1、目目 录录第第 十十 七七 章章 肝的生物化学肝的生物化学Biochemistry in Liver第1页，共51页。目目 录录第第 一一 节节肝在物质代谢中的作用肝在物质代谢中的作用Function of Liver in Material Metabolism 第2页，共51页。目目 录录一、肝在糖代谢中的作用一、肝在糖代谢中的作用作用：作用：维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，尤其是大脑尤其是大脑和红细胞的能量供应。和红细胞的能量供应。糖异生、糖异生、肝糖原的合成与分解、肝糖原的合成与分解、糖酵解途径糖酵解途径 回顾：肝内进行那些糖代谢途径？回顾：肝内进行
2、那些糖代谢途径？第3页，共51页。目目 录录不同营养状态下肝内如何进行糖代谢？不同营养状态下肝内如何进行糖代谢？饱食状态饱食状态肝糖原合成肝糖原合成过多糖则转化为脂肪，以过多糖则转化为脂肪，以VLDL形式输出形式输出空腹状态空腹状态肝糖原分解肝糖原分解饥饿状态饥饿状态以糖异生为主以糖异生为主脂肪动员脂肪动员酮体合成酮体合成 节省葡萄糖节省葡萄糖第4页，共51页。目目 录录二、肝在脂类代谢中的作用二、肝在脂类代谢中的作用 回顾：肝内进行的脂类代谢主要有哪些？回顾：肝内进行的脂类代谢主要有哪些？脂肪酸的氧化、脂肪酸的合成及酯化、酮体脂肪酸的氧化、脂肪酸的合成及酯化、酮体的生成、胆固醇的合成与转变、
3、脂蛋白与载的生成、胆固醇的合成与转变、脂蛋白与载脂蛋白的合成脂蛋白的合成(VLDL、HDL、apo C)、脂蛋白的降解脂蛋白的降解(LDL)作用：作用：在脂类的消化、吸收、合成、分解与运输均在脂类的消化、吸收、合成、分解与运输均具有重要作用。具有重要作用。第5页，共51页。目目 录录肝在脂类代谢各过程中的作用肝在脂类代谢各过程中的作用消化吸收消化吸收分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需合成合成脂肪酸、甘油三酯、酮体、脂肪酸、甘油三酯、酮体、胆固醇胆固醇、磷脂、磷脂 分解分解脂肪酸的脂肪酸的氧化、氧化、胆固醇的降解与排泄、胆固醇的降解与排泄、LDL 的
4、降解的降解运输运输合成与分泌合成与分泌 VLDL;HDL;apo C;LCAT第6页，共51页。目目 录录三、肝在蛋白质代谢中的代谢三、肝在蛋白质代谢中的代谢在在血浆蛋白质血浆蛋白质代谢中的作用代谢中的作用合成与分泌血浆蛋白质（合成与分泌血浆蛋白质（球蛋白除外）球蛋白除外）清除血浆蛋白质（清蛋白除外）清除血浆蛋白质（清蛋白除外）在在氨基酸代谢氨基酸代谢中的作用中的作用氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基等（支链氨基酸除外）。等（支链氨基酸除外）。清除血氨及胺类，合成尿素。清除血氨及胺类，合成尿素。第7页，共51页。目目 录录四、肝在维生素代谢中的作用四、肝在
5、维生素代谢中的作用脂溶性维生素的吸收脂溶性维生素的吸收维生素的储存维生素的储存是是Vit A、E、K和和B12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 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 D3 25-(OH)-Vit D3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第8页，共51页。目目 录录五、肝在激素代谢中的作用五、肝在激素代谢中的作用激素的灭活激素的灭活(inactivation of hormone)激素主要在肝中激素主要在肝中转化，降解或失去活转化，降解或失去活性性的过程称为激素的灭活。的
6、过程称为激素的灭活。*主要方式：生物转化主要方式：生物转化第9页，共51页。目目 录录第第 二二 节节 肝的生物转化作用肝的生物转化作用Biotransformation Function of Liver第10页，共51页。目目 录录一、生物转化的概念一、生物转化的概念生物转化的定义生物转化的定义一些非营养物质在体内的代谢转变过一些非营养物质在体内的代谢转变过程称为生物转化程称为生物转化(biotransformation)。生物转化的对象生物转化的对象内源性：如激素、胺类等内源性：如激素、胺类等外源性：如药物、毒物等外源性：如药物、毒物等非营养物质非营养物质第11页，共51页。目目 录录生
7、物转化的意义生物转化的意义对体内的非营养物质进行转化，使其灭活对体内的非营养物质进行转化，使其灭活 ，或解毒或解毒；更为重要的是可使这些物质的溶解度增加，更为重要的是可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。易于排出体外。生物转化的主要场所生物转化的主要场所肝是主要器官，但在肺、肾、胃肠道和皮肤也肝是主要器官，但在肺、肾、胃肠道和皮肤也有一定生物转化功能有一定生物转化功能 。肝的生物转化作用肝的生物转化作用解毒作用解毒作用第12页，共51页。目目 录录二、生物转化反应的主要类型二、生物转化反应的主要类型概概 述述第一相反应：第一相反应：氧化、还原、水解反应氧化、还原、水解反应第二相反应：第二相反
