肝脏生物化学课件

肝脏生物化学 导言 肝是人体最大的实质性器官，也是体内最大的腺 体，有人把肝脏比喻为“人体化工厂”、“物质代谢 中枢”。那么肝脏究竟在物质代谢过程中参与了哪些 反应？肝脏又具有怎样的重要功能？本章肝脏生物化 学将主要介绍肝在糖、脂类、蛋白质、维生素、激素 代谢中的作用，以及肝的分泌、排泄和生物转化等方 面的重要功能。 肝脏特点： 占体重的2.5%, 为人最大的腺体 双重的血液供应：肝动脉、门静脉 两条输出通道：肝静脉、胆道 含有数百种酶，“人体化工厂” 参与代谢，具有分泌、排泄和生物转化功 能 第1节 肝在物质代谢中的作用肝在物质代谢中的作用 一、肝在糖代谢中的作用 作用：作用：维持血糖浓度恒定，保障全身各组维持血糖浓度恒定，保障全身各组 织，尤其是大脑织，尤其是大脑和红细胞的能量供应。和红细胞的能量供应。 肝内进行的糖代谢途径有：肝内进行的糖代谢途径有： 饱食饱食 合成肝糖原合成肝糖原 空腹空腹 分解肝糖原分解肝糖原 饥饿饥饿 糖异生糖异生 脂肪动员脂肪动员酮体合成酮体合成供大脑利用供大脑利用 节省葡萄糖节省葡萄糖 维持血糖浓度维持血糖浓度 二、肝在脂类代谢中的作用 作用：在脂类的消化、吸收、合成、分解与运输 均具有重要作用。 分泌胆汁，促进脂类物质的消化和吸收 肝脏是胆固醇、磷脂等各种类脂和血浆脂蛋白合肝脏是胆固醇、磷脂等各种类脂和血浆脂蛋白合 成的主要场所成的主要场所 肝脏是脂肪酸代谢和酮体生成的主要场所肝脏是脂肪酸代谢和酮体生成的主要场所 三、肝在蛋白质代谢中的代谢 肝是合成血浆蛋白的重要器官 ：全部清蛋 白、部分球蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原 及多种载脂蛋白。 肝是合成尿素、解除氨毒的主要器官 肝是氨基酸分解代谢的重要场所 四、肝在维生素代谢中的作用 促进脂溶性维生素的吸收促进脂溶性维生素的吸收 维生素的储存维生素的储存 是是Vit AVit A、E E、K K和和B B12 12的主要储存场所 的主要储存场所 维生素的运输维生素的运输 视黄醇结合蛋白的合成，视黄醇结合蛋白的合成，Vit DVit D结合蛋白的合成结合蛋白的合成 维生素的转化维生素的转化 Vit DVit D3 3 25-(OH)-Vit D 25-(OH)-Vit D 3 3 水溶性维生素水溶性维生素辅酶的组成成分辅酶的组成成分 五、肝在激素代谢中的作用 作用：灭活激素 主要方式：生物转化 功能障碍： 雌激素男性女性化、蜘蛛痣 醛固酮水钠潴留 第2节 胆汁酸代谢胆汁酸代谢 一、胆汁 胆道系统 肝分泌胆囊浓缩 (肝胆汁)(胆囊胆汁) 主要有机成分： 胆汁酸盐(含量最高)、多种酶类等 作用： 是脂类物质消化吸收所必需的一 类物质 二、胆汁酸的代谢 （一）胆汁酸的分类 游离胆汁酸 结合胆汁酸 按结构分 按来源分 初级胆汁酸 次级胆汁酸 （二）胆汁酸的功能 促进脂类的消化与吸收 立体构型亲水与疏水两个侧面 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 10 1 胆汁酸的肠肝循环胆汁酸的肠肝循环 胆汁酸肠肝循环的生理意义： 人体每天有6-12次肠肝循环，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。 第3节 肝的生物转化作用肝的生物转化作用 一、生物转化的概念 *生物转化的定义： 各类非营养物质在人体内进行的代谢 转变过程。 生物转化的对象 非营养物质 内源性：如激素、胺类等 外源性：如药物、毒物等 生物转化的意义： 对体内的非营养物质进行转化，使 其灭活 ，或解毒更为重要的是可使这些 物质的溶解度增加，易于排出体外。 肝的生物转化作用解毒作用 二、生物转化反应的主要类型 概 述 第一相反应：氧化、还原、水解反应 第二相反应：结合反应 有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。 有些物质即使经过第一相反应后，极性改变仍不 大，必须与某些极性更强的物质结合, 即第二相反 应，才最终排出。 （一）第一相反应 氧化反应： 1）加单氧酶系： 存在部位：肝细胞微粒体 反应方程式：反应方程式： RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP+H2O （一）第一相反应 氧化反应： 2 2）脱氢酶系：）脱氢酶系： 存在部位：肝细胞微粒体和胞质中存在部位：肝细胞微粒体和胞质中 反应方程式：反应方程式： （一）第一相反应 氧化反应： 3 3）胺氧化酶系：）胺氧化酶系： 存在部位：存在部位：线粒体内线粒体内 反应方程式： RCH2NH2+O2+H2O2RCHO+NH3+H2O （一）第一相反应 还原反应： 存在部位：肝细胞微粒体中存在部位：肝细胞微粒体中 反应方程式： （一）第一相反应 水解反应 存在部位：肝细胞微粒体、胞质中存在部位：肝细胞微粒体、胞质中 反应方程式： （二）第二相反应结合反应 葡萄糖醛酸结合：最常见的结合反应 葡萄糖醛酸基的直接供体葡萄糖醛酸基的直接供体尿苷二磷酸葡萄糖醛酸 (UDPGA) 反应方程式： （二）第二相反应结合反应 与硫酸结合：硫酸的供体硫酸的供体是是3-3-磷酸腺苷磷酸腺苷-5-5-磷磷 酸硫酸（酸硫酸（PAPSPAPS） 反应方程式： （二）第二相反应结合反应 与乙酰基结合：与乙酰基结合： 三、影响生物转化作用的因素 影响因素：影响因素：年龄、性别、疾病、诱导物、年龄、性别、疾病、诱导物、 抑制物等抑制物等 意义：意义：指导用药指导用药 第4节 胆色素的代谢胆色素的代谢 一、胆色素的分解代谢 胆色素：是体内铁卟啉化合物的主要分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、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。 （一）、胆红素的生成 胆红素来源 体内的铁卟啉化合物血红蛋白、肌红蛋白、 细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。 约80来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。 胆红素的生成过程 部位：部位：肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细 胞微粒体与胞液中 过程： （二）、胆红素的转运 运输形式 胆红素清蛋白复合体 意义 增加胆红素在血浆中的溶解度，限制胆红素自由 通过生物膜产生毒性作用。 （三）、胆红素在肝中转化 肝细胞对胆红素的肝细胞对胆红素的摄取摄取 ：胆红素可以自由双向通 透肝血窦肝细胞膜表面进入肝细胞 肝细胞对胆红素的肝细胞对胆红素的转化转化: :与葡萄糖醛酸进行结合与葡萄糖醛酸进行结合 肝对胆红素的肝对胆红素的排泄排泄 ：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。 未结合胆红素与结合胆红素的性质比较 项项 目目 游离胆红素游离胆红素 结合胆红素结合胆红素 别别 名名 间接胆红素，间接胆红素， 血胆红素血胆红素 直接胆红素，直接胆红素， 肝胆红素肝胆红素 与葡萄糖醛酸结合与葡萄糖醛酸结合未结合未结合 结合结合 与重氮试剂反应与重氮试剂反应慢或间接反应慢或间接反应迅速直接反应迅速直接反应 水中溶解度水中溶解度小小大大 经肾随尿排出经肾随尿排出不能不能能能 通透细胞膜对脑的通透细胞膜对脑的 毒性作用毒性作用 大大无无 胆红素在肝细胞内的代谢转化过程 （四）、胆素原的肠肝循环 胆素原肠肝循环的胆素原肠肝循环的概念概念 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，形成胆素原的肠肝循环肠肝循环 胆红素代谢及胆素原的肠肝循环 二、血清胆红素与黄疸 正常血清胆红素浓度 3.4mol/L17.1mol/L 4/5为游离胆红素，其余为结合胆红素 两种胆红素 结合胆红素：与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结 合胆红素，又称直接胆红素。 游离胆红素：未与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为 游离胆红素，又称间接胆红素。 