中第一相反应包括________, _______,_________,第二相反应 为_________。
结合胆红素
胆红素 葡萄糖醛酸酯
高尔基体 溶酶体
经胆管随胆 汁排出肝脏
排泄
排入小肠 代谢
透过肾小球 随尿排出
第四节 胆色素代谢
胆红素在肠道的变化
结合胆红素
肠道细菌作用
游离胆红素
“陶土样便” 的形成？？
无色
无色
空气氧化 棕黄色，粪便颜色
MEOS（微粒体乙醇氧化系统）： 乙醇-P450加单氧酶
持续摄入乙醇或乙醇慢性中毒该酶被诱导大量合成， 使乙醇代谢量由20%～30%升高至50%。
隐型黄疸?
黄疸分型
1, 溶血性黄疸---------肝前性黄疸 外因导致红细胞破裂,使胆红素生成过多,超过肝细胞 处理能力,血中未结合胆红素增高引起黄疸
2, 肝细胞性黄疸-------肝源性黄疸 肝损伤引起肝对胆红素摄取、转化和排泄能力下降,血中 未结合胆红素和结合胆红素都可能升高。（胆管阻塞） 3, 阻塞性黄疸--------肝后性黄疸 因胆结石等引起胆管阻塞, 结合胆红素逆流入血引起黄疸。 血中结合胆红素升高，未结合胆红素无明显变化。
四、影响生物转化作用的因素
1 年龄对生物转化作用的影响 2 疾病对生物转化作用的影响 3 药物对生物转化作用的影响 药物代谢酶诱导，产生耐药。 4 营养状态对生物转化作用的影响 5 性别对生物转化作用的影响 6 食物对生物转化作用的影响
思考题：
1、生物转化中第一相反应包括________, _______,_________,第二相反应 为_________。
结合胆红素
胆红素 葡萄糖醛酸酯
高尔基体 溶酶体
经胆管随胆 汁排出肝脏
排泄
排入小肠 代谢
透过肾小球 随尿排出
第四节 胆色素代谢
胆红素在肠道的变化
结合胆红素
肠道细菌作用
游离胆红素
“陶土样便” 的形成？？
无色
无色
空气氧化 棕黄色，粪便颜色
肝的生物化学
肝的生物化学肝脏的生物化学：解析肝脏在人体代谢中的重要作用在人体新陈代谢中，肝脏起着至关重要的作用。
作为人体最大的内脏器官之一，肝脏不仅在消化、代谢、解毒、免疫等方面发挥关键作用，还对维持生命活动具有重要意义。
本文将深入探讨肝脏的生物化学特性及其在人体代谢中的作用。
一、肝脏的生物化学组成肝脏的生物化学成分十分复杂，主要包括蛋白质、脂类、糖类、维生素和矿物质等。
其中，蛋白质是肝脏生物化学反应的主要承担者，包括酶、载体蛋白和激素等，对代谢、免疫、激素调节等方面发挥重要作用。
脂类则在肝脏中参与能量储存、细胞膜构成和信号传递等功能。
糖类在肝脏中进行糖代谢，维持血糖平衡。
维生素和矿物质则是肝脏代谢和生理功能的重要调节因子。
二、肝脏的生物化学反应1、代谢反应：肝脏是人体糖、脂肪、蛋白质代谢的中心。
在这里，糖类经过糖解作用，分解为葡萄糖，释放能量并维持血糖水平。
同时，脂肪也在肝脏中进行分解，产生能量和甘油三酯。
蛋白质则在肝脏中进行合成和分解，维持体内氨基酸平衡。
2、解毒反应：肝脏是人体主要的解毒器官。
在肝脏中，有毒物质经过一系列生物化学反应被转化成无毒或低毒物质，排出体外。
例如，氨在肝脏中转化为尿素，随尿液排出，减轻了对肾脏的损害。
3、免疫反应：肝脏具有重要的免疫功能，参与清除病原体、衰老细胞和异常细胞等，维护人体内环境稳定。
三、肝脏生物化学与人体健康1、肝病：肝脏生物化学的异常与多种肝病的发生密切相关。
如脂肪肝是由于脂肪代谢失衡，导致脂肪在肝脏中过度积累；肝炎则是由于免疫系统攻击肝脏细胞，导致肝细胞损伤和炎症；肝癌则是由于长期慢性肝病引起基因突变，导致肝细胞恶性增殖。
2、营养与保健：了解肝脏的生物化学特性有助于合理膳食，预防肝病。
例如，高糖、高脂饮食可能导致脂肪肝的发生；酗酒则可能损害肝脏细胞，引起酒精性肝炎；而摄入富含维生素、矿物质和抗氧化剂的食物则有助于保护肝脏免受损害。
总之，肝脏的生物化学特性及其在人体代谢中的作用是复杂而重要的。
肝的生物化学
重吸收，经门静脉入肝，其中大部分再随胆
汁排入肠道，形成胆素原的肠肝循环 (bilinogen enterohepatic circulation)。
