医学肝脏生化.ppt

1、第 三 节 胆汁与胆汁酸的代谢 Metabolism of Bile and Bile Acids 2. 次级胆汁酸的生成与肠肝循环 部位：小肠下段和大肠 过程 初级胆汁酸 次级胆汁酸肠菌水解脱羟 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。 胆固醇 结合胆汁酸 （合成 0.40.6g/d 代谢池 35g/d） 胆汁酸肠肝 循环的过程 目 录 胆汁酸肠肝循环的过程 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

2、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 10 1 第 四 节 胆色素的代谢与黄疸 Metabolism of Bile Pigment and 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

3、单核巨噬细胞 系统细胞微 粒体与胞液中 过程 血红蛋白 血红素珠蛋白 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 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 内质网 在胞浆与配体蛋白结合 转化 n部位： 滑面内网质 n反应： 结合反应（主要结合物为 UDP葡萄糖 醛酸， UDPGA） n酶： 葡萄糖醛酸基转移酶 n产物： 主要为

4、 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 胆红素葡糖醛酸一酯 + UDP -葡糖醛酸 UDP-葡糖醛 酸基转移酶 胆红素葡糖醛酸二酯 + UDP 胆红素 + UDP -葡糖醛酸 胆红素葡糖醛酸一酯 + UDP UDP-葡糖醛 酸基转移酶 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 肠 菌 葡萄糖醛酸 还原 胆素 氧化 过程 胆素原：中胆素原，粪胆素原， d -尿胆素原 胆 素： i -尿胆素，

5、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 n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、血清胆红素与黄疸 结合胆红素： 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。 游离胆红素： 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。 两种胆红素 正常血清胆红素浓度 1 16mol/l (0.1 1mg/dl)

6、 4/5为游离 胆红素，其余为结合胆红素 项 目 游离胆红素 结合胆红素 别 名 间接胆红素， 血胆红素 直接胆红素， 肝胆红素 与葡萄糖醛酸结合 未结合 结合 水中溶解度 小 大 经肾随尿排出 不能 能 通透细胞膜对脑的 毒性作用 大 无 两种胆红素的区别 n 当血中胆红素 超过 33.4 mol/l 时，大量的胆红 素与弹性蛋白结合，故将巩膜、皮肤和粘膜等部 位染黄， 临床上称为黄疸。 根据胆红素生成过多、胆红素排泄障碍、肝细胞处 理胆红素能力下降分为三类 溶血性黄疸：又称为 肝前 性黄疸 梗阻性黄疸：又称为 肝后 性黄疸 肝细胞性黄疸：又称为 肝源 性黄疸 黄疸 (jaundice) n

7、 概念 高胆红素血症 黄疸 隐形黄疸 n 种类 (按血清胆红素的来源 ) 溶血性黄疸 (hemolytic jaundice) 肝细胞性黄疸 (hepatocellular jaundice) 阻塞性黄疸 (obstructive jaundice) 由于肝细胞破坏，其摄取转化和排泄胆红 素能力降低所致。 （二）肝细胞性黄疸 是由于红细胞在单核 - 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 ，造成 血清游离胆红素 浓度过高所致。 （一）溶血性黄疸 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 结合胆 红素逆流入血 , 造成血清胆红素升高所致。 （三

8、）阻塞性黄疸 代谢网络 与 枢纽性代谢物 沟通不同代谢途径的中间代谢物 n 各条代谢途径可通过一些 枢纽性中 间代谢 物相互联系，相互协调，相 互制约，使生命正常。 物质代谢的 相互联系 和调节控制 脂肪 葡萄糖、 其它单糖 三羧酸 循环电子传递（氧化） 蛋白质 脂肪酸、甘油 多糖 氨基酸 乙酰 CoA e-磷酸化 +Pi 小分子化合 物分解成共同 的中间产物 共同中间物进 入三羧酸循环 , 氧化脱下的氢由 电子传递链传递 生成 H2O，释放 出大量能量，其 中一部分通过磷 酸化储存在 ATP 中。 大分子降解 成基本结构 单位 生物氧化的三个阶段 NADPH 蛋白质 氨基酸 乙酰 CoA 草