8、应：结合反应结合反应*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大，必须与某些极性更强的物质结合,即第二即第二相反应，才最终排出。相反应，才最终排出。第13页，共51页。目目 录录u结合对象：凡含有羟基、羧基或氨基的药物、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毒物或激素均可发生结合反应 u结合剂：结合剂：葡萄糖醛酸、硫酸葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘、谷胱甘肽、甘氨酸、乙酰基、甲基等物质或基团氨酸、乙酰基、甲基等物质或基
9、团 第14页，共51页。1.葡萄糖醛酸结合反应葡萄糖醛酸结合反应最多见的结合反应最多见的结合反应*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尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)2NAD+2NADH+2H+UDPG脱氢酶脱氢酶目目 录录结合反应结合反应:第15页，共51页。目目 录录雌酮雌酮OOH2.硫酸结合反应硫酸结合反应*硫酸供体硫酸供体3 磷酸腺苷磷酸腺苷5 磷酸硫酸磷酸硫酸(PAPS)*催化酶催化酶硫酸转移酶硫酸转移酶(sulfate transferase)举例举例PAPS+PAP雌酮硫酸酯雌酮硫酸酯OHO3SO第16页，共51页。3.酰基化反应酰基化反应4.谷胱甘
10、肽结合反应谷胱甘肽结合反应NOCNHNH2+CH3COCoANOCNHNHCOCH3+HS-CoA异烟肼异烟肼 乙酰辅酶乙酰辅酶A 乙酰异烟肼乙酰异烟肼 辅酶辅酶A环氧萘环氧萘 谷胱甘肽谷胱甘肽 S-二氢萘醇谷胱甘肽二氢萘醇谷胱甘肽目目 录录第17页，共51页。目目 录录6.甲基化反应甲基化反应5.甘氨酸结合反应甘氨酸结合反应胆酸胆酸 甘氨酸甘氨酸 甘氨胆酸甘氨胆酸NCONH2+S-腺苷甲硫氨酸甲基转移酶NCONH2CH3+S-腺苷同型半胱氨酸尼克酰胺尼克酰胺 N-甲基尼克酰胺甲基尼克酰胺甲基的供体：甲基的供体：S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸(SAM)第18页，共51页。目目 录录影响因素：影响
11、因素：年龄、性别、疾病、诱导物、抑制年龄、性别、疾病、诱导物、抑制物等物等意义：意义：指导用药指导用药 三、影响生物转化作用的因素三、影响生物转化作用的因素第19页，共51页。目目 录录第第 三三 节节 胆汁与胆汁酸的代谢胆汁与胆汁酸的代谢Metabolism of Bile and Bile Acids第20页，共51页。目目 录录胆道系统胆道系统肝分泌肝分泌胆囊浓缩胆囊浓缩(肝胆汁肝胆汁)(胆囊胆汁胆囊胆汁)主要有机成分主要有机成分胆汁酸盐胆汁酸盐(含量最高含量最高)、多种酶类等、多种酶类等一、胆汁一、胆汁第21页，共51页。目目 录录胆汁酸胆汁酸(bile acids)的概念的概念胆汁酸
12、胆汁酸是存在于胆汁中一大类胆烷酸的总称，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，简称胆以钠盐或钾盐的形式存在，即胆汁酸盐，简称胆盐盐(bile salts)。（一）胆汁酸的分类（一）胆汁酸的分类 按按结构结构分分 游离胆汁酸游离胆汁酸(free bile acid)结合胆汁酸结合胆汁酸(conjugated bile acid)二、胆汁酸的代谢二、胆汁酸的代谢第22页，共51页。目目 录录游离胆汁酸游离胆汁酸HCOOHOHO HO H312724例：胆酸例：胆酸COOHHOHOH3712例：鹅脱氧胆酸例：鹅脱氧胆酸第23页，共51页。目目 录录结合胆汁酸结合胆汁酸
13、CONHCH2CH2SO3HHOHOHOH3127例：牛磺胆酸例：牛磺胆酸例：甘氨胆酸例：甘氨胆酸CONHCH2COOHHOHOHOH3127第24页，共51页。目目 录录 按按来源来源分分初级胆汁酸初级胆汁酸(primary bile acid)次级胆汁酸次级胆汁酸(secondary bile acid)初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。括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。次级胆汁酸次级胆汁酸在肠道细菌作用下初级胆汁酸在肠道细菌作用下初级胆汁酸 7-7-羟基脱氧后生成羟基脱氧后生成
