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1、非营养物质代谢ppt现在学习的是第1页,共79页第第 十一章十一章非营养物质代谢非营养物质代谢生物转化作用胆汁与胆胆汁与胆汁酸的代汁酸的代谢谢第四节第四节第四节第四节胆色素的代谢与黄疸第一节第一节第一节第一节第二节第二节第二节第二节第三节第三节第三节第三节血红素的血红素的血红素的血红素的生物合成生物合成生物合成生物合成现在学习的是第2页,共79页 第一节第一节 生物转化作用生物转化作用现在学习的是第3页,共79页一、一、体内非营养物质有内源性和外源性两类体内非营养物质有内源性和外源性两类生物转化的定义: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一些非营养物质在体内的代谢转变过程
2、称为生物转化转化(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内源性:如激素、胺类等内源性:如激素、胺类等外源性:如药物、毒物等外源性:如药物、毒物等现在学习的是第4页,共79页生物转化的意义生物转化的意义:对对 体体 内内 的的 非非 营营 养养 物物 质质 进进 行行 转转 化化,使使 其其 灭灭 活活 (inactivate),或或解解毒毒(detoxicate);更更为为 重重要要的的是是可可使这些物质的溶解度增加使这些物质的溶解度增加,易于排出体外。,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、胃肠道肝是
3、主要器官,但在肺、肾、胃肠道 和皮肤也有一和皮肤也有一定生物转化功能定生物转化功能 。肝的生物转化作用肝的生物转化作用解毒作用解毒作用二、肝的生物转化作用不等于解毒作用二、肝的生物转化作用不等于解毒作用现在学习的是第5页,共79页三、肝的生物转化作用包括两相反应三、肝的生物转化作用包括两相反应概概 述:述:第一相反应第一相反应包括氧化、水解、还原反应包括氧化、水解、还原反应 第二相反应第二相反应包括结合反应包括结合反应v 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v 物物质质即即使使经经过过第第一一相相反反应应后后,极极性性改改变变仍仍不不大大,必必须须与与某
4、某些些极极性性更更强强的的物物质质结结合合,即即第第二二相相反反应应,才最终排出。才最终排出。现在学习的是第6页,共79页 酶酶 类类 辅酶或结合物辅酶或结合物 细胞内定位细胞内定位第一相反应第一相反应 氧化酶类氧化酶类 单加氧酶系单加氧酶系 NADPH+H NADPH+H+、O O2 2、细胞色素、细胞色素P P450450 微粒体微粒体 胺氧化酶胺氧化酶 黄素辅酶黄素辅酶 线粒体线粒体 脱氢酶类脱氢酶类 NAD NAD+胞液或线粒体胞液或线粒体 还原酶类还原酶类 硝基还原酶硝基还原酶 NADH+H NADH+H+或或NADPH+HNADPH+H+内质网内质网 偶氮还原酶偶氮还原酶 NADH
5、+H NADH+H+或或NADPH+HNADPH+H+内质网内质网 水解酶类水解酶类 胞液或内质网胞液或内质网第二相反应第二相反应 葡糖醛酸基转移酶葡糖醛酸基转移酶 活性葡糖醛酸(活性葡糖醛酸(UDPGAUDPGA)内质网内质网 硫酸基转移酶硫酸基转移酶 活性硫酸(活性硫酸(PAPSPAPS)胞液胞液 谷胱甘肽谷胱甘肽S-S-转移酶转移酶 谷胱甘肽(谷胱甘肽(GSHGSH)胞液与内质网胞液与内质网 乙酰基转移酶乙酰基转移酶 乙酰乙酰CoACoA 胞液胞液 酰基转移酶酰基转移酶 甘氨酸甘氨酸 线粒体线粒体 甲基转移酶甲基转移酶 S-S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸 (SAMSAM)胞液与内质网胞液与
