第十一章肝的生物化学

第十一章肝的生物化学肝脏的独特结构特点肝动脉肝静脉肝门静脉胆道即:双重的血液供应,两条输出途径.丰富的血窦,线立体、内质网、高尔基体、溶酶体

肝脏血窦独特的组织结构和化学组成特点赋予肝复杂多样的生物化学功能肝系多种物质代谢之中枢生物转化作用分泌作用（分泌胆汁酸等）排泄作用（排泄胆红素等）肝脏具有丰富的酶类肝脏具有丰富的酶类可进行多种生化反应肝脏是体内物质代谢的中枢第一节肝在物质代谢中的作用一、肝脏在糖代谢中的作用维持血糖水平相对稳定，保障全身各组织，尤其是大脑和红细胞的能量供应饱食状态肝糖原合成↑过多糖则转化为脂肪，以VLDL形式输出空腹状态肝糖原分解↑饥饿状态以糖异生为主※脂肪动员↑→酮体合成↑→节省葡萄糖1、肝分泌的胆汁酸帮助脂溶性V和脂类物质的消化吸收。2、酮体生成的场所3、合成脂肪，磷脂、胆固醇，VLDL、HDL4、进行脂肪酸的β---氧化二、肝的脂代谢作用

三、肝的蛋白质代谢作用1、合成血浆蛋白质如清蛋白2、含有丰富的氨基酸代谢的酶如ALT3、尿素合成的场所4、清除芳香族氨基酸和芳香族胺类对维生素的贮存、吸收、运输、改造和利用肝脏是体内含维生素较多的器官。维生素A、D、K、B2、PP、B6、B12等在体内主要贮存于肝脏。其中，肝脏中维生素A的含量占体内总量的95%。将V转变成活化形式如：VB2→FADVPP→NAD+胡萝卜素→VA→视黄醇四、肝脏在维生素代谢中的作用五、肝脏在激素代谢中的作用激素的灭活(inactivation)：许多激素在发挥其调节作用后，主要在肝脏内被分解转化，从而降低或失去其活性。肝病时，体内雌激素、醛固酮、抗利尿激素等水平升高，则可出现男性乳房发育、肝掌、蜘蛛痣及水钠潴留等现象。第二节

胆汁酸的代谢胆道系统肝胆汁胆囊胆汁(肝细胞分泌)(肝胆汁经胆囊浓缩)一、胆汁胆汁酸盐(含量最高)胆固醇胆色素多种酶类等胆汁的主要有机成分：胆汁：肝细胞分泌的一种金黄色液体，有苦味，储存在胆囊两种胆汁的百分组成和部分性质肝胆汁胆囊胆汁比重1.009～1.0131.026～1.032pH7.1～8.55.5～7.7水96～9780～86固体成分3～414～20无机盐0.2～0.90.5～1.1粘蛋白0.1～0.91～4粘蛋白0.5～21.5～10胆色素0.05～0.170.2～1.5总脂类0.1～0.51.8～4.7胆固醇0.05～0.170.2～0.9磷脂0.05～0.080.2～0.5胆汁酸的概念胆汁酸是存在于胆汁中一大类胆烷酸的总称，以钠盐或钾盐的形式存在，即胆汁酸盐。二、胆汁酸代谢与功能（一）初级胆汁酸的生成﹡部位：肝细胞的胞液和微粒体中﹡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﹡限速酶：胆固醇7α-羟化酶胆汁酸的分类按结构分游离胆汁酸结合胆汁酸游离胆汁酸例：胆酸COOH例：鹅脱氧胆酸结合胆汁酸CONHCH2CH2SO3H例：牛磺胆酸例：甘氨胆酸CONHCH2COOH（二）次级胆汁酸的生成与肠肝循环﹡部位：小肠下段和大肠﹡过程初级胆汁酸次级胆汁酸肠菌水解脱羟次级胆汁酸在肠道细菌作用下初级胆汁酸7α-羟基脱氧后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。7α-羟基脱氧胆酸脱氧胆酸初级胆汁酸次级胆汁酸目录7α-羟基脱氧鹅脱氧胆酸石胆酸次级胆汁酸初级胆汁酸目录胆汁酸肠肝循环胆汁酸肠肝循环概念胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收经门静脉又回到肝，在肝内将游离型胆汁酸转变为结合型胆汁酸，经胆道再次排入肠腔的过程。胆固醇结合胆汁酸（合成0.4~0.6g/d代谢池3~5g/d）胆汁酸肠肝循环的过程目录胆汁酸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对胆汁酸的生理需要。（三）胆汁酸的生理功能胆汁酸的立体构型——亲水与疏水两个侧面，赋予胆汁酸很强的界面活性，成为较强的乳化剂。（一）促进脂类的消化与吸收疏水侧亲水侧甘氨胆酸的立体构型胆汁中的胆汁酸盐与卵磷脂协同作用，使胆固醇分散形成可溶性微团，使之不易结晶沉淀而随胆汁排泄。胆固醇是否从胆汁中沉淀析出主要取决于胆汁中胆汁酸盐和卵磷脂与胆固醇之间的合适比例（正常比值

