[精选]二十二章肝生物化学--资料
生物化学肝的生物化学
内源:激素、胆色素、胺,等 外源:药物、毒物、食品添加剂等
2、部位:肝(主要)、肠,等
3、酶促反应类型的特点
(1)多样性:氧化、还原、水解、结合 (2)连续性:两相反应
两相反应
第一相反应:氧化、还原、水解 第二相反应:结合
4、产物特性(结果、作用、意义)
(1)极性加强 (2)双重性:解毒(失活)与致毒(激活)
3、只在肝中进行的代谢:尿素循环,酮体生成
二、肝脏疾患时可能出现的临床现象及其产生原因
肝功能
临床表现
原因
糖代谢
低血糖
肝糖原储存下降,糖异生减弱
脂类代谢
厌油腻及脂肪泻 脂肪肝
分泌胆汁酸的能力下降或排出障碍 极低密度脂蛋白合成减少
蛋白质代谢
肝昏迷
尿素合成能力下降
水肿或腹水
清蛋白合成减少
凝血慢及出血倾向 凝血酶原、纤维蛋白原合成减少
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
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
汁酸在肠道菌作用下转 胆酸
氧胆酸、甘氨石胆酸、
变而成)
牛黄鹅石胆酸
二、胆汁酸的生成
1、初级胆汁酸的生成 ➢原料:胆固醇 ➢部位:肝(微粒体、细胞液) ➢限速酶:7α羟化酶 2、次级胆汁酸的生成:肠 3、胆汁酸的肠肝循环(enterohepatic circulation) ➢由肠重吸收的胆汁酸(初级/次级,结合/游离),经 门静脉重新回到肝,其中游离胆汁酸再合成为结合胆
高职、专科专用医学生物化学课件--肝的生物化学
﹡过程 肠菌 次级游离胆汁酸 初级结合胆汁酸 水解脱羟 次级结合胆汁酸
胆酸 →脱氧胆酸→甘氨酸或牛磺酸结合脱氧胆酸 鹅脱氧胆酸→石胆酸→甘氨酸或牛磺酸结合石胆酸
胆汁酸肠肝循环
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,
并与肝新合成的胆汁酸一道再次排入肠道的过 程。
从 NADH或 NADPH接受氢,还原生成相应的胺类。
(三)水解反应
酯 酶 (esterases) 、 酰 胺 酶 (amidase) 和 糖 苷 酶
(glucosidase) ,分别水解酯键、酰胺键和糖苷键 类化合物,以减低或消除其生物活性。这些水解
产物通常还需进一步反应,以利排出体外。
(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
意义:胆红素、类固醇激素、吗啡、苯巴
比妥等药物转化途径;肝病治疗制剂。
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)
OH 98o C O
O HN HN
N H NH O O C HO
胆红素空间结构示意图
*胆红素的转运
• 运输形式 胆红素-清蛋白复合体
• 意义 提高了血浆运输胆红素的能力,限制 胆红素自由通过生物膜产生毒性作用。
• 竞争结合剂
如磺胺药,水杨酸等可与胆红素竞争结合清 蛋白,使胆红素游离增加细胞毒性 (黄疸患者慎用 )。
胆汁的双重功能:
消化液
胆汁酸和消化酶促进脂类的消化和吸收。 排泄液
《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。
肝脏生物化学
肝脏生物化学肝脏是人体内最大的实质性器官,具有多种重要的生理功能。
其中,肝脏的生物化学过程在维持人体的正常代谢、解毒、合成和储存等方面发挥着关键作用。
肝脏在物质代谢方面扮演着极为重要的角色。
首先是糖代谢,肝脏能够通过一系列的酶促反应,将葡萄糖合成肝糖原储存起来,当血糖水平降低时,又可以分解肝糖原释放出葡萄糖,以维持血糖的稳定。
此外,肝脏还能够进行糖异生,将非糖物质如乳酸、甘油、生糖氨基酸等转化为葡萄糖。
在脂类代谢中,肝脏也是核心参与者。
它能够合成和分泌胆汁酸,这对于脂类的消化吸收至关重要。