四、血清胆红素与黄疸 血清中胆红素含量很少，其总量不超 过1mg/dl。 凡能引起胆红素生成过多，或使肝 细胞对胆红素摄取、结合、排泄过程发 生障碍的因素，均可使血中胆红素浓度 增高，称高胆红素血症。 血清中胆红素含量过高，扩散进入 组织，引起组织黄染，称做黄疸。
醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase, ALDH)催化醛类生成酸。
（二）还原反应：
肝细胞中主要的还原酶有两类：偶氮还原
酶类和硝基还原酶类。分别催化硝基化合物和
偶氮化合物还原成胺类。
（三）水解反应：
催化水解反应的酶类主要包括酯酶、酰胺 酶、糖苷酶等，分布于胞液中。
（四）结合反应
结合对象：凡含有羟基、羧基或氨基的药物、
举例：
COOH H C H C HO OH C H H C OH O C H O
OH
+ UDPGA
+ UDP
苯酚
苯β葡萄糖醛酸苷
* 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 O ＋PAPS +PAP
HO
HO 3SO
2. 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
3. 醇脱氢酶及醛脱氢酶系
存在部位：胞液中 催化的反应
生物化学肝的生物化学演示文稿
胆酸
初 级
鹅脱氧胆酸
次 脱氧胆酸 级 石胆酸
结合胆汁酸
甘氨胆酸
牛磺胆酸
甘氨鹅脱氧胆 酸
甘氨脱氧胆酸
牛磺鹅脱氧胆 酸
牛磺脱氧胆酸
第三十五页，共59页。
OH
12
3
HO
7
OH H
胆酸
OH
COOH
OH
12
3
7
HO
H
脱氧胆酸
COOH
COOH COOH
3
7
HO
H
鹅脱氧胆酸
第三十六页，共59页。
3
HO
7
H
石胆酸
大脑RNA和蛋白质的合成作用及糖代谢；与神 经核团结合可产生核黄疸，可引起脑组织不可 逆损害。 * 不被肾小球滤过
尿液中存在未结合胆红素吗？
第四十八页，共59页。
（二）胆红素的运输
❖ 运输形式：胆红素-清蛋白复合物——主要形式
胆红素-清蛋白形式运输意义：
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)
第四十四页，共59页。
第4 节
胆体内分解代谢的产物。 包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素等化合物 。除胆 素原无色外，其他都有颜色，故统称胆色素
•胆红素是胆汁中主要颜色，呈橙黄色。具有毒性，过量 可引起脑组织不可逆损害。
•胆红素是铁卟啉类化合物的降解产物
第四十三页，共59页。
二、胆汁酸的生理功能
1. 促进脂类的消化吸收
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
2.维持胆固醇的可溶状态，抑制胆固醇的析出 防止胆结石形成
最新第12章肝脏生化(生物化学)讲课稿
总之：将非营养物质排出体外的前提是增加水溶性！！
目录
* 有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。
* 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。
目录
目录
目录
氧化反应
➢ 依赖于CYP450的加单氧酶系 名称：微粒体加单氧酶，羟化酶或混合功能氧化酶 部位：微粒体内（滑面内质网上） 组成：CYP450、NADPH+H+ 、NADPH-细胞色
醇脱氢酶使醇变成醛
（RCH2OH
RCHO）
醛脱氢酶使醛变成酸
（RCHO
RCOOH ）
目录
还原反应
（一）还原反应 ➢ 底物：硝基化合物和偶氮化合物 ➢ 反应酶类：硝基还原酶和偶氮还原酶 ➢ 辅酶：NADPH ➢ 产物：胺类及一些醇类（有些有毒，甚至致癌）
目录
目录
水解反应
目录
第二相反应
➢ 概述：又称结合反应，通常发生在亲脂的、非营 养物质上的-COOH、-OH、-NH2、-SH上。有的 非营养物质本身就具有这些基团，所以可以直接 进行结合反应，但有的却必须先经过第一相反应 后才具有这类极性自由小基团。
➢ 结合剂有：UDPGA、PAPS、GSH及甘氨酸、乙 酰基、甲基等物质或基团
目录
类型：