10︰1）。（二）维持胆汁中胆固醇的溶解状态以抑制胆固醇析出第三节

肝的生物转化作用机体对非营养物质进行代谢转变，使其水溶性提高，易于通过胆汁或尿液排出体外的过程称为生物转化一、生物转化的概念及意义非营养物质:既不作为构建组织细胞的成分，又不作为能源物质。内源性：如激素、神经递质、胺类等外源性：如食品添加剂、药物、毒物等非营养物质生物转化的对象肝是生物转化的主要器官；肾、肺、胃肠道和皮肤也有一定生物转化功能。生物转化的主要场所生物转化反应的特点转化反应的连续性:一种物质在体内的转化往往同时或先后发生多种反应，产生多种产物。反应类型的多样性:同一种或同一类物质在体内也可进行多种不同反应。解毒与致毒的双重性:一种物质经过一定的转化后，其毒性可能减弱（解毒）,也可能增强（致毒）。生物转化的意义生物转化可对体内的大部分非营养物质进行代谢转化，使其生物学活性降低或丧失(灭活)，或使有毒物质的毒性减低或消除(解毒)。通过生物转化作用可增加这些非营养物质的水溶性和极性，从而易于从胆汁或尿液中排出。肝的生物转化作用≠解毒作用（detoxification）二、肝的生物转化的反应类型第一相反应：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，使其某些基团转化或分解，理化性质改变，即可顺利排出体外。有些物质即使经过第一相反应后，极性改变不大，必须与某些极性更强的物质结合,即第二相反应，才能最终排出。（一）氧化反应——最多见的生物转化反应（1）.加单氧酶系：存在部位：微粒体内催化的基本反应RH+O2+NADPH+H+

ROH+NADP++H2O应用：多种脂溶性物质，如药物、毒物、类固醇激素（2）.单胺氧化酶系存在部位：线粒体内催化的反应催化胺类氧化脱氨基生成相应的醛RCH2NH2+O2+H2O2RCHO+NH3+H2O（3）.醇脱氢酶及醛脱氢酶系存在部位：胞液中催化的反应醇脱氢酶催化醇类氧化成醛。醛脱氢酶催化醛类氧化成酸。CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH醇脱氢酶醛脱氢酶CH3CH2OHCH3CHO醇脱氢酶CH3COOH醛脱氢酶TACATP（二）还原反应＊硝基还原酶类

＊偶氮还原酶类

还原产物：相应胺类（三）水解反应＊多种水解酶类结合对象：凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物或激素均可发生结合反应结合剂：葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘氨酸、乙酰基、甲基等物质或基团（四）结合反应效果：掩盖药物、毒物分子的某些功能基团，极性和水溶性增强，便于排泄（是最重要、最普遍的结合反应）葡糖醛酸基的直接供体2NAD+2NADH+2H+UDPG脱氢酶——尿苷二磷酸葡糖醛酸(UDPGA)*催化酶葡萄糖醛酸基转移酶举例：+UDPGA苯酚+UDP苯β葡糖醛酸苷雌酮2.硫酸结合反应*硫酸供体3´－磷酸腺苷5´－磷酸硫酸(PAPS)*催化酶硫酸转移酶

