《分子与细胞》课程教学资源（习题纲要）第14章肝的生物化学.pdf

第四篇生物化学专题主要包括两个方面的内容： (1)组织器官的生物化学：肝的生物化学、血液的生物化学。 (2)细胞的生物化学：细胞信号转导。第14章肝的生物化学学习要求类的消化、吸收、分解、合成和运输等过程均有重要作用（表14-2）：了解肝脏在三大物质代谢、激素和维生素代谢中表14-2肝脏在脂类代谢中的作用的作用。掌握非营养物质概念，生物转化的概念与生理意脂代谢肝脏的主要作用义。熟悉生物转化的特点及两相反应的类型。熟悉消化、吸收胆汁酸，乳化生物转化各类型反应的典型例子，包括氧化（胺氧化分解脂肪酸的B氧化酶、脱氢酶类和加氧酶类的作用)、还原、水解：第二合成甘油三酯、酮体、胆固醇、卵磷脂相反应（与葡萄糖醛酸，硫酸等的结合）。运输 VLDL.HDL等熟悉初级、次级、结合型、游离型胆汁酸的概念转化生成的原料、关键酶及部位，了解其结构和生成过程。胆汁酸熟悉胆汁酸的生理意义，胆汁酸肝肠循环的概念和排泄胆固醉意义。利用甘油→a-磷酸甘油熟悉胆色素的概念、来源，胆红素的理化性质，生成、运输及转化。掌握结合胆红素的概念：熟悉结合 3.肝脏蛋白质合成和分解代谢均非常话跃肝胆红素在肠道的变化、胆色素的肠肝循环、尿中胆素脏在蛋白质合成、分解和氨基酸代谢中有重要作用原与胆素来源。熟悉结合胆红素与游离胆红素的区表14.3) 别。了解血清胆红素与黄疸的关系。表14.3肝脏在蛋白质代谢中的作用讲义要点蛋白质（氨基酸）代谢肝脏的主要作用合成自身蛋白、血浆蛋白（清蛋白、凝血 (一)肝脏在物质代谢中的作用因子) 1.肝脏是维持血糖水平相对稳定的重要器官氨基酸分解代谢转氨基，脱氨基、脱羧基等：芳香族肝脏在糖代谢中的最主要作用是维持血糖浓度的相氨基酸的分解代谢：转氨酶如对稳定（表141） ALT含量高表141机体不同状态下肝脏糖代谢的变化解除氨毒氨一尿素：胺的生物转化机体状态代谢变化合成含氨化合物如核苷酸、非必需氨基酸等饱食合成肝糖原 4.肝脏参与多种维生素与辅酶的代谢肝脏在空腹分解肝糖原维生素的吸收、储存、运输和转化等方面有重要作用饥饿糖异生作用 (表14.4) 2.肝脏在脂类代谢中占据中心位置肝脏在脂 .147