葡萄糖醛酸结合反应 硫酸结合反应 酰基化反应 谷胱甘肽结合反应 甘氨酸结合反应 甲基化反应
目录
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)
2NAD+
❖ 在氨基酸代谢中的作用
▪ 氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基 等（支链氨基酸除外）。
目录
* 有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。
* 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。
目录
目录
目录
氧化反应
➢ 依赖于CYP450的加单氧酶系 名称：微粒体加单氧酶，羟化酶或混合功能氧化酶 部位：微粒体内（滑面内质网上） 组成：CYP450、NADPH+H+ 、NADPH-细胞色
醇脱氢酶使醇变成醛
（RCH2OH
RCHO）
醛脱氢酶使醛变成酸
（RCHO
RCOOH ）
目录
还原反应
（一）还原反应 ➢ 底物：硝基化合物和偶氮化合物 ➢ 反应酶类：硝基还原酶和偶氮还原酶 ➢ 辅酶：NADPH ➢ 产物：胺类及一些醇类（有些有毒，甚至致癌）
目录
目录
水解反应
目录
第二相反应
➢ 概述：又称结合反应，通常发生在亲脂的、非营 养物质上的-COOH、-OH、-NH2、-SH上。有的 非营养物质本身就具有这些基团，所以可以直接 进行结合反应，但有的却必须先经过第一相反应 后才具有这类极性自由小基团。
➢ 结合剂有：UDPGA、PAPS、GSH及甘氨酸、乙 酰基、甲基等物质或基团
目录
类型：
葡萄糖醛酸结合反应 硫酸结合反应 酰基化反应 谷胱甘肽结合反应 甘氨酸结合反应 甲基化反应
目录
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)
2NAD+
❖ 在氨基酸代谢中的作用
▪ 氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基 等（支链氨基酸除外）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
＊生物转化的定义
机体将一些非营养性物质进行各种代谢转变， 使其极性增强，水溶性增高，易于随胆汁或 尿液排出体外，这种体内转化过程称为生物 转化作用 (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
16
＊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 也有一定生物转化功能 。
34
三、生物转化的特点
• 连续性：一种物质需要几种生物转化反应连续进行 • 多样性与复杂性：同一种物质可以通过不同的生物 转化过程实现转化（乙酰水杨酸） • 解毒、致毒的双重性：多数物质经生物转化后毒性 降低或消失，但也有毒性反而增强的，如香烟中苯 并芘在体外无致癌作用，进入体内经生化转化后产 生致癌性。
+ ATP
AMP - SO3-
(腺苷-5´-磷酸硫酸)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3-PO3H2-AMP-SO3（3´-磷酸腺苷-5´-磷酸硫酸，PAPS）
•PAPS为活性硫酸， 是体内硫酸基的供体
32
3.乙酰基结合反应
OCNHNH 2 + CH3CO N OCNHNHCOCH
3
~ CoA
N 乙酰异烟肼
+ HS-CoA
异烟肼
27
* 催化酶 葡萄糖醛酸基转移酶 (UDP-glucuronyl
transferases, UGT)
人类UGT广泛分布于体内的各种组织，包括肾、脑、 皮肤、肠、脾、胸腺等，其中以肝脏和小肠中分布最高。
可催化多种外源性、内源性化合物与UDPGA结合，将 UDPGA提供的葡萄糖醛酸基转移到毒性物质或活性物质 的羟基、氨基及羧基上，形成葡萄糖醛酸苷，有利于内、 外源性化合物通过胆汁或肾脏排出体外。
59
一、胆红素的生成与转运
初级胆汁酸
51
胆汁酸肠肝循环