举例＋PAPS+PAP雌酮硫酸主要转化对象：芳香胺类3.酰基化（某些含胺非营养物质的重要转化方式）催化酶：乙酰基转移酶(acetyltransferase)甲基供体：S-腺苷甲硫氨酸(SAM)5.谷胱甘肽结合（细胞应对亲电子性异源物的重要防御反应）结合对象：卤代、环氧化物催化酶：谷胱甘肽S-转移酶(glutathioneS-transferase,GST)第四节胆色素代谢胆色素的概念及来源1、概念：是含铁卟林的化合物在体内代谢产物的物质，包括：胆红素、胆绿素、胆素原、胆素等。2、来源：主要来自血红蛋白.肌红蛋白.细胞色素.过氧化物酶的辅酶具有一定的颜色.正常人每天可生成250～350mg胆红素，其中约80%以上来自衰老红细胞破坏所释放的血红蛋白的分解。（一）、胆红素的生成----主要源于血红素的降解一、胆红素代谢过程肝、脾、骨髓等单核吞噬细胞微粒体与胞液中。过程：血红蛋白（红细胞）血红素＋珠蛋白氨基酸胆绿素部位：胆红素的性质亲脂疏水，对大脑具有毒性作用胆红素胆红素的生成过程目录（二）胆红素在血液中的转运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对脑细胞产生毒性作用。竞争结合剂如磺胺药，水杨酸，胆汁酸等运输形式胆红素－清蛋白复合体新生儿高胆红素血症未结合胆红素-----血胆红素（三）、胆红素在肝中的转变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内质网（转化）在胞浆与载体蛋白（Y.Z)结合＊3、转化部位：滑面内网质反应：结合反应（主要结合物为UDPGA）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酸胆红素、硫酸胆红素，统称为结合胆红素----肝胆红素葡糖醛酸胆红素的生成胆汁中的胆汁酸盐与卵磷脂协同作用，使胆固醇分散形成可溶性微团，使之不易结晶沉淀而随胆汁排泄。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（一）促进脂类的消化与吸收肾、肺、胃肠道和皮肤也有一定生物转化功能。+五、肝脏在激素代谢中的作用1、血清总蛋白、白蛋白、球蛋白A/G比值测定胆汁：肝细胞分泌的一种金黄色液体，有苦味，储存在胆囊第三节

肝的生物转化作用2μmol/L之间时，肉眼观察不到皮肤与巩膜等黄染现象，称为隐性黄疸(jaundiceoccult)。肾、肺、胃肠道和皮肤也有一定生物转化功能。胆汁：肝细胞分泌的一种金黄色液体，有苦味，储存在胆囊产物：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，统称为结合胆红素----肝胆红素胆红素葡糖醛酸一酯+UDP-葡糖醛酸UDP-葡糖醛酸基转移酶胆红素葡糖醛酸二酯+UDP胆红素+UDP-葡糖醛酸胆红素葡糖醛酸一酯+UDPUDP-葡糖醛酸基转移酶葡糖醛酸胆红素的生成胆红素葡糖醛酸二酯的结构目录肝细胞向胆小管分泌结合胆红素是一个逆浓度梯度的主动转运过程。胆红素排泄一旦发生障碍，结合胆红素就可返流入血。结合胆红素水溶性增强，利于排出，解毒作用（四）、胆红素在肠道中的转变结合胆红素胆素原（无色）肠菌葡萄糖醛酸还原胆素氧化＊过程﹡胆素原：中胆素原，粪胆素原，d-尿胆素原﹡胆素：尿胆素（黄褐色），粪胆素（棕黄色）

游离胆红素＊胆素原的肠肝循环胆素原肠肝循环的概念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，形成胆素原的肠肝循环(bilinogenenterohepaticcirculation)。胆素原肠肝循环的过程目录三、血清胆红素与黄疸结合胆红素：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。＊两种胆红素＊正常血清胆红素浓度

mol/l4/5为游离胆红素，其余为结合胆红素项目游离胆红素结合胆红素别名间接胆红素，血胆红素直接胆红素，肝胆红素与葡萄糖醛酸结合未结合结合与重氮试剂反应慢或间接反应迅速直接反应水中溶解度小大经肾随尿排出不能能通透细胞膜对脑的毒性作用大无两种胆红素的区别2μmol/L之间时，肉眼观察不到皮肤与巩膜等黄染现象，称为隐性黄疸(jaundiceoccult)。非营养物质:既不作为构建组织细胞的成分，又不作为能源物质。肝是生物转化的主要器官；胆红素葡糖醛酸二酯的结构主要转化对象：芳香胺类（一）氧化反应——最多见的生物转化反应CONHCH2COOH有些物质经过第一相反应，使其某些基团转化或分解，理化性质改变，即可顺利排出体外。肾、肺、胃肠道和皮肤也有一定生物转化功能。※胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路RCH2NH2+O2+H2O2白蛋白（A）为血液中主要蛋白质，由肝脏合成，白蛋白水平与肝功能损害程度成正比。﹡部位：小肠下段和大肠三、肝的蛋白质代谢作用体内胆红素生成过多，或肝细胞对胆红素的摄取、转化及排泄能力下降等因素均可引起血浆胆红素含量增多，称为高胆红素血症(hyperbilirubinemia)。胆红素为橙黄色物质，过量的胆红素可扩散进入组织造成组织黄染，这一体征称为黄疸(jaundice)。概念当血浆胆红素浓度超过34.2μmol/L(2mg/dl)时，肉眼可见皮肤、粘膜及巩膜等组织黄染，临床上称为显性黄疸。若血浆胆红素升高不明显，在17.2—34.2μmol/L之间时，肉眼观察不到皮肤与巩膜等黄染现象，称为隐性黄疸(jaundiceoccult)。临床上常根据黄疸发病