肝的生物转化作用(精)
肝的生物转化作用
肝的生物转化作用一、肝的生物转化作用是机体重要的保护机制(一)生物转化的概念人体内不可避免地存在许多非营养物质，这些物质既不能作为构建组织细胞的成分，又不能作为能源物质，其中一些还对人体有一定的生物学效应或潜在的毒性作用，长期蓄积则对人体有害。
机体在排出这些非营养物质之前，需对它们进行代谢转变，使其水溶性提高，极性增强，易于通过胆汁或尿液排出体外，这一过程称为生物转化作用(biotrans—formation)。
肝是机体内生物转化最重要的器官。
体内进行生物转化的非营养物质按其来源分为内源性和外源性两类。
内源性物质包括体内物质代谢的产物或代谢中间物(如胺类、胆红素等)以及发挥生理作用后有待灭活的激素、神经递质等一些对机体具有强烈生物学活性的物质。
外源性物质系人体在日常生活和(或)生产过程中不可避免接触的异源物(xenobiotits)，如药物、毒物、环境化学污染物、食品添加剂等和从肠道吸收来的腐败产物。
这些物质多系脂溶性，均需经过生物转化作用才能排出体外。
(二)生物转化的生理意义生物转化的生理意义在于：一则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)。
另则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。
但应该指出的是，有些非营养物质经过肝的生物转化作用后，虽然溶解性增加，但其毒性反而增强；有的还可能溶解性下降，不易排出体外。
如多环芳烃类化合物——苯丙芘，其本身没有直接致癌作用，但经过生物转化后反而成为直接致癌物。
有的药物如环磷酰胺、百浪多息、水合氯醛和中药大黄等需经生物转化才能成为有活性的药物。
因此，不能将肝的生物转化作用简单地称为“解毒作用”(detoxificat ion)，这体现了肝生物转化作用的解毒与致毒的双重性特点。
二、肝的生物转化包括两相反应肝的生物转化可分为两相反应。
第一相反应包括氧化(oxidation)、还原(redtJction)和水解(hydr01ysis)。
肝的生物转化作用
2.生物转化的生理意义
（1）消除外来异物。通过呼吸、 肠道、皮肤等进入人体的环境污 染物、色素、防腐剂等外来异物 可经血液运输至肝、皮肤等部位 进行生物转化而排出体外。
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（3）灭活体内的活性物质。机体 自身合成的活性物质（如激素、 神经递质等）在体内发挥生理功 能后需经生物转化而灭活，便于 维持机体代谢功能与调节的正常。
பைடு நூலகம்生物化学
2.生物转化的部位 肺、肾、肠道、皮肤等器官也能
将少量非营养物质进行生物转化，然 后使其随胆汁或尿液排出。由于肝内 代谢非营养物质的酶类含量高、种类 多，所以机体的生物转化主要在肝进 行。
1.2 生物转化反应的主要类型
肝的生物转化反应可分为两类，即 第一相反应和第二相反应。第一相反应 包括氧化、还原和水解反应。第二相反 应为结合反应，主要跟极性较强的物质， 如葡糖醛酸、硫酸、乙酰基、甲基和谷 胱甘肽等结合。
2.第二相反应 结合反应是第二相反应的主要形式。
一些含羟基、巯基、氨基的非营养物质可 以与某些极性较强的物质结合，既增强了 水溶性，利于排泄，又掩盖了非营养物质 的某些基团，因此第二相反应常常使其产 物的活性和毒性降低，被认为是体内的解 毒过程。结合反应的供体有尿苷二磷酸葡 糖醛酸（UDPGA）、活性硫酸、谷胱甘 肽、氨基酸、乙酰CoA、S-腺苷甲硫氨酸 等。
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（2）改变药物的活性或毒性。大 多数药物经过生物转化后活性、 毒性降低或消失，如磺胺类、阿 司匹林类药物等。
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（4）指导临床合理用药。新 生儿肝蛋白质合成功能不够完 善，微粒体酶系活性较成人低 对非营养物质的代谢能力较差 对某些药物敏感，易发生药物 中毒。
