生物化學(xué)與分子生物學(xué)：第14章 非營養(yǎng)物質(zhì)代謝

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1、 定義定義一些非營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的一些非營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)變代謝轉(zhuǎn)變，最，最終終極性增加，水溶性增加極性增加，水溶性增加，排出體外的過程。，排出體外的過程。內(nèi)源性內(nèi)源性外源性外源性 生物轉(zhuǎn)化的意義生物轉(zhuǎn)化的意義對體內(nèi)的非營養(yǎng)物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化，使其滅活對體內(nèi)的非營養(yǎng)物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化，使其滅活 (inactivate)，或解毒，或解毒(detoxicate)；更為重要的是可使；更為重要的是可使這些物質(zhì)的這些物質(zhì)的溶解度增加，易于排出體外溶解度增加，易于排出體外。 生物轉(zhuǎn)化的主要場所生物轉(zhuǎn)化的主要場所肝肝是生物轉(zhuǎn)化最重要器官。是生物轉(zhuǎn)化最重要器官。 肝的生物轉(zhuǎn)化作用肝的生物轉(zhuǎn)化作用解毒作用解毒作用（det

2、oxification） v概概 述述第一相反應(yīng)第一相反應(yīng)：氧化、還原、水解反應(yīng)氧化、還原、水解反應(yīng)第二相反應(yīng)：第二相反應(yīng)：結(jié)合反應(yīng)結(jié)合反應(yīng)910單胺氧化酶單胺氧化酶( MAO)u u RCH2NH2+O2+H2O2RCHO+NH3+H2O11n CH3CHO + NAD+ + H2O CH3COOH + NADH +H+ CH3CH2OH + NAD+ CH3CHO + NADH + H+12 13 14 15* * * * 1617OH苯酚苯酚+ UDPGACCOCCCOHOHOHHHHHHOCOOH苯苯葡糖醛酸苷葡糖醛酸苷18雌酮雌酮OOH* * * ) ) PAPS+PAP雌酮硫酸酯雌

3、酮硫酸酯OHO3SO19 NOCNHNH2+ CH3COCoANOCNHNHCOCH3+ HS-CoA20 21 22 NCONH2+ S-腺苷甲硫氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶NCONH2CH3+ S-腺苷同型半胱氨酸尼克酰胺尼克酰胺 N-N-甲基尼克酰胺甲基尼克酰胺 肝膽汁肝膽汁（hepatic bile）膽囊膽汁膽囊膽汁（gallbladder bile） n 1.疏水側(cè)疏水側(cè)131498101711151656142OHCH3OHCH3COHNCH2HOOCCH3OH親水側(cè)親水側(cè)n 2.n 3. 3.31膽結(jié)石膽結(jié)石（gallstone）膽固醇結(jié)石膽固醇結(jié)石（cholesterol stone）黑色素

4、結(jié)石黑色素結(jié)石（black pigment stone）棕色素結(jié)石棕色素結(jié)石（brown pigment stone） 33（二）膽汁酸的分類（二）膽汁酸的分類 按結(jié)構(gòu)分按結(jié)構(gòu)分 游離膽汁酸游離膽汁酸(free bile acid)(free bile acid)結(jié)合膽汁酸結(jié)合膽汁酸(conjugated bile acid)(conjugated bile acid)34HCOOHOHO HO H312724COOHHOHOH371235CONHCH2CH2SO3HHOHOHOH3127CONHCH2COOHHOHOHOH312736 (primary bile acid)(primary

5、bile acid)(secondary bile acid)(secondary bile acid)是是肝細胞肝細胞以以直接合成的膽汁酸，直接合成的膽汁酸，包括包括及相應(yīng)結(jié)合型膽汁酸。及相應(yīng)結(jié)合型膽汁酸。在在腸道細菌腸道細菌作用下初級膽汁酸作用下初級膽汁酸 7-7-羥基脫氧羥基脫氧后生成的膽汁酸，包括后生成的膽汁酸，包括。37HCOOHOHOHOH3127膽酸膽酸HCOOHOHOH3127脫氧膽酸脫氧膽酸初級膽汁酸初級膽汁酸次級膽汁酸次級膽汁酸387-羥基羥基脫氧脫氧HCOOHOHOH3127鵝脫氧膽酸鵝脫氧膽酸HCOOHOH3127石膽酸石膽酸n 將有限的膽汁酸將有限的膽汁酸以滿足人以滿