6、内质网参与肝生物转化作用的酶类参与肝生物转化作用的酶类 现在学习的是第7页,共79页2.1 氧化反应氧化反应最多见的生物转化反应:最多见的生物转化反应:基本特点:能直接激活氧分子,其中一个氧原子加入底基本特点:能直接激活氧分子,其中一个氧原子加入底物分子中,另一氧原子被还原为水,故又称为物分子中,另一氧原子被还原为水,故又称为混合功能混合功能氧化酶氧化酶。1、依赖、依赖P450的加单氧酶系的加单氧酶系(monooxygenase)n存在部位:微粒体存在部位:微粒体n组成:组成:CytP450,NADPH+H+,NADPH-细胞色素细胞色素P450还原酶还原酶n催化的基本反应:催化的基本反应:R
7、H+O2+NADPH+H+ROH+NADP+H2O现在学习的是第8页,共79页现在学习的是第9页,共79页产物:产物:羟化物或环氧化物羟化物或环氧化物举例举例:NH2NH2OH苯胺苯胺对氨基苯酚对氨基苯酚多环芳烃多环芳烃环氧化物环氧化物现在学习的是第10页,共79页现在学习的是第11页,共79页黄曲霉素是致肝癌的重要危险因子黄曲霉素是致肝癌的重要危险因子黄曲霉素黄曲霉素B1B1经经CYPCYP作用生成的黄曲霉素作用生成的黄曲霉素2,3-2,3-环氧化物环氧化物可与可与DNADNA分子中鸟嘌呤结合,引起分子中鸟嘌呤结合,引起DNADNA突变。突变。黄曲霉素黄曲霉素B B1 12,3-2,3-环环
8、氧黄曲霉素氧黄曲霉素DNA-DNA-鸟鸟嘌嘌呤呤环曲霉素与环曲霉素与DNADNA的的 结合产物结合产物现在学习的是第12页,共79页目 录3,4,5-三甲氧基苯乙酸 麦斯卡林3,4,5-三甲氧基苯乙醛2 2、单胺氧化酶单胺氧化酶系系系系(monoamine oxidase,monoamine oxidase,MAO)MAO)存在部位:线粒体内存在部位:线粒体内催化的反应:催化的反应: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现在学习的是第13页,共79页3、醇脱氢酶醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)醛脱氢酶系醛脱氢酶系(aldehyde dehyd
9、rogenase,ALDH)存在部位:胞液中催化的反应:催化的反应:ADH催化催化醇类醇类氧化成氧化成醛醛 ALDH催化催化醛类醛类生成生成酸酸CH3CH2OH+NAD+CH3CHO+NADH+H+CH3CHO+NAD+H2O CH3COOH+NADH+H+现在学习的是第14页,共79页ADH与MEOS之间的比较ADHMEOS肝细胞内定位肝细胞内定位胞液胞液微粒体微粒体底物与辅酶底物与辅酶乙醇、乙醇、NAD+乙醇、乙醇、NADPH、O2对乙醇的对乙醇的 Km值值2mmol/L8.6mmol/L乙醇的诱导作用乙醇的诱导作用无无有有与乙醇氧化相关的与乙醇氧化相关的能量变化能量变化 氧化磷酸化释能氧
10、化磷酸化释能耗能耗能现在学习的是第15页,共79页(二)硝基还原酶和偶氮还原酶是第(二)硝基还原酶和偶氮还原酶是第一相反应的主要还原酶一相反应的主要还原酶 还原酶类:还原酶类:硝基还原酶类(硝基还原酶类(nitroreductase)偶氮还原酶类(偶氮还原酶类(azoreductase)还原产物:还原产物:相应相应胺类胺类 现在学习的是第16页,共79页现在学习的是第17页,共79页(三)酯酶、酰胺酶和糖苷酶是生物转化的主(三)酯酶、酰胺酶和糖苷酶是生物转化的主要水解酶要水解酶v 存在部位:存在部位:肝细胞内质网和胞液中肝细胞内质网和胞液中v 催化的反应催化的反应酯酶酯酶(esterases)