生物化学
12肝脏的生物转化作用
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性体内半衰期约为 13.4 h，而在女性体内半衰期只有 10.3 h。 肝功能低下可降低肝的生物转化能力，故对肝病患者用药要慎重；单加氧酶系特异性较差，
能催化多种物质进行不同类型的氧化反应。例如，长期服用苯巴比妥的病人，对氨基比林等药 物的转化能力也增强，产生耐药性。用药时还应考虑用药配伍对药物生物转化的影响。另外利 用苯巴比妥能诱导葡萄糖醛酸基转移酶的合成，此酶可催化脂溶性的游离胆红素转变为水溶性 的胆红素葡萄糖醛酸酯（结合胆红素），故临床用苯巴比妥治疗新生儿高胆红素血症，以防止发 生“核黄疸”（胆红素脑病）。
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烷基反应、氧化反应等，故有重要的生理意义。 单加氧酶系催化分子氧中的一个氧原子掺入底物，而另一个氧原子被 NADPH 还原为水分
子。由于一个氧分子发挥了两种功能，故又称其为混合功能氧化酶。又由于其氧化产物是羟化 物，故又称其为羟化酶。
单加氧酶系由细胞色素 P450、NADPH-细胞色素 P450 还原酶（其辅酶为 FAD）和细胞色 素 b5 还原酶组成。
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（一）内源性 内源性物质为体内代谢产生的各种生物活性物质，如激素、神经递质和其他胺类物质，还 有一些对机体有毒的代谢产物，如胺和胆红素等。 （二）外源性 外源性物质为外界进入体内的药物、食品添加剂、色素、误服的毒物及蛋白质在肠道的腐 败产物（如胺类物质）等。
二、生物转化作用概述 （一）生物转化作用的概念 非营养物质在肝脏内进行氧化、还原、水解和结合反应后，其极性（水溶性）增强，更易
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过上述氧化、还原或水解的第一相反应后，还需要进一步进行第二相的结合反应才能完成生物 转化作用。
肝脏的生化功能
肝脏是机体最大的腺体，它在机体的代谢、胆汁生成、解毒、凝血、免疫、热量产生及水与电解质的调节中均起着非常重要的作用，是机体内的一个巨大的“化工厂”。
代谢功能：①糖代谢：饮食中的淀粉和糖类消化后变成葡萄糖经肠道吸收，肝脏将它合成肝糖原贮存起来；当机体需要时，肝细胞又能把肝糖原分解为葡萄糖供机体利用。
②蛋白质代谢：肝脏是人体白蛋白唯一的合成器官；丫球蛋以外的球蛋白、酶蛋白及血浆蛋白的生成、维持及调节都要肝脏参与；氨基酸代谢如脱氨基反应、尿素合成及氨的处理均在肝脏内进行。
③脂肪代谢：脂肪的合成和释放、脂肪酸分解、酮体生成与氧化、胆固醇与磷脂的合成、脂蛋白合成和运输等均在肝脏内进行。
④维生素代谢：许多维生素如ABC D和K的合成与储存均与肝脏密切相关。
肝脏明显受损时会出现维生素代谢异常。
⑤激素代谢：肝脏参与激素的灭活，当肝功长期损害时可出现性激素失调。
胆汁生成和排泄：胆红素的摄取、结合和排泄，胆汁酸的生成和排泄都由肝脏承担。
肝细胞制造、分泌的胆汁，经胆管输送到胆囊，胆囊浓缩后排放入小肠，帮助脂肪的消化和吸收。
解毒作用：机体代谢过程中所产生的一些有害废物及外来的毒物、毒素、药物的代谢和分解产物均在肝脏解毒。
免疫功能：肝脏是最大的网状内皮细胞吞噬系统，它能通过吞噬、隔离和消除入侵和内生的各种抗原。
凝血功能：几乎所有的凝血因子都由肝脏制造，肝脏在机体凝血和抗凝两个系统的动态平衡中起着重要的调节作用。
肝功破坏的严重程度常与凝血障碍的程度相平行，临床上常见有些肝硬化动物因肝功衰竭而致出血甚至死亡。
其它：肝脏参与肌体血容量的调节、热量的产生和水、电解质的调节。
如肝脏损害时对钠、钾、铁、磷、等电解质调节失衡，常见的是水钠在体内潴留，弓I起水肿、腹水等。
代谢功能：1、肝脏参与糖代谢过程。
对糖的贮存，分布和调节具有重要意义。
