第十一章非营养物质代谢

第十一章非营养物质代谢

一、内容提要

肝是人体多种物质代谢的重要器官，它不仅在蛋白质、氨基酸、糖类、脂类、维生素、激素等代谢中起着重要作用，同时还参与体内的分泌、排泄、生物转化等重要过程。

（一）肝的物质代谢特点

1．肝的糖、脂类、蛋白质代谢特点

（1）糖代谢肝通过肝糖原的合成、分解与糖异生作用来维持血糖浓度的相对恒定。确保全身各组织，特别是脑和红细胞的能量供应。

（2）脂类代谢肝在脂类的消化、吸收、分解、合成及运输等过程中均起着重要的作用。肝将胆固醇转化为胆汁酸，以协助脂类物质及脂溶性维生素的消化、吸收；肝是进行脂肪酸β–氧化、脂肪合成、改造及合成酮体的主要场所；肝是合成磷脂、胆固醇、脂肪酸的重要器官，并以脂蛋白的形式转运到脂肪组织储存或其它组织利用。

（3）蛋白质代谢肝在人体蛋白质合成、分解和氨基酸代谢中起着重要作用。除γ-球蛋白外，几乎所有的血浆蛋白质均来自肝，包括全部的清蛋白、部分球蛋白、大部分凝血因子、纤维蛋白原、多种结合蛋白质和某些激素的前体等；肝含有丰富的氨基酸代谢酶类，氨基酸在肝内进行转氨基作用、脱氨基作用和脱羧基作用；氨基酸代谢产生的氨主要在肝生成尿素。

2．肝在维生素、激素代谢的特点

（1）维生素代谢肝在维生素的吸收、储存、运输及代谢中起重要作用，肝是人体内含维生素A、K、B1、B2、B6、B12、泛酸与叶酸最多的器官；肝可将很多B族维生素转化为相应辅酶或辅基。

（2）激素代谢许多激素在发挥其作用后，主要在肝内被分解转化、降低或失去其生物活性，此过程称为激素的灭活。

（二）肝的生物转化

1．生物转化的概念非营养物质经过氧化、还原、水解和结合反应，使其毒性降低、

水溶性和极性增强或活性改变，易于排出体外的这一过程称为生物转化作用。

2．生物转化的物质①内源性：系体内物质代谢产物，如氨、胺、胆红素等，以及发挥作用后有待灭活的激素、神经递质等；②外源性：系有外界进入体内的各种异物，如药物、毒物、色素、食品添加剂、环境污染物等。

3．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（致毒作用）。

4．生物转化的类型主要有两项反应，第一相反应包括氧化、还原、水解反应，其中最重要的是存在于微粒体的加氧酶系，其特点是可被诱导生成，其意义是参与药物和毒物的转化；第二相反应称为结合反应，是体内重要的生物转化方式，主要与葡糖醛酸、硫酸、和乙酰基等结合，以葡糖醛酸结合反应最普遍。

5．影响生物转化的因素生物转化作用存在着个体差异，常受年龄、性别、诱导物及肝功能等诸多体内、外因素的影响。

（三）胆汁酸代谢

1．初级胆汁酸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，7α–羟化酶是胆汁酸生物合成的主要限速酶，受胆汁酸浓度的负反馈调节。初级胆汁酸包括游离型胆汁酸（胆酸和鹅脱氧胆酸）和结合型胆汁酸（甘氨胆酸、牛磺胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸）。

2．次级胆汁酸结合型初级胆汁酸随胆汁排泌入肠道后，再在肠菌酶的作用下，使7位脱羟基，胆酸转变为脱氧胆酸，鹅脱氧胆酸转变为石胆酸，即游离型次级胆汁酸；脱氧胆酸与甘氨酸或牛磺酸结合，生成结合型次级胆汁酸，即甘氨脱氧胆酸和牛磺脱氧胆酸。

3．胆汁酸的肠肝循环由肠道重吸收的胆汁酸经门静脉重新回到肝，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”。

4．胆汁酸的功能促进脂类的消化和吸收；抑制胆汁中胆固醇的析出等。

（四）血红素代谢

1．血红素的生物合成合成血红素的基本原料是甘氨酸、琥珀酰辅酶A和Fe2+，合成的起始和终止阶段均在线粒体，而中间阶段在细胞液中进行；ALA合酶是血红素生物合成的限速酶，其辅酶是磷酸吡哆醛。ALA合酶受血红素的反馈调节；其它影响该酶的因素有促红细胞生成素、某些类固醇激素、杀虫剂、致癌物及药物等。

2．血红素的分解代谢

（1）血红素的分解代谢在体内分解代谢的主要产物是胆色素，它包括胆绿素、胆红素、胆素原和胆素等；其中以胆红素为主。胆红素主要来源于衰老的红细胞。

（2）胆红素的运输胆红素形成后进入血液，由于其呈亲脂、疏水的性质，对血浆清蛋白具有极高的亲和力，所以在血液中主要与清蛋白结合而运输，此时的胆红素与偶氮试剂起间接反应，被称为间接胆红素，由于未与葡糖醛酸结合，又被称为未结合胆红素。胆红素与清蛋白的紧密结合不仅增加了胆红素的水溶性，有利于运输；而且还限制了胆红素自由通过各种生物膜，使其不致对组织细胞产生毒性作用。

（3）胆红素在肝细胞的代谢在肝血窦中胆红素与清蛋白分离，并迅速被肝细胞摄取。进入肝细胞后与胞浆中配体蛋白—Y蛋白和Z蛋白结合形成复合物，然后进入滑面内质网，在葡糖醛酸基转移酶催化下与葡糖醛酸结合，生成葡糖醛酸胆红素，这种胆红素与偶氮试剂直接反应，所以被称为直接胆红素或结合胆红素，直接胆红素水溶性强，可随尿排出体外，也有利于随胆汁排泄。

（4）胆素原的肠肝循环结合胆红素随胆汁排入肠道后，在肠道细菌作用之下先脱去葡糖醛酸基，再逐步还原成无色的胆素原族化合物。大部分胆素原随粪便排出体外。少部分胆素原在肠道中经门静脉重吸收入肝，入肝后其中大部分再随胆汁排入肠道，形成胆素原的肠肝循环。小部分进入体循环经肾随尿排出。随粪便和尿液排出的胆素原接触空气后被氧化为黄褐色的胆素。

（5）黄疸凡能引起体内胆红素生成过多，或肝细胞对胆红素摄取、转化、排泄过程发生障碍均可引起血浆胆红素浓度升高，称高胆红素血症。胆红素为金黄色物质，过量的胆红素扩散进入组织引起皮肤、粘膜、巩膜黄染的现象称为黄疸。可将黄疸分为三类：溶血性黄疸、阻塞性黄疸、肝细胞性黄疸。