11、可以水解羧酸酯、硫酯、磷酸酯等,产生水溶可以水解羧酸酯、硫酯、磷酸酯等,产生水溶性较强的酸和醇。性较强的酸和醇。酰胺酶酰胺酶(amidase)可水解各种酰胺类。可水解各种酰胺类。环氧化物水解酶环氧化物水解酶(epoxide hydrolase)主要存在于肝细胞微粒主要存在于肝细胞微粒体中,胞液虽也有环氧化物水解酶,但不重要。该酶水解体中,胞液虽也有环氧化物水解酶,但不重要。该酶水解环氧化物产生邻二醇环氧化物产生邻二醇 。现在学习的是第18页,共79页CH3CH3CH3COCCH2CH2CCH2CH2CH2NCH2CH2COOCCH2CH2CCH2CH2CH2NCH2CH2COH 苯丁酸氮芥异丁
12、酯苯丁酸氮芥异烟肼异烟酸肼苯并芘苯并芘-7,8-二醇DHEP-BP现在学习的是第19页,共79页*结合对象结合对象:凡含有羟基、羧基或氨基的凡含有羟基、羧基或氨基的 药物、毒物或激药物、毒物或激素均可发生结合反应素均可发生结合反应 结结合合剂剂:葡葡萄萄糖糖醛醛酸酸、硫硫酸酸、谷谷胱胱甘甘肽肽、乙乙 酰酰基基、甲甲基基等等极极性强的水溶性物质性强的水溶性物质(四)结合反应是生物转化的第二相反应(四)结合反应是生物转化的第二相反应现在学习的是第20页,共79页 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
13、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脱氢酶脱氢酶现在学习的是第21页,共79页 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:+UDPGA苯酚苯酚+UDP苯苯葡糖醛酸苷葡糖醛酸苷现在学习的是第22页,共79页2、硫酸结合反应、硫酸结合反应n硫酸供体:硫酸供体:磷酸腺苷磷酸腺苷磷酸硫酸磷酸硫酸(PAPS PAPS)催化酶:催化酶:硫酸转移酶硫酸转移酶(sulfate transferase)举例:举例:PAPS雌酮雌酮+PAP雌酮硫酸酯雌
14、酮硫酸酯现在学习的是第23页,共79页3、乙酰基化反应、乙酰基化反应4、谷胱甘肽结合反应、谷胱甘肽结合反应:CH3COSCoAHS-CoA+GSHn酶酶:谷胱甘肽谷胱甘肽S-转移酶(转移酶(glutathione S transferasen部位:部位:胞液胞液现在学习的是第24页,共79页6、甲基化反应甲基化反应 甲基的供体:甲基的供体:S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸(SAM)+S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸 甲基转移酶甲基转移酶+S-腺苷同型腺苷同型 半胱氨酸半胱氨酸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N-甲基烟酰胺现在学习的是第25页,共79页 四、生物
15、转化作用受许多因素的影响四、生物转化作用受许多因素的影响影响因素:影响因素:年年龄龄、性性别别、疾疾病病、诱诱导导剂剂、抑抑制制物物等体内的各种因素。等体内的各种因素。意义:意义:指导用药指导用药现在学习的是第26页,共79页 现在学习的是第27页,共79页胆道系统胆道系统肝分泌肝分泌胆囊浓缩胆囊浓缩(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(bile saltsbile salts)、无机盐、无机盐、粘蛋白、磷脂、胆色素、胆固醇、粘蛋白、磷脂、胆色素、胆固醇、多种酶类多种酶类一、一、胆汁的主要固体成分是胆汁酸盐胆汁的主要固体成分是胆汁酸盐现在学习的是第