在正常情况下，血液中葡萄糖的浓度是恒定的，空腹时血糖的浓度为每100毫升血液中含80-100毫克。
肝的物质代谢及生物转化
( Biochemistry in Liver )
目录
第一节 肝在物质代谢中的作用 第二节 肝的生物转化作用
肝的结构特点
肝具有肝动脉和门静脉双重血液供应
肝存在肝静脉和胆道系统双重输出通道 肝具有丰富的肝血窦 肝细胞含有丰富的细胞器如内质网、线粒体、溶酶体、过
更为重要的是可使这些物质的水溶性和极性增加，易于从尿或胆汁排出体外
※ 肝的生物转化作用≠解毒作用
二、肝的生物转化包括两相反应
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
※ 脂肪动员↑→酮体合成↑ →节省葡萄糖
二、肝在脂类代谢中占据中心地位
作用： 在脂类的消化、吸收、合成、分解与运输均具有重要作用。 回顾： 肝内进行的脂类代谢途径主要有哪些？
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
脂蛋白与载脂蛋白的合成 ( VLDL、HDL、apo CⅡ ) 脂蛋白的降解 ( LDL )
迄今已鉴定出57余种编码CYP的基因。按氨基酸序列同源性在55%60%，
分为A、B、C等亚族 按氨基酸序列同源性在40%以上分类，可将人肝细胞P450分为5个家族： CYP1、 CYP2、CYP3、CYP7和CYP27
对异源物进行生物转化的主要CYP是CYP1、CYP2和CYP3。其中又以微粒
肝微粒体乙醇氧化系统（microsomal ethanol oxidizing system, MEOS）
肝脏的生物转化作用
肝脏的生物转化作用
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一、生物转化概念
4.部位：
（1）器官：
肝（主要）
肾、胃肠道、肺、皮肤、胎盘
（2）细胞定位：
肝脏的生物转化作用
肝细胞微粒体、胞液、线粒体第6页
一、生物转化概念
5.生理意义： 主要是使非营养物质极性（水溶性）增高，易
于从胆汁或尿液中排除体外 使一些非营养物质生物学活性降低或消除（灭
2. 存在: 线粒体 反应:
RCH2NH2 + O2 + H2O RCHO +
NH3 + H2O2
RCHO + 肝脏的生物转化作用 NAD+ + H2O
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3.脱氢酶系
乙醇90%~98%在肝代谢
乙醇去除率: 100~200mg/h·kg
乙醇可诱导微粒体乙醇氧化酶体系(microsomal ethanol oxidizing system, MEOS)
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（二） 还原反应
酶: 硝基还原酶类、偶氮还原酶类 定位: 微粒体 反应:
肝脏的生物转化作用
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（三） 水解反应
酶: 水解酶——酯酶、酰胺酶及糖苷酶等 定位: 微粒体、胞液
肝脏的生物转化作用
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（四） 结合反应
体内最主要生物转化方式。 分类: 葡萄糖醛酸结合反应 硫酸结合反应 乙酰基结合反应 甲基结合反应 谷胱苷肽结合反应 甘氨酸结合反应
活作用，如激素） 使有毒物质毒性减低或消除（解毒作用） 生物转化作用 ≠ 解毒作用
肝脏的生物转化作用
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二、生物转化反应主要类型
肝脏的生物转化作用
第一相反应:
氧化反应(oxidation)
第12章 肝胆生物化学
第12章肝胆生物化学一、肝脏的生物转化作用1.定义“：机体将一些内源性或外源性非营养性物质进行化学转变、增加其极性（水溶性），使其易随胆汁或尿液排泄，这种体内转化过程称为生物转化。
