导图社区 非营养物质代谢
《生物化学与分子生物学》第十一章非营养物质代谢,包括生物转化作用、胆汁与胆汁酸的代谢、胆色素的代谢与黄疸、血红素的生物合成等内容。
编辑于2022-04-27 18:11:42这是一篇关于医学遗传学-免疫缺陷的思维导图,详细解释了ABO血型系统的遗传基础,包括“IAB”、“IB”、“H”等基因和它们编码的“N-乙酰半乳糖胺转移酶”、“D-半乳糖转移酶”等蛋白质的功能。讨论了人类白细胞抗原(HLA)系统,这是一组位于人体有核细胞表面的抗原,与免疫应答、器官移植等多个方面密切相关。HLA系统包括多个基因群,如I类、Ⅱ类和Ⅲ类基因,它们在人体中发挥着不同的作用。
这是一篇关于医学遗传学-线粒体疾病的思维导图,介绍了线粒体疾病的多种类型,按照生化分类分为底物转运缺陷、底物利用缺陷、Krebs循环缺陷和电子传递缺陷。详细描述了几个具体的线粒体疾病案例。首先是Leber视神经菱缩(LHON),这是一个由于mtDNA中的复合体IND4亚基基因在第11778位点的碱基从G变为A导致的遗传性疾病。讨论了mtDNA点突变或缺失如何选择性地破坏胰岛β细胞,从而与糖尿病相关。
这是一篇关于医学遗传学-多基因疾病的思维导图,列出了精神分裂症的一些主要症状,包括联想障碍、情感淡漠情感不协调、意志活动减弱或缺乏、幻觉妄想和紧张症等。这些症状构成了精神分裂症的核心症候群,并且病人常常缺乏自知力。还提到了与这些基因相关的其他疾病,如青少年型糖尿病(I型DM)和哮喘。列出了与神经系统疾病相关的其他基因和疾病,如帕金森病(与PARK2、SNCA等基因相关)和阿尔兹海默症(与APP、PSEN1等基因相关)。
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这是一篇关于医学遗传学-免疫缺陷的思维导图,详细解释了ABO血型系统的遗传基础,包括“IAB”、“IB”、“H”等基因和它们编码的“N-乙酰半乳糖胺转移酶”、“D-半乳糖转移酶”等蛋白质的功能。讨论了人类白细胞抗原(HLA)系统,这是一组位于人体有核细胞表面的抗原,与免疫应答、器官移植等多个方面密切相关。HLA系统包括多个基因群,如I类、Ⅱ类和Ⅲ类基因,它们在人体中发挥着不同的作用。
这是一篇关于医学遗传学-线粒体疾病的思维导图,介绍了线粒体疾病的多种类型,按照生化分类分为底物转运缺陷、底物利用缺陷、Krebs循环缺陷和电子传递缺陷。详细描述了几个具体的线粒体疾病案例。首先是Leber视神经菱缩(LHON),这是一个由于mtDNA中的复合体IND4亚基基因在第11778位点的碱基从G变为A导致的遗传性疾病。讨论了mtDNA点突变或缺失如何选择性地破坏胰岛β细胞,从而与糖尿病相关。
这是一篇关于医学遗传学-多基因疾病的思维导图,列出了精神分裂症的一些主要症状,包括联想障碍、情感淡漠情感不协调、意志活动减弱或缺乏、幻觉妄想和紧张症等。这些症状构成了精神分裂症的核心症候群,并且病人常常缺乏自知力。还提到了与这些基因相关的其他疾病,如青少年型糖尿病(I型DM)和哮喘。列出了与神经系统疾病相关的其他基因和疾病,如帕金森病(与PARK2、SNCA等基因相关)和阿尔兹海默症(与APP、PSEN1等基因相关)。
非营养物质代谢
生物转化作用
转化
水溶性提高、极性增加,易通过胆汁和尿排出
非营养物质
内源性物质
代谢产物、代谢中间物、待灭活物质
外源性物质
异源物:药物、食品添加剂、肠道吸收的腐败产物
肝的生物转化
肝的生物转化有解毒与致毒的双重性
两相反应后水溶性大大提升
第一相反应
氧化(最主要)
1||| 依赖细胞色素P450的单加氧酶系
单加氧酶系复合物 【细胞色素P450血红素蛋白+NADPH-细胞色素P450还原酶(FAD为辅基的黄酶,又叫羟化酶,MFO混合功能氧化酶)】
肝细胞微粒体内
2||| 单胺氧化酶类MAO氧化蛋白质腐化作用产生的脂肪族或芳香族胺类(5-羟色胺、儿茶酚胺)成醛,醛再变成酸失去生物活性
肝细胞线粒体内
3||| 肝细胞胞质内有以NAD+为辅酶的醇脱氢酶,ADH; 肝细胞线粒体和胞质内有以NAD+为辅酶的醛脱氢酶,ALDH
