生化第十六节016

第十六章

肝的生物化学BiochemistryinLiver肝脏独特的形态结构和化学组成：①肝具有双重血液供给；②含有丰富的血窦，有利于物质的交换；

③有肝静脉和胆道两条输出通道；④含有丰富的亚细胞结构。肝具有“物质代谢中枢”之称。第一节肝的物质代谢特点Thecharacteristicsofliverin

MaterialMetabolism一、肝的糖、脂类、蛋白质代谢特点（一）肝的糖代谢特点：作用：维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，尤其是大脑和红细胞的能量供应。不同营养状态下的糖代谢：饱食状态：肝糖原合成↑空腹状态：肝糖原分解↑饥饿状态：以糖异生为主。（二）肝的脂类代谢特点作用：在脂类的消化、吸收、合成、分解与运输均具有重要作用。肝在脂类代谢各过程中的作用：消化吸收：

分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需合成：

脂肪酸、甘油三酯、酮体、胆固醇、磷脂分解：

脂肪酸的β氧化、胆固醇的降解与排泄、

LDL的降解运输：

合成与分泌VLDL;HDL;apoCⅡ;LCAT（三）、肝的蛋白质代谢特点

在血浆蛋白质代谢中的作用合成与分泌血浆蛋白质（γ球蛋白除外）清除血浆蛋白质（清蛋白除外）在氨基酸代谢中的作用氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基等（支链氨基酸除外）。清除血氨及胺类，合成尿素。二、肝的维生素、激素代谢特点

（一）肝的维生素代谢特点

脂溶性维生素的吸收维生素的储存是VitA、E、K和B12的主要储存场所维生素的运输视黄醇结合蛋白的合成，VitD结合蛋白的合成维生素的转化

VitD3→25-(OH)-VitD3水溶性维生素→辅酶的组成成分（二）、肝的激素代谢特点激素的灭活(inactivationofhormone)

激素主要在肝中转化，降解或失去活性的过程称为激素的灭活。主要方式：生物转化第二节肝的生物转化作用BiotransformationFunctionofLiver一、生物转（biotransformation）的概念非营养物质经过氧化、还原、水解和结合反应，使其极性增加或活性改变，而易于排出体外的这一过程称为生物转化作用。非营养物质是指既不能构成组织细胞的结构成分，又不能氧化供能的物质。非营养物质来源有三：

①体内合成的激素、神经递质和其他生物活性物质；氨基酸分解产生的氨、胺以及胆色素等；②肠道吸收的胺、酚、吲哚、硫化氢等；③由外界进入体内的药物、毒物、有机农药、色素及食品添加剂等。生物转化的特点：①多样性和连续性。

即一种物质在体内可进行多种生物转化反应，且各种反应又可按一定顺序进行。②解毒与致毒的双重性。

经过生物转化作用，有的毒性减弱或消失（解毒作用），有少数物质的毒性反而出现或增加。二、生物转化的类型第一相反应包括氧化、还原、水解反应；第二相反应称为结合反应。

有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。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。1、氧化反应——最多见的生物转化反应1）.微粒体依赖P450的加单氧酶系：其中最重要的是依赖P450的加单氧酶。

存在部位：微粒体内(滑面内质网)

组成：CytP450，NADPH+H+，NADPH-细胞色素P450还原酶

催化的基本反应RH+O2+NADPH+H+

ROH+NADP++H2O（一）第一相反应——氧化、还原、水解反应※基本特点能直接激活氧分子，其中一个氧原子加入底物分子中，另一氧原子被还原为水，故又称为混合功能氧化酶。

产物：羟化物或环氧化物

举例：苯胺对氨基苯酚多环芳烃的生物转化过程目录2）.线粒体单胺氧化酶系单胺氧化酶(monoamineoxidase,MAO)

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+H2O3）.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(alcoholdehydrogenase,ADH)催化醇类氧化成醛。醛脱氢酶(aldehyde

dehydrogenase,ALDH)催化醛类生成酸。2、还原反应＊硝基还原酶类

(nitroreductase)＊偶氮还原酶类

(azoreductase)还原产物：相应胺类3、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（二）第二相反应——结合反应1.葡萄糖醛酸结合反应——最多见的结合反应*葡萄糖醛酸基的直接供体尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)

2NAD+2NADH+2H+UDPG脱氢酶目录*催化酶葡萄糖醛酸基转移酶

(UDP-glucuronyl

transferases,

UGT)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

(sulfatetransferase

)

举例＋PAPS+PAP雌酮硫酸酯3.酰基化反应4.谷胱甘肽结合反应异烟肼乙酰辅酶A乙酰异烟肼辅酶A环氧萘谷胱甘肽S-二氢萘醇谷胱甘肽目录6.甲基化反应5.甘氨酸结合反应胆酸＋甘氨酸甘氨胆酸尼克酰胺N-甲基尼克酰胺甲基的供体：S-腺苷甲硫氨酸(SAM)影响因素：年龄、性别、疾病、诱导物、抑制物等意义：指导用药三、影响生物转化作用的因素第三节

