1、目目 录录肝脏生化生物化学目目 录录2肝脏生化生物化学目目 录录肝的重要性肝的重要性v肝，是人体内物质代谢的肝，是人体内物质代谢的枢纽枢纽，生命活动重要的器，生命活动重要的器官之一。官之一。v在人体生命活动中肝无论在糖、脂类、蛋白质三大在人体生命活动中肝无论在糖、脂类、蛋白质三大物质的消化、吸收、排泄等方面都发挥着重要作用物质的消化、吸收、排泄等方面都发挥着重要作用v还与还与非营养物质非营养物质的生物转化、胆汁酸的代谢、胆色的生物转化、胆汁酸的代谢、胆色素的代谢密切相关，此外肝还是机体储存铁最多的素的代谢密切相关，此外肝还是机体储存铁最多的器官。器官。v本章主要阐述肝在本章主要阐述肝在生物转化
2、、胆汁酸和胆色素代谢生物转化、胆汁酸和胆色素代谢中的作用中的作用.3肝脏生化生物化学目目 录录第第 一一 节节肝脏的解剖结构特点及其生肝脏的解剖结构特点及其生物化学功能物化学功能4肝脏生化生物化学目目 录录一、一、肝的结构和组成与功能的关系肝的结构和组成与功能的关系1肝具有双重血液供应肝具有双重血液供应 2.肝具有丰富的血窦肝具有丰富的血窦 3.肝细胞的亚细胞结构和酶含量丰富肝细胞的亚细胞结构和酶含量丰富 4.肝具有两条输出通路肝具有两条输出通路 肝动脉：肝动脉：O2，门静脉：提供丰富的营养物质，门静脉：提供丰富的营养物质血液在肝内流速缓慢血液在肝内流速缓慢，保证充分的物质交换，保证充分的物质
3、交换一条是肝静脉，与体循环相连；（一条是肝静脉，与体循环相连；（代谢产物供组织利用）代谢产物供组织利用）另一条是肝胆道系统，肝通过胆道系统与肠道沟通。另一条是肝胆道系统，肝通过胆道系统与肠道沟通。5肝脏生化生物化学目目 录录二、肝在糖代谢中的作用二、肝在糖代谢中的作用作用：作用：维持维持血糖浓度恒定血糖浓度恒定，保障全身各组织，保障全身各组织，尤其是大脑，尤其是大脑和红细胞的能量供应。和红细胞的能量供应。糖异生、糖异生、肝糖原的合成与分解、肝糖原的合成与分解、糖酵解途径糖酵解途径 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径其他糖：果糖、半乳糖等其他糖：果糖、半乳糖等回顾：肝内进行那些糖代谢途径？回顾：肝内进行那
4、些糖代谢途径？6肝脏生化生物化学目目 录录糖代谢在肝中的作用糖代谢在肝中的作用作用：作用：保证肝细胞内核酸和蛋白质代谢，促保证肝细胞内核酸和蛋白质代谢，促进肝细胞再生，维持肝功能进肝细胞再生，维持肝功能1.通过磷酸戊糖途径生成通过磷酸戊糖途径生成磷酸核糖磷酸核糖，为核酸合成提供原料。，为核酸合成提供原料。同时还为肝细胞合成脂肪酸、胆固醇提供同时还为肝细胞合成脂肪酸、胆固醇提供NADPH。2.利用糖加强糖原合成，利用糖加强糖原合成，减少糖异生，避免过多消耗氨基减少糖异生，避免过多消耗氨基酸酸，保证足够的氨基酸参与蛋白质合成，或转变成其它含，保证足够的氨基酸参与蛋白质合成，或转变成其它含氮生理活性
5、物质。氮生理活性物质。3.通过糖醛酸途径生成通过糖醛酸途径生成UDP-葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸，参与肝生物转化，参与肝生物转化的结合反应，处理体内的非营养物质。的结合反应，处理体内的非营养物质。主要体现在三方面：主要体现在三方面：7肝脏生化生物化学目目 录录不同营养状态下肝内如何进行糖代谢？不同营养状态下肝内如何进行糖代谢？v饱食状态饱食状态肝糖原合成肝糖原合成过多糖则转化为脂肪，以过多糖则转化为脂肪，以VLDL形式输出形式输出v空腹状态空腹状态肝糖原分解肝糖原分解v饥饿状态饥饿状态以糖异生为主以糖异生为主脂肪动员脂肪动员酮体合成酮体合成 节省葡萄糖节省葡萄糖8肝脏生化生物化学目目 录录二、肝在脂
6、类代谢中的作用二、肝在脂类代谢中的作用 回顾：肝内进行的脂类代谢主要有哪些？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、脂蛋白与载的生成、胆固醇的合成与转变、脂蛋白与载脂蛋白的合成脂蛋白的合成(VLDL、HDL、apo C)、脂蛋白的降解脂蛋白的降解(LDL)作用：作用：在脂类的消化、吸收、合成、分解与运在脂类的消化、吸收、合成、分解与运输均具有重要作用。输均具有重要作用。9肝脏生化生物化学目目 录录肝在脂类代谢各过程中的作用肝在脂类代谢各过程中的作用v消化吸收消化吸收分泌胆汁，其中分泌胆汁，其中胆