􀅰１４７􀅰 第四篇生物化学专题主要包括两个方面的内容: (１) 组织器官的生物化学:肝的生物化学、血液的生物化学ꎮ (２) 细胞的生物化学:细胞信号转导ꎮ 第１４章肝的生物化学学习要求了解肝脏在三大物质代谢、激素和维生素代谢中的作用ꎮ 掌握非营养物质概念ꎬ生物转化的概念与生理意义ꎮ 熟悉生物转化的特点及两相反应的类型ꎮ 熟悉生物转化各类型反应的典型例子ꎬ包括氧化(胺氧化酶、脱氢酶类和加氧酶类的作用)、还原、水解ꎻ第二相反应(与葡萄糖醛酸、硫酸等的结合)ꎮ 熟悉初级、次级、结合型、游离型胆汁酸的概念ꎬ 生成的原料、关键酶及部位ꎬ 了解其结构和生成过程ꎮ 熟悉胆汁酸的生理意义ꎬ胆汁酸肝肠循环的概念和意义ꎮ 熟悉胆色素的概念、来源ꎬ胆红素的理化性质ꎬ生成、运输及转化ꎮ 掌握结合胆红素的概念ꎻ熟悉结合胆红素在肠道的变化、胆色素的肠肝循环、尿中胆素原与胆素来源ꎮ 熟悉结合胆红素与游离胆红素的区别ꎮ 了解血清胆红素与黄疸的关系ꎮ 讲义要点 (一) 肝脏在物质代谢中的作用１􀆰 肝脏是维持血糖水平相对稳定的重要器官肝脏在糖代谢中的最主要作用是维持血糖浓度的相对稳定(表１４￣１) 表１４￣１机体不同状态下肝脏糖代谢的变化机体状态代谢变化饱食合成肝糖原空腹分解肝糖原饥饿糖异生作用２􀆰 肝脏在脂类代谢中占据中心位置肝脏在脂类的消化、吸收、分解、合成和运输等过程均有重要作用(表１４￣２): 表１４￣２肝脏在脂类代谢中的作用脂代谢肝脏的主要作用消化、吸收胆汁酸ꎬ乳化分解脂肪酸的 β 氧化合成甘油三酯、酮体、胆固醇、卵磷脂运输ＶＬＤＬ、ＨＤＬ等转化胆汁酸排泄胆固醇利用甘油→α￣磷酸甘油３􀆰 肝脏蛋白质合成和分解代谢均非常活跃肝脏在蛋白质合成、分解和氨基酸代谢中有重要作用 (表１４￣３) 表１４￣３肝脏在蛋白质代谢中的作用蛋白质(氨基酸)代谢肝脏的主要作用合成自身蛋白、血浆蛋白(清蛋白、凝血因子) 氨基酸分解代谢转氨基、脱氨基、脱羧基等ꎻ芳香族氨基酸的分解代谢ꎻ 转氨酶如ＡＬＴ含量高解除氨毒氨→尿素ꎻ胺的生物转化合成含氮化合物如核苷酸、非必需氨基酸等４􀆰 肝脏参与多种维生素与辅酶的代谢肝脏在维生素的吸收、储存、运输和转化等方面有重要作用 (表１４￣４) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋

·148·生物化学与分子生物学学习纲要与同步练习表144肝脏在维生素代谢中的作用 2.肝脏生物转化包括两相反应维生素代谢肝脏的主要作用 (氧化反应吸收胆汁酸第一相反还原反增加极性水解反应转化辅南合成：维生素A原+维生素A:维生物转化反应生素D,+25-0H-D3 储存如维生素A,推生素E维生素K和维生第二相反应，结合反应，进一步增素B, 加极性盖活性基闭运输视黄醇结合蛋白，维生素D结合蛋白的表145列出了生物化反应第相反应的主要合成与底物，表14-6列出了常见结合反应的与极性基团的供体。 5.肝脏参与多种激素的灭活肝脏对激素讲行 3。生物转化作用受许多因素的调节和影响代谢转化，使其隆低或失去生物学活性的过程称为 (1)年龄、性别、营养、疾病、遗传等因素可影响素的灭活。如雌激素，抗利尿激素等。生物转化 (二)肝脏的生物转化作用 (2)可诱导性与抑制性 1.肝脏的生物转化作用是机体重要的保护机制 (三)胆汁与胆汁酸的代谢 (1)生物转化的概念，非营养物质在推出体外之 1.胆汁分为肝胆汁和胆囊胆汁（图14.1 前机体对讲行的代谢转恋目的是增加水溶性 2.胆汁酸有游离型、结合型及初级、次级之分极性，易于通过尿液或胆排出体外，称为生物转化。胆汁酸是存在于胆汁中一大类胆烷酒纳盐肝脏是生物转化最重要的器官。或钾盐的形式存在，即胆汁酸盐，简称胆盐。胆汁酸非营养物质：既不能作为构建组织细胞的成分的结构如图142。也不能作为能源物质：其中某些还对人体有一定的生肝脏（肝胆汁）物学效应或潜在的毒性作用。 (2)生物转化的生理意义胆囊（胆囊胆汁） 1)使非营养物质的生物学活性藏低或丧失（灭活)，或使有毒物质的毒性减低或消除（解毒）。胆管系统 2)增加非营养物质的水溶性或极性，从而易于从胆汁或尿液排出。 3)部分非营养物质经生物转化后毒性或生物学图141肝胆汁与胆囊胆汁活性会增加.即所谓“解毒致毒双重性”。表145肝脏生物转化的第一相反应反应类型南成酶系主题底物加单氧南系外来化合物氧化反应单胺氧化南米脂肪族，芳香族胺类第一相反应醇脱氢南与醛脱氢酶醇类如乙醇硝基还原酶硝基化合物还原反应偶氨还原酶偶氨化合物水解反应酯前、酰胺、糖苷酶酯健、酰胺健和糖苷类化合物表146肝脏生物转化的第二相反应反应类型极性基团供体主要底物葡萄糖醛酸基转移酶醇、酚、胺，我酸类化合物第二相反应结合反应硫酸基转移酶 PAPS 醇.酚，芳香胺类乙酰基转移酶乙酰CaA 某些含胺化合物