16、28页,共79页 胆汁酸胆汁酸(bile acids)的概念:的概念:胆胆汁汁酸酸是是存存在在于于胆胆汁汁中中一一大大类类胆胆烷烷酸酸的的总总称称,以以钠钠盐盐或或钾钾盐盐的的形形式式存存在在,即即胆胆汁汁酸酸盐盐,简简称称胆胆盐盐(bile salts)。胆汁酸的分类: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、胆汁酸有游离型、结合型及初级、二、胆汁酸有游离型、结合型及初级、次次级之分级之分现在学习的是第29页,共79页 胆酸胆酸 (cholic acid)脱氧胆酸脱氧胆酸(deoxy
17、cholic acid)游离胆汁酸游离胆汁酸 鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸(chenodeoxych-olic acid)石胆酸石胆酸(lithocholic acid)现在学习的是第30页,共79页 甘氨胆酸甘氨胆酸(glycocholic acid)牛磺胆酸牛磺胆酸(taurocholic acid)结合胆汁酸结合胆汁酸 甘氨鹅脱氧胆酸甘氨鹅脱氧胆酸(glycoche-nodeoxycholic acid)牛磺鹅脱氧胆酸牛磺鹅脱氧胆酸(taurochen-odeoxycholic acid)现在学习的是第31页,共79页游离胆汁酸游离胆汁酸结合胆汁酸结合胆汁酸例:胆酸例:胆酸例:甘氨胆酸例:甘氨胆
18、酸CONHCH2COOHCONHCH2CH2SO3H例:牛磺胆酸例:牛磺胆酸COOH例:鹅脱氧胆酸例:鹅脱氧胆酸现在学习的是第32页,共79页n 结构式:结构式:n 现在学习的是第33页,共79页 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:是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸,包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。括胆酸、鹅脱氧胆酸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
19、7-羟基脱氧后羟基脱氧后生成的胆汁酸,包括脱氧胆酸及石胆酸。生成的胆汁酸,包括脱氧胆酸及石胆酸。现在学习的是第34页,共79页n初级胆汁酸初级胆汁酸胆酸胆酸脱氧胆酸脱氧胆酸7-羟基脱氧羟基脱氧现在学习的是第35页,共79页7-羟基羟基脱氧脱氧鹅脱氧胆酸石胆酸次级胆汁酸次级胆汁酸现在学习的是第36页,共79页三、胆汁酸的功能三、胆汁酸的功能(一)(一)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(二)(二)抑制胆汁中胆固醇的析出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胆汁中胆汁酸、卵磷脂与胆固醇的正常比值 101现在学习的是
20、第37页,共79页现在学习的是第38页,共79页四、胆汁酸的代谢及胆汁酸的肠肝循环四、胆汁酸的代谢及胆汁酸的肠肝循环(一)(一)初级胆汁酸的生成:初级胆汁酸的生成:部位:肝细胞的胞液和微粒体中部位:肝细胞的胞液和微粒体中 原料:胆固醇原料: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:胆固醇限速酶:胆固醇7-羟化酶羟化酶 现在学习的是第39页,共79页胆固醇胆固醇(27C)7-羟化胆固醇羟化胆固醇初级胆汁酸初级胆汁酸(24C)结合型初级胆汁酸结合型初级胆汁酸7-羟化酶羟化酶 过程:复杂过程:复杂现在学习的是第40页,共79页胆汁酸合成的调节
21、 受调节的酶受调节的酶:7-羟化酶、羟化酶、HMG-CoA还原酶还原酶 调节因素:调节因素:A、胆汁酸:抑制胆汁酸和胆固醇的合成、胆汁酸:抑制胆汁酸和胆固醇的合成 B、高胆固醇饮食:促进胆汁酸合成高胆固醇饮食:促进胆汁酸合成,抑制胆固醇的合成,抑制胆固醇的合成 C、糖皮质激素、生长激素、糖皮质激素、生长激素:促进胆汁酸合成:促进胆汁酸合成 D、甲状腺激素甲状腺激素:促进胆汁酸合成:促进胆汁酸合成 E、消胆胺和富含纤维素的食物消胆胺和富含纤维素的食物:促进胆汁酸合成:促进胆汁酸合成现在学习的是第41页,共79页(二)次级胆汁酸在肠道由肠菌作用生成(二)次级胆汁酸在肠道由肠菌作用生成部位:部位:小