6、足人體對膽汁酸的生理需要。體對膽汁酸的生理需要。 v血紅素屬血紅素屬，由，由而成。而成。v卟啉原類化合物無色，卟啉原類化合物無色，主要主要包括原卟啉原、尿卟啉原和糞卟啉原。包括原卟啉原、尿卟啉原和糞卟啉原。v卟啉類化合物有色的，包括卟啉原、尿卟啉和糞卟卟啉類化合物有色的，包括卟啉原、尿卟啉和糞卟啉原。啉原。* * * * * * * * -氨基氨基-酮戊酸酮戊酸 (ALA)(ALA)生成生成（線粒體）（線粒體）： +HSCoA + CO2 COOHH2CCH2CSCoAOCH2NH2COOHCOOHH2CCH2CCH2NH2OALA脫水酶脫水酶2H2ONHOHOOHONH2COOHCH2CH2

7、CCNOHHHH線狀四吡咯線狀四吡咯尿卟啉原尿卟啉原糞卟啉原糞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脫羧酶脫羧酶原卟啉原原卟啉原糞卟啉原糞卟啉原氧化脫羧酶氧化脫羧酶亞鐵螯合酶亞鐵螯合酶原卟啉原原卟啉原氧化酶氧化酶* * 受血紅素反饋抑制受血紅素反饋抑制高鐵血紅素強烈抑制高鐵血紅素強烈抑制某些固醇類激素可誘導(dǎo)其生成某些固醇類激素可誘導(dǎo)其生成與膜受體結(jié)合，加速有核紅細胞的成與膜受體結(jié)合，加速有核紅細胞的成熟以及血紅素和的合成促使原始紅細胞的熟以及血紅素和的合成促使原始紅細胞的繁殖和分化。繁殖和分化。 可被血紅素、重金屬等抑制，亞鐵螯合酶還可被血紅素、重金屬等

8、抑制，亞鐵螯合酶還需要還原劑需要還原劑( (如谷胱甘肽如谷胱甘肽) )。 Metabolism of Bile Pigments and Jaundice(bile pigment)是體內(nèi)鐵卟啉化合是體內(nèi)鐵卟啉化合物的主要分解代謝產(chǎn)物，包括物的主要分解代謝產(chǎn)物，包括等。等。體內(nèi)的鐵卟啉化合物體內(nèi)的鐵卟啉化合物 、肌紅、肌紅蛋白、細胞色素、過氧化氫酶及過氧化物酶。蛋白、細胞色素、過氧化氫酶及過氧化物酶。 部位部位 肝、脾、骨髓單核肝、脾、骨髓單核- -噬細胞系統(tǒng)細胞微粒體與胞液中噬細胞系統(tǒng)細胞微粒體與胞液中 血紅蛋白血紅蛋白血紅素珠蛋白血紅素珠蛋白 親脂疏水，對親脂疏水，對作用作用NNNNHOO

9、CFe2+HOOC2O2NADPH+H+NADP+CO+H2OFe3+HNHNPNPHNOONADPH+H+NADP+HNHNPPHNOOHH血紅素膽綠素膽紅素血紅素加氧酶膽綠素還原酶HN膽紅素的生成過程膽紅素的生成過程三、血液中的血紅素主要與三、血液中的血紅素主要與而運輸而運輸 增加膽紅素在血漿中的增加膽紅素在血漿中的，限制，限制膽紅素自由通過生物膜產(chǎn)生膽紅素自由通過生物膜產(chǎn)生。 如磺胺藥，水楊酸，膽汁酸等。如磺胺藥，水楊酸，膽汁酸等。 與與在肝細胞膜血竇域在肝細胞膜血竇域分解出游離的膽紅素，并被肝細胞攝取。分解出游離的膽紅素，并被肝細胞攝取。其動力是肝細胞內(nèi)外膽紅素的滲透壓。其動力是肝細胞

10、內(nèi)外膽紅素的滲透壓。其速度取決于清蛋白其速度取決于清蛋白-膽紅素的釋放速度和膽紅素的釋放速度和肝細胞對膽紅素的處理能力。肝細胞對膽紅素的處理能力。膽紅素在肝細胞漿中主要與胞漿膽紅素在肝細胞漿中主要與胞漿Y蛋白和蛋白和Z蛋白相結(jié)合，其中以蛋白相結(jié)合，其中以。Y蛋白，將膽紅素攜帶到肝內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。蛋白，將膽紅素攜帶到肝內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。（二）（二）是膽紅素在肝細胞質(zhì)的是膽紅素在肝細胞質(zhì)的主要載體主要載體滑面內(nèi)網(wǎng)質(zhì)滑面內(nèi)網(wǎng)質(zhì)結(jié)合反應(yīng)（結(jié)合反應(yīng)（UDP葡萄糖醛酸，葡萄糖醛酸，）葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶主要為雙主要為雙，另有少量單，另有少量單葡萄糖醛酸膽紅素、硫酸膽紅素，統(tǒng)稱為葡萄糖醛酸膽紅素、硫酸膽紅素，