肝脏还是脂肪酸氧化分解的主要场所,能够生成酮体为肝外组织提供能源。
同时,肝脏还能够合成甘油三酯、磷脂和胆固醇等脂类物质,并对它们进行代谢和转运。
蛋白质代谢同样离不开肝脏。
肝脏可以合成多种血浆蛋白质,如白蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原等,这些蛋白质对于维持血液的渗透压、凝血等生理功能具有重要意义。
肝脏还能够对氨基酸进行代谢,通过转氨基、脱氨基等作用,将氨基酸转化为其他物质,或者合成非必需氨基酸。
肝脏的生物转化功能对于人体的健康也十分重要。
人体内的一些非营养物质,如药物、毒物、激素等,在经过肝脏的生物转化后,其化学结构和性质发生改变,从而更容易被排出体外。
这个过程包括氧化、还原、水解、结合等反应,通过这些反应,将亲脂性的物质转化为亲水性的物质,便于从尿液或胆汁中排出。
肝脏的解毒功能也值得一提。
它能够处理进入体内的各种有毒物质,如重金属、农药、细菌毒素等。
肝脏中的一些酶类,如细胞色素 P450酶系,可以将有毒物质代谢为无毒或低毒的物质,从而保护机体免受损害。
肝脏还参与维生素和激素的代谢。
例如,肝脏可以储存维生素 A、D、E、K 等,并且能够对维生素进行代谢转化。
对于激素,肝脏能够调节激素的灭活,如对雌激素、醛固酮等进行灭活,维持体内激素水平的平衡。
当肝脏出现疾病时,其生物化学功能会受到影响,从而导致一系列的代谢紊乱。
例如,肝功能不全时,可能会出现低血糖、低蛋白血症、脂代谢紊乱、黄疸等症状。
肝生物化学课件
实验原理包括:酶 活性测定、代谢产 物测定、基因表达 分析等
基因表达分析:通 过分析基因表达水 平来评估肝脏的基 因表达情况
酶活性测定:通过 测定酶的活性来评 估肝脏的功能
肝生化实验方法可 以应用于肝脏疾病 的诊断、治疗和预 防等方面
肝生化实验步骤
01
取肝组织:从实验动物体内取出
肝组织,进行预处理。
蛋白质代谢异常:肝细胞蛋白质 代谢异常,如肝硬化、肝炎等
肝生物化学实验方法
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#2023
肝生化实验原理
肝生化实验是研究 肝脏生物化学的实 验方法
代谢产物测定:通 过测定肝脏代谢产 物的含量来评估肝 脏的代谢功能
肝生物化学的研究方法包 括:生化分析、分子生物 学、细胞生物学、生物信 息学等。
肝生物化学的主要研究内 容包括:蛋白质、脂质、 糖类、核酸、维生素、激 素等生物分子的代谢过程。
肝生物化学的研究对于理 解肝脏疾病的发病机制、 诊断和治疗具有重要意义。
肝生物化学研究内容
01
肝细胞代谢:糖、脂质、蛋白 质、核酸等物质的合成与分解
肝糖原分解:在 需要时,肝糖原 分解为葡萄糖供 能
糖异生:在饥饿 或低血糖时,肝 细胞将非糖物质 转化为葡萄糖
糖酵解:在肝细 胞中,葡萄糖分 解为丙酮酸,产 生能量和乳酸
肝脂代谢
01
肝脂代谢的主要功能: 合成、分解、运输和 储存脂质
02
肝脂代谢的主要途径: 脂肪合成、脂肪分解、 脂蛋白合成和脂蛋白 运输
细胞增殖、分化、修
复等
04
肝细胞代谢功能:如
糖、脂、蛋白质、胆
汁酸等代谢情况
肝的生物化学肝胆生化生物化学
终末微血管
中央静脉
Ⅲ Ⅱ Ⅰ
肝门管区
Ⅰ Ⅱ Ⅲ 中央静脉
肝细胞分带示意图 箭头表示血流方向
肝门管区
肝细胞物质代谢的区域化
I带
葡萄糖的释放 糖原分解 糖异生作用
氧化供能代谢 脂肪酸的氧化 三羧酸循环 氧化呼吸链
III 带
I带
III 带
葡萄糖的摄取 糖原生成 糖酵解 脂类生成
氨基酸的利用
• 一些激素(雌激素、醛固酮等)可与葡萄 糖醛酸或活性硫酸等结合失去活性。
• 抗利尿激素可在肝内被水解 “灭活”。
,由于激素的“灭活”功能降低, 使体内的雌激素、醛固酮、抗利尿激素等水平升高, 可出现男性乳房发育、蜘蛛痣、肝掌(雌激素有扩 张小动脉的作用)以及水钠潴留等现象。
2021/2/18