22、肠下段和大肠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现在学习的是第42页,共79页 熊脱氧酸熊脱氧酸脱氧胆酸脱氧胆酸石胆酸石胆酸胆酸胆酸 脱脱7-羟基羟基 鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸 脱脱7-羟基羟基 鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸 脱脱7-羟基转变为羟基转变为7-羟基羟基 现在学习的是第43页,共79页初级初级胆汁酸胆汁酸和次级和次级胆汁酸胆汁酸简要生简要生成过程成过程:现在学习的是第44页,共79页(三)胆汁酸的肠肝循环使有限的胆汁酸库(三)胆汁酸的肠肝循环使有限的胆汁酸库存循环利用存循环利用 概念:概念:胆汁酸随胆汁排入肠腔后,通过重吸收经门胆汁酸随胆汁
23、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。胆道再次排入肠腔的过程。胆汁酸池(胆汁酸池(bile acid pool)机体内胆汁酸储备的总量,成人胆汁酸池约机体内胆汁酸储备的总量,成人胆汁酸池约3 3 5g5g。现在学习的是第45页,共79页过过程:程:现在学习的是第46页,共79页肠肝循环的生理意义: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。对胆汁酸的生理需要。现在学习的是第47页,共79页第三节第三节 血红素的生物合成血红素的生物合成Bio
24、synthesis of Heme现在学习的是第48页,共79页一、血红素的生物合成过程一、血红素的生物合成过程 组织和细胞定位:组织和细胞定位:主要骨髓在幼红细胞和网织红细胞主要骨髓在幼红细胞和网织红细胞 合成原料:合成原料:甘氨酸、琥珀酰甘氨酸、琥珀酰CoACoA、FeFe2+2+亚细胞定位:亚细胞定位:起始和终末阶段均在线粒体内进行,而中起始和终末阶段均在线粒体内进行,而中间阶段在胞浆内进行。间阶段在胞浆内进行。现在学习的是第49页,共79页 合成过程:分为四个步骤合成过程:分为四个步骤 A、-氨基氨基-酮戊酸酮戊酸(aminolevulinic acid,ALA)的生成的生成:由由AL
25、AALA合酶合酶(ALA synthase)催化,是血催化,是血红素合成的红素合成的关键酶关键酶COOHCH2CH2CSCoAO+CH2NH2COOHCOOHCH2CH2COCH2NH2HSCoA+CO2 ALAALA合酶合酶(磷酸吡哆醛)(磷酸吡哆醛)反应部位:线粒体反应部位:线粒体 现在学习的是第50页,共79页B B、胆色素原的生成:、胆色素原的生成:ALAALA生成后从线粒体进入胞液生成后从线粒体进入胞液COOHCH2CH2COCH2NH2COOHCH2CH2COHCHHNHALAALA脱水酶脱水酶2H2O反应部位:胞液反应部位:胞液现在学习的是第51页,共79页C C、尿卟啉原与粪卟
26、啉原的生成:尿卟啉原与粪卟啉原的生成:胆色素原胆色素原线状四吡咯线状四吡咯尿卟啉原尿卟啉原粪卟啉原粪卟啉原尿卟啉原尿卟啉原同合酶同合酶尿卟啉原尿卟啉原同合酶同合酶尿卟啉原尿卟啉原脱羧酶脱羧酶反应部位:胞液反应部位:胞液现在学习的是第52页,共79页D D、血红素的生成:血红素的生成:胞液中的胞液中的粪卟啉原粪卟啉原再进入线粒体再进入线粒体反应部位:线粒体反应部位:线粒体粪卟啉原粪卟啉原原卟啉原原卟啉原原卟啉原卟啉血红素血红素粪卟啉原粪卟啉原氧化脱羧酶氧化脱羧酶亚铁螯合酶亚铁螯合酶原卟啉原原卟啉原氧化酶氧化酶现在学习的是第53页,共79页现在学习的是第54页,共79页A A、合成的主要部位是骨髓