7、汁酸胆汁酸为脂类消化吸收所为脂类消化吸收所必需必需v合成合成脂肪酸、甘油三酯、酮体、脂肪酸、甘油三酯、酮体、胆固醇胆固醇、磷脂、磷脂 v分解分解脂肪酸的脂肪酸的氧化、氧化、胆固醇的降解与排泄、胆固醇的降解与排泄、LDL 的降解的降解v运输运输合成与分泌合成与分泌 VLDL;HDL;apo C;LCAT10肝脏生化生物化学目目 录录三、肝在蛋白质代谢中的代谢三、肝在蛋白质代谢中的代谢v在在血浆蛋白质血浆蛋白质代谢中的作用代谢中的作用合成与分泌血浆蛋白质（合成与分泌血浆蛋白质（球蛋白除外）球蛋白除外）清除血浆蛋白质（清蛋白除外）清除血浆蛋白质（清蛋白除外）v在在氨基酸代谢氨基酸代谢中的作用中的作用
8、氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基等（支链氨基酸除外）。等（支链氨基酸除外）。清除血氨及胺类，合成尿素。清除血氨及胺类，合成尿素。11肝脏生化生物化学目目 录录四、肝在维生素代谢中的作用四、肝在维生素代谢中的作用v脂溶性维生素的吸收脂溶性维生素的吸收v维生素的储存维生素的储存是是Vit A、E、K和和B12的的主要储存场所主要储存场所v维生素的运输维生素的运输视黄醇结合蛋白的合成，视黄醇结合蛋白的合成，Vit D结合蛋白的合成结合蛋白的合成v维生素的转化维生素的转化Vit D3 25-(OH)-Vit D3水溶性维生素水溶性维生素辅酶的组成成分辅酶的组成成
9、分12肝脏生化生物化学目目 录录五、肝在激素代谢中的作用五、肝在激素代谢中的作用v激素的灭活激素的灭活(inactivation of hormone)激素主要在肝中激素主要在肝中转化，降解或失去活转化，降解或失去活性性的过程称为激素的灭活。的过程称为激素的灭活。*主要方式：生物转化主要方式：生物转化13肝脏生化生物化学目目 录录第第 二二 节节 肝的生物转化作用肝的生物转化作用Biotransformation Function of Liver14肝脏生化生物化学目目 录录非营养物质非营养物质v 定义：除了糖、脂类、蛋白质、维生素、微量定义：除了糖、脂类、蛋白质、维生素、微量元素外的物质统
10、称为非营养物质。元素外的物质统称为非营养物质。v 类型类型 v 特点：特点：这些物质疏水性强，水溶性低，在体这些物质疏水性强，水溶性低，在体内不能彻底氧化分解，也不能转变为构成细胞内不能彻底氧化分解，也不能转变为构成细胞 或组织器官的成分或原料或组织器官的成分或原料外源性外源性：环境中的有毒物质、药品、污染物、：环境中的有毒物质、药品、污染物、食品中的添加剂食品中的添加剂内源性内源性：神经递质、激素、胆红素、氨基酸神经递质、激素、胆红素、氨基酸代谢产物胺类代谢产物胺类15肝脏生化生物化学目目 录录生物转化生物转化非营养物质的代谢非营养物质的代谢：生物转化：生物转化生物转化的定义生物转化的定义
11、体内进行一系列的体内进行一系列的酶促酶促反应，使这些物质的反应，使这些物质的亲水性、亲水性、水溶性增强水溶性增强，从而，从而排出体外排出体外的过程。的过程。简言之：简言之：非营养物质在体内的代谢转变过非营养物质在体内的代谢转变过程就称为生物转化程就称为生物转化（biotransformation）生物转化的对象生物转化的对象：非营养物质：非营养物质16肝脏生化生物化学目目 录录生物转化的意义生物转化的意义对体内的非营养物质进行转化，使其对体内的非营养物质进行转化，使其灭活灭活(inactivate)，或，或解毒解毒(detoxicate)；更为重要的是；更为重要的是可使这些物质的可使这些物质的
12、溶解度增加，易于排出体外溶解度增加，易于排出体外。生物转化的主要场所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也有一定生物转化功能。肝的生物转化作用肝的生物转化作用解毒作用解毒作用生物转化生物转化=解毒？解毒？17肝脏生化生物化学目目 录录生物转化生物转化=解毒？解毒？经由生物转化后的这些代谢产物的生物学活性会发经由生物转化后的这些代谢产物的生物学活性会发生改变，生改变，大部分大部分情况下是情况下是减弱减弱或或消失消失的，但也有些的，但也有些情况下是增强，情况下是增强，比如比如硝基化合物硝基化合物以及一些以及一些偶氮化合物
