肝胆生化

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苯巴比妥等可诱导肝细胞合成Ｙ蛋白，加强胆红素的转运， 故临床上应用苯巴比妥来消除新生儿生理性黄疸。
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正常人每日从尿中排出的尿胆素原约0.5～4.0mg
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环胆 的色 过素 程代 谢 及 胆 素 原 肠 肝 循
单核-吞噬细胞 血红蛋白 珠蛋白 血红素
+ NADPