第九章肝的生物化学

第九章肝的生物化学第一页，共六十七页，2022年，8月28日肝总管肝动脉门静脉肝总管肝动脉门静脉门静脉门静脉肝动脉肝动脉肝动脉肝总管肝总管肝解剖图门静脉门静脉第二页，共六十七页，2022年，8月28日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

肝脏血窦第三页，共六十七页，2022年，8月28日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）第四页，共六十七页，2022年，8月28日

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五页，共六十七页，2022年，8月28日肝在物质代谢中的作用肝是维持血糖水平相对稳定的重要器官肝在脂类代谢中占据中心地位肝在人体蛋白质合成、分解和氨基酸代谢中起重要作用肝参与多种维生素和辅酶的代谢主要方式：生物转化作用第六页，共六十七页，2022年，8月28日第二节

肝的生物转化作用第七页，共六十七页，2022年，8月28日机体对内、外源性的非营养物质进行代谢转变，使其水溶性提高，极性增强，易于通过胆汁或尿液排出体外的过程称为生物转化一、生物转化的概念第八页，共六十七页，2022年，8月28日非营养物质:

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第九页，共六十七页，2022年，8月28日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第十页，共六十七页，2022年，8月28日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）。第十一页，共六十七页，2022年，8月28日二、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。第十二页，共六十七页，2022年，8月28日1.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（一）第一相反应：氧化、还原、水解反应第十三页，共六十七页，2022年，8月28日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。第十四页，共六十七页，2022年，8月28日（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第十五页，共六十七页，2022年，8月28日（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醇脱氢酶醛脱氢酶第十六页，共六十七页，2022年，8月28日CH3CH2OHCH3CHO醇脱氢酶CH3COOH醛脱氢酶TACATP第十七页，共六十七页，2022年，8月28日2.还原反应＊硝基还原酶类

＊偶氮还原酶类

还原产物：相应胺类3.水解反应＊多种水解酶类第十八页，共六十七页，2022年，8月28日结合对象：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，便于排泄第十九页，共六十七页，2022年，8月28日1.葡糖醛酸结合（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)第二十页，共六十七页，2022年，8月28日*催化酶葡萄糖醛酸基转移酶举例：+UDPGA苯酚+UDP苯β葡糖醛酸苷第二十一页，共六十七页，2022年，8月28日雌酮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雌酮硫酸第二十二页，共六十七页，2022年，8月28日主要转化对象：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)第二十三页，共六十七页，2022年，8月28日4.甲基化是代谢内源化合物的重要反应甲基供体：S-腺苷甲硫氨酸(SAM)第二十四页，共六十七页，2022年，8月28日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)第二十五页，共六十七页，2022年，8月28日（一）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）三、生物转化的意义与影响因素第二十六页，共六十七页，2022年，8月28日影响因素：年龄、疾病、诱导物、抑制物等（二）、影响生物转化作用的因素第二十七页，共六十七页，2022年，8月28日第二节

胆汁与胆汁酸的代谢第二十八页，共六十七页，2022年，8月28日胆道系统肝胆汁胆囊胆汁(肝细胞分泌)(肝胆汁经胆囊浓缩)胆汁可分为肝胆汁和胆囊胆汁胆汁酸盐(含量最高)胆固醇胆色素多种酶类等胆汁的主要有机成分：第二十九页，共六十七页，2022年，8月28日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第三十页，共六十七页，2022年，8月28日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。胆汁酸的分类按结构分游离胆汁酸结合胆汁酸第三十一页，共六十七页，2022年，8月28日游离胆汁酸例：胆酸COOH例：鹅脱氧胆酸第三十二页，共六十七页，2022年，8月28日结合胆汁酸CONHCH2CH2SO3H例：牛磺胆酸例：甘氨胆酸CONHCH2COOH第三十三页，共六十七页，2022年，8月28日

按来源分初级胆汁酸次级胆汁酸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。第三十四页，共六十七页，2022年，8月28日7α-羟基脱氧胆酸脱氧胆酸初级胆汁酸次级胆汁酸目录第三十五页，共六十七页，2022年，8月28日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第三十六页，共六十七页，2022年，8月28日一、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第三十七页，共六十七页，2022年，8月28日疏水侧亲水侧甘氨胆酸的立体构型第三十八页，共六十七页，2022年，8月28日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三十九页，共六十七页，2022年，8月28日二、胆汁酸的代谢1.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

第四十页，共六十七页，2022年，8月28日胆固醇(27C)7α-羟化胆固醇初级结合型胆汁酸7α-羟化酶

过程牛磺酸甘氨酸初级游离型胆汁酸（胆酸、鹅脱氧胆酸）第四十一页，共六十七页，2022年，8月28日2.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第四十二页，共六十七页，2022年，8月28日（三）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。第四十三页，共六十七页，2022年，8月28日胆固醇结合胆汁酸（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第四十四页，共六十七页，2022年，8月28日

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。第四十五页，共六十七页，2022年，8月28日第三节血红素代谢血红素的概念:

是一种铁卟林化合物,主要来自血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶等的辅酶.第四十六页，共六十七页，2022年，8月28日一、血红素的生物合成

(一).合成主要部位:

肝脏.骨髓

(二)原料:甘氨酸琥珀酰辅酶A.Fe2+(三)合成过程:

第四十七页，共六十七页，2022年，8月28日合成过程1.氨基-酮戊酸的生成（ALA）2.胆色素原的生成3.尿卟啉原Ⅲ与粪卟啉原Ⅲ的生成4.血红素的生成第四十八页，共六十七页，2022年，8月28日（三）.血红素合成的调节1.ALA合酶受血红素的抑制调节2.促RBC生成素促进血红素的合成

3.性激素促进血红素合成4.杀虫剂致癌物药物诱导ALA合酶的合成第四十九页，共六十七页，2022年，8月28日胆色素是体内血红素的主要分解代谢产物，包括胆绿素、胆红素、胆素原(无色)

和胆素等。胆红素处于胆色素代谢的中心，是人体胆汁中的主要色素。有毒。二、血红素的分解代谢第五十页，共六十七页，2022年，8月28日正常人每天可生成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

胆红素的性质亲脂疏水，对大脑具有毒性作用第五十一页，共六十七页，2022年，8月28日血红素加氧酶和胆绿素还原酶催化胆红素的生成

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＋珠蛋白氨基酸胆红素部位：第五十二页，共六十七页，2022年，8月28日胆红素的生成过程目录第五十三页，共六十七页，2022年，8月28日（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第五十四页，共六十七页，2022年，8月28日（三）、胆红素在肝中的转变＊1.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＊2.转运内质网（转化）在胞浆与载体蛋白（Y.Z)结合第五十五页，共六十七页，2022年，8月28日＊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，统称为结合胆红素第五十六页，共六十七页，2022年，8月28日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第五十七页，共六十七页，2022年，8月28日

胆红素葡糖醛酸二酯的结构目录第五十八页，共六十七页，2022年，8月28日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。4.排泄第五十九页，共六十七页，2022年，8月28日（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）

游离胆红素第六十页，共六十七页，2022年，8月28日＊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)。第六十一页，共六十七页，2022年，8月28日胆素原肠肝循环的过程目录第六十二页，共六十七页，2022年，8月28日三、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。