13、偶氮化合物代谢产生的羟代谢产生的羟胺就可能会有毒性，甚至具有致癌性。胺就可能会有毒性，甚至具有致癌性。又比如，目前药物设计中，就通常利用药物进入体又比如，目前药物设计中，就通常利用药物进入体内生物转化的水解反应机制，把药物制成酯类或酰内生物转化的水解反应机制，把药物制成酯类或酰胺类前体。进入体内水解后才起作用。比如把水扬胺类前体。进入体内水解后才起作用。比如把水扬酸制成乙酰水扬酸。再将酸制成乙酰水扬酸。再将乙酰水杨酸乙酰水杨酸进一步与进一步与氯霉氯霉素素制成制成乙酰水杨酸氯霉素酯乙酰水杨酸氯霉素酯，就可以无苦味。而在，就可以无苦味。而在体内水解后，又可以杀菌，又可以解热。体内水解后，又可以杀菌
14、，又可以解热。所以说，生物转化并不完全等于解毒作用。所以说，生物转化并不完全等于解毒作用。18肝脏生化生物化学目目 录录生物转化的类型19肝脏生化生物化学目目 录录第一相反应本质第一相反应本质：在非营养物质上加上或使原有的极性基团在非营养物质上加上或使原有的极性基团暴露出来，使水溶性增强，从而可直接排出体暴露出来，使水溶性增强，从而可直接排出体外或在极性基团上发生其它转化反应。外或在极性基团上发生其它转化反应。第二相反应本质：第二相反应本质：与葡萄糖醛酸、与葡萄糖醛酸、Gly、硫酸、硫酸、GSH等发生等发生共共价结合反应价结合反应生成结合物，这些结合物的水溶性生成结合物，这些结合物的水溶性大大
15、增强，有利于从体内排出。大大增强，有利于从体内排出。总之：将非营养物质排出体外的前提是增加水溶性！总之：将非营养物质排出体外的前提是增加水溶性！20肝脏生化生物化学目目 录录*有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。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不大，必须与某些极性更强的物质结合,即第即第二相反应，才最终排出。二相反应，才最终排出。21肝脏生化生物化学目目 录录22肝脏生化生物化学目目 录录23肝脏生化生物化学目目 录录氧化反应氧化反应依赖于依赖于CYP450的加单氧酶
16、系的加单氧酶系 u 名称：微粒体加单氧酶，羟化酶或混合功能氧化酶u 部位：微粒体内（滑面内质网上）u 组成：CYP450、NADPH+H+、NADPH-细胞色 素P450还原酶。u 辅酶：NADPHu 催化的反应：24肝脏生化生物化学目目 录录依赖于依赖于CYP450的加单氧酶系的加单氧酶系v 特点：能够直接激活氧分子，其中一个氧原子加入到底物分子中去，一个氧被还原为水，所以又称混合功能氧化酶。v 功能：肝中非常重要的代谢药物与毒物的酶系统，进入人体的外来化合物约一半以上经此系统氧化25肝脏生化生物化学目目 录录u 产物：产物：羟化物或环氧化物羟化物或环氧化物u 举例：举例：NH2NH2HO苯
17、胺苯胺对氨基苯酚对氨基苯酚26肝脏生化生物化学目目 录录线粒体单胺氧化酶系v 存在部位：线粒体 v 辅酶：FADv 催化的反应：RCH2NH2+O2+H2O RCHO+NH3+H2O2 RCHO RCOOH H2O2 H2O+O2催化催化胺类胺类氧化脱氨基生成相应的氧化脱氨基生成相应的醛醛27肝脏生化生物化学目目 录录醇脱氢酶及醛脱氢酶系 u存在部位：胞液u辅酶：NAD+u催化的反应：醇脱氢酶使醇变成醛 （RCH2OH RCHO）醛脱氢酶使醛变成酸 （RCHO RCOOH）28肝脏生化生物化学目目 录录还原反应（一）还原反应（一）还原反应v 底物：硝基化合物和偶氮化合物 v 反应酶类：硝基还原
18、酶和偶氮还原酶v 辅酶：NADPHv 产物：胺类及一些醇类（有些有毒，甚至致癌）29肝脏生化生物化学目目 录录30肝脏生化生物化学目目 录录水解反应水解反应 31肝脏生化生物化学目目 录录第二相反应第二相反应概述：概述：又称结合反应，通常发生在亲脂的、非营又称结合反应，通常发生在亲脂的、非营养物质上的养物质上的-COOH、-OH、-NH2、-SH上。有的上。有的非营养物质本身就具有这些基团，所以可以直接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。后才具有这类极性自由小基团。结合剂有结合