2．生物转化的反应类型*：氧化、还原、水解（第一相反应）和结合（第二相反应）。
二、胆汁酸的代谢1．胆汁酸的分类：按生成部位分：初级胆汁酸和次级胆汁酸。
初级胆汁酸包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。
次级胆汁酸包括脱氧胆酸、石胆酸及相应结合型胆汁酸。
按结构分游离胆汁酸和结合胆汁酸（是否与甘氨酸或牛磺酸结合）2．初级胆汁酸的生成：在肝细胞中以胆固醇为原料转化生成；关键酶：胆固醇7α-羟化酶。
3. 次级胆汁酸的生成与肠肝循环：结合型初级胆汁酸随胆汁排入肠道，在小肠下端和大肠腔内经肠道细菌作用，使结合型胆汁酸水解脱去甘氨酸和牛磺酸而成为游离胆汁酸，后者继续在肠菌作用下，7位脱羟基而转变成次级胆汁酸。
胆汁酸的肠肝循环：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，经胆道再次排入肠腔的过程。
4．胆汁酸的主要生理功能：（1）促进脂类的消化与吸收；（2）防止胆结石的生成三、胆色素的代谢与黄疸胆色素是铁卟啉化合物在体内分解代谢时所产生的各种物质的总称，包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素。
1．胆红素的生成：约80％来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。
在单核-巨噬细胞中血红素在血红素加氧酶的催化下首先生成游离胆红素（间接胆红素，亲脂疏水）。
2．血液中的运输形式：胆红素－清蛋白复合体3．胆红素在肝中的转变及排泄：胆红素进入肝细胞后由转运蛋白(Y\Z)运到内质网；在内质网中主要与葡萄糖醛酸结合转变生成结合胆红素（直接胆红素；水溶性,不易透过细胞膜）。
胆红素的排泄：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。
两种胆红素的区别*4．胆红素在肠中的转变：结合胆红素随胆汁排入肠道后，在肠菌的作用下，水解脱去葡萄糖醛酸成为未结合胆红素，之后通过还原反应生成无色的胆素原族。
(整理)肝的生物转化作用
肝的生物转化作用一、肝的生物转化作用是机体重要的保护机制(一)生物转化的概念人体内不可避免地存在许多非营养物质，这些物质既不能作为构建组织细胞的成分，又不能作为能源物质，其中一些还对人体有一定的生物学效应或潜在的毒性作用，长期蓄积则对人体有害。
机体在排出这些非营养物质之前，需对它们进行代谢转变，使其水溶性提高，极性增强，易于通过胆汁或尿液排出体外，这一过程称为生物转化作用(biotrans—formation)。
肝是机体内生物转化最重要的器官。
体内进行生物转化的非营养物质按其来源分为内源性和外源性两类。
内源性物质包括体内物质代谢的产物或代谢中间物(如胺类、胆红素等)以及发挥生理作用后有待灭活的激素、神经递质等一些对机体具有强烈生物学活性的物质。
外源性物质系人体在日常生活和(或)生产过程中不可避免接触的异源物(xenobiotits)，如药物、毒物、环境化学污染物、食品添加剂等和从肠道吸收来的腐败产物。
这些物质多系脂溶性，均需经过生物转化作用才能排出体外。
(二)生物转化的生理意义生物转化的生理意义在于：一则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)。
另则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。
但应该指出的是，有些非营养物质经过肝的生物转化作用后，虽然溶解性增加，但其毒性反而增强；有的还可能溶解性下降，不易排出体外。
如多环芳烃类化合物——苯丙芘，其本身没有直接致癌作用，但经过生物转化后反而成为直接致癌物。
有的药物如环磷酰胺、百浪多息、水合氯醛和中药大黄等需经生物转化才能成为有活性的药物。
因此，不能将肝的生物转化作用简单地称为“解毒作用”(detoxificat ion)，这体现了肝生物转化作用的解毒与致毒的双重性特点。
