第十九章-肝的生物化学精选课件PPT
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2021/3/2
12
3
7
HO
H
COOH 24
石胆酸
16
二、胆汁酸的代谢
(一) 初级胆汁酸的生成
1.部位 肝细胞的胞液和微粒体中
2.原料 胆固醇
3.过程
胆固醇(27C)
结合型初级胆汁酸
7α-羟化酶
7α-羟化胆固醇
初级胆汁酸(24C)
胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路。
8
2. 硫酸结合反应
(1)硫酸供体是3´-磷酸腺苷5´-磷酸硫酸( PAPS)
(2)反应由硫酸转移酶 催化。
O
O
＋PAPS
HO 雌酮
3. 酰基化反应
HO3S O
雌酮硫酸酯
+PAP
OCNHNH2
OCNHNHCOCH3
+ CH3CO~CoA
2021/3/2
N
异烟肼
乙酰辅酶A
+ HS~CoA
N
乙酰异烟肼 辅酶A
2.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。
2021/3/2
14
初级胆汁酸
OH
12
3
HO
H
Байду номын сангаас
7 OH
COOH 24
胆酸
次级胆汁酸
2021/3/2
OH
COOH 24
12
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7
HO
H
脱氧胆酸
15
初级胆汁酸
12
COOH 24
3
HO
H
7 OH
鹅脱氧胆酸
次级胆汁酸
第十九章 肝的生物化学
(Biochemistry in Liver)
肝不仅在蛋白质、糖类、脂类、维生素等代谢中 起着重要作用，还参与体内的分泌、排泄、生物转 化等重要过程。肝具有其特殊的结构特点。
特点
2021/3/2
肝有双重的血液供应。
肝具有丰富的血窦。
肝有肝静脉和胆道两条输出的管道。
肝含有数百种酶类，故称为“物质代谢中
(一)第一相反应
1. 氧化反应
(1) 加单氧酶系 最重要的是微粒体内依赖P450 的加单氧酶，由Cyt P450、NADPH、NADPHCytP450还原酶组成 。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。产物为羟化物 或环氧化物。
催化的主要反应：
9
4. 谷胱甘肽结合反应
HO
H
+ HSG
H
SG OH
H
环氧萘
谷胱甘肽
5. 甘氨酸结合反应
胆酸 ＋ 甘氨酸
S-二氢萘醇谷胱甘肽
甘氨胆酸
6. 甲基化反应 甲基的供体：S - 腺苷甲硫氨酸(SAM)
CONH2
+ S - 腺苷蛋氨酸
N
尼克酰胺
CONH2
甲基转移酶 + + S - 腺苷同型半胱氨酸
N
CH3
N-甲基尼克酰胺
CH3CH2OH ADH CH3CHO ALDH CH3COOH
乙醇
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NAD+
NADH+H+ H2O+NAD+ NADH+H+
乙醛
乙酸
6
硝基还原酶类 2.还原反应 偶氮还原酶类
NO2
NO
+2H -H 2O
+2H -2H
硝基苯
亚硝基苯
3.水解反应
HNOH +2H -H 2O
苯胲
NH 2
苯胺
OCOCH3 水解酯酶
COOH
OH
+ CH3 COOH
COOH
乙酰水杨酸
2021/3/2
水杨酸
乙酸
7
(二)第二相反应
1. 葡萄糖醛酸结合反应——最多见的结合反应 (1) 葡萄糖醛酸基的直接供体是尿苷二磷酸葡萄糖
醛酸 (UDPGA)。
(2)反应由葡萄糖醛酸基转移酶 (UGT)催化。
2021/3/2
RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP++H2O
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4
O2
RH·P450·Fe3+
RH·P450·Fe2+·O2
H++NADPH
FAD
2(Fe2S2)2+
RH
NADP+ FAD·2H 2(Fe2S2)3+
P450·Fe3+ H2O
2H
+
2e-
RH·P450·Fe3+·O2_
2021/3/2
三、影响生物转化作用的因素
年龄、性别、疾病、诱导物、抑制物等均可影响生物转化。
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第三节 胆汁酸代谢
(Metabolism of Bile Acids)
胆汁酸(bile acids)是存在于胆汁中一大 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)。
加单氧酶反应
5
(2)单胺氧化酶系(monoamine oxidase, MAO) 存在于线粒体内，可催化胺类生成相应的醛类。
催化的主要反应：
RCH2NH2+O2+H2O2
RCHO+NH3+H2O
(3)脱氢酶系
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，分别存在于胞 液和线粒体中 。
3
HO
H
7 OH
OH 12
3
HO
H
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7 OH
CONHCH2CH2SO3H
24
例：牛磺胆酸
CONHCH2COOH
24
例：甘氨胆酸
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初级胆汁酸(primary bile acid)
(二)按来源分
次级胆汁酸(secondary bile acid)