19、剂有：UDPGA、PAPS、GSH及甘氨酸、乙及甘氨酸、乙酰基、甲基等物质或基团酰基、甲基等物质或基团 32肝脏生化生物化学目目 录录类型：葡萄糖醛酸结合反应葡萄糖醛酸结合反应 硫酸结合反应硫酸结合反应 酰基化反应酰基化反应 谷胱甘肽结合反应谷胱甘肽结合反应 甘氨酸结合反应甘氨酸结合反应 甲基化反应甲基化反应33肝脏生化生物化学目目 录录1.葡萄糖醛酸结合反应葡萄糖醛酸结合反应最多见的结合反应最多见的结合反应*葡萄糖醛酸基的直接供体葡萄糖醛酸基的直接供体尿苷二磷酸葡萄糖醛酸尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)2NAD+2NADH+2H+UDPG脱氢酶脱氢酶目目 录录34肝脏生化生物化学目目 录录
20、*催化酶催化酶葡萄糖醛酸基转移酶葡萄糖醛酸基转移酶(UDP-glucuronyl transferases,UGT)举例：举例：+UDPGAOH苯酚苯酚CCOCCCOHOHOHHHHHHOCOOH+UDP苯苯葡糖醛酸苷葡糖醛酸苷35肝脏生化生物化学目目 录录雌酮雌酮OOH2.硫酸结合反应硫酸结合反应*硫酸供体硫酸供体3 磷酸腺苷磷酸腺苷5 磷酸硫酸磷酸硫酸(PAPS)*催化酶催化酶硫酸转移酶硫酸转移酶(sulfate transferase)举例举例PAPS+PAP雌酮硫酸酯雌酮硫酸酯OHO3SO 雌激素在肝中与硫酸结合而失活。雌激素在肝中与硫酸结合而失活。36肝脏生化生物化学目目 录录3.酰
21、基化反应酰基化反应4.谷胱甘肽结合反应谷胱甘肽结合反应NOCNHNH2+CH3COCoANOCNHNHCOCH3+HS-CoA异烟肼异烟肼 乙酰辅酶乙酰辅酶A 乙酰异烟肼乙酰异烟肼 辅酶辅酶A环氧萘环氧萘 谷胱甘肽谷胱甘肽 S-二氢萘醇谷胱甘肽二氢萘醇谷胱甘肽目目 录录37肝脏生化生物化学目目 录录6.甲基化反应甲基化反应5.甘氨酸结合反应甘氨酸结合反应胆酸胆酸 甘氨酸甘氨酸 甘氨胆酸甘氨胆酸NCONH2+S-腺苷甲硫氨酸甲基转移酶NCONH2CH3+S-腺苷同型半胱氨酸尼克酰胺尼克酰胺 N-甲基尼克酰胺甲基尼克酰胺甲基的供体：甲基的供体：S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸(SAM)38肝脏生化生物
22、化学目目 录录生物转化的特点生物转化的特点 虽然非营养物质种类繁多，不胜枚举，但都有些共同特点：反应的连续性 途径和相应产物的多样性 灭活和活化、解毒与致毒的双重性 非营养物质的代谢是连续的，一般是先进行第一相的氧化还原水解反应，再进行第二相反应，直到其排出体外。39肝脏生化生物化学目目 录录40肝脏生化生物化学目目 录录41肝脏生化生物化学目目 录录42肝脏生化生物化学目目 录录影响生物转化的因素影响生物转化的因素（一）（一）年龄年龄对生物转化作用的影响对生物转化作用的影响（二）（二）疾病疾病对生物转化作用的影响对生物转化作用的影响 （三）（三）药物药物对生物转化作用的影响对生物转化作用的影
23、响（四）（四）营养状态营养状态对生物转化作用的影响对生物转化作用的影响（五）（五）性别性别对生物转化作用的影响对生物转化作用的影响（六）（六）食物食物对生物转化作用的影响对生物转化作用的影响43肝脏生化生物化学目目 录录 年龄对生物转化的影响年龄对生物转化的影响 新生儿生物转化酶系发育不全，特别是肝微粒体UDP葡萄糖醛酸转移酶要在出生后才逐渐生成，8周时方达成人水平。而在体内，90%氯霉素是依靠与葡萄糖醛酸结合而解毒，故新生儿易发生氯霉素中毒。称为灰色婴儿综合症。而老年人则因器官退化，对氨基匹林、保泰松等药物代谢转化能力较差，久用后会使药效过强和副作用增大。故：生物转化能力是随着年龄的增加而增
24、加，成年时达到高峰。44肝脏生化生物化学目目 录录药物或毒物对生物转化的诱导作用药物或毒物对生物转化的诱导作用 某些药物引起药物代谢酶的合成增加及微粒体增生，从而表现为药物代谢酶活性升高，此现象称为药物代谢酶的诱导。苯巴比妥可诱导肝微粒体混合功能氧化酶的合成，加速药物代谢过程，故机体对此类催眠药易产生耐药性。苯巴比妥还可诱导肝微粒体UDP葡萄糖醛酸转移酶的合成，可用来治疗因缺乏该酶而产生的新生儿黄疸。45肝脏生化生物化学目目 录录第第 三三 节节 胆汁与胆汁酸的代谢胆汁与胆汁酸的代谢Metabolism of Bile and Bile Acids46肝脏生化生物化学目目 录录胆道系统胆道系统