14
第二节 肝脏的生物转化作用
一、生物转化(biotransformation)的概念
物质既不能构成组织细胞的结构成分,又不 能氧化供能,其中一些对人体有一定的生物 学效应或毒性作用。这些非营养物质在体内 进行化学转变,增加其极性,使其易随胆汁 或尿液排出的过程称为生物转化。
2021/2/18
15 非营养物质的来源
• 内源性物质:体内活性物质,如激素﹑ 神经递质及其它胺类等。含氮代谢产物 如氨和胆红素等。
• 外源性物质:如药物﹑毒物﹑食品添加 剂﹑色素﹑防腐剂﹑化学致癌物﹑环境 污染物质等。
❖ 生物转化主要在肝脏进行;此外肺﹑肾﹑ 胃肠道和皮肤也有一定生物转化作用。
2021/2/18
16 生物转化的意义
• 使生物活性物质的活性降低或消除(灭活 作用) • 使有毒物质的毒性减低或消除(解毒作用) • 更为重要的是提高物质的水溶性,易排出
生物化学-肝胆生化-讲稿
【P1】大家好。
我是安徽大学中西医结合学院的胡圣霖。
今天,我们将一起来学习肝的生物化学这一章。
肝是人体最大的腺体,主要经胆管分泌排泄胆汁和胆色素,同时肝又具有双重血液供应。
富含营养的血液从终末微血管经血窦流向中央静脉时,氧和营养物质逐渐被肝细胞吸收,形成梯度。
不同部位的肝细胞由于获得的氧和营养物质的差异,形成肝细胞结构与功能的异质性。
肝不仅与体内糖、脂类、蛋白质代谢有极为密切的关系,而且是胆汁酸代谢、胆色素代谢和非营养物质生物转化的重要器官,肝的功能受损对机体会产生重要的危害。
【P2】肝通过糖原合成、糖原分解与糖异生调节血糖水平、保持血糖稳定,保证脑细胞的能量供应。
肝在脂类的消化、吸收、合成、分解及运输中均起重要作用。
【P3】肝分泌的胆汁酸盐将脂类乳化,有利于脂类和脂溶性维生素的吸收。
饥饿时肝大量摄取并氧化来自脂肪动员的脂肪酸。
β-氧化生成的酮体是脂肪酸在肝外组织氧化供能的另一种形式。
肝是合成酮体的唯一器官。
饱食后, 肝将吸收来的脂肪酸合成甘油三酯,并以VLDL的形式运到脂库贮存。
肝也是脂肪酸合成的最主要器官。
【P4】肝也是降解LDL的主要器官。
肝还是磷脂和胆固醇代谢的重要器官。
肝合成LCAT,协助胆固醇的酯化。
肝合成HDL,将胆固醇运至肝外组织。
肝是排泄体内胆固醇的主要器官。
肝还将胆固醇分解为胆汁酸。
【P5】肝的蛋白质代谢极为活跃。
肝细胞除合成自身的结构蛋白外,一个重要功能是合成与分泌血浆蛋白质。
除γ-球蛋白外,几乎所有的血浆蛋白质均来自肝,血浆清蛋白除了是许多物质(如游离脂肪酸、胆红素等) 的载体外,在维持血浆胶体渗透压方面起重要作用。
肝功能严重障碍时,可出现A/G比值的倒置。
肝还是清除血浆蛋白质(清蛋白除外) 的重要器官。
氨是氨基酸分解代谢的重要产物,氨在肝中主要通过鸟氨酸循环合成尿素,因此肝是清除血氨的主要器官。
【P6】肝在吸收、储存、运输及代谢维生素中起重要作用。
肝是人体内含维生素A、K、B1、B2、E、B12、泛酸与叶酸最多的器官。
肝脏生物化学
解毒功能
01 02 03 04
肝脏是主要的解毒器官,负责分解和 清除体内的有毒物质。
肝脏通过氧化、还原、水解等反应, 将有毒物质转化为无毒或低毒的物质。
肝脏还能合成一些解毒酶,如谷胱甘 肽转移酶,帮助解毒。
肝脏的解毒功能对于维持身体健康和 预防疾病至关重要。
免疫功能
肝脏能够产生和 释放免疫细胞和
免疫因子
肝脏能够调节免 疫反应,防止免 疫系统过度激活
肝脏是免疫系统 的重要组成部分
肝脏能够清除体 内的病原体和毒
素
肝脏的生物化学组 成
蛋白质
肝脏是蛋白质合成的主要场所,占人
01
体蛋白质合成总量的50%以上。 肝脏合成的蛋白质包括白蛋白、球蛋
肝脏通过脂肪酶 催化脂肪合成, 将脂肪酸和甘油 三酯合成脂肪
肝脏通过脂解酶 催化脂肪分解, 将脂肪分解为脂 肪酸和甘油三酯
肝脏通过氧化酶 催化脂肪酸氧化, 产生能量供身体 使用
肝脏通过转运蛋 白将脂质转运到 其他器官和组织, 维持脂质平衡