二、肝的生物转化包括两相反应肝的生物转化可分为两相反应。
第一相反应包括氧化(oxidation)、还原(redtJction)和水解(hydr01ysis)。
肝功能图文精PPT课件
3．总蛋白及球蛋白增高
常见原因
③自身免疫性疾病：系统性红 斑狼疮、风湿热
④慢性炎症与慢性感染：如结 核病、疟疾、黑热病、麻风病 及慢性血吸虫病等。
4．球蛋白降低
主要是合成减少： ①生理性减少：小于3岁的婴幼
儿 ②免疫功能抑制：长期应用肾
上腺皮质激素或免疫抑制剂 ③先天性低γ球蛋白血症。
5．A／G倒置
[原理]
非结合胆红素不能透过肾小球屏障，因 此不能在尿中出现，而结合胆红素为水 溶性能够透过肾小球基底膜在尿中出现。 正常成年人尿中含有微量胆红素，大约 为3.4μmol／L ，通常的检验方法不能 被发现，当血中结合胆红素浓度超过肾 阈(>34 μmol／L )时，结合胆红素可自 尿中排出。
[参考值] 正常为阴性反 应。
肝细胞性黄疸胆红素代谢特点
• 结合胆红素可由肾小球滤过，尿中出现胆 红素。
• 结合胆红素在肝内生成减少，粪便颜色变 浅。
• 尿中胆素原含量变化不定。一方面是从肠 吸收的胆素原不能有效地随胆汁排出，使 血中胆素原增加，尿中胆素原增加；另一 方面是肝实质性损伤及炎症、肿胀等造成 肝、胆管阻塞，结合胆红素不能排入肠道， 尿中胆素原减少。
4．碱中毒时胆红素分泌增加，可出现尿胆红 素试验阳性。
★四、血清酶学检查
★1、血清转氨酶测定
1）ALT、AST转氨酶是将α氨基酸的氨基转移到α-酮酸
的酮基上的一种酶 用于肝功能检查者主要是：
谷氨基丙酮酸转移酶（GPT）现名 丙氨酸氨基转移酶(ALT)
谷氨酸草酰乙酸转移酶（GOT）现名 天门冬氨酸氨基转移酶（AST）
合成及运输等代谢过程。 维生素及激素代谢：脂溶性维生素的吸收，
激素的灭活；胆红素、铁、铜及其他金属 的代谢等。
【高中生物】肝的生物化学第十七章肝的生物化学
（生物科技行业）肝的生物化学第十七章肝的生物化学第十七章肝的生物化学第一节肝的物质代谢特点一、肝脏在糖代谢中的作用1．作用：维持血糖浓度的相对恒定，从而保障全身各组织，特别是大脑和红细胞的能量供应。
2．机制：在神经体液因素的调控下，肝通过糖原的合成与分解及糖异生作用来实现对血糖的调节。
1）当血糖浓度增高时（如进食后），血中葡萄糖在肝中合成肝糖原储存，使血糖保持正常水平。
2）当血糖浓度降低时（如饥饿时），肝糖原迅速分解为葡萄糖释放入血以补充血糖，从而防止血糖降低。
在饥饿10多小时后，绝大部分肝糖原被消耗，此时糖异生作用成为肝供应血糖的主要途径。
故肝病时容易导致血糖含量变化，可以引起肝源性低血糖症，甚至出现低血糖昏迷。
二、肝脏在脂类代谢中的作用1．作用：肝脏在脂类消化、吸收、转运、分解和合成代谢中都有重要作用。
2．机制：1）肝细胞可将胆固醇转变为胆汁酸盐，随胆汁排入肠腔，可乳化脂肪，以利于脂类消化和吸收。
肝病或胆道阻塞时，脂类消化吸收障碍，可产生厌油腻和脂肪泻等症状。
2）血浆中的VLDL主要在肝细胞合成，它在血浆中可转化为LDL。
HDL也主要在肝细胞合成。
脂蛋白是脂类在血浆中的转运形式，故肝脏积极参与体内各种脂类的转运和代谢。
3）甘油三脂在肝分解代谢十分活跃。
如脂肪酸在肝旺盛地进行β-氧化分解，且因其特有的酮体合成酶系，将之转变为酮体，并经血液循环转运至肝外组织，供大脑、肾、心脏、骨胳肌等组织氧化利用获取能量。
4）肝脏是合成脂肪、胆固醇、磷脂旺盛的器官。
磷脂是脂蛋白的重要组成部分。
当肝功能障碍或磷脂合成原料缺乏时，肝细胞合成磷脂减少，肝内脂肪运出障碍，过多的脂肪存积在肝细胞内而形成脂肪肝。
三、肝在蛋白质代谢中的作用1．作用：肝活跃地进行着蛋白质的合成代谢与分解代谢。
2．机制：肝是合成蛋白质的重要器官，肝除合成其本身所需的蛋白质外，还能合成大部分血浆蛋白。
血浆中的清蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原及多种载脂蛋白在肝脏合成。
肝的生物转化作用
