生物化學十七 肝的生物化學

第十七章

肝的生物化學BiochemistryinLiver12023/2/18肝是人體最大的實質(zhì)性器官；肝也是體內(nèi)最大的腺體；肝具有復雜多樣的生物化學功能。22023/2/18門靜脈肝動脈肝動脈肝動脈肝動脈肝靜脈肝的組織結(jié)構(gòu)特點32023/2/18肝的化學組成特點多、功能獨特的酶系，其中有

肝在物質(zhì)組成上還含有種類繁些酶是其它組織所沒有或含量極少的。42023/2/18肝的組織結(jié)構(gòu)和化學組成特點:肝具有肝動脈和門靜脈雙重血液供應;肝存在肝靜脈和膽道系統(tǒng)雙重輸出通道;肝具有豐富的肝血竇;肝細胞含有豐富的細胞器如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、溶酶體、過氧化物酶體等和豐富的酶體系，有些甚至是肝所獨有的。52023/2/18獨特的組織結(jié)構(gòu)和化學組成特點賦予肝復雜多樣的生物化學功能

肝系多種物質(zhì)代謝之中樞生物轉(zhuǎn)化作用分泌作用（分泌膽汁酸等）排泄作用（排泄膽紅素等）62023/2/18第一節(jié)

肝在物質(zhì)代謝中的作用FunctionofLiverinMaterialMetabolism72023/2/18不同營養(yǎng)狀態(tài)下肝內(nèi)如何進行糖代謝？飽食狀態(tài)肝糖原合成↑過多糖則轉(zhuǎn)化為脂肪，以VLDL形式輸出空腹狀態(tài)肝糖原分解↑饑餓狀態(tài)以糖異生為主脂肪動員↑→酮體合成↑→節(jié)省葡萄糖82023/2/18一、肝在糖代謝中的作用作用：維持血糖濃度恒定，保障全身各組織，尤其是大腦和紅細胞的能量供應。糖異生肝糖原的合成與分解糖酵解途徑回顧：肝內(nèi)進行那些糖代謝途徑？92023/2/18二、肝在脂類代謝中的作用

回顧：肝內(nèi)進行的脂類代謝主要有哪些？脂肪酸的氧化、脂肪酸的合成及酯化、酮體的生成、膽固醇的合成與轉(zhuǎn)變、脂蛋白與載脂蛋白的合成(VLDL、HDL、apoC-Ⅱ)、脂蛋白的降解(LDL)。作用：在脂類的消化、吸收、合成、分解與運輸均具有重要作用。102023/2/18肝在脂類代謝各過程中的作用消化吸收分泌膽汁，其中膽汁酸為脂類消化吸收所必需合成脂肪酸、甘油三酯、酮體、膽固醇、磷脂

分解脂肪酸的β氧化、膽固醇的降解與排泄、LDL的降解運輸合成與分泌VLDL;HDL;apoCⅡ（脂蛋白脂肪酶激活劑）;LCAT（膽固醇脂?；D(zhuǎn)移酶）112023/2/18三、肝在蛋白質(zhì)代謝中的作用在血漿蛋白質(zhì)代謝中的作用合成與分泌血漿蛋白質(zhì)（γ球蛋白除外）清除血漿蛋白質(zhì)（清蛋白除外）在氨基酸代謝中的作用氨基酸的脫氨基、脫羧基、脫硫、轉(zhuǎn)甲基等（支鏈氨基酸除外）。清除血氨及胺類，合成尿素。122023/2/18四、肝在維生素代謝中的作用脂溶性維生素的吸收維生素的儲存是VitA、E、K和B12的主要儲存場所維生素的運輸視黃醇結(jié)合蛋白的合成，VitD結(jié)合蛋白的合成維生素的轉(zhuǎn)化VitD3→25-(OH)-VitD3胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為VitA等。132023/2/18五、肝在激素代謝中的作用激素的滅活(inactivationofhormone)激素主要在肝中轉(zhuǎn)化，降解或失去活性的過程稱為激素的滅活。*主要方式：生物轉(zhuǎn)化*肝病，激素滅活功能降低：蜘蛛痣、肝掌142023/2/18第二節(jié)

肝的生物轉(zhuǎn)化作用BiotransformationFunctionofLiver152023/2/18一、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)經(jīng)代謝轉(zhuǎn)變使其溶解性增強并從膽汁或尿液排出體外的過程稱為生物轉(zhuǎn)化(biotransformation)。＊生物轉(zhuǎn)化的對象內(nèi)源性：如激素、胺類等外源性：如藥物、毒物等非營養(yǎng)物質(zhì)162023/2/18＊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

(inactivate)，或解毒(detoxicate)；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。172023/2/18二、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)過第一相反應即可順利排出體外。*有些物質(zhì)即使經(jīng)過第一相反應后，極性改變?nèi)圆淮?，必須與某些極性更強的物質(zhì)結(jié)合,即第二相反應，才最終排出。182023/2/18

葡萄糖醛酸結(jié)合反應——最多見的結(jié)合反應*葡萄糖醛酸基的直接供體尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)