氨基酸代谢
01
氨基酸的合成: 肝脏是氨基酸合 成的主要场所, 包括谷氨酰胺、 丙氨酸、天冬氨
脂肪肝
01 02 03 04
脂肪肝是一种常见的肝脏疾病,主要 由于肝脏脂肪堆积过多所致。
脂肪肝的症状包括疲劳、食欲不振、 恶心、呕吐等。
脂肪肝的治疗方法包括饮食控制、运 动、药物治疗等。
脂肪肝的预防措施包括保持健康的饮 食习惯、适当的运动、避免饮酒等。
肝硬化
D
治疗:药物治疗、手术治疗、肝移植等
C 症状:乏力、食欲不振、恶心、呕吐、黄疸等
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
肝的生物化学《生物化学》复习提要
肝的生物化学《生物化学》复习提要肝脏是人体内最大的实质性器官,具有极其复杂和多样化的生物化学功能。
在生物化学的学习中,理解肝脏的生物化学过程对于掌握整体的生理代谢机制至关重要。
以下是对肝的生物化学相关知识的复习提要。
一、肝脏在物质代谢中的作用1、糖代谢肝脏在维持血糖稳定方面发挥着关键作用。
当血糖水平升高时,肝脏通过将葡萄糖合成肝糖原储存起来,或者将其转化为脂肪酸,进而合成甘油三酯储存。
当血糖水平降低时,肝糖原分解为葡萄糖释放入血,同时肝脏还能通过糖异生途径将非糖物质(如乳酸、甘油、生糖氨基酸等)转化为葡萄糖,以补充血糖。
2、脂类代谢肝脏是脂类代谢的重要场所。
它能合成和分泌胆汁酸,促进脂类的消化和吸收。
肝脏能够合成甘油三酯、磷脂和胆固醇等脂类物质,同时也能对脂类进行分解代谢,将脂肪酸氧化分解为乙酰辅酶 A,为机体提供能量。
此外,肝脏还参与脂蛋白的合成和代谢,调节体内脂类的运输和分布。
3、蛋白质代谢肝脏是蛋白质合成和分解的重要器官。
它能合成多种血浆蛋白质,如白蛋白、凝血因子等。
同时,肝脏也能对氨基酸进行代谢,通过转氨基作用和脱氨基作用,将氨基酸转化为酮酸和氨。
氨在肝脏中经过鸟氨酸循环合成尿素,排出体外。
二、肝脏的生物转化作用生物转化是指机体将非营养物质进行化学转变,增加其水溶性,使其易于排出体外的过程。
肝脏是生物转化的主要器官。
1、生物转化的反应类型包括第一相反应和第二相反应。
第一相反应主要包括氧化、还原和水解反应,使非营养物质的分子结构发生改变,暴露出某些极性基团。
第二相反应是结合反应,将第一相反应产生的极性基团与某些内源性物质(如葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽等)结合,进一步增加其水溶性,利于排出。
2、影响生物转化的因素包括年龄、性别、营养状况、疾病、遗传因素等。
例如,新生儿肝脏的生物转化功能尚未完善,老年人肝脏的生物转化功能会有所下降。
三、胆汁与胆汁酸的代谢1、胆汁的成分和作用胆汁主要由水、胆汁酸、胆色素、胆固醇、磷脂等组成。
肝脏生物化学
1.溶血性黄疸
原因:大量溶血,超出肝处理能力。 特征:
a、血中未结合胆红素↑ (+) b、尿中不出现 c、粪、尿胆素原↑,胆素↑
2.阻塞性黄疸 原因:胆道阻塞,肝内结合胆红素不能从
胆道排出,返流入血,出现黄疸。 特征:
a、血中结合胆红素↑ (返流) b、尿中直接胆红素↑ (+) c、粪:颜色浅,或陶土色
肝的生物转化作用
概念:非营养物质在体内的代谢转变 对象:非营养物质 外源:食物添加剂、色素、药物
内源:胆红素 NH3 激素
意义:使非营养物质极性增强,溶解性增 大,易于排泄,生物活性或毒性降低或消失
肝脏的生物转化作用
一、生物转化的概念
生物转化:机体通过化学反应使非营 养物质的极性增加,有利于随胆汁或 尿液排出体外或改变其毒性、生物活 性或药理作用的转变过程。
部位:主要在肝
•非营养性物质:
既不构成细胞的原料, 也不能氧化供能的物质。
•来源:
内源性:激素、神经递质、代谢产物 外源性:药物、胃肠道腐败产物
•非营养性物质:
既不构成细胞的原料, 也不能氧化供能的物质。
人体很多组织能进行生物转化,但肝脏是最 主要器官.