黄疸 定义：定义：各种原因导致血清总胆红素含量升高，可各种原因导致血清总胆红素含量升高，可 引起皮肤、黏膜、巩膜的黄染现象称为黄疸。引起皮肤、黏膜、巩膜的黄染现象称为黄疸。 隐性黄疸：隐性黄疸：当血清胆红素浓度在当血清胆红素浓度在17.1mol/L17.1mol/L 34.2mol/L34.2mol/L之间时，肉眼观察不到皮肤与巩膜的之间时，肉眼观察不到皮肤与巩膜的 黄染现象，称为隐性黄疸。黄染现象，称为隐性黄疸。 显性黄疸：显性黄疸： 当血清胆红素高于当血清胆红素高于34.2mol/L34.2mol/L时，肉时，肉 眼可见皮肤、黏膜和巩膜等组织出现黄染，即为眼可见皮肤、黏膜和巩膜等组织出现黄染，即为 临床上的显性黄疸。临床上的显性黄疸。 黄疸 种类种类( (按血清胆红素的来源按血清胆红素的来源) )： 溶血性黄疸溶血性黄疸 肝细胞性黄疸肝细胞性黄疸 阻塞性黄疸阻塞性黄疸 （一）溶血性黄疸 恶性疟疾、某些药物、葡萄糖-6-磷酸 脱氢酶缺乏及输血不当等原因导致红细胞 大量破坏，单核-吞噬细胞生成过多的胆红 素，超过肝细胞的摄取、转化、排泄能力 可引起溶血性黄疸。 （二）肝细胞性黄疸 肝炎、肝硬化、肝肿瘤等肝实质病变 时导致肝细胞受损，使其摄取、结合、转 化、排泄胆红素的能力降低可引起肝细胞 性黄疸。 （三）阻塞性黄疸 胆管炎症、肿瘤、结石、胆道蛔虫或 先天性胆道闭塞等疾病导致胆汁排泄受阻 ，使胆小管和毛细胆管内压力增大破裂， 致胆汁中结合胆红素返流入血可引起阻塞 性黄疸。 表10-2三种类类型黄疸血液、尿液、粪粪便的比较较 项目正常 溶血性黄 疸 肝细胞性黄 疸 阻塞性黄疸 血清总胆红素 （mol/L) 3.417.217.285.61.7819.717.2513.8 血清结合胆红素 （mol/L) 3.4 不变或微 增 血清未结合胆红 素 （mol/L) 13.7不变或微增 尿胆红素阳性+强阳性+ 尿胆素原/尿胆素少量不一定 尿液颜色浅黄加深不一定变浅 粪便颜色黄褐色加深变浅或正常 变浅或呈灰白 色 第5节 常用肝功能试验及临床意义常用肝功能试验及临床意义 一、血浆蛋白的检测 A/GA/G：正常人血浆清蛋白（正常人血浆清蛋白（A A）与球蛋白（）与球蛋白（G G ）比值为）比值为1.51.5：1 12.52.5：1 1。慢性肝炎或肝硬。慢性肝炎或肝硬 化时化时A/GA/G变小甚至倒置。变小甚至倒置。 甲胎蛋白（甲胎蛋白（AFPAFP）是胎儿血清中的一种蛋白是胎儿血清中的一种蛋白 成分成分 ，正常人血清中含量极少，正常人血清中含量极少 ，血清，血清AFPAFP 可作为诊断原发性肝癌的重要指标可作为诊断原发性肝癌的重要指标 二、血清酶类检测 测定血清丙氨酸氨基转移酶测定血清丙氨酸氨基转移酶（ALTALT）和天冬氨酸和天冬氨酸 氨基转移酶氨基转移酶（ASTAST），可反映肝细胞膜的改变，可反映肝细胞膜的改变， 协助急性肝病的诊断。急性肝炎时，协助急性肝病的诊断。急性肝炎时，ALTALT和和ASTAST可可 显著升高。显著升高。 碱性磷酸酶碱性磷酸酶(AKP)(AKP)也可反映肝功能。碱性磷酸酶主也可反映肝功能。碱性磷酸酶主 要来源于骨骼、肠黏膜、肝细胞，由胆管排泄。要来源于骨骼、肠黏膜、肝细胞，由胆管排泄。 当胆道有梗阻时或肝功能受损时，当胆道有梗阻时或肝功能受损时，AKPAKP可增高。可增高。 -谷氨酰转肽酶（谷氨酰转肽酶（-GT-GT）作用于谷胱甘肽，它分作用于谷胱甘肽，它分 布在肝、肾等器官。肝占位性病变或肝炎、肝硬布在肝、肾等器官。肝占位性病变或肝炎、肝硬 化时化时-GT-GT升高。升高。 三、胆色素的检测 测定血清总胆红素、结合胆红素可帮测定血清总胆红素、结合胆红素可帮 助了解有无黄疸。测定尿中胆红素、胆素助了解有无黄疸。测定尿中胆红素、胆素 原和胆素水平，可反映肝处理胆红素的能原和胆素水平，可反映肝处理胆红素的能 力，还可鉴别黄疸的类型。力，还可鉴别黄疸的类型。 小结 肝在糖、脂类、蛋白质、维生素和激素等物质代肝在糖、脂类、蛋白质、维生素和激素等物质代 谢中起着十分重要的作用。胆汁酸的合成和分泌谢中起着十分重要的作用。胆汁酸的合成和分泌 是肝清除体内胆固醇的主要形式。胆汁酸的肠肝是肝清除体内胆固醇的主要形式。胆汁酸的肠肝 循环使有限的胆