25、肝分泌肝分泌胆囊浓缩胆囊浓缩,参与物质消化吸收参与物质消化吸收(肝胆汁肝胆汁)(胆囊胆汁胆囊胆汁)主要有机成分主要有机成分胆汁酸盐胆汁酸盐(含量最高含量最高)、多种酶类、排泄物等、多种酶类、排泄物等一、胆汁一、胆汁47肝脏生化生物化学目目 录录 肝胆汁：肝胆汁：金黄色，清澈透明，金黄色，清澈透明，有粘性，苦味有粘性，苦味 胆囊胆汁：胆囊胆汁：棕绿色棕绿色正常人每天分泌胆汁约：正常人每天分泌胆汁约：300-700ml48肝脏生化生物化学目目 录录胆汁酸胆汁酸(bile acids)的概念的概念胆汁酸胆汁酸是肝细胞以胆固醇为原料，合成是肝细胞以胆固醇为原料，合成的存在于胆汁中的的存在于胆汁中的24
26、碳类固醇化合物，为胆烷碳类固醇化合物，为胆烷酸的总称，以钠盐或钾盐的形式存在，即胆汁酸的总称，以钠盐或钾盐的形式存在，即胆汁酸盐，简称胆盐酸盐，简称胆盐(bile salts)。（一）胆汁酸的分类（一）胆汁酸的分类 按按结构结构分分 游离胆汁酸游离胆汁酸(free bile acid)结合胆汁酸结合胆汁酸(conjugated bile acid)二、胆汁酸的代谢二、胆汁酸的代谢49肝脏生化生物化学目目 录录游离胆汁酸游离胆汁酸HCOOHOHO HO H312724例：胆酸例：胆酸COOHHOHOH3712例：鹅脱氧胆酸例：鹅脱氧胆酸 石胆酸石胆酸脱氧胆酸脱氧胆酸50肝脏生化生物化学目目 录录
27、结合胆汁酸结合胆汁酸CONHCH2CH2SO3HHOHOHOH3127例：牛磺胆酸、例：牛磺胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸牛磺鹅脱氧胆酸 例：甘氨胆酸例：甘氨胆酸 甘氨鹅脱氧胆酸甘氨鹅脱氧胆酸 CONHCH2COOHHOHOHOH3127甘氨胆酸：牛磺胆酸甘氨胆酸：牛磺胆酸=3：151肝脏生化生物化学目目 录录 按按来源来源分分初级胆汁酸初级胆汁酸(primary bile acid)次级胆汁酸次级胆汁酸(secondary bile acid)初级胆汁酸初级胆汁酸是肝细胞以是肝细胞以胆固醇胆固醇为原料直接合成的胆汁酸，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。包括胆酸、鹅脱氧胆酸
28、及相应结合型胆汁酸。次级胆汁酸次级胆汁酸在肠道细菌作用下初级胆汁酸在肠道细菌作用下初级胆汁酸 7-7-羟基脱羟基脱氧氧后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。52肝脏生化生物化学7-羟基脱氧羟基脱氧HCOOHOHOHOH3127胆酸胆酸HCOOHOHOH3127脱氧胆酸脱氧胆酸初级胆汁酸初级胆汁酸次级胆汁酸次级胆汁酸目目 录录53肝脏生化生物化学7-羟基羟基脱氧脱氧HCOOHOHOH3127鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸HCOOHOH3127石胆酸石胆酸次级胆汁酸次级胆汁酸初级胆汁酸初级胆汁酸目目 录录54肝脏生化生物化学目目 录录v 胆汁中所含的胆汁酸主要是结合型胆
29、汁胆汁中所含的胆汁酸主要是结合型胆汁酸。在结合型胆汁酸中，与甘氨酸结合者同酸。在结合型胆汁酸中，与甘氨酸结合者同与牛磺酸结合结合者含量之比大约为与牛磺酸结合结合者含量之比大约为3:1。v 胆汁中的初级胆汁酸与次级胆汁酸均以胆汁中的初级胆汁酸与次级胆汁酸均以钠盐或钾盐的形式存在，即胆汁酸盐，简称钠盐或钾盐的形式存在，即胆汁酸盐，简称胆盐（胆盐（bile salts）。）。55肝脏生化生物化学目目 录录（二）胆汁酸的代谢（二）胆汁酸的代谢1.初级胆汁酸的生成初级胆汁酸的生成部位：部位：肝细胞的胞液和微粒体中肝细胞的胞液和微粒体中原料：原料：胆固醇胆固醇胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路胆固