（enterohepatic circulation）
胆汁酸肠肝循环概念
胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收 经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆 汁酸，经胆道再次排入肠腔的过程。
吸收率大于95%。
52
胆固醇
结合胆汁酸 （合成0.4~0.6g/d 代谢池3~5g/d）
• 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 • 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; apo CⅡ; LCAT
11
（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、脱硫、转甲基 等（支链氨基酸除外）。
第十七章 肝的生物化学
Biochemistry in Liver
1
第一节
肝的结构与在物质代谢中的作用
2
3
肝脏结构特点
• 肝脏具有肝动脉和门静脉双重血液供应；
• 肝脏还有肝静脉和胆道系统两条输出通路；
• 肝具有丰富的血窦； • 含有数百种酶，是“人体化工厂”； • 具有分泌、排泄和生物转化功能。
35
三、影响生物转化作用的因素
(一)许多生物转化的酶类是诱导酶 许多异源物可以诱导一些生物转化酶的生
物合成来加速其自身的代谢，或影响其他异源
物的生物转化。
36
苯巴比妥早期干预新生儿高胆 红素血症黄疸
苯巴比妥诱导肝微粒体UDP-葡萄 糖醛酸转移酶合成
37
（二）遗传因素可显著影响生物转化酶的活性
遗传变异可引起个体之间生物转化酶
COOGA
+ UDP
苯甲酸-β -葡萄糖醛酸苷(酯型)
葡萄糖醛酸转移酶 COOH 葡萄糖醛酸转移酶 OH UDPGA + + UDPGA
OGA COOGA + UDP + UDP (醚型) (酯型) 苯 -β -葡萄糖醛酸苷 苯甲酸 -β -葡萄糖醛酸苷
苯甲酸 苯酚 OH 苯酚
+ UDPGA
葡萄糖醛酸转移酶
氧化供能代谢 脂肪酸的氧化 三羧酸循环 氧化呼吸链
7
二、肝在物质代谢中的作用
（一）肝在糖代谢中的作用
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。
回顾：肝内进行那些糖代谢途径？
糖异生 肝糖原的合成与分解
磷酸戊糖途径
8
不同营养状态下肝内如何进行糖代谢？
• 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↑（葡萄糖-6-磷酸酶） • 饥饿状态 以糖异生为主 ※脂肪动员↑→酮体合成↑→节省葡萄糖
II 带 (介于I带与III带之间)
箭头表示血流方向
6
肝细胞物质代谢的区域化
I带 III 带 I带 III 带
葡萄糖的释放 糖原分解 糖异生作用
葡萄糖的摄取 糖原生成 糖酵解 脂类生成
氨基酸的利用 氨基酸转化为糖 氨基酸分解
解氨毒作用
从氨基酸氮生成尿素 从氨氮生成尿素 氧化保护作用 胆汁酸排泄 胆红素排泄 生物转化作用
OGA
+
UDP
苯-β -葡萄糖醛酸苷(醚型)
30
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 )
O
O
＋PAPS +PAP
HO
HO3SO
雌酮
雌酮硫酸酯
31
硫酸根的来源
含硫氨基酸分解可产生硫酸根，半胱氨酸是主要来源。 SO42-
胆汁酸(bile acids)的概念
胆汁酸是肝细胞以胆固醇为原料，经过复杂的 化学反应转变成的一大类胆烷酸的总称，以钠盐或 钾盐的形式存在，即胆汁酸盐，简称胆盐 (bile salts)。
（一）胆汁酸的分类
• 按结构分 游离胆汁酸(free bile acid) 结合胆汁酸(conjugated bile acid)
乙酰辅酶A
辅酶A
4. 谷胱甘肽结合反应
环氧萘
谷胱甘肽
S-二氢萘醇谷胱甘肽
33
5. 甘氨酸结合反应 胆酸 ＋ 甘氨酸 6. 甲基化反应 甲基的供体：S - 腺苷甲硫氨酸(SAM)
CONH 2 甲基转移酶 + S-腺苷甲硫氨酸 N CONH 2 + S-腺苷同型半胱氨酸