27、和肝脏,但、合成的主要部位是骨髓和肝脏,但成熟红细胞成熟红细胞成熟红细胞成熟红细胞不能合不能合成;成;B B、合成的原料简单:琥珀酰、合成的原料简单:琥珀酰CoACoA、甘氨酸、甘氨酸FeFe2+2+等小分等小分子物质;子物质;C C、合成过程的起始与最终过程在线粒体,中间过、合成过程的起始与最终过程在线粒体,中间过程在胞液。程在胞液。血红素合成的特点:现在学习的是第55页,共79页ALAALA合酶合酶:是血红素合成的是血红素合成的限速酶限速酶,受受血红素血红素反馈反馈抑制抑制;高铁血红素强烈高铁血红素强烈抑制抑制。某些固醇类激素可某些固醇类激素可诱导诱导其生成。其生成。促红细胞生成素促红细胞
28、生成素(erythropoietin,EPO):与与膜膜受受体体结结合合,加加速速有有核核红红细细胞胞的的成成熟熟以以及及血血红红素素和和的的合合成成促促使使原原始始红红细细胞胞的的繁繁殖殖 和和分分化。化。二、血红素合成的调节二、血红素合成的调节 重金属可敏感抑制重金属可敏感抑制ALA脱水酶与亚铁螯合酶脱水酶与亚铁螯合酶现在学习的是第56页,共79页 现在学习的是第57页,共79页 胆色素是体内铁卟啉化合物的主要胆色素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、分解代谢产物,包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素等。胆素原和胆素等。现在学习的是第58页,共79页来源来源:体内的铁卟啉
29、化合物体内的铁卟啉化合物血红蛋白、血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶 及过氧化物酶及过氧化物酶约约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2 胆红素胆红素(bilirubin)的生成与转运的生成与转运一、胆红素是一、胆红素是铁卟啉类化合物的降解产物铁卟啉类化合物的降解产物(一)胆红素主要源自衰老红细胞的破坏(一)胆红素主要源自衰老红细胞的破坏现在学习的是第59页,共79页 部位:肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细胞部位:肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细胞 微粒体与胞液中微粒体与胞液中 过程:过程:血红蛋白血红蛋白血红素珠蛋白血红素珠蛋白
30、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,对大脑具有毒性作用亲脂疏水,对大脑具有毒性作用 (二)血红素加氧酶和胆绿素还原酶(二)血红素加氧酶和胆绿素还原酶 催化胆红素的生成催化胆红素的生成现在学习的是第60页,共79页M:-CH3:-CH2CH2COOH胆红素的生成过程现在学习的是第61页,共79页v胆红素空间结构胆红素空间结构示意图示意图胆胆红红素素的的特特有有结结构构赋赋予予其其亲亲脂脂疏疏水水的的性性质质,易易自自由由透透过过细胞膜进入血液。细胞膜进入血液。现在学习的是第62页,共79页v血红素加氧酶血红素加氧酶(HO)有有3种同工酶:种同工酶:HO-1、HO-2和
31、和HO-3。vHO-1(32 kDa)是一种诱导酶,为热激蛋白)是一种诱导酶,为热激蛋白32(HSP32)。主要存)。主要存在于肝、脾、和骨髓等降解衰老红细胞的组织器官。在于肝、脾、和骨髓等降解衰老红细胞的组织器官。vHO-2(36 kD)是组成型酶,仅受糖皮质激素诱导,主要存在于大脑)是组成型酶,仅受糖皮质激素诱导,主要存在于大脑及睾丸组织内,其功能多认为与及睾丸组织内,其功能多认为与CO的神经信使作用有关。的神经信使作用有关。vHO-3(33 kDa)与)与HO-2有有90%的同源性,亦属组成型表达,其功能的同源性,亦属组成型表达,其功能尚未明晰。尚未明晰。现在学习的是第63页,共79页v
