09-非營養(yǎng)物質(zhì)代謝-s

1、第 十一 章 非營養(yǎng)物質(zhì)代謝,,,第 一 節(jié) 生物轉(zhuǎn)化作用,一、生物轉(zhuǎn)化的概念 *,＊生物轉(zhuǎn)化的定義一些非營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)變過程稱為生物轉(zhuǎn)化(biotransformation) 。＊生物轉(zhuǎn)化的對象,非營養(yǎng)物質(zhì),＊生物轉(zhuǎn)化的生理意義對體內(nèi)的非營養(yǎng)物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化，使其滅活 ，或解毒；更為重要的是可使這些物質(zhì)的溶解度增加，易于排出體外。,＊生物轉(zhuǎn)化的主要場所肝是主要器官，但在肺、腎、胃腸道和皮膚也有一定生物轉(zhuǎn)化功能

2、。,※ 肝的生物轉(zhuǎn)化作用≠解毒作用,二、生物轉(zhuǎn)化反應的主要類型,概 述第一相反應：氧化、還原、水解反應第二相反應：結(jié)合反應,* 有些物質(zhì)經(jīng)過第一相反應后，可使極性增大， 親水性增強，可以順利排出體外。,* 有些物質(zhì)即使經(jīng)過第一相反應后，極性改變?nèi)圆淮?，必須與葡糖醛酸、硫酸或氨基酸等極性更強的物質(zhì)結(jié)合, 即第二相反應，才能最終排出。,（一）氧化反應*,加單氧酶系 （也稱為單加氧酶系 ） 其中最重要的是微粒體依賴Cyt

3、 P450的加單氧酶 存在部位：微粒體內(nèi)(滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)) 組成：Cyt P450，NADPH+H+，NADPH-細胞色素 P450還原酶 催化的基本反應RH+O2+NADPH+H+ ? ROH+NADP++H2O,加單氧酶系基本特點能直接激活氧分子，其中一個氧原子加入底物分子中，另一氧原子被還原為水，故又稱為混合功能氧化酶。,,產(chǎn)物：羥化物或環(huán)氧化物 舉例：,,,苯胺,對氨基苯酚,2. 線粒體單胺氧化酶系單胺氧化酶( mo

4、noamine oxidase, MAO),存在部位：線粒體,催化的反應催化胺類氧化脫氨基生成相應的醛,3. 醇脫氫酶及醛脫氫酶系,存在部位：胞液中,催化的反應醇脫氫酶(alcohol dehydrogenase, ADH)催化醇類氧化成醛。醛脫氫酶(aldehyde dehydrogenase, ALDH)催化醛類氧化成酸。,（二）還原反應＊硝基還原酶類 (nitroreductase)＊偶氮還原酶類 (azoreduct

5、ase)還原產(chǎn)物：相應胺類,（三）水解反應＊多種水解酶類底物：酯類、酰胺類和糖苷類化合物例：抗炎藥阿司匹林（乙酰水楊酸）水解代謝,結(jié)合對象：凡含有羥基、羧基或氨基的藥物、毒物或激素均可發(fā)生結(jié)合反應,結(jié)合劑：葡糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘氨酸或酰基、甲基供體等物質(zhì),（四）結(jié)合反應*,葡糖醛酸結(jié)合反應* —最多見的結(jié)合反應,* 葡糖醛酸基的直接供體尿苷二磷酸葡糖醛酸 (UDP

6、GA),* 催化酶葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶 (UDP-glucuronyl transferases, UGT),舉例：,苯酚,+ UDP,苯β葡糖醛酸苷,雌酮,2. 硫酸結(jié)合反應,* 硫酸供體3´-磷酸腺苷5´-磷酸硫酸 ( PAPS),* 催化酶硫酸轉(zhuǎn)移酶 (sulfate transferase ),舉例,+PAP,雌酮硫酸酯,3. 酰基化反應,4. 谷胱甘肽結(jié)合反應,異煙肼 乙