生物转化不一定是解毒作用
生理意义 使非营养性物质
意义: 弥补胆汁酸合成不足,利用有 限的胆汁酸,促进脂类消化。
(二)胆汁酸的功能
1.促进脂类的消化吸收
有亲水基团:-OH, -COOH 有疏水基团:-CH3,烃核,苯环 降低油/水表面张力,使乳糜化,增加接触面积, 帮助消化与溶解。
2.抑制胆固醇在胆汁中析出沉淀
若腹泻/回肠切除影响胆汁酸的重吸收, 影响脂类消化,并使胆汁中胆固醇含量偏高, 易形成胆结石。
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。
二十二章肝生物化学
9
目录
肝在脂类代谢各过程中的作用
• 肝细胞合成并分泌胆汁酸,帮助脂类物质的消化 与吸收。
• 肝细胞是体内代谢脂酸的主要器官,也是脂酸β -氧化的重要场所。
• 肝在调节机体胆固醇平衡上起着中心作用。 • 肝处于脂蛋白的中心地位。 • 肝磷脂(尤其是卵磷脂)的合成非常活跃。
10
目录
四、肝的蛋白质代谢与肝外组织密切相关
I 区:肝小叶门周区 III :肝小叶中央周区 II区:介于I区与III区之间
3
目录
终末微血管
中央静脉
Ⅲ Ⅱ Ⅰ
肝门管区
Ⅰ Ⅱ Ⅲ 中央静脉
肝细胞分带示意图 箭头表示血流方向
肝门管区
4
目录
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
氧化供能代谢 脂肪酸的氧化 三羧酸循环 氧化呼吸链
RCHO+NH3+H2O 相应的醛
29
目录
CH2CH2NH2 NH3 + H2O2
CH2CHO
CH2COOH
H3CO
MAO OCH3
OCH3
H3CO
OCH3 OCH3
H3CO
OCH3 OCH3
麦斯卡林
3,4,5-三甲氧 基苯乙醛
3,4,5-三甲氧 基苯乙酸
30
目录
4. 醇脱氢酶和醛脱氢酶将乙醇氧化生成乙酸 存在部位:胞液中
特征性底物
胆红素,丁丙诺啡,雌三醇 叔胺,5--孕烷-3-20-二醇,雄固酮 5’-羟色胺 甲状腺素 吗啡,去甲羟基安定,雌三醇,猪脱氧胆酸 雄激素,酚酞
CYP2C19 ( 0或3%) ( S) - 美芬妥英4- 羟化反应,奥美拉唑 5- 羟化反应
肝的生物化学
Shaoxing University Medical College
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生物转化的进行部位
主要器官:肝 其它器官:肾、肠、肺等 胞内定位:微粒体、胞液、线粒体等
Shaoxing University Medical College
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生物转化的意义
非营养性物质经生物转化,极性增强,水溶性增加, 有利于从肾或胆道排泄。
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生物转化的反应类型
生物转化的反应类型:
第一相反应:氧化、还原、水解
第二相反应:结合
非营养性物质进行生物转化的反应情况:
有些非营养性物质只需经过第一相反应即可排出体外。 有些非营养性物质经过第一相反应后,其极性尚不够大, 常续以第二相反应,即与某些强极性物质结合,进一步增 强其极性,以便排出。 有些非营养性物质可直接进行第二相反应,增强极性而排 出体外。
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胆汁酸的生理功用
促进脂类的消化吸收
胆汁酸分子具有亲水(含羟基和羧基)和疏水(含烃核和 甲基)两个侧面。
抑制胆汁中胆固醇的析出
胆固醇是否从胆汁中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(小于10:1,易发生)。
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肝中生物转化受年龄、性别、营养、疾病、遗传、 诱导物等体内外因素的影响。
肝脏疾患→肝功能↓→肝生物转化↓→药物和毒物的 灭活速度↓
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四、胆汁与胆汁酸的代谢
胆汁(bile)是肝细胞分泌的一种液体,含有多种成分。
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目录
二、肝的生物转化反应可分为两相
概述 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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成人肝细胞与生物转化有关的主要细胞色素P450
类型(含量%)
特征性反应
诱导物
CYP1A2( 18%) 乙酰对氨苯甲醚(非那西丁)O- 脱乙酰基反应; 奥美拉唑, 吸烟,
咖啡因N3- 脱甲基反应;雌二醇2- 羟化反应
烧焦的食品
CYP2A6( 5%) 香豆素7- 羟化反应
利福平,巴比妥酸
CYP2C8( 1%) 氨基比林N- 脱甲基反应,维生素A羟化反应
第二十二章
肝生物化学
Biochemistry of the Liver
目录
第一节 肝在物质代谢中的作用
The Liver Roles in Metabolism
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一、肝细胞的结构特点赋予其多重 代谢功能
(一)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。
*以终末微血管为中轴,将肝小叶中的肝细胞分为 三条带:
Hale Waihona Puke 葡萄糖的摄取 氨基酸的利用
解氨毒作用
糖原生成
氨基酸转化为糖
糖酵解
氨基酸分解
脂类生成
从氨基酸氮生成尿素 从氨氮生成尿素
氧化保护作用
生物转化作用