32、HO-1在血红素代谢中居重要地位,其生物合成可被其底物血红素迅速在血红素代谢中居重要地位,其生物合成可被其底物血红素迅速激活,以及时清除循环系统中的血红素。激活,以及时清除循环系统中的血红素。vHO-1亦是迄今所知的诱导物最多的诱导酶。亦是迄今所知的诱导物最多的诱导酶。缺氧、高氧、内毒素、缺氧、高氧、内毒素、重金属、白细胞介素重金属、白细胞介素-10(IL-10)、一氧化氮()、一氧化氮(NO)、促红细胞)、促红细胞生成素(生成素(EPO)、炎症细胞因子等许多能引发细胞氧化应激)、炎症细胞因子等许多能引发细胞氧化应激(oxidative stress)的因素均可诱导此酶的表达)的因素均可诱导此
33、酶的表达,从而增加从而增加CO、胆、胆绿素和继之胆红素的产生。绿素和继之胆红素的产生。现在学习的是第64页,共79页v许许多多疾疾病病亦亦表表现现HO-1的的表表达达增增加加,例例如如肿肿瘤瘤、动动脉脉粥粥样样硬硬化化、心心肌缺血、阿尔茨海默病等。肌缺血、阿尔茨海默病等。vHO-1作作为为一一种种应应激激蛋蛋白白,其其诱诱导导因因素素的的多多样样性性是是对对细细胞胞的的一一种重要保护机制。种重要保护机制。vHO-1在在上上述述诸诸多多有有害害环环境境刺刺激激和和疾疾病病存存在在条条件件下下所所呈呈现现的的对对机机体体保保护护作作用用,主主要要是是通通过过其其催催化化生生成成的的产产物物来来实实
34、现现的的,这这些些产产物物主主要要是是CO与胆红素。与胆红素。现在学习的是第65页,共79页二二、血血液液中中的的胆胆红红素素主主要要与与清清蛋蛋白白结结合合 而而运输运输 运输形式:运输形式:胆红素胆红素清蛋白清蛋白复合体复合体 意义意义:增增加加水水溶溶性性,易易于于运运输输。水水溶溶性性增增加加,透透过过生生物膜的能力降低,毒性降低。物膜的能力降低,毒性降低。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 现在学习的是第66页,共79页新生儿生理性黄疸新生儿生理性黄疸v新新生生儿儿出出生生时时血血清清未未结结合合胆胆红红素素水水平平在在1735 mol/L,出
35、出生生后后3天天可可上上升升至至80100 mol/L,一一周周后后逐逐渐渐下下降降至至1520 mol/L。约。约50%的新生儿在出生后的新生儿在出生后5天内肉眼可见黄疸。天内肉眼可见黄疸。v高高未未结结合合胆胆红红素素血血症症可可严严重重的的损损害害新新生生儿儿的的大大脑脑,产产生生核核黄黄疸疸(kernicterus),或或称称胆胆红红素素脑脑病病(bilirubin encephalopathy)。v新新生生儿儿黄黄疸疸属属肝肝前前性性黄黄疸疸,其其直直接接原原因因是是肝肝细细胞胞合合成成UDP-葡糖醛酸基转移酶葡糖醛酸基转移酶(UGT)的能力低下。的能力低下。现在学习的是第67页,共
36、79页 三三、胆胆红红素素在在肝肝细细胞胞中中转转变变为为结结合合胆胆红红素并泌入胆小管素并泌入胆小管 摄摄取取:肝肝细细胞胞膜膜表表面面的的特特异异胆胆红红素受体对胆红素主动地摄取素受体对胆红素主动地摄取 转运:转运:由胞浆由胞浆内质网内质网 胆红素载体蛋白胆红素载体蛋白蛋白和蛋白蛋白和蛋白谷胱甘肽谷胱甘肽S-S-转移酶是胆红素在肝细胞浆的主要载体转移酶是胆红素在肝细胞浆的主要载体现在学习的是第68页,共79页 (二二)胆胆红红素素在在内内质质网网结结合合葡葡糖糖醛醛酸酸生生成成水水溶溶性性结结合胆红素合胆红素部位:滑面内网质部位:滑面内网质 反应:结合反应(主要为反应:结合反应(主要为UD