14、的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。第25页，共51页。7-羟基脱氧羟基脱氧HCOOHOHOHOH3127胆酸胆酸HCOOHOHOH3127脱氧胆酸脱氧胆酸初级胆汁酸初级胆汁酸次级胆汁酸次级胆汁酸目目 录录第26页，共51页。7-羟基羟基脱氧脱氧HCOOHOHOH3127鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸HCOOHOH3127石胆酸石胆酸次级胆汁酸次级胆汁酸初级胆汁酸初级胆汁酸目目 录录第27页，共51页。目目 录录（二）胆汁酸的代谢（二）胆汁酸的代谢1.初级胆汁酸的生成初级胆汁酸的生成部位：部位：肝细胞的胞液和微粒体中肝细胞的胞液和微粒体中原料：原料：胆固醇胆固醇胆固醇转化成胆
15、汁酸是其在体内代谢的主要去路胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路限速酶：胆固醇限速酶：胆固醇7-羟化酶羟化酶 第28页，共51页。目目 录录胆固醇胆固醇(27C)7-羟化胆固醇羟化胆固醇初级胆汁酸初级胆汁酸(24C)结合型初级胆汁酸结合型初级胆汁酸7-羟化酶羟化酶 过程过程第29页，共51页。目目 录录2.次级胆汁酸的生成与肠肝循环次级胆汁酸的生成与肠肝循环部位：小肠下段和大肠部位：小肠下段和大肠过程过程初级胆汁酸初级胆汁酸次级胆汁酸次级胆汁酸肠菌肠菌水解脱羟水解脱羟第30页，共51页。目目 录录胆汁酸肠肝循环胆汁酸肠肝循环胆汁酸肠肝循环概念胆汁酸肠肝循环概念胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过
16、重吸收经门胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆汁酸，经静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆汁酸，经胆道再次排入肠腔的过程。胆道再次排入肠腔的过程。第31页，共51页。胆固醇胆固醇结合胆汁酸结合胆汁酸（合成（合成0.40.6g/d代谢池代谢池35g/d）胆汁酸肠肝循胆汁酸肠肝循环的过程环的过程目目 录录第32页，共51页。目目 录录 胆汁酸肠肝循环的生理意义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。汁酸的生理需要。第33页，共51页。目目 录录（三）胆汁酸的功能（三）胆汁酸的功能1.促进脂类的
17、消化与吸收促进脂类的消化与吸收立体构型立体构型亲水与疏水两个侧面亲水与疏水两个侧面2.抑制胆汁中胆固醇的析出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胆汁中胆汁酸、卵磷脂与胆固醇的正常比值常比值 10101 1第34页，共51页。目目 录录第第 四四 节节 胆色素的代谢与黄疸胆色素的代谢与黄疸Metabolism of Bile Pigment and Jaundice第35页，共51页。目目 录录胆色素胆色素是体内铁卟啉化合物的主要分解代谢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。产物，包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素等。胆色素的概念胆色素的概念第
18、36页，共51页。目目 录录胆红素胆红素(bilirubin)来源来源体内的铁卟啉化合物体内的铁卟啉化合物血红蛋白血红蛋白、肌红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。约约8080来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。一、胆红素的生成与转运一、胆红素的生成与转运第37页，共51页。目目 录录生成过程生成过程 部位部位肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细胞微粒体肝、脾、骨髓单核巨噬细胞系统细胞微粒体与胞液中与胞液中 过程过程血红蛋白血红蛋白血红素珠蛋白血红素珠蛋白氨基酸氨基酸胆红素胆红素 胆红素的性质胆红素的性质亲脂疏水，对大脑具有
19、毒性作用亲脂疏水，对大脑具有毒性作用 第38页，共51页。NNNNHOOCFe2+HOOC2O2NADPH+H+NADP+CO+H2OFe3+HNHNPNPHNOONADPH+H+NADP+HNHNPPHNOOHH血红素胆绿素胆红素血红素加氧酶胆绿素还原酶HN胆红素的生成过程胆红素的生成过程目目 录录第39页，共51页。目目 录录胆红素的转运胆红素的转运 意义意义增加胆红素在血浆中的溶解度，限制胆红素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。自由通过生物膜产生毒性作用。竞争结合剂竞争结合剂如磺胺药，水杨酸，胆汁酸等如磺胺药，水杨酸，胆汁酸等 运输形式运输形式胆红素清蛋白