9、酰乙酸 柠檬酸 -酮戊二酸 琥珀酰 CoA 延胡索酸 T C A 循 环 脂肪酸甘油 脂肪葡萄糖 CO2 H2O ATP氨 鸟氨酸循环 尿素 排出 核苷酸 核酸 酮体 胆固醇 甘油二酯 CDP-胆胺 CDP-胆碱 磷脂 3-磷酸甘油醛 丙酮酸 6-Pi-葡萄糖 6-Pi-葡萄糖 n 6-Pi-葡萄糖是 糖酵解 ,磷酸戊糖途径 ,糖异生 ,糖 原合成及糖原分解 的共同中间代谢物 .在 肝 细胞 中，通过 6-Pi-葡萄糖使上述糖代谢的各条途径 相互沟通。 葡萄糖 6-Pi-葡萄糖 5-磷酸核酮糖 磷酸戊糖 途径 3-磷酸甘油醛 6-磷酸果糖 丙酮酸 1-Pi-葡萄糖 UTP PPi nUDPG引

10、物 (G)m m4 糖原nUDP 葡萄糖 3-磷酸甘油醛 丙酮酸 6-Pi-葡萄糖 5-磷酸核酮糖 6-磷酸果糖 磷酸戊糖 途径 脂肪 甘油 生糖氨基酸 3-磷酸甘油醛 n 3-磷酸甘油醛是糖酵解，磷酸戊糖途径 及糖异生的共同中间代谢产物， n 脂肪分解产生的甘油通过 甘油激酶 催化 也可形成 3-磷酸甘油醛， n 另外，生糖氨基酸 脱氨 以后可转变为 3- 磷酸甘油醛。 n 所以， 3-磷酸甘油醛可以联系 糖、脂质 及氨基酸 代谢。 丙酮酸 n 丙酮酸是 糖酵解 ， 糖有氧氧化 和 生糖氨 基酸氧化分解 代谢得共同中间产物。 n 糖酵解时丙酮酸还原为乳酸，有氧氧化 时则生成乙酰 coA。 n

11、 另外，丙酮酸在丙酮酸羧化酶作用下形 成草酰乙酸。 n 生糖氨基酸异生为糖 也需经过丙酮酸的 形成及转变。 葡萄糖 丙酮酸 乳酸脱氢酶 （ LDH） 乳酸 丙酮酸脱氢 酶复合体 乙酰 CoA 生糖氨基酸 丙酮酸羧 化酶 草酰乙酸 磷酸烯醇型 丙酮酸羧激 酶 磷酸烯醇型丙酮酸 乙酰 CoA n 糖、脂肪及氨基酸的分解代谢中间产物 乙酰 coA可通过共同的代谢途径 柠檬酸 循环 ，氧化磷酸化氧化为 CO2和 H2o,并 释放能量； n 乙酰 coA也是 脂肪酸 ， 胆固醇 合成的原料 ， n 在肝脏，乙酰 coA还可用于合成 酮体 。 n 因此，乙酰 coA是联系 糖，脂肪及氨基 酸代谢 的重要物

12、质。 -酮戊二酸 草酰乙酸 延胡索酸 柠檬酸 琥珀酰 CoA Tyr Gln His Pro Glu Ile Met Ser Thr Val Phe Tyr 葡萄糖 磷酸烯醇型丙酮酸 丙酮酸 乙酰 CoA Asn Asu 脂肪酸 酮体 三羧酸循环 草酰乙酸 、 - 酮戊二酸 等柠檬酸循环中间产物 n 草酰乙酸， - 酮戊二酸等柠檬酸循环中 间产物，除参加 三羧酸循环 外，还可为 生物体内 合成 某些物质提供碳骨架。 Asp Glu 草酰乙酸 - 酮戊二酸 柠檬酸 TCA循环 琥珀酰 CoA 脂肪酸 Gly 血红素 丙酮酸 n 综上所述，通过共同的中间代谢物 ,不同 代谢途径之间相互沟通 ,相互

13、转化 . n 除少数必需脂肪酸、必需氨基酸外，糖 、脂质及氨基酸大多数可以相互转变 . （一）糖代谢与脂肪代谢的相互关系 糖可以在生物体内变成脂肪。 脂肪不能大量转变为糖 ，除了油料作物种子。 1.糖变成脂肪 n 由糖转变为脂类的过程 n 脂肪是 甘油 及 脂肪酸 合成的酯。糖可以变成甘 油 - 磷酸，也可以变成脂肪酸，所以糖能变成 脂肪。 n 糖变成 - 磷酸甘油： 糖 二羟丙酮磷酸 - 磷酸甘油 n 糖变成脂肪酸： n 糖 丙酮酸 乙酰辅酶 A 脂肪酸 糖酵解 甘油磷酸脱氢酶 氧化脱羧糖酵解 双数碳原子 n 2.脂肪转变成糖 甘油 - 磷酸甘油 磷酸二羟丙酮 糖原 n 脂肪酸 乙酰辅酶 A