肝的生物转化作用一、生物转化的概念人体在生命活动中，一些非营养物质进入体内，经过氧化、复原、水解、结合等化学反响，使其极性增强，水溶性增加，以利于随胆汁、尿液排出体外的作用叫生物转化作用 (biotransformation)。
机体内需要进行生物转化的非营养物质可分为内源性和外源性两类。
内源性物质包括激素、神经递质、和其他胺类等一些对机体具有强烈生物学活性的物质，以及氨、胆红素等对机体有毒性的物质。
外源性物质包括药物、毒物、食品添加剂、环境污染物、体内微生物的代谢产物等。
上述非营养物质经过生物转化后，其生物学效应降低或消除〔灭活作用〕，但也有一些物质〔特别是一些外源性的药物和毒物〕经生物转化后生物学效应反而加强。
其更重要的生物学意义是有利于这些物质排出体外。
肝脏是机体内生物转化的主要器官。
二、生物转化反响的类型生物转化过程所包括的许多化学反响可以归纳为两相。
第一相反响包括氧化、复原、水解反响。
第二相反响是结合反响。
（一） 第一相反响——氧化、复原和水解反响大多数药物、毒物等进入肝细胞后，常首先进行氧化反响，有些可被水解，少数物质被复原。
1．氧化反响 肝细胞的线粒体、微粒体及胞液中含有参与生物转化的不同氧化酶系。
(1)加单氧酶系 此酶系存在于肝细胞的微粒体中，由细胞色素P 450与NADPH —P 450复原酶共同组成。
能催化多种有机物质进行氧化反响。
加单氧酶能直接激活分子氧，使氧分子中的一个氧原子掺入到底物分子中氧化底物，而另一个氧原子被NADPH 复原为水分子。
即一个氧分子发挥了两种功能，故又称为混合功能氧化酶，亦可称为羟化酶。
在生物转化过程中，其作用最为重要。
反响通式为：(2)胺氧化酶系 此酶存在于肝细胞的线粒体中，催化的底物为组胺、酪胺、尸胺、腐胺等肠道腐败产物，经氧化脱氨生成相应的醛类。
反响通式为：RH+O 2+NADPH+HROH+NDAP ++H 2O(3)脱氢酶系 以NAD +为辅酶，存在于肝细胞的胞液及微粒体中，有醇脱氢酶及醛脱氢酶，分别作用于醇类及醛类，使其氧化，最终生成羧酸。
以肝的生物转化作用为例探讨医学生物化学课程教学设计
以肝的生物转化作用为例探讨医学生物化学课程教学设计医学生物化学是一门非常重要的课程，它涵盖了生物化学和医学的多个领域，在医学、药学、生物学等领域都具有重要的应用和意义。
其中，肝的生物转化作用是医学生物化学中一个重要的学习内容，它涉及到肝脏的解毒、药代动力学、营养代谢等方面，是了解肝脏生物学的重要窗口。
以下是一些探讨医学生物化学课程教学设计的建议，以帮助学生更好地理解肝的生物转化作用。
1. 理论知识讲解。
医学生物化学课程教学设计应从分子与细胞水平，深入浅出地介绍肝脏的组成、结构和生物化学功能。
要注重批判性思维和理论联系实际的教学方式，给学生展示肝脏在生物学中的重要性和它在不同疾病中的作用。
对肝脏生物化学基础知识进行阐述，比如说肝脏的解毒、清除血中有毒物质的作用等。
2. 实验观察。
作为一门生物科学，理论教育必须与实验及实际操作相结合。
在实验室中，展示肝脏在体外解毒的实验可以让学生了解肝脏对外界有毒物质的处理方式。
实验的设计应该符合职业规范和伦理要求，如正确使用实验设备、防止误操作导致的事故、重视实验安全等。
3. 用临床案例展示。
教学设计应该从临床病例中得到启示，从而解释肝脏生物化学进程在疾病中的作用。
例如，肝脏解毒功能的减退可能导致药物代谢差异和毒物暴露的大量累积，这样可对人体构成严重危害。
通过术后并发症研究、毒物中毒事件案例分析等方法，可以让学生更深入了解肝脏生物化学循环过程的路径、生成物质的性质及其生理作用的变化趋势。
4. 学生讨论课。
教师可以根据学生的情况、讲解内容，组织小组讨论或者学生分享的方式来进行教学。
这种交流方式旨在鼓励学生互相交流、共同学习。
学生可以分享个人或团队的研究成果，教师也可以通过这种互动来帮助学生解决一些疑难问题。
以上是一些关于医学生物化学课程教学设计的建议，主要侧重于肝的生物转化作用这一内容。
通过这些教学方法，不仅可以让学生理解肝脏生物化学的重要性，还可以帮助学生更好地应对临床实践中出现的相关问题。
肝脏的生物转化作用(2)