2NAD+2NADH+2H+UDPG脫氫酶目錄192023/2/18*催化酶葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶

(UDP-glucuronyltransferases,

UGT)

舉例：+UDPGA苯酚+UDP苯β葡糖醛酸苷202023/2/18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)化作用的因素四、生物轉(zhuǎn)化反應的特點

連續(xù)性一種物質(zhì)經(jīng)過幾種反應，直到排出多樣性同一類物質(zhì)可進行多種不同生物轉(zhuǎn)化反應雙重性解毒和致毒雙重性212023/2/18第三節(jié)

膽汁與膽汁酸的代謝MetabolismofBileandBileAcids222023/2/18膽道系統(tǒng)肝分泌膽囊濃縮(肝膽汁)(膽囊膽汁)一、膽汁膽汁酸鹽(含量最高)膽固醇膽色素多種酶類等膽汁的主要有機成分：232023/2/18膽汁酸(bileacids)的概念膽汁酸是存在于膽汁中一大類膽烷酸的總稱，以鈉鹽或鉀鹽的形式存在，即膽汁酸鹽，簡稱膽鹽

(bilesalts)。（一）膽汁酸的分類按結(jié)構(gòu)分游離膽汁酸(freebileacid)結(jié)合膽汁酸(conjugatedbileacid)二、膽汁酸的代謝242023/2/18游離膽汁酸例：膽酸COOH例：鵝脫氧膽酸252023/2/18結(jié)合膽汁酸CONHCH2CH2SO3H例：?；悄懰崂焊拾蹦懰酑ONHCH2COOH262023/2/18

按來源分初級膽汁酸(primarybileacid)次級膽汁酸(secondarybileacid)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-羥基脫羥基后生成的膽汁酸，包括脫氧膽酸及石膽酸。272023/2/187α-羥基脫羥基膽酸脫氧膽酸初級膽汁酸次級膽汁酸目錄282023/2/18鵝脫氧膽酸石膽酸次級膽汁酸初級膽汁酸目錄7α-羥基脫羥基292023/2/18（二）膽汁酸的代謝1.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

302023/2/182.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腸菌水解脫羥312023/2/18膽汁酸腸肝循環(huán)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)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。322023/2/18膽固醇結(jié)合膽汁酸（合成0.4~0.6g/d代謝池3~5g）膽汁酸腸肝循環(huán)的過程目錄（膽管）（胃）（十二指腸）332023/2/18

膽汁酸腸肝循環(huán)的生理意義將有限的膽汁酸反復利用以滿足人體對膽汁酸的生理需要。342023/2/18（三）膽汁酸的功能1.促進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︰1352023/2/18疏水側(cè)親水側(cè)甘氨膽酸的立體構(gòu)型362023/2/18第四節(jié)

膽色素的代謝與黃疸MetabolismofBilePigmentandJaundice372023/2/18膽色素(bilepigment)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。主要隨膽汁排除體外，且具有顏色，故稱膽色素。膽色素的概念382023/2/18＊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?！s80％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392023/2/18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

過程血紅蛋白血紅素＋珠蛋白氨基酸膽紅素

膽紅素的性質(zhì)親脂疏水，對大腦具有毒性作用402023/2/18膽紅素空間結(jié)構(gòu)示意圖目錄412023/2/18膽紅素的轉(zhuǎn)運

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（未結(jié)合膽紅素）422023/2/18二、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)運內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在胞漿與配體蛋白結(jié)合432023/2/18轉(zhuǎn)化部位：滑面內(nèi)網(wǎng)質(zhì)反應：結(jié)合反應（主要結(jié)合物為UDPGA）酶：葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶產(chǎn)物：主要為雙葡萄糖醛酸膽紅素，另有少量單葡萄糖醛酸膽紅素、硫酸膽紅素，統(tǒng)稱為

結(jié)合膽紅素。442023/2/18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。452023/2/18結(jié)合膽紅素膽素原族化合物（無色）腸菌酶葡萄糖醛酸還原

糞膽素（棕黃色）隨糞便排除＊過程﹡膽素原族化合物：中膽素原，糞膽素原，尿膽素原﹡膽素：糞膽素，尿膽素游離膽紅素三、膽紅素在腸道中的變化和膽色素的腸肝循環(huán)氧化462023/2/18＊膽素原的腸肝循環(huán)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)(bilinogenenterohepaticcirculation)。472023/2/18四、血清膽紅素與黃疸＊正常血清膽紅素濃度0.1～1mg/dl4/5為游離膽紅素，其余為結(jié)合膽紅素482023/2/18黃疸(jaundice)概念由于體內(nèi)膽紅素生成過多，或肝攝取、結(jié)合、排泄的過程發(fā)生障礙，均可引起血漿中膽紅素濃度升高。膽紅素為金黃色物質(zhì)，易擴散進入組織，造成組織黃染，稱為黃疸（jaundice）種類(按血清膽紅素的來源)溶血性黃疸(hemolyticjaundice)肝細胞性黃疸(hepatocellul