37、PGA)酶:葡萄糖醛酸基转移酶酶: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,统称为酸胆红素、硫酸胆红素,统称为结合胆红素结合胆红素 现在学习的是第69页,共79页n 葡糖醛酸胆红素的生成及其结构葡糖醛酸胆红素的生成及其结构现在学习的是第70页,共79页现在学习的是第71页,共79页理化性质理化性质未结合胆红素未结合胆红素结合胆红素结合胆红素同义名称同义名称间接胆红素、游离胆红间接胆红素、游离胆红素、肝前胆红素素、肝前胆红素直接胆红素、肝胆直接胆红素、肝胆红素红素与葡糖醛酸结合与葡糖醛酸结合未结合未
38、结合结合结合水溶性水溶性小小大大脂溶性脂溶性大大小小透过细胞膜的能力及毒性透过细胞膜的能力及毒性大大小小能否透过肾小球随尿排出能否透过肾小球随尿排出不能不能能能与重氮试剂反应与重氮试剂反应*间接阳性间接阳性直接阳性直接阳性两种胆红素理化性质的比较*重氮试剂反应又称凡登白反应(重氮试剂反应又称凡登白反应(van den Berghs test),临床检验已停止使用临床检验已停止使用 现在学习的是第72页,共79页排泄排泄:结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄入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。胆汁中,再随胆汁排入肠道。(三)肝细胞向胆小管分泌结合胆红素(三)肝细胞向胆小管分泌结
39、合胆红素肝分泌胆红素入胆小管是肝代谢胆红素的限速步骤。肝分泌胆红素入胆小管是肝代谢胆红素的限速步骤。多耐药相关蛋白多耐药相关蛋白2 2(MRP2MRP2)是肝细胞向胆小管分泌结合)是肝细胞向胆小管分泌结合胆红素的转运蛋白。胆红素的转运蛋白。现在学习的是第73页,共79页四、胆红素在肠道中的变化四、胆红素在肠道中的变化 结合胆红素结合胆红素胆素原胆素原肠肠 菌菌葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸还还原原胆素胆素氧化氧化过程:过程:游离胆红素游离胆红素胆素原:中胆素原,粪胆素原,d-尿胆素原胆 素:i-尿胆素,粪胆素,d-尿胆素现在学习的是第74页,共79页 (一)胆素原是结合胆红素经肠菌作用的产物(一)胆素原
40、是结合胆红素经肠菌作用的产物现在学习的是第75页,共79页(二)少量胆素原可被肠黏膜重吸收,进二)少量胆素原可被肠黏膜重吸收,进入胆素原的肠肝循环入胆素原的肠肝循环 概念:概念:肠道中有少量的胆素原可被肠粘膜细胞重吸收,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胆素原的肠肝循环.现在学习的是第76页,共79页n过程过程:现在学习的是第77页,共79页五、血清胆红素含量增高可出现黄疸五、血清胆红素含量增高可出现黄疸 正常血清胆红素含量甚微正常血清胆红素含量甚微 3.417umol/l (0
41、.2 1mg/dl)游离游离胆红素为主,结合胆红素不超过胆红素为主,结合胆红素不超过4%正常人肝对胆红素有强大的处理能力,每天可清除正常人肝对胆红素有强大的处理能力,每天可清除3000mg3000mg以上的胆红素,不会造成未结合胆红素的堆积。以上的胆红素,不会造成未结合胆红素的堆积。现在学习的是第78页,共79页(二)临床上常见的黄疸有(二)临床上常见的黄疸有3 3类类高胆红素血症:高胆红素血症:当血浆胆红素含量超过当血浆胆红素含量超过17.1mol/L(1mg/dl)称为高胆红素血症。称为高胆红素血症。黄疸:黄疸:胆红素为金黄色物质,在血浆中浓度过高,胆红素为金黄色物质,在血浆中浓度过高,则能扩散入组织使其黄染,称黄疸则能扩散入组织使其黄染,称黄疸(jaundice)。)。现在学习的是第79页,共79页