7、酰輔酶A 乙酰異煙肼 輔酶A,環(huán)氧萘 谷胱甘肽 S-二氫萘醇谷胱甘肽,,,6. 甲基化反應,5. 甘氨酸結(jié)合反應,尼克酰胺

8、 N-甲基尼克酰胺,甲基的供體：S - 腺苷甲硫氨酸(SAM),,,影響因素：年齡、性別、疾病、誘導物、抑制物等意義：指導用藥,三、影響生物轉(zhuǎn)化作用的因素*,,,,第 二 節(jié) 膽汁與膽汁酸的代謝,,＊主要有機成分膽汁酸鹽(含量最高)、多種酶類（包括脂肪酶、磷脂酶、淀粉酶和磷酸酶等）等,一、膽汁*,,,膽汁酸是存在于膽汁中一大類膽烷酸的總稱，常以鈉鹽或鉀鹽的形式存在，即膽汁酸鹽，簡稱膽鹽 (bile salts)。,（一）膽

9、汁酸的分類* 按結(jié)構(gòu)分,二、膽汁酸的代謝*,,游離膽汁酸,例：膽酸,,,,,還有脫氧膽酸和石膽酸等等,結(jié)合膽汁酸,,,初級膽汁酸是肝細胞以膽固醇為原料直接合成的膽汁酸，包括膽酸、鵝脫氧膽酸及相應結(jié)合型膽汁酸。,次級膽汁酸在腸道細菌作用下初級膽汁酸 7α-羥基脫氧后生成的膽汁酸，包括脫氧膽酸、石膽酸及相應結(jié)合型膽汁酸。,膽酸,脫氧膽酸,初級膽汁酸,次級膽汁酸,鵝脫氧膽酸,石膽酸,次級膽汁酸,初級膽汁酸,,（二）膽汁酸的代謝*,1.

10、 初級膽汁酸的生成﹡部位：肝細胞的胞液和微粒體中﹡原料：膽固醇,※膽固醇轉(zhuǎn)化成膽汁酸是其在體內(nèi)代謝的主要去路﹡限速酶：膽固醇7α-羥化酶,膽固醇(27C),7α-羥化膽固醇,初級膽汁酸(24C),,結(jié)合型初級膽汁酸,過程,2. 次級膽汁酸的生成與腸肝循環(huán),﹡部位：小腸下段和大腸﹡過程,初級膽汁酸,次級膽汁酸,膽汁酸腸肝循環(huán)的過程,脫羥,膽汁酸腸肝循環(huán) （>95%）膽汁酸腸肝循環(huán)概念*,膽汁酸隨膽汁排入腸腔后，通過重吸收經(jīng)

11、門靜脈又回到肝，在肝內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合型膽汁酸，經(jīng)膽道再次排入腸腔的過程。,膽汁酸腸肝循環(huán)的生理意義 1.使有限的膽汁酸可以最大限度的反復利用。 2.彌補膽汁酸的合成不足，滿足人體對膽汁酸的生理需要。 3.使膽汁酸/膽固醇的比例恒定，不易形成膽石。,人體每天合成膽汁酸的量為0.4-0.6g，肝膽的膽汁酸代謝池共約3-5g，不足以滿足生理需要，因而人體每天要進行6-12次腸肝循環(huán)，重吸收12-32g膽汁酸。,（三）膽汁酸的功能*,1.促進

12、脂類的消化與吸收立體構(gòu)型——親水與疏水兩個側(cè)面,2.抑制膽汁中膽固醇的析出膽汁中膽汁酸、卵磷脂與膽固醇的正常比值 ? 10︰1,,第 三節(jié),,血紅素的生物合成,一. 血紅素的生物合成*,合成的組織和亞細胞定位,參與血紅蛋白組成的血紅素主要在骨髓的幼紅細胞和網(wǎng)織紅細胞中合成。,合成原料,甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+,⑴ 合成過程,① ?-氨基-?-酮戊酸(?-aminolevulinic acid ,ALA)的生成：由ALA合酶*

13、(ALA synthase)催化，是血紅素合成的關(guān)鍵酶,+,反應部位：線粒體*,膽色素原的生成ALA生成后從線粒體進入胞液*,反應部位：胞液*,,,③ 尿卟啉原與糞卟啉原的生成,4x 膽色素原,線狀四吡咯,尿卟啉原Ⅲ,糞卟啉原Ⅲ,反應部位：胞液*,④ 血紅素的生成胞液中的糞卟啉原Ⅲ再進入線粒體*,糞卟啉原Ⅲ,原卟啉原Ⅸ,原卟啉Ⅸ,血紅素,反應部位：線粒體,① 合成的主要部位是骨髓和肝臟，但成熟紅細胞不能合成；② 合成的原料簡單：琥