30、醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路限速酶：胆固醇限速酶：胆固醇7-羟化酶羟化酶 56肝脏生化生物化学目目 录录胆固醇胆固醇(27C)7-羟化胆固醇羟化胆固醇初级胆汁酸初级胆汁酸(24C)结合型初级胆汁结合型初级胆汁酸酸7-羟化酶羟化酶 过程过程57肝脏生化生物化学目目 录录2.次级胆汁酸的生成与肠肝循环次级胆汁酸的生成与肠肝循环部位：小肠下段和大肠部位：小肠下段和大肠过程过程初级胆汁酸初级胆汁酸次级胆汁酸次级胆汁酸肠菌肠菌水解脱羟水解脱羟58肝脏生化生物化学目目 录录胆汁酸肠肝循环胆汁酸肠肝循环胆汁酸肠肝循环概念胆汁酸肠肝循环概念胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通
31、过重吸收经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆汁酸，经胆道再次排入肠腔的过程。汁酸，经胆道再次排入肠腔的过程。59肝脏生化生物化学目目 录录v 在肠道内的各种胆汁酸约有在肠道内的各种胆汁酸约有95%为肠壁重吸收，为肠壁重吸收，其余的随粪便排出。其余的随粪便排出。v 胆汁酸在肠道的重吸收主要有两种方式：胆汁酸在肠道的重吸收主要有两种方式：结合型胆汁酸结合型胆汁酸在回肠部位被在回肠部位被主动重吸收主动重吸收；游离型胆汁酸游离型胆汁酸在小肠各部和大肠通过在小肠各部和大肠通过弥散作用弥散作用被动重吸收被动重吸收。v 胆汁酸的重吸收主要依靠胆汁酸的重吸收主要依靠主动
32、重吸收主动重吸收方式。方式。正常人每天从粪便排出胆汁酸正常人每天从粪便排出胆汁酸0.40.6g。60肝脏生化生物化学胆固醇胆固醇结合胆汁酸结合胆汁酸（合成（合成0.40.6g/d代谢池代谢池35g/d）胆汁酸肠肝胆汁酸肠肝循环的过程循环的过程目目 录录61肝脏生化生物化学目目 录录 胆汁酸肠肝循环的生理意义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。体对胆汁酸的生理需要。62肝脏生化生物化学目目 录录（三）胆汁酸的功能（三）胆汁酸的功能1.促进脂类的消化与吸收促进脂类的消化与吸收立体构型立体构型亲水与疏水两个侧面亲水与疏水两个侧面2
33、.抑制胆汁中胆固醇的析出，防止形成结石抑制胆汁中胆固醇的析出，防止形成结石胆汁中胆汁酸、卵磷脂与胆固醇的正常比值胆汁中胆汁酸、卵磷脂与胆固醇的正常比值 10101 163肝脏生化生物化学目目 录录疏水侧疏水侧亲水侧亲水侧131498101711151656142OHCH3OHCH3COHNCH2HOOCCH3OH甘氨胆酸的立体构型甘氨胆酸的立体构型64肝脏生化生物化学目目 录录第第 四四 节节 胆色素的代谢与黄疸胆色素的代谢与黄疸Metabolism of Bile Pigment and Jaundice65肝脏生化生物化学目目 录录胆色素胆色素(bile pigment)是体内铁卟啉化合物
34、是体内铁卟啉化合物的主要的主要分解代谢产物分解代谢产物，包括胆红素、胆绿素、，包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素等。胆素原和胆素等。除胆素原族化合物为无色外，其余均有一除胆素原族化合物为无色外，其余均有一定颜色，故统称为胆色素。它们随定颜色，故统称为胆色素。它们随胆汁胆汁分泌而分泌而排出。排出。胆红素胆红素是胆汁中的主要颜色。胆色素代是胆汁中的主要颜色。胆色素代谢实际上是以谢实际上是以胆红素代谢胆红素代谢为中心的。为中心的。胆色素的概念胆色素的概念66肝脏生化生物化学目目 录录胆红素胆红素(bilirubin)来源来源体内的铁卟啉化合物体内的铁卟啉化合物血红蛋白血红蛋白、肌、肌红蛋白、细胞色素、
35、过氧化氢酶及过氧化物红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。酶。约约8080来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。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一、胆红素的生成与转运67肝脏生化生物化学目目 录录68肝脏生化生物化学目目 录录生成过程生成过程 部位部位肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细胞微肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细胞微粒体与胞液中粒体与胞液中 过程过程血红蛋白血红蛋白血红素珠蛋白血红素珠蛋白氨基酸氨基酸胆红素胆红素 胆红素的性质胆红素的性质亲脂疏水，对大脑具有不可逆转的毒性作用亲脂疏水，对大脑具有不可逆转的毒性作用近来发现胆红素具有抗氧化功能。近来发现胆红素具有抗氧化功能。