甘氨胆酸
N
+
CH 3
尼克酰胺
N-甲基尼克酰胺
42
游离胆汁酸
OH 12
COOH 24
3 HO H
7 OH
胆酸
COOH
12
3 HO H
7 OH
鹅脱氧胆酸
43
结合胆汁酸
OH 12
CONHCH2CH2SO3H 牛磺胆酸
3 HO H
7 OH OH 12
CONHCH2COOH 甘氨胆酸
3 HO H
7 OH
44
• 按来源分
初级胆汁酸(primary bile acid) 次级胆汁酸(secondary bile acid) 初级胆汁酸 是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸， 包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。 次级胆汁酸 在肠道细菌作用下初级胆汁酸 7α-羟基脱氧 后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。
类分子结构的差异或酶合成量的差异。 变异产生的低活性酶可因影响药物代 谢而造成药物在体内积留；高活性酶可缩
短药物的作用时间或药物代谢的毒性产物
的增多。
38
（三）年龄、营养、疾病等均可对生物转 化作用产生影响
1．人肝生物转化酶有一个发育的过程 2．老年人肝的生物转化能力有所降低
3．某些生物转化反应有性别差异
9
（二）肝在脂类代谢中的作用
作用：在脂类的消化、吸收、合成、分解与运 输均具有重要作用。 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、胆固醇的合成与转变、脂蛋白与载 脂蛋白的合成 (VLDL、HDL、apo CⅡ)、 脂蛋白的降解 (LDL)
10
肝在脂类代谢各过程中的作用
4．食品对肝生物转化活性也有影响
5．疾病可对肝生物转化作用产生影响
39
第 三 节
胆汁与胆汁酸的代谢
Metabolism of Bile and Bile Acids
40
一、胆汁
肝胆管
肝细胞分泌 (肝胆汁)
胆囊浓缩 (胆囊胆汁)
＊主要有机成分 胆汁酸盐、胆固醇、胆色素、多种酶 类等
41
二、胆汁酸的代谢
胆汁酸肠肝 循环的过程
结合型胆汁酸，回肠
53
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。 胆汁酸：合成0.4-0.6g/d 代谢池3-5g/d
人体每天有3-10次肠肝循环,从肠道
吸收的胆汁酸总量可达16-32克。
54
（三）胆汁酸的功能 1.促进脂类的消化与吸收
4
不同部位肝细胞具有物质代谢的异质性
＊不同部位的肝细胞获得的氧和营养物 质具有差异。
5
终末微血管
中央静 脉 Ⅲ
Ⅱ
肝门管区
Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 中央静 脉
肝门管区
以终末微血管为中轴，将肝小叶中的肝细胞分为三条带 I 带 (门管周带)，是终末微血管周围的肝细胞 III 带 (小叶中心带)，接近中央静脉的肝细胞
＊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
机体将一些非营养性物质进行各种代谢转变， 使其极性增强，水溶性增高，易于随胆汁或 尿液排出体外，这种体内转化过程称为生物 转化作用 (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
16
＊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 也有一定生物转化功能 。
34
三、生物转化的特点
• 连续性：一种物质需要几种生物转化反应连续进行 • 多样性与复杂性：同一种物质可以通过不同的生物 转化过程实现转化（乙酰水杨酸） • 解毒、致毒的双重性：多数物质经生物转化后毒性 降低或消失，但也有毒性反而增强的，如香烟中苯 并芘在体外无致癌作用，进入体内经生化转化后产 生致癌性。
+ ATP
AMP - SO3-