􀅰１４８􀅰 生物化学与分子生物学学习纲要与同步练习表１４￣４肝脏在维生素代谢中的作用维生素代谢肝脏的主要作用吸收胆汁酸转化辅酶合成ꎻ维生素Ａ原→维生素Ａꎻ维生素Ｄ３→ ２５￣ＯＨ￣Ｄ３储存如维生素Ａ、维生素Ｅ、维生素Ｋ和维生素Ｂ１２运输视黄醇结合蛋白、维生素Ｄ结合蛋白的合成５􀆰 肝脏参与多种激素的灭活肝脏对激素进行代谢转化ꎬ使其降低或失去生物学活性的过程称为激素的灭活ꎮ 如雌激素、抗利尿激素等ꎮ (二) 肝脏的生物转化作用１􀆰 肝脏的生物转化作用是机体重要的保护机制 (１) 生物转化的概念:非营养物质在排出体外之前ꎬ机体对其进行的代谢转变ꎬ目的是增加水溶性或极性ꎬ易于通过尿液或胆汁排出体外ꎬ称为生物转化ꎮ 肝脏是生物转化最重要的器官ꎮ 非营养物质:既不能作为构建组织细胞的成分ꎬ 也不能作为能源物质ꎻ其中某些还对人体有一定的生物学效应或潜在的毒性作用ꎮ (２) 生物转化的生理意义１) 使非营养物质的生物学活性减低或丧失(灭活)ꎬ或使有毒物质的毒性减低或消除(解毒)ꎮ ２) 增加非营养物质的水溶性或极性ꎬ从而易于从胆汁或尿液排出ꎮ ３) 部分非营养物质经生物转化后毒性或生物学活性会增加ꎬ即所谓“解毒致毒双重性”ꎮ ２􀆰 肝脏生物转化包括两相反应生物转化反应第一相反应氧化反应还原反应水解反应 { } 增加极性第二相反应:结合反应:进一步增加极性ꎬ掩盖活性基团 ì î í ï ï ï ï 表１４￣５列出了生物转化反应第一相反应的主要酶与底物ꎬ表１４￣６列出了常见结合反应的酶与极性基团的供体ꎮ ３􀆰 生物转化作用受许多因素的调节和影响 (１) 年龄、性别、营养、疾病、遗传等因素可影响生物转化ꎮ (２) 可诱导性与抑制性ꎮ (三) 胆汁与胆汁酸的代谢１􀆰 胆汁分为肝胆汁和胆囊胆汁(图１４￣１) ２􀆰 胆汁酸有游离型、结合型及初级、次级之分胆汁酸是存在于胆汁中一大类胆烷酸的总称ꎬ以钠盐或钾盐的形式存在ꎬ即胆汁酸盐ꎬ简称胆盐ꎮ 胆汁酸的结构如图１４￣２ꎮ 图１４￣１肝胆汁与胆囊胆汁 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 表１４￣５肝脏生物转化的第一相反应反应类型酶或酶系主要底物第一相反应氧化反应加单氧酶系单胺氧化酶类醇脱氢酶与醛脱氢酶外来化合物脂肪族、芳香族胺类醇类如乙醇还原反应硝基还原酶偶氮还原酶硝基化合物偶氮化合物水解反应酯酶、酰胺酶、糖苷酶酯键、酰胺键和糖苷类化合物表１４￣６肝脏生物转化的第二相反应反应类型酶极性基团供体主要底物第二相反应结合反应葡萄糖醛酸基转移酶硫酸基转移酶乙酰基转移酶ＵＤＰＧＡＰＡＰＳ乙酰ＣｏＡ醇、酚、胺、羧酸类化合物醇、酚、芳香胺类某些含胺化合物