肝脏的生物转化作用(2)由上可见，肝脏的生物转化作用范围是很广的。
很多有毒的物质进入人体后迅速集中在肝脏进行解毒，这是一方面，然而另一方面，正是由于这些有害物质容易在肝脏聚集，如果毒物的量过多，也容易使肝脏本身中毒，因此，对肝病患者，要限制服用主要在肝内解毒的药物、以免中毒。
上面列举的一些生物转化反应包括药物、毒物或腐败产物，经转化后毒性或生物活性减弱。
然而有些物质，通过生物转化、其活性或毒性反而加强，即不是灭活而是激活。
如苯骈芘(致癌物)是在肝内经过生物转化才形成终致癌物的。
还有些致癌物在体内存在多种转化方式，有的属于致癌(活化)，有的则属于解毒，例如黄曲霉素B1的生物转化。
三、影响生物转化的因素生物转化作用受年龄、性别、肝脏疾病及药物等体内外各种因素的影响。
例如新生儿生物转化酶发育不全，对药物及毒物的转化能力不足，易发生药物及毒素中毒等。
老年人因器官退化，对氨基比林、保泰松等的药物转化能力降低，用药后药效较强，副作用较大。
此外，某些药物或毒物可诱导转化酶的合成，使肝脏的生物转化能力增强，称为药物代谢酶的诱导。
例如，长期服用苯巴比妥，可诱导肝微粒体加单氧酶系的合成，从而使机体对苯巴比妥类催眠药产生耐药性。
同时，由于加单氧酶特异性较差，可利用诱导作用增强药物代谢和解毒，如用苯巴比妥治疗地高辛中毒。
苯巴比妥还可诱导肝微粒体UDP－葡萄糖醛酸转移酶的合成，故临床上用来治疗新生儿黄疸。
另一方面由于多种物质在体内转化代谢常由同一酶系催化，同时服用多种药物时，可出现竞争同一酶系而相互抑制其生物转化作用。
临床用药时应加以注意，如保泰松可抑制双香豆素的代谢，同时服用时双香豆素的抗凝作用加强，易发生出血现象。
肝实质性病变时，微粒体中加单氧酶系和UDP－葡萄糖醛酸转移酶活性显著降低，加上肝血流量的减少，病人对许多药物及毒物的摄取、转化发生障碍，易积蓄中毒，故在肝病患者用药要特别慎重。
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(2)单胺氧化酶系(monoamine oxidase, MAO)
存在于线粒体内，可催化胺类生成相应的醛类。
催化的主要反应：
RCH2NH2+O2+H2O RCHO+NH 2 3+H2O (3)脱氢酶系
内源性：如激素、胺类、胆红素、氨等 非营养物质 外源性：如色素、药物、毒物等
＊生物转化的主要场所
肝是生物转化最重要器官，但在肺、肾、胃肠道
和皮肤也有一定生物转化功能 。
＊生物转化的意义
对体内的非营养物质 (xenobiotics) 进行转化，使 其灭活 (inactivate)，或解毒(detoxicate)；更为重要的 是可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。
第十四章 肝脏生化
第一节 肝的生物转化作用
一、生物转化的概念与意义
二、生物转化的类型及酶系
三、影响生物转化的因素
一、生物转化的概念与意义 (一) 生物转化的概念
非营养物质经氧化、还原、水解、结合反应使其 极性增强，水溶性增加，易随胆汁或尿液排出体 外，这一过程称为生物转化（biotransformation）。
COOH
乙酰水杨酸 （阿司匹林）
水杨酸
乙酸
(二)第二相反应
1. 葡萄糖醛酸结合反应——是体内生物转化最重要、
最普遍的结合反应。
葡糖醛酸基的直接供体是—— 尿苷二磷酸葡萄糖醛酸 (UDPGA)
2NAD+
2NADH+ 2H+
UDPG脱氢酶
经过葡萄糖醛酸结合反应，物质极性增强，水溶性提高， 毒性减弱，易于排泄。
胞液：醇脱氢酶 (ADH)；线粒体：醛脱氢酶 (ALDH)
AD ALD CH3CH2 CH3CH CH3CO H H H2O+NA NADH+ NA NADH+ OH O OH 乙醇 + + + + 乙醛 D H D H 乙酸
2.还原反应
硝基还原酶类 偶氮还原酶类
接受NADPH的氢，分别将硝 基化合物和偶氮化合物还原为 相应的胺类。
三、影响生物转化作用的因素
生物转化作用经常受年龄、性别、疾病及诱 导物等体内、外各种因素的影响。