(腺苷-5´-磷酸硫酸)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3-PO3H2-AMP-SO3（3´-磷酸腺苷-5´-磷酸硫酸，PAPS）
•PAPS为活性硫酸， 是体内硫酸基的供体
32
3.乙酰基结合反应
OCNHNH 2 + CH3CO N OCNHNHCOCH
3
~ CoA
N 乙酰异烟肼
+ HS-CoA
异烟肼
27
* 催化酶 葡萄糖醛酸基转移酶 (UDP-glucuronyl
transferases, UGT)
人类UGT广泛分布于体内的各种组织，包括肾、脑、 皮肤、肠、脾、胸腺等，其中以肝脏和小肠中分布最高。
可催化多种外源性、内源性化合物与UDPGA结合，将 UDPGA提供的葡萄糖醛酸基转移到毒性物质或活性物质 的羟基、氨基及羧基上，形成葡萄糖醛酸苷，有利于内、 外源性化合物通过胆汁或肾脏排出体外。
59
一、胆红素的生成与转运
初级胆汁酸
51
胆汁酸肠肝循环
（enterohepatic circulation）
胆汁酸肠肝循环概念
胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收 经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆 汁酸，经胆道再次排入肠腔的过程。
吸收率大于95%。
52
胆固醇
结合胆汁酸 （合成0.4~0.6g/d 代谢池3~5g/d）
• 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 • 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; apo CⅡ; LCAT
11
（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、脱硫、转甲基 等（支链氨基酸除外）。
第十七章 肝的生物化学
Biochemistry in Liver
1
第一节
肝的结构与在物质代谢中的作用
2
3
肝脏结构特点
• 肝脏具有肝动脉和门静脉双重血液供应；
• 肝脏还有肝静脉和胆道系统两条输出通路；
• 肝具有丰富的血窦； • 含有数百种酶，是“人体化工厂”； • 具有分泌、排泄和生物转化功能。
35
三、影响生物转化作用的因素
(一)许多生物转化的酶类是诱导酶 许多异源物可以诱导一些生物转化酶的生
物合成来加速其自身的代谢，或影响其他异源
物的生物转化。
36
苯巴比妥早期干预新生儿高胆 红素血症黄疸
苯巴比妥诱导肝微粒体UDP-葡萄 糖醛酸转移酶合成
37
（二）遗传因素可显著影响生物转化酶的活性
遗传变异可引起个体之间生物转化酶
COOGA
+ UDP
苯甲酸-β -葡萄糖醛酸苷(酯型)
葡萄糖醛酸转移酶 COOH 葡萄糖醛酸转移酶 OH UDPGA + + UDPGA
OGA COOGA + UDP + UDP (醚型) (酯型) 苯 -β -葡萄糖醛酸苷 苯甲酸 -β -葡萄糖醛酸苷
苯甲酸 苯酚 OH 苯酚
+ UDPGA
葡萄糖醛酸转移酶
氧化供能代谢 脂肪酸的氧化 三羧酸循环 氧化呼吸链
7
二、肝在物质代谢中的作用
（一）肝在糖代谢中的作用
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。
回顾：肝内进行那些糖代谢途径？
糖异生 肝糖原的合成与分解
磷酸戊糖途径
8
不同营养状态下肝内如何进行糖代谢？
• 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↑（葡萄糖-6-磷酸酶） • 饥饿状态 以糖异生为主 ※脂肪动员↑→酮体合成↑→节省葡萄糖
II 带 (介于I带与III带之间)
箭头表示血流方向
6
肝细胞物质代谢的区域化
I带 III 带 I带 III 带
葡萄糖的释放 糖原分解 糖异生作用
葡萄糖的摄取 糖原生成 糖酵解 脂类生成
氨基酸的利用 氨基酸转化为糖 氨基酸分解
解氨毒作用
从氨基酸氮生成尿素 从氨氮生成尿素 氧化保护作用 胆汁酸排泄 胆红素排泄 生物转化作用
OGA
+
UDP
苯-β -葡萄糖醛酸苷(醚型)
30