胆汁酸代谢MetabolismofBileAcids胆汁酸（bileacids）是胆汁中的主要成分，是脂类物质消化吸收所必需的一类物质。肝进行胆汁酸的合成和排泄构成了胆固醇降解的主要途径，也是清除胆固醇的主要方式。胆汁酸均为24碳胆烷酸的衍生物，按其来源不同可分为初级胆汁酸和次级胆汁酸两大类。

按来源分初级胆汁酸(primarybileacid)次级胆汁酸(secondarybileacid)初级胆汁酸是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸，包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。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。一、胆汁酸的生成（一）初级胆汁酸的生成胆固醇在肝细胞中经一系列酶的催化转变生成的胆汁酸称为初级胆汁酸（primarybileacids）。1．游离型胆汁酸的生成2．结合型胆汁酸的生成（二）次级胆汁酸的生成胆固醇(27C)7α-羟化胆固醇初级胆汁酸(24C)结合型初级胆汁酸7α-羟化酶过程7α-羟基脱氧胆酸脱氧胆酸初级胆汁酸次级胆汁酸7α-羟基脱氧鹅脱氧胆酸石胆酸次级胆汁酸初级胆汁酸结合胆汁酸CONHCH2CH2SO3H例：牛磺胆酸例：甘氨胆酸CONHCH2COOH（三）胆汁酸的肠肝循环

由肠道重吸收的胆汁酸（初级的和次级的、结合型的和游离型的）经门静脉重新回到肝脏，在肝细胞内，将游离型胆汁酸再重新合成为结合胆汁酸，并同新合成的结合胆汁酸一同再随胆汁排入肠道，这一过程称为“胆汁酸的肠肝循环（enterohepaticcirculation）”。二、胆汁酸的生理功用（一）、促进脂类的消化吸收（二）、抑制胆汁中胆固醇的析出（三）对胆固醇代谢的调控作用第四节血红素代谢Metabolismofheme血红素（heme）是一种铁卟啉化合物，它是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶等的辅基。胆色素(bilepigment)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、胆素原和胆素等。一、血红素的生物合成（一）、合成原料及部位

部位：

肝、脾、骨髓单核－巨噬细胞系统细胞微粒体与胞液中。基本原料：是甘氨酸、琥珀酰辅酶A和Fe2+

（二）合成过程（三）血红素生物合成的调节1．ALA合酶

是血红素合成体系的限速酶，受血红素的别构抑制调节。

2．促红细胞生成素

3．某些类固醇激素4．杀虫剂、致癌物及药物二、血红素的分解代谢血红素在体内分解代谢的主要产物是胆色素（bilepigment）。它包括胆绿素（biliverdin）、胆红素（bilirubin）、胆素原（bilinogen）和胆素（bilin）。胆红素是胆汁中的主要颜色，呈橙黄色，具有毒性，可引起脑组织不可逆的损害。（一）胆红素的生成人体内的胆红素主要来源于衰老红细胞中血红蛋白的分解，约占80%，其它20%则由非血红蛋白血红素酶类如：细胞色素、过氧化氢酶、过氧化物酶等裂解而来。衰老的红细胞在肝、脾、骨髓的单核-吞噬细胞的作用下破坏释放出血红蛋白，随后血红蛋白分解为珠蛋白和血红素。

血液：主要以胆红素-清蛋白复合体的形式存在并进行运输。它们的结合是可逆的，这种结合不仅增加胆红素的水溶性，有利于运输，而且不能自由通透各种生物膜。若血浆清蛋白含量降低、结合部位被其他物质所占据或降低胆红素对结合部位的亲和力，均可促使胆红素从血浆向组织转移。反之，可促使组织中胆红素向血浆转移。（三）、胆红素在肝中的转化胆红素在肝内的代谢，包括肝细胞对胆红素的摄取、结合和排泄。1．肝细胞对胆红素的摄取

肝细胞对胆红素有极强的亲和力。

摄入肝细胞内的胆红素与胞浆中的配体蛋白——Y蛋白（即谷胱甘肽-S-转移酶glutathiones-trandferase，GST）或Z蛋白结合，被转移至内质网而完成摄取过程。2．肝细胞对胆红素的转化作用胆红素在内质网的胆红素-尿苷二磷酸-葡糖醛酸基转移酶（UDP-glucuronyl

transferase,UGT

）的催化下，生成葡糖醛酸胆红素（bilirubin

glucuronide）。酯型（结合）胆红素直接胆红素3．肝对胆红素的排泄（四）胆红素在肠腔中的转化及肠肝循环肠道中生成的胆素原约10%～20%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（bilinogen

enterohepaticcirculation）。

大部分胆素原随粪便排出体外，在肠道下段与空气接触，被氧化为胆素。胆素呈黄褐色，是粪便颜色的主要来源。