ADH不足则启动肝微粒体内的肝微粒体乙醇氧化系统,MEOS
还原
硝基还原酶和偶氮还原酶是第一相反应的主要还原酶
肝微粒体内,生成胺类
水解
酯酶、酰胺酶和糖苷酶是生物转化的主要水解酶
肝微粒体和胞质内
第二相反应
结合反应
葡糖醛酸结合是最普遍的结合反应
胆汁与胆汁酸
胆汁酸
游离胆汁酸
胆酸
鹅脱氧胆酸
及其结合胆汁酸
初级胆汁酸
脱氧胆酸
石胆酸
及其结合胆汁酸
次级胆汁酸
结合胆汁酸
结合甘氨酸→甘氨胆汁酸
结合牛磺酸→牛磺胆汁酸
胆汁内比例-甘:牛=3:1
肝内合成
功能
①乳化剂作用:促进脂类物质消化吸收
②抑制胆结石生成:维持胆汁中胆固醇的溶解状态
人体99%胆固醇随胆汁经肠道排出体外,其中1/3以胆汁酸形式,2/3以原型排出
代谢过程
总过程
①肝细胞以胆固醇为原料合成初级胆汁酸,这是胆固醇在体内的主要代谢去路
胆固醇7-α羟化酶是胆汁酸合成途径的关键酶,受终产物胆汁酸的负反馈调节
高胆固醇饮食和甲状腺激素可诱导7-α羟化酶表达
②次级胆汁酸在肠道内由肠菌作用生成
初级胆汁酸发挥促脂质消化作用后,在回肠和结肠上端生成次级胆汁酸
③结合型胆汁酸在回肠部位主动重吸收,少量结合胆汁酸在肠道各部被动重吸收
胆汁酸的肝肠循环:门脉入肝→游离变结合→入肠
血红素
实质
血红蛋白,肌红蛋白,细胞色素,过氧化氢酶及过氧化物酶等的辅基
血红素=铁卟啉化合物=卟啉环+Fe2+螯合而成
血红素可在体内多种组织细胞内合成,参与血红蛋白组成的血红素主要在骨髓幼红细胞和网织红细胞中合成
合成
定位
细胞定位:大多数细胞,主要部位是骨髓,其次是肝细胞,成熟红细胞无线粒体故不能合成
亚细胞定位:线粒体,胞质
4步过程
1||| δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)生成
线粒体内:琥珀酰CoA+甘氨酸→[ALA合酶]→δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)
ALA合酶关键酶,辅酶磷酸吡哆醛
2||| 胆色素原形成(PBG)
胞质内:2ALA→[ALA脱水酶]→胆色素原+2H2O
3||| 尿卟啉原Ⅲ和粪卟啉原Ⅲ的生成
参与酶:尿卟啉原Ⅰ同合酶,尿卟啉原Ⅲ同合酶,尿卟啉原Ⅲ脱羧酶
4||| 血红素生成
粪卟啉原Ⅲ重回线粒体
亚铁螯合酶
特点总结
1. 体内大多数组织均可合成血红素,但主要部位是骨髓,其次是肝细胞,红细胞无线粒体故无法合成
2. 血红素合成的基本原料是琥珀酰CoA,甘氨酸,Fe2+
3. 血红素合成的起始和终末都在线粒体,中间过程在胞质这种亚细胞定位有利于终产物血红素发挥反馈调节
调节
1||| ALA合酶是关键酶
血红素对ALA合酶发挥别构反馈抑制作用
正常情况下,血红素合成后迅速和珠蛋白结合生成血红蛋白,并无血红素堆积
体内某些类固醇类物质或异源物可以诱导ALA合酶的合成
2||| 重金属可敏感抑制ALA脱水酶和亚铁螯合酶
3||| 缺氧,红细胞减少→肾合成分泌EPO↑→诱导ALA合酶↑→血红素↑→红细胞↑
胆色素
概括
性质:铁卟啉类化合物的主要分解代谢产物:包括胆绿素、胆红素、胆素原和胆素,胆色素主要随胆汁排出体外
来源:主要来源于衰老红细胞的破坏,释出的血红蛋白分解为珠蛋白和血红素,珠蛋白分解成氨基酸,血红素则由单核吞噬系统降解生成胆色素
合成:单核吞噬系统合成,血红素→[血红素加氧酶]→胆绿素→[胆绿素还原酶]→胆红素
功能:过量有害,适量是人体强大的内源性抗氧化剂,可有效清除超氧化物和过氧化自由基
代谢过程
1||| 单核巨噬细胞合成并释放入血
2||| 血浆清蛋白结合成胆红素-清蛋白复合体
一方面增加胆红素水溶性,提高了血浆对胆红素的运输能力
另一方面限制其自由通透各种细胞膜,避免其对组织细胞的毒害作用
仅起暂时性的解毒作用
未结合胆红素=血胆红素=游离胆红素=间接胆红素→未经肝结合转化,在血液中与清蛋白结合运输的胆红素
3||| 胆红素在肝细胞中转变为结合胆红素并泌入胆小管
结合胆红素=直接胆红素,肝胆红素
4||| 在肠道内转化为胆素原和胆素
胆色素的肠肝循环
两胆红素的比较