11、統(tǒng)稱為膽紅素葡糖醛酸一酯膽紅素葡糖醛酸一酯 + UDP -葡糖醛酸葡糖醛酸UDP-葡糖醛葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶酸基轉(zhuǎn)移酶膽紅素葡糖醛酸二酯膽紅素葡糖醛酸二酯 + UDP 膽紅素膽紅素 + UDP -葡糖醛酸葡糖醛酸膽紅素葡糖醛酸一酯膽紅素葡糖醛酸一酯 + UDPUDP-葡糖醛葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶酸基轉(zhuǎn)移酶 HNHNHNHNOOHHCH2CH2CH2COOCH2COOHOHHOHHOHHOOCHHOHOHOHHOHHHOHHCOOHHH ONHNHCOOHOCONHNHOHOHOHOHONHNHCOOOCOOHOOCONHNHOCOOHOHOHOHUDP-UDP-葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶膽紅素膽紅

12、素2UDP-2UDP-葡糖醛酸葡糖醛酸2UDP二葡糖醛酸膽紅素二葡糖醛酸膽紅素理化性質(zhì)理化性質(zhì)未結(jié)合膽紅素未結(jié)合膽紅素（間接膽紅素）（間接膽紅素）結(jié)合膽紅素結(jié)合膽紅素（直接膽紅素）（直接膽紅素）水溶性水溶性小小大大脂溶性脂溶性大大小小與清蛋白親和力與清蛋白親和力大大小小對細胞膜的通透性及對細胞膜的通透性及毒性毒性大大小小能否通過腎小球能否通過腎小球不能不能能能與重氮試劑反應(yīng)與重氮試劑反應(yīng)* *間接陽性間接陽性直接陽性直接陽性 肝分泌膽紅素入膽小管是肝代謝膽紅素肝分泌膽紅素入膽小管是肝代謝膽紅素的限速步驟。的限速步驟。 腸菌腸菌葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸還原還原氧化氧化膽素原：中膽素原，糞膽素原，膽素

13、原：中膽素原，糞膽素原，d -d -尿膽素原尿膽素原膽膽 素：素：i - i -尿膽素，糞膽素，尿膽素，糞膽素， d -d -尿膽素尿膽素游離膽紅素游離膽紅素NHNPPNHOOHHH膽 紅 素HH+8Hd-尿 膽 素 原+8HHNHNHNPPNHOOHHHHNNHNPPNHOOHHHHNHHHHHHHHH中 膽 素 原 （ i-尿 膽 素 原 ）d-尿 膽 素HNHNPPNHOOHHHHNHHHHHHHHH糞 膽 素 原 （ l-尿 膽 素 原 ）+4H2H2H中 膽 素 （ i-尿 膽 素 ）糞 膽 素 （ l-尿 膽 素 ）HH2H腸道中有少量的膽素原可被腸道中有少量的膽素原可被，經(jīng)門靜脈

14、入肝，其中大部分，經(jīng)門靜脈入肝，其中大部分，形成膽素原的腸肝循環(huán)。，形成膽素原的腸肝循環(huán)。 腸道完全梗阻時，膽紅素不能排入腸道，腸道完全梗阻時，膽紅素不能排入腸道，形成膽素原及膽素，故形成膽素原及膽素，故正常人血清膽紅素含量為正常人血清膽紅素含量為3.4 17 mol/L（0.2 1mg/dl），），以未結(jié)合膽紅素為主。以未結(jié)合膽紅素為主。 正常人肝對膽紅素有正常人肝對膽紅素有強大的處理能力強大的處理能力。 （一）正常人血清膽紅素含量甚微（一）正常人血清膽紅素含量甚微（二）黃疸（二）黃疸v 概概 念念高膽紅素血癥高膽紅素血癥黃疸黃疸隱形黃疸隱形黃疸v種種 類類 ( (按黃疸的發(fā)病原因分為三類按黃疸的發(fā)病原因分為三類) )1. 溶血性黃疸溶血性黃疸2. 阻塞性黃疸阻塞性黃疸3. 肝細胞性黃疸肝細胞性黃疸75v掌握：生物轉(zhuǎn)化的概念，生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的主要掌握：生物轉(zhuǎn)化的概念，生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的主要類型，膽色素的代謝。類型，膽色素的代謝。v熟悉：肝在物質(zhì)代謝中的作用，膽汁酸的分類熟悉：肝在物質(zhì)代謝中的作用，膽汁酸的分類與功能、膽汁酸的腸肝循環(huán)，血紅素的合成與與功能、膽汁酸的腸肝循環(huán)，血紅素的合成與調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。v了解：影響生物轉(zhuǎn)化的因素；血清膽紅素與黃了解：影響生物轉(zhuǎn)化的因素；血清膽紅素與黃疸。疸。