36、69肝脏生化生物化学胆红素的生成过程胆红素的生成过程目目 录录70肝脏生化生物化学NN HNNOCOOOHCOHHOHH胆红素空间结构示意图胆红素空间结构示意图目目 录录71肝脏生化生物化学目目 录录72肝脏生化生物化学目目 录录胆红素的转运胆红素的转运 意义意义增加胆红素在血浆中的溶解度，限制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。胆红素自由通过生物膜产生毒性作用。竞争结合剂竞争结合剂如磺胺药，水杨酸，胆汁酸等如磺胺药，水杨酸，胆汁酸等某些阴离子与胆红素竞争清蛋白结合位点某些阴离子与胆红素竞争清蛋白结合位点 运输形式运输形式胆红素清蛋白复合体胆红素清蛋白复合体 血液
37、中的胆红素血液中的胆红素又称血胆红素，未结合胆红素，间接胆红素又称血胆红素，未结合胆红素，间接胆红素73肝脏生化生物化学目目 录录二、胆红素在肝中的转变二、胆红素在肝中的转变摄取摄取胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞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膜表面进入肝细胞转运转运内质网内质网在胞浆与配体蛋白（在胞浆与配体蛋白（Y Y蛋白和蛋白和Z Z蛋白）结合蛋白）结合74肝脏生化生物化学目目 录录75肝脏生化生物化学目目 录录目目 录录胆红素葡糖醛酸一酯胆红素葡糖醛酸一酯 +UDP-葡糖醛酸葡糖醛酸UDP-葡糖醛葡糖醛酸基转移酶酸基转移酶胆红素葡糖醛酸二酯胆红素葡糖醛酸二酯 +UD
38、P 胆红素胆红素 +UDP-葡糖醛酸葡糖醛酸胆红素葡糖醛酸一酯胆红素葡糖醛酸一酯 +UDPUDP-葡糖醛葡糖醛酸基转移酶酸基转移酶 葡糖醛酸胆红素的生成葡糖醛酸胆红素的生成77肝脏生化生物化学HNHNHNHNOOHHCH2CH2CH2COOCH2COOHOHHOHHOHHOOCHHOHOHOHHOHHHOHHCOOHHH 胆红素葡糖醛酸二酯的结构胆红素葡糖醛酸二酯的结构目目 录录78肝脏生化生物化学目目 录录排泄排泄结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄入胆汁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。中，再随胆汁排入肠道。肝对胆红素代谢的主要作用肝对胆红素代谢的主要作用将脂溶性、有毒的
39、游离胆红素通过生物转将脂溶性、有毒的游离胆红素通过生物转化转变为水溶性、无毒的结合胆红素。化转变为水溶性、无毒的结合胆红素。79肝脏生化生物化学目目 录录三、胆红素在肠道中的变化和胆色三、胆红素在肠道中的变化和胆色素的肠肝循环素的肠肝循环 结合胆红素结合胆红素胆素原（排出）胆素原（排出）肠肠 菌菌葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸还原还原胆素胆素氧化氧化过程过程胆素原：中胆素原，粪胆素原，胆素原：中胆素原，粪胆素原，d-d-尿胆素原尿胆素原胆胆 素：素：i-i-尿胆素，粪胆素，尿胆素，粪胆素，d-d-尿胆素尿胆素游离胆红素游离胆红素棕黄色棕黄色粪便颜色的主要来源粪便颜色的主要来源80肝脏生化生物化学NHNP
40、PNHOOHHH胆 红 素HH+8Hd-尿 胆 素 原+8HHNHNHNPPNHOOHHHHNNHNPPNHOOHHHHNHHHHHHHHH中 胆 素 原（i-尿 胆 素 原）d-尿 胆 素HNHNPPNHOOHHHHNHHHHHHHHH粪 胆 素 原（l-尿 胆 素 原）+4H2H2H中 胆 素（i-尿 胆 素）粪 胆 素（l-尿 胆 素）HH2H胆素原与胆素的生成反应胆素原与胆素的生成反应目目 录录81肝脏生化生物化学目目 录录胆素原的肠肝循环胆素原的肠肝循环v胆素原肠肝循环的胆素原肠肝循环的概念概念肠道中有少量的胆素原可被肠粘膜细胞重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
