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1、第 十 七 章 肝的生物化学,Biochemistry in Liver,肝的生物转化作用,Biotransformation Function of Liver,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,非营养物质,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。,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 。, 肝的生物转化作用解毒作用,二
2、、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,* 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。,（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) 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,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
3、，另一氧原子被还原为水，故又称为混合功能氧化酶。,产物：羟化物或环氧化物 举例：,苯胺,对氨基苯酚,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,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, ADH)催化醇类氧化成醛。 醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase, ALDH)催化醛类生成酸。,（二）还原反应 硝基还原酶类 (nitroreductase) 偶氮还原酶类 (azoreductase) 还原产物：相
4、应胺类,（三）水解反应 多种水解酶类,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,（四）结合反应,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),目 录,* 催化酶 葡萄糖醛酸基转移酶 (UDP-glucuronyl transferases, UGT),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 (sulfate transferase ),举例
5、,+PAP,雌酮硫酸酯,3. 酰基化反应,4. 谷胱甘肽结合反应,异烟肼 乙酰辅酶A 乙酰异烟肼 辅酶A,环氧萘 谷胱甘肽 S-二氢萘醇谷胱甘肽,目 录,6. 甲基化反应,5. 甘氨酸结合反应,尼克酰胺 N-甲基尼克酰胺,甲基的供体：S - 腺苷甲硫氨酸(SAM),第 三 节 胆汁与胆汁酸的代谢,Metabolism of Bile and Bile Acids,主要有机成分 胆汁酸盐(含量最高)、多种酶类等,一、胆汁,胆汁酸(bile acids)的概念 胆汁酸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)。,（一）胆汁酸的分类 按结
6、构分,二、胆汁酸的代谢,游离胆汁酸,例：胆酸,结合胆汁酸,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 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,（二）胆汁酸的代谢,1. 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,胆固醇(27C),7-羟化胆固醇,初级胆汁酸(24C),结合型初级胆汁酸,过程,2. 次级胆汁酸的
7、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,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。,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）胆汁酸的功能,1.促进脂类的消化与吸收 立体构型亲水与疏水两个侧面,2.抑制胆汁中胆固醇的析出 胆汁中胆汁酸、卵磷脂与胆固醇的正常比值 101,疏水侧,亲水侧,甘氨胆酸的立体构型,第 四 节 胆色素的代谢与黄疸,Metabolism of Bile Pigment and
8、Jaundice,胆色素(bile pigment)是体内铁卟啉化合物的主要分解代谢产物，包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素等。,胆色素的概念,胆红素(bilirubin)来源 体内的铁卟啉化合物血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。,约80来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。,一、胆红素的生成与转运,生成过程,部位 肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细胞微粒体与胞液中,过程,氨基酸,胆红素,胆红素的性质 亲脂疏水，对大脑具有毒性作用,胆红素的生成过程,目 录,胆红素空间结构示意图,目 录,胆红素的转运,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产生毒性作用。,竞争结合剂
9、如磺胺药，水杨酸，胆汁酸等,运输形式 胆红素清蛋白复合体,二、胆红素在肝中的转变,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,转运,转化,部位：滑面内网质 反应：结合反应（主要为结合物为UDP葡萄糖醛酸，UDPGA） 酶：葡萄糖醛酸基转移酶 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,葡糖醛酸胆红素的生成,胆红素葡糖醛酸二酯的结构,目 录,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。,三、胆红素在肠道中的变化和胆色素的肠肝循环,结合胆红素,胆素原,胆素,过程,胆素原：中胆素原，粪胆素原，d -尿胆素原,胆 素：i -尿胆素，粪胆素， d -尿胆素,游离胆红素,胆素原与胆素的生成反应,目 录,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,四、血清胆红素,正常血清胆红素浓度 116mol/l (0.1 1mg/dl) 4/5为游离胆红素，其余为结合胆红素,两种胆红素的区别,