第１４章肝的生物化学 􀅰１４９􀅰 注:ＵＤＰＧＡ:尿苷二磷酸葡萄糖醛酸 􀆰 ＰＡＰＳ:３􀆳￣磷酸腺苷５􀆳￣磷酸硫酸图１４￣２胆汁酸的结构胆汁酸的分类见表１４￣７ꎮ 表１４￣７胆汁酸的分类分类依据种类描述举例胆汁酸结构游离胆汁酸分子中不含甘氨酸或牛磺酸胆酸、鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸、少量石胆酸结合胆汁酸分子中结合有甘氨酸或牛磺酸游离胆汁酸分别与甘氨酸、牛磺酸的结合物来源初级胆汁酸肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸在肝内胆酸、鹅脱氧胆酸分别与甘氨酸、牛磺酸的结合物次级胆汁酸由肠道细菌作用而转变来的胆汁酸脱氧胆酸、石胆酸及其在肝脏分别与甘氨酸、牛磺酸的结合物３􀆰 胆汁酸的生理功能 (１) 促进脂类物质的消化吸收:胆汁酸的立体结构中ꎬ分子一侧是亲水面ꎬ分子另一侧是疏水面ꎮ 作为乳化剂ꎬ降低油/ 水两相之间的界面张力ꎬ使脂类在水(肠液)中分散为细小微团ꎬ一方面增大了与消化酶 (如脂肪酶)的接触面而有利于消化ꎻ另一方面增大了与肠壁的接触面而有利于吸收ꎮ (２) 维持胆汁中胆固醇的溶解状态以抑制胆固醇析出:胆汁是机体排出胆固醇最重要的途径ꎮ 胆汁中胆汁酸盐、卵磷脂、胆固醇三者按一定比例存在ꎬ使胆固醇分散为可溶性微团ꎬ以维持胆汁中胆固醇的溶解状态ꎬ抑制胆固醇析出ꎮ ４􀆰 胆汁酸的代谢与胆汁酸的肠肝循环 (１) 胆汁酸的合成(表１４￣８) 表１４￣８胆汁酸合成初级胆汁酸次级胆汁酸直接原料胆固醇初级胆汁酸合成场所肝细胞肠道主要特点７α 羟化酶是关键酶７α￣脱羟 (２) 胆汁酸肠肝循环及其生理意义:胆汁酸随胆汁排入肠腔后ꎬ通过重吸收经门静脉又回到肝ꎬ在肝内转变为结合型胆汁酸ꎬ经胆道再次排入肠腔的过程ꎬ称为胆汁酸肠肝循环(图１４￣３)ꎮ 图１４￣３胆汁酸的肠肝循环 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋

·150·生物化学与分子生物学学习纲要与同步练习盐物一一阿回图144胆色素代谢的基本过程 m条 →血红素血红素加氧陈系 NADP NADP+H 胆绿素 ◆胆红素 cod re 胆红素还原酶图145胆红素的生成胆汁酸肠肝循环的生理意义是有限的胆汁酸被 (1)有利于运输。循环利用而发挥其最大的生理作用。 (2)限制胆红素进入细胞造成细胞毒性」 (四)胆色素代谢与黄疸 (3)干扰胆红素与清蛋白结合的物质如磺胺类胆色素是铁卟啉类化合物的主要分解代谢产物，药、水杨酸等。句括日绿素胆红素胆素原和阳素（图14.4） 3.胆红素在肝细胞中转变为结合胆红素并泌入 1.胆红素是铁卟啉类化合物的降解产物铁叶胆小管胆红素在肝细胞中的代谢包括摄取，转化（结啉类化合物的来源衰老红细胞中血红蛋合)与排泄三个过程（见表14-9和图14-6）。白，其他来源于造血过程中红细胞的过早破坏，细胞色表149胆红素在肝细胞中的代谢索过氧化物醇、过氧化氢酵、肌红蛋白等。铁卟啉类过程代谢胆红素形式化合物转变为胆红素的过程如图145。胆红素的分子结构中亲水基团位于分子内部，而疏水基团位于分子摄取阻红素与配体蛋白结合未结合胆红素外部因而表理为辛脂特性。过最胆红素对人体有害结合与UDPGA提供的GA产生结结合胆红素 2。血液中胆红素主要与清蛋白结合而运输至肝合反应脏胆红素清蛋白复合物为：未结合胆红素，血胆红排泄主动分泌至胆小管结合胆红素素、游离胆红素、间接胆红索。摄取结合排血液 UDP葡萄醛酸归汁 (Y,Z蛋白配体蛋白尼体蛋白· 直接胆红素肝细胞图146胆红素在肝细胞中的代谢与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结合胆红素、肝续表胆红素或直接胆红素。未结合胆红素与结合胆红素理化性质未结合胆红素结合胆红素的理化性质的比较见表14.10。脂溶件小表1410两种胆红素理化性质的比较透过细胞膜的能力及毒性大小理化性质未结合阳红素结合胆红素能否通过肾小球随尿排出不能能与葡萄糖醛酸结合未结合结合凡登白实验间接阳性直接阳性水溶性大

􀅰１５０􀅰 生物化学与分子生物学学习纲要与同步练习图１４￣４胆色素代谢的基本过程图１４￣５胆红素的生成胆汁酸肠肝循环的生理意义是有限的胆汁酸被循环利用而发挥其最大的生理作用ꎮ (四) 胆色素代谢与黄疸胆色素是铁卟啉类化合物的主要分解代谢产物ꎬ 包括胆绿素、胆红素、胆素原和胆素(图１４￣４)ꎮ １􀆰 胆红素是铁卟啉类化合物的降解产物铁卟啉类化合物的来源:８０％来源于衰老红细胞中血红蛋白ꎬ其他来源于造血过程中红细胞的过早破坏、细胞色素、过氧化物酶、过氧化氢酶、肌红蛋白等ꎮ 铁卟啉类化合物转变为胆红素的过程如图１４￣５ꎮ 胆红素的分子结构中亲水基团位于分子内部ꎬ而疏水基团位于分子外部ꎬ因而表现为亲脂特性ꎮ 过量胆红素对人体有害ꎮ ２􀆰 血液中胆红素主要与清蛋白结合而运输至肝脏胆红素￣清蛋白复合物为:未结合胆红素、血胆红素、游离胆红素、间接胆红素ꎮ (１) 有利于运输ꎮ (２) 限制胆红素进入细胞造成细胞毒性ꎮ (３) 干扰胆红素与清蛋白结合的物质如磺胺类药、水杨酸等ꎮ ３􀆰 胆红素在肝细胞中转变为结合胆红素并泌入胆小管胆红素在肝细胞中的代谢包括摄取、转化(结合)与排泄三个过程(见表１４￣９和图１４￣６)ꎮ 表１４￣９胆红素在肝细胞中的代谢过程代谢胆红素形式摄取胆红素与配体蛋白结合未结合胆红素结合与ＵＤＰＧＡ提供的ＧＡ产生结合反应结合胆红素排泄主动分泌至胆小管结合胆红素 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 图１４￣６胆红素在肝细胞中的代谢与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结合胆红素、肝胆红素或直接胆红素ꎮ 未结合胆红素与结合胆红素的理化性质的比较见表１４￣１０ꎮ 表１４￣１０两种胆红素理化性质的比较理化性质未结合胆红素结合胆红素与葡萄糖醛酸结合未结合结合水溶性小大续表理化性质未结合胆红素结合胆红素脂溶性大小透过细胞膜的能力及毒性大小能否通过肾小球随尿排出不能能凡登白实验间接阳性直接阳性 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋

《分子与细胞》课程教学资源（习题纲要）第14章 肝的生物化学

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