1、受肝病影响 肝细胞损伤时，生物转化能力低下，药物的灭活速度较低。 因此，对肝病病人用药应慎重，并注意选择、掌握剂量，避免 加重肝的负担
2、年龄、性别影响 新生儿、老年人、女性 3、毒物与药物影响 苯巴比妥治疗新生儿黄疸
4.谷胱甘肽结合反应
结合对象：卤代、环氧化物 催化酶：谷胱甘肽S-转移酶(glutathione Stransferase, GST)
５.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)
6.甘氨酸主要参与含羧基异源物的结合转化
结合对象：含羧基化合物
表14-1 参与肝生物转化的酶类 酶 细胞内定位 辅酶或结合供体 底物
例如：胆红素、苯甲酸、类固醇激素、吗啡和苯 巴比妥类药物
临床上，用葡糖醛酸类制剂(如肝泰乐)治疗肝病， 其目的就是增强肝脏的生物转化功能
灰婴综合征
氯霉素于葡萄糖醛酸结合成为无活力的物质从肾脏排出。 胎儿应肝脏内某些酶系统发育不完全，使氯霉素与葡萄糖醛酸结合能 力较差。因此，氯霉素便在胎儿体内蓄积，进而影响新生儿心血管功 能，导致出现上述“灰婴综合征”的症状。 导致少食、呼吸抑制、心血管性虚脱、发绀 ，病儿软弱，转为灰色 ，体温下降，循环衰竭 故婴儿、孕妇、乳母应禁用氯霉素
催化的主要反应
RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP++H2O 因该酶能直接激活氧分子，其中一个氧原子加入底物分 子中，使之羟化生成羟化物或环氧化合物，另一氧原子被还 原为水，故又称为混合功能氧化酶。
意义：加单氧酶系的羟化作用不仅增加药物或毒 物的水溶性，有利于排泄，而且还参与体内许多 重要物质的羟化过程。
脂溶性化合物 各种胺类物质 醇或醛 硝基化合物和偶氮化合物 脂类、酰胺类、糖苷类 含-OH、-SH和-NH3、 -COOH等化合物 醇、酚和芳香族胺类等 芳香胺、胺、氨基酸 含-OH、-SH和-NH3化合物 卤代化合物或环氧化合物 酰基COA
尿苷二磷酸葡糖 PAPS 乙酰CoA SAM 谷胱甘肽 甘氨酸
NO2 + 2H - H 2O
NO
H N OH
NH 2 + 2H - H 2O
+ 2H
- 2H
硝基苯
亚硝基苯
苯胲
苯胺
3.水解反应
肝细胞的微粒体和 胞液中含有多种水 解酶类 分别催化脂类、酰胺 类、糖苷类化合物水 解，以降低或消除其 生物活性。
OH + COOH CH3 COOH
OCOCH3
水解酯酶
※ 肝的生物转化作用≠解毒作用（detoxification）
生物转化的特点：
＊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 ＊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（致毒作用）。另外，有的 药物如环磷酰胺、大黄等需经生物转化才能成为 有活性的药物。
二、生物转化的类型水解反应 第二相反应：结合反应
(一)第一相反应 1. 氧化反应
单加氧酶系 单胺氧化酶 脱氢酶系
（1）单加氧酶系：生物转化的氧化反应中最重要的酶系， 又称微粒体内依赖P450的加单氧酶。 组成：Cyt P450、NADPH、NADPH-CytP450还 原酶。
第一相反应 氧化酶类 单加氧酶系 微粒体 单胺氧化酶 线粒体 脱氢酶 胞液或微粒体 还原酶类 微粒体 水解酶类 胞液或微粒体 第二相反应 葡糖醛酸转移酶 微粒体 醛酸（UDPGA） 硫酸基转移酶 胞液 乙酰基转移酶 胞液 甲基转移酶 胞液与微粒体 谷胱甘肽转移酶 胞液与微粒体 酰基转移酶 线粒体
NADPH，O2 黄素辅酶 NAD+ NADH或NADPH
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 (sulfate transferase ) 举例 O ＋PAPS +PAP
HO
HO3SO
O
雌酮
雌酮硫酸酯
3.乙酰基化
主要转化对象：芳香胺类 催化酶：乙酰基转移酶(acetyltransferase)