1.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。
(一)什么是生物转化
非营养物质经过氧化、还原、水解和结合
反应，使其毒性降低、极性或活性改变，易于 排出体外的这一过程称为生物转化作用 。
(二)生物转化对象
非营养物质
内源性：如激素、胺类等 外源性：如药物、毒物等
※ 肝的生物转化作用≠解毒作用
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3
二、生物转化反应的主要类型
主要类型
第一相反应：氧化、还原、水解反应 第二相反应：结合反应
枢”。
1
第一节 肝的物质代谢特点
(Characters of Liver in Material Metabolism)
一、肝可维持血糖浓度恒定，保障全身各组织， 尤其是大脑和红细胞的能量供应。
二、 肝是酮体生成的器官，但不能利用酮体。
三、肝是合成尿素的主要场所；是合成的大部分 血浆蛋白质的重要场所。
四、肝是Vit A、 Vit E、 Vit K和Vit B12的主要储 存场所；是1,25-(OH)2-D3生成的重要场所。 五、肝是激素的灭活的重要场所。
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2
第二节 肝的生物转化作用
(Biotransformation Function of Liver)
一、生物转化(biotransformation)
一、胆汁酸的分类
游离胆汁酸(free bile acid)
(一)按结构分
结合胆汁酸(conjugated bile acid)
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1.游离胆汁酸
OH 12
3
HO
H
7 OH
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HO
H
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7 OH
COOH 24
例：胆酸
COOH 24
例：鹅脱氧胆酸
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2.结合胆汁酸
OH 12
12
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HO
H
COOH 24
石胆酸
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二、胆汁酸的代谢
(一) 初级胆汁酸的生成
1.部位 肝细胞的胞液和微粒体中
2.原料 胆固醇
3.过程
胆固醇(27C)
结合型初级胆汁酸
7α-羟化酶
7α-羟化胆固醇
初级胆汁酸(24C)
胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路。
8
2. 硫酸结合反应
(1)硫酸供体是3´-磷酸腺苷5´-磷酸硫酸( PAPS)
(2)反应由硫酸转移酶 催化。
O
O
＋PAPS
HO 雌酮
3. 酰基化反应
HO3S O
雌酮硫酸酯
+PAP
OCNHNH2
OCNHNHCOCH3
+ CH3CO~CoA
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N
异烟肼
乙酰辅酶A
+ HS~CoA
N
乙酰异烟肼 辅酶A
2.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。
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初级胆汁酸
OH
12
3
HO
H
Байду номын сангаас
7 OH
COOH 24
胆酸
次级胆汁酸
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OH
COOH 24
12
3
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HO
H
脱氧胆酸
15
初级胆汁酸
12
COOH 24
3
HO
H
7 OH
鹅脱氧胆酸
次级胆汁酸
第十九章 肝的生物化学
(Biochemistry in Liver)
肝不仅在蛋白质、糖类、脂类、维生素等代谢中 起着重要作用，还参与体内的分泌、排泄、生物转 化等重要过程。肝具有其特殊的结构特点。
特点
2021/3/2
肝有双重的血液供应。
肝具有丰富的血窦。
肝有肝静脉和胆道两条输出的管道。
肝含有数百种酶类，故称为“物质代谢中
(一)第一相反应
1. 氧化反应
(1) 加单氧酶系 最重要的是微粒体内依赖P450 的加单氧酶，由Cyt P450、NADPH、NADPHCytP450还原酶组成 。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。产物为羟化物 或环氧化物。
催化的主要反应：
9
4. 谷胱甘肽结合反应
HO
H
+ HSG
H
SG OH
H
环氧萘
谷胱甘肽
5. 甘氨酸结合反应
胆酸 ＋ 甘氨酸
S-二氢萘醇谷胱甘肽
甘氨胆酸
6. 甲基化反应 甲基的供体：S - 腺苷甲硫氨酸(SAM)
CONH2
+ S - 腺苷蛋氨酸
N
尼克酰胺
CONH2
甲基转移酶 + + S - 腺苷同型半胱氨酸
N
CH3
N-甲基尼克酰胺
CH3CH2OH ADH CH3CHO ALDH CH3COOH
乙醇
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NAD+