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 )
O
O
＋PAPS +PAP
HO
HO3SO
雌酮
雌酮硫酸酯
31
硫酸根的来源
含硫氨基酸分解可产生硫酸根，半胱氨酸是主要来源。 SO42-
胆汁酸(bile acids)的概念
胆汁酸是肝细胞以胆固醇为原料，经过复杂的 化学反应转变成的一大类胆烷酸的总称，以钠盐或 钾盐的形式存在，即胆汁酸盐，简称胆盐 (bile salts)。
（一）胆汁酸的分类
• 按结构分 游离胆汁酸(free bile acid) 结合胆汁酸(conjugated bile acid)
乙酰辅酶A
辅酶A
4. 谷胱甘肽结合反应
环氧萘
谷胱甘肽
S-二氢萘醇谷胱甘肽
33
5. 甘氨酸结合反应 胆酸 ＋ 甘氨酸 6. 甲基化反应 甲基的供体：S - 腺苷甲硫氨酸(SAM)
CONH 2 甲基转移酶 + S-腺苷甲硫氨酸 N CONH 2 + S-腺苷同型半胱氨酸
甘氨胆酸
N
+
CH 3
尼克酰胺
N-甲基尼克酰胺
42
游离胆汁酸
OH 12
COOH 24
3 HO H
7 OH
胆酸
COOH
12
3 HO H
7 OH
鹅脱氧胆酸
43
结合胆汁酸
OH 12
CONHCH2CH2SO3H 牛磺胆酸
3 HO H
7 OH OH 12
CONHCH2COOH 甘氨胆酸
3 HO H
7 OH
44
• 按来源分
初级胆汁酸(primary bile acid) 次级胆汁酸(secondary bile acid) 初级胆汁酸 是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸， 包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。 次级胆汁酸 在肠道细菌作用下初级胆汁酸 7α-羟基脱氧 后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。
类分子结构的差异或酶合成量的差异。 变异产生的低活性酶可因影响药物代 谢而造成药物在体内积留；高活性酶可缩
短药物的作用时间或药物代谢的毒性产物
的增多。
38
（三）年龄、营养、疾病等均可对生物转 化作用产生影响
1．人肝生物转化酶有一个发育的过程 2．老年人肝的生物转化能力有所降低
3．某些生物转化反应有性别差异
9
（二）肝在脂类代谢中的作用
作用：在脂类的消化、吸收、合成、分解与运 输均具有重要作用。 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、胆固醇的合成与转变、脂蛋白与载 脂蛋白的合成 (VLDL、HDL、apo CⅡ)、 脂蛋白的降解 (LDL)
10
肝在脂类代谢各过程中的作用
4．食品对肝生物转化活性也有影响
5．疾病可对肝生物转化作用产生影响
39
第 三 节
胆汁与胆汁酸的代谢
Metabolism of Bile and Bile Acids
40
一、胆汁
肝胆管
肝细胞分泌 (肝胆汁)
胆囊浓缩 (胆囊胆汁)
＊主要有机成分 胆汁酸盐、胆固醇、胆色素、多种酶 类等
41
二、胆汁酸的代谢
胆汁酸肠肝 循环的过程
结合型胆汁酸，回肠
53
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。 胆汁酸：合成0.4-0.6g/d 代谢池3-5g/d
人体每天有3-10次肠肝循环,从肠道
吸收的胆汁酸总量可达16-32克。
54
（三）胆汁酸的功能 1.促进脂类的消化与吸收
4
不同部位肝细胞具有物质代谢的异质性
＊不同部位的肝细胞获得的氧和营养物 质具有差异。
5
终末微血管
中央静 脉 Ⅲ
Ⅱ
肝门管区
Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 中央静 脉
肝门管区
以终末微血管为中轴，将肝小叶中的肝细胞分为三条带 I 带 (门管周带)，是终末微血管周围的肝细胞 III 带 (小叶中心带)，接近中央静脉的肝细胞
＊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