41、，其中大部分再随胆汁排吸收，经门静脉入肝，其中大部分再随胆汁排入肠道，形成胆素原的入肠道，形成胆素原的肠肝循环肠肝循环(bilinogen enterohepatic circulation)。82肝脏生化生物化学血红蛋白珠蛋白血红素NADPH+H+NADP+胆绿素胆红素2O2 H2OFe3+CONADPH+H+NADP+胆红素-清蛋白 复合物胆红素配体蛋白胆红素-配体蛋白 复合物葡糖醛酸胆红素UDPGAUDP内质网胞液肝细胞单核-吞噬细胞血液肠管葡糖醛酸胆红素葡糖醛酸胆红素胆素原胆素原（少量）胆素粪便肾小部分大部分胆素原O2O2胆素尿胆素原肠肝循环的胆素原肠肝循环的过程过程目目 录录83肝脏
42、生化生物化学目目 录录四、血清胆红素与黄疸四、血清胆红素与黄疸结合胆红素：结合胆红素：与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结合胆红素，又称直接胆红素。合胆红素，又称直接胆红素。游离胆红素：游离胆红素：未与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为未与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为游离胆红素，又称间接胆红素。游离胆红素，又称间接胆红素。两种胆红素两种胆红素正常血清胆红素浓度正常血清胆红素浓度116 mol/l (0.1 1mg/dl)4/5为游离为游离胆红素，其余为结合胆红素胆红素，其余为结合胆红素84肝脏生化生物化学目目 录录 项项 目目 游离胆红素游离胆红素 结合胆红素结合胆红素 别别 名
43、名间接胆红素，间接胆红素，血胆红素血胆红素直接胆红素，直接胆红素，肝胆红素肝胆红素与葡萄糖醛酸结合与葡萄糖醛酸结合未结合未结合 结合结合与重氮试剂反应与重氮试剂反应慢或间接反应慢或间接反应迅速直接反应迅速直接反应水中溶解度水中溶解度小小大大经肾随尿排出经肾随尿排出不能不能能能通透细胞膜对脑的通透细胞膜对脑的毒性作用毒性作用大大无无 两种胆红素的区别两种胆红素的区别85肝脏生化生物化学目目 录录黄疸黄疸(jaundice)v概念概念高胆红素血症高胆红素血症黄疸黄疸隐性黄疸隐性黄疸v种类种类(按血清胆红素的来源按血清胆红素的来源)溶血性黄疸溶血性黄疸(hemolytic jaundice)肝细胞性
44、黄疸肝细胞性黄疸(hepatocellular jaundice)阻塞性黄疸阻塞性黄疸(obstructive jaundice)86肝脏生化生物化学目目 录录87肝脏生化生物化学目目 录录由于肝细胞破坏，其摄取由于肝细胞破坏，其摄取转化和排泄胆红素转化和排泄胆红素能力降低所致。能力降低所致。（二）肝细胞性黄疸（二）肝细胞性黄疸是由于红细胞在单核是由于红细胞在单核-吞噬细胞系统破坏吞噬细胞系统破坏过多，超过肝细胞的摄取转化和排泄能力，造过多，超过肝细胞的摄取转化和排泄能力，造成血清成血清游离胆红素游离胆红素浓度过高所致。浓度过高所致。（一）溶血性黄疸（一）溶血性黄疸 88肝脏生化生物化学目目
45、录录各种原因引起的胆汁排泄通道受阻，使胆小各种原因引起的胆汁排泄通道受阻，使胆小管和毛细血管内压力增大破裂，致使管和毛细血管内压力增大破裂，致使结合胆红素结合胆红素逆流入血逆流入血,造成血清胆红素升高所致。造成血清胆红素升高所致。（三）阻塞性黄疸（三）阻塞性黄疸89肝脏生化生物化学目目 录录各种黄疸时血、尿、粪中某些指标的改变各种黄疸时血、尿、粪中某些指标的改变指指标标正正常常溶血性黄疸溶血性黄疸肝细胞性黄疸肝细胞性黄疸阻塞性黄疸阻塞性黄疸血清胆红素血清胆红素总量总量 1mg/dl 1mg/dl 1mg/dl 1mg/dl结合胆红素结合胆红素0 0.8mg/dl 游离胆红素游离胆红素 1mg/dl 尿三胆尿三胆尿胆红素尿胆红素+尿胆素原尿胆素原少量少量 不一定不一定 尿胆素尿胆素少量少量 不一定不一定 粪便颜色粪便颜色正常正常深深变浅或正常变浅或正常完全阻塞时陶土色完全阻塞时陶土色90肝脏生化生物化学