14、珀酰CoA、甘氨酸Fe2+等小分子物質(zhì)；③ 合成過程的起始與最終過程在線粒體，中間過程在胞液。,血紅素合成的特點*,① ALA合酶*是血紅素合成的限速酶受血紅素反饋抑制高鐵血紅素強烈抑制某些固醇類激素可誘導其生成,⑵ 合成的調(diào)節(jié),②促紅細胞生成素(erythropoietin, EPO)與膜受體結(jié)合，加速有核紅細胞的成熟以及血紅素和Hb的合成促使原始紅細胞的繁殖和分化,膽色素的代謝與黃疸Metabolism of

15、Bile Pigment and Jaundice,第 四 節(jié),膽色素(bile pigment)是體內(nèi)鐵卟啉化合物的主要分解代謝產(chǎn)物，包括膽紅素、膽綠素、膽素原和膽素等。,膽色素的概念*,＊膽紅素(bilirubin)來源體內(nèi)的鐵卟啉化合物——血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素、過氧化氫酶及過氧化物酶。,※約80％來自衰老紅細胞中血紅蛋白的分解。,一、膽紅素的生成與轉(zhuǎn)運,,生成過程*,部位肝、脾、骨髓單核－巨噬細胞系統(tǒng)細胞微粒體與胞液中

16、,過程,,氨基酸,,膽紅素,膽紅素的性質(zhì)親脂疏水，對大腦具有毒性作用,膽紅素的生成過程,CO 胞內(nèi)信號分子，調(diào)節(jié)血管舒張和神經(jīng)遞質(zhì)作用。,,＊膽紅素的轉(zhuǎn)運*,生理意義增加膽紅素在血漿中的溶解度，限制膽紅素自由通過生物膜產(chǎn)生毒性作用。,競爭結(jié)合劑如磺胺藥，水楊酸，膽汁酸等,運輸形式膽紅素－清蛋白復合體,二、膽紅素在肝中的轉(zhuǎn)變 *,＊攝取膽紅素可以自由雙向通透肝血竇肝細胞膜表面進入肝細胞,＊轉(zhuǎn)運,＊轉(zhuǎn)化*,部位：滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)反應

17、：結(jié)合反應（主要結(jié)合物為UDPGA）酶：葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶產(chǎn)物：主要為雙葡糖醛酸膽紅素，另有少量單葡糖醛酸膽紅素、硫酸膽紅素，統(tǒng)稱為結(jié)合膽紅素,膽紅素葡糖醛酸二酯的結(jié)構(gòu),＊排泄,結(jié)合膽紅素從肝細胞毛細膽管排泄入膽汁中，再隨膽汁排入腸道。,三、膽紅素在腸道中的變化和膽色素的腸肝循環(huán),結(jié)合膽紅素,膽素原,膽素,＊過程,﹡膽素原： d -尿膽素原，中膽素原，糞膽素原,﹡膽 素： d -尿膽素， i -尿膽素，糞膽素,游離膽紅素,黃褐色

18、,膽素原的腸肝循環(huán)* (10-20%),膽素原腸肝循環(huán)的概念腸道中有少量的膽素原可被腸粘膜細胞重吸收，經(jīng)門靜脈入肝，其中大部分再隨膽汁排入腸道，形成膽素原的腸肝循環(huán)(bilinogen enterohepatic circulation)。,膽素原腸肝循環(huán)的過程,四、血清膽紅素與黃疸,＊正常血清膽紅素濃度4/5為游離膽紅素，其余為結(jié)合膽紅素,兩種膽紅素的區(qū)別,黃疸(jaundice),概念高膽紅素血癥黃疸種類(按血清膽紅素的

19、來源)*溶血性黃疸 (hemolytic jaundice)肝細胞性黃疸(hepatocellular jaundice)阻塞性黃疸(obstructive jaundice),由于肝細胞破壞，其攝取轉(zhuǎn)化和排泄膽紅素能力降低所致。(肝實質(zhì)性病變),（二）肝細胞性黃疸,生物轉(zhuǎn)化的概念、反應的類型、生物轉(zhuǎn)化的生理意義。初級、次級、結(jié)合型、游離型膽汁酸的概念。膽汁酸腸肝循環(huán)的生理意義及膽汁酸的功能。膽色素的概念游離膽紅素、