20、复合体胆红素清蛋白复合体第40页，共51页。目目 录录二、胆红素在肝中的转变二、胆红素在肝中的转变摄取摄取胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞膜表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面进入肝细胞转运转运内质网内质网在胞浆与配体蛋白结合在胞浆与配体蛋白结合第41页，共51页。目目 录录转化转化部位：部位：滑面内网质滑面内网质反应：反应：结合反应（主要为结合物为结合反应（主要为结合物为UDP葡萄糖醛葡萄糖醛酸，酸，UDPGA）酶：酶：葡萄糖醛酸基转移酶葡萄糖醛酸基转移酶产物：产物：主要为双葡萄糖醛酸胆红素，另有少量单葡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
21、称为萄糖醛酸胆红素、硫酸胆红素，统称为结合胆红素结合胆红素第42页，共51页。目目 录录胆红素葡糖醛酸一酯胆红素葡糖醛酸一酯 +UDP-葡糖醛酸葡糖醛酸UDP-葡糖醛葡糖醛酸基转移酶酸基转移酶胆红素葡糖醛酸二酯胆红素葡糖醛酸二酯 +UDP 胆红素胆红素 +UDP-葡糖醛酸葡糖醛酸胆红素葡糖醛酸一酯胆红素葡糖醛酸一酯 +UDPUDP-葡糖醛葡糖醛酸基转移酶酸基转移酶 葡糖醛酸胆红素的生成葡糖醛酸胆红素的生成第43页，共51页。目目 录录排泄排泄结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄入胆汁中，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。再随胆汁排入肠道。第44页，共51页。目目 录录三、胆红
22、素在肠道中的变化和胆色素三、胆红素在肠道中的变化和胆色素的肠肝循环的肠肝循环 结合胆红素结合胆红素胆素原胆素原肠肠 菌菌葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸还原还原胆素胆素氧化氧化过程过程胆素原：中胆素原，粪胆素原，胆素原：中胆素原，粪胆素原，d-d-尿胆素原尿胆素原胆胆 素：素：i-i-尿胆素，粪胆素，尿胆素，粪胆素，d-d-尿胆素尿胆素游离胆红素游离胆红素第45页，共51页。目目 录录胆素原的肠肝循环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吸收，经门静脉入肝，其中大部分再随胆汁排
23、入肠道，形成胆素原的入肠道，形成胆素原的肠肝循环肠肝循环。第46页，共51页。血红蛋白珠蛋白血红素NADPH+H+NADP+胆绿素胆红素2O2 H2OFe3+CONADPH+H+NADP+胆红素-清蛋白 复合物胆红素配体蛋白胆红素-配体蛋白 复合物葡糖醛酸胆红素UDPGAUDP内质网胞液肝细胞单核-吞噬细胞血液肠管葡糖醛酸胆红素葡糖醛酸胆红素胆素原胆素原（少量）胆素粪便肾小部分大部分胆素原O2O2胆素尿胆素原肠肝循环的胆素原肠肝循环的过程过程目目 录录第47页，共51页。目目 录录四、血清胆红素与黄疸四、血清胆红素与黄疸结合胆红素：结合胆红素：与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结与葡萄糖醛酸结合的胆
24、红素称为结合胆红素，又称直接胆红素。合胆红素，又称直接胆红素。游离胆红素：游离胆红素：未与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为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。游离胆红素，又称间接胆红素。两种胆红素两种胆红素正常血清胆红素浓度正常血清胆红素浓度116 mol/l (0.1 1mg/dl)4/5为游离为游离胆红素，其余为结合胆红素胆红素，其余为结合胆红素第48页，共51页。目目 录录黄疸黄疸(jaundice)概念概念高胆红素血症高胆红素血症黄疸黄疸隐形黄疸隐形黄疸种类种类: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第49页，共51页。目目 录录由于肝细胞破
25、坏，其摄取转化和排泄胆红素能力降由于肝细胞破坏，其摄取转化和排泄胆红素能力降低所致。低所致。（二）肝细胞性黄疸（二）肝细胞性黄疸是由于红细胞在单核是由于红细胞在单核-吞噬细胞系统破坏吞噬细胞系统破坏过多，超过肝细胞的摄取转化和排泄能力，造过多，超过肝细胞的摄取转化和排泄能力，造成血清游离胆红素浓度过高所致。成血清游离胆红素浓度过高所致。（一）溶血性黄疸（一）溶血性黄疸 第50页，共51页。目目 录录各种原因引起的胆汁排泄通道受阻，使胆各种原因引起的胆汁排泄通道受阻，使胆小管和毛细血管内压力增大破裂，致使结合胆小管和毛细血管内压力增大破裂，致使结合胆红素逆流入血红素逆流入血,造成血清胆红素升高所致。造成血清胆红素升高所致。（三）阻塞性黄疸（三）阻塞性黄疸第51页，共51页。