NADH+H+ H2O+NAD+ NADH+H+
乙醛
乙酸
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硝基还原酶类 2.还原反应 偶氮还原酶类
NO2
NO
+2H -H 2O
+2H -2H
硝基苯
亚硝基苯
3.水解反应
HNOH +2H -H 2O
苯胲
NH 2
苯胺
OCOCH3 水解酯酶
COOH
OH
+ CH3 COOH
COOH
乙酰水杨酸
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水杨酸
乙酸
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(二)第二相反应
1. 葡萄糖醛酸结合反应——最多见的结合反应 (1) 葡萄糖醛酸基的直接供体是尿苷二磷酸葡萄糖
醛酸 (UDPGA)。
(2)反应由葡萄糖醛酸基转移酶 (UGT)催化。
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RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP++H2O
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O2
RH·P450·Fe3+
RH·P450·Fe2+·O2
H++NADPH
FAD
2(Fe2S2)2+
RH
NADP+ FAD·2H 2(Fe2S2)3+
P450·Fe3+ H2O
2H
+
2e-
RH·P450·Fe3+·O2_
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三、影响生物转化作用的因素
年龄、性别、疾病、诱导物、抑制物等均可影响生物转化。
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第三节 胆汁酸代谢
(Metabolism of Bile Acids)
胆汁酸(bile acids)是存在于胆汁中一大 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)。
加单氧酶反应
5
(2)单胺氧化酶系(monoamine oxidase, MAO) 存在于线粒体内，可催化胺类生成相应的醛类。
催化的主要反应：
RCH2NH2+O2+H2O2
RCHO+NH3+H2O
(3)脱氢酶系
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，分别存在于胞 液和线粒体中 。
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HO
H
7 OH
OH 12
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CONHCH2CH2SO3H
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例：牛磺胆酸
CONHCH2COOH
24
例：甘氨胆酸
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初级胆汁酸(primary bile acid)
(二)按来源分
次级胆汁酸(secondary bile acid)
1.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。
(一)什么是生物转化
非营养物质经过氧化、还原、水解和结合
反应，使其毒性降低、极性或活性改变，易于 排出体外的这一过程称为生物转化作用 。
(二)生物转化对象
非营养物质
内源性：如激素、胺类等 外源性：如药物、毒物等
※ 肝的生物转化作用≠解毒作用
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3
二、生物转化反应的主要类型
主要类型
第一相反应：氧化、还原、水解反应 第二相反应：结合反应
枢”。
1
第一节 肝的物质代谢特点
(Characters of Liver in Material Metabolism)
一、肝可维持血糖浓度恒定，保障全身各组织， 尤其是大脑和红细胞的能量供应。
二、 肝是酮体生成的器官，但不能利用酮体。
三、肝是合成尿素的主要场所；是合成的大部分 血浆蛋白质的重要场所。
四、肝是Vit A、 Vit E、 Vit K和Vit B12的主要储 存场所；是1,25-(OH)2-D3生成的重要场所。 五、肝是激素的灭活的重要场所。
2021/3/2
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第二节 肝的生物转化作用
(Biotransformation Function of Liver)
一、生物转化(biotransformation)
一、胆汁酸的分类
游离胆汁酸(free bile acid)
(一)按结构分
结合胆汁酸(conjugated bile acid)
2021/3/2
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1.游离胆汁酸
OH 12
3
HO
H
7 OH
12
3
HO
H
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7 OH
COOH 24
例：胆酸
COOH 24
例：鹅脱氧胆酸
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2.结合胆汁酸
OH 12