胆汁酸排泄
胆汁酸的生成
胆红素排泄
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(二)肝细胞是机体物质代谢最活跃的场所之一
*肝细胞富含细胞器,其中以内质网、线粒 体、溶酶体和过氧化酶体含量最为丰富。
*肝细胞含有3个不同功能膜域(membrane domain),即血窦域、胆小管域和与这两 个膜域相连接的侧域。
O
环氧化物 (致癌物)
水化酶 水化
谷胱甘肽-S-环氧化物
GSH
转移酶
H OH H OH
二氢二醇衍生物
SG OH
谷胱甘肽结合物
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• 迄今已鉴定出30余种人类编码CYP的基因。 • 按氨基酸序列同源性在40%以上分类,可将人肝细胞
P450 分 为 5 个 家 族 : CYP1 、 CYP2 、 CYP3 、 CYP7 和 CYP27。 • 在同一家族中,按氨基酸序列同源性在55%60%,又 可进一步分为A、B、C等亚族。 • 对异生素进行生物转化的主要CYP是CYP1、CYP2和 CYP3。其中又以微粒体CYP3A4、CYP2C9、CYP1A2 和CYP2E1的含量最多。
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)。
清除血氨及胺类,合成尿素。
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五、肝参与多种维生素和辅酶代谢
脂溶性维生素的吸收 维生素的储存
I 区:肝小叶门周区 III :肝小叶中央周区 II区:介于I区与III区之间
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终末微血管
中央静脉
Ⅲ Ⅱ Ⅰ
肝门管区
Ⅰ Ⅱ Ⅲ 中央静脉
肝细胞分带示意图 箭头表示血流方向
肝门管区
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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
氧化供能代谢 脂肪酸的氧化 三羧酸循环 氧化呼吸链
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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三、肝在脂类代谢中占据中心地位
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)。
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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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产物:羟化物或环氧化物 举例:
NH 2
苯胺
HO
NH 2
对氨基苯酚
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多环芳烃的生 物转化过程
多芳香烃
加单氧酶系 加氧
非酶促反应 分子重排
OH
酚类
葡糖醛酸或硫酸结合物
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(一)第I相反应包括氧化、还原和水解反应
1.细胞色素P450加单氧酶是氧化异源物的最重要的酶 存在部位:微粒体内(滑面内质网) 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
肝是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
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第二节 肝的生物转化作用
Biotransformation in the Liver
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一、肝的生物转化作用是机体的重要 保护机制
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二、肝是维持血糖正常水平的重要器官
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 糖酵解途径 磷酸戊糖途径
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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
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肝在脂类代谢各过程中的作用
肝细胞合成并分泌胆汁酸,帮助脂类物质的消化 与吸收。
肝细胞是体内代谢脂酸的主要器官,也是脂酸β -氧化的重要场所。
肝在调节机体胆固醇平衡上起着中心作用。 肝处于脂蛋白的中心地位。 肝磷脂(尤其是卵磷脂)的合成非常活跃。
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四、肝的蛋白质代谢与肝外组织密切相关
*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
肝是生物转化最重要器官,但在肺、肾、胃肠道 和皮肤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(xenobiotics)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。