14、 草酰乙酸 (少量 ) 糖 糖原异生作用 分解 三羧酸循环 （二）糖代谢与蛋白质代谢的关系 糖可以转变为 非 必需氨基酸。 蛋白质可以转变为糖。 1.糖生成氨基酸 : 糖是生物体重要的能源和碳源。糖可用于 合成各种碳链结构，经 氨基化 和 转氨基 作 用后，即生成相应的氨基酸。 n 糖在代谢过程中可产生 丙酮酸 ， n 丙酮酸经三羧酸循环可转变成 - 酮戊二 酸 和 草酰乙酸 。 n 这三种酮酸 经 氨基化 作用或 转氨 作用分 别变成 丙氨酸、谷氨酸及天冬氨酸 。 n 糖还可以转变成 其他 非必需氨基酸 ， n 但糖 不 能在体内合成 必需 氨基酸。 氨基酸 - 酮酸 - 酮戊二酸 谷氨酸

15、转氨酶 NH3 + NADH+H+ NAD+ +H2O L-谷氨酸脱氢酶 丙酮酸 三羧酸循环草酰乙酸 n 2蛋白质转变成糖： n 现已了解 除亮氨酸、赖氨酸 外，其他组 成蛋白质的天然氨基酸均可转变为糖。 n 丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸 丙氨酸转变成 丙酮酸 、天冬氨酸转变成 草酰乙酸 、谷氨酸转变成 - 酮戊二酸 。 - 酮戊二酸 经三羧酸循环变成 草酰乙酸 。 草酰乙酸经 烯醇丙酮酸磷酸羧激酶 作用变成 烯醇 丙酮酸磷酸 。 烯醇丙酮酸磷酸沿 酵解 作用 逆 行，即可生成糖原 。 氨基酸经 脱氨基作用 可变为 - 酮酸 ， - 酮酸再经过一系 列变化转化成糖。 （三）脂肪代谢与蛋白质代谢的相

16、互关系 由脂肪合成蛋白质的可能性是有限的，实际上仅 限于 Glu。 蛋白质 间接地 转变为脂肪。 脂肪合成蛋白质 由脂肪合成蛋白质的可能性是 有限 的。 n 蛋白质转变为脂肪 n 生酮氨基酸和生糖兼生酮氨基酸 （如酪氨酸、 苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、赖氨 酸）在代谢过程中生成 乙酰辅酶 A； n 乙酰辅酶 A循脂肪酸合成途径，即可合成 脂肪 酸 。 n 生糖氨基酸 可以直接或间接生成 丙酮酸 ， n 丙酮酸可以变成 甘油 ，也可以在氧化脱羧变成 乙酰辅酶 A后生成脂肪酸。 （四）核酸与其他物质代谢的相互关系 核酸是细胞内的重要遗传物质，核酸 在机体的遗传和变异及蛋白质合成中， 起着

17、决定性 的作用。 可通过 控制 蛋白质的合成 影响 细胞的组成 成分和代谢类型 。 核酸及其衍生物和多种物质代谢有关 。 n 其他各类代谢物为核酸及其衍生物的合 成提供 原料 n 而核酸及其衍生物又反过来对其他物质 的 代谢方式 和 反应速度 发生影响。 乙酰 COA 乙酰 COA， 3-磷酸 甘油醛， NADPH 动物内困难 氨基化 脱氨基 作用 动物体内 数量极为 有限 糖 脂质 核苷酸 氨基酸 n总的来说，糖、脂肪、蛋白质和核 酸等物质在代谢过程中都是 彼此影 响，相互转化和密切相关的。 糖代谢 n 是各类物质代谢网络的 “总枢纽 ”，通过 它将各类物质代谢相互沟通，紧密联系 在一起 n 磷酸已糖、丙酮酸、乙酰辅酶 A在代谢网 络中是各类物质转化的重要中间产物。 n 糖代谢中产生的 ATP、 GTP和 NADPH等 可直接用于其它代谢途径。 脂类 n 是生物能量的主要储存形式，脂类的氧 化分解最终进入三羧酸循环，并为机体 提供更多的能量。 n 磷脂和鞘脂是构成生物膜的成分，而且 它们的某些中间代谢物具有信息传递的 作用。 蛋白质 n 是机体中所有原生质结构的基础，而且 作为酶的主要组成成分，决定着各种物 质代谢反应的速度、方向及相互关系。 如糖代谢中的磷酸果糖激酶、柠檬酸合酶 ，脂代谢中的乙酰 CoA羧化酶等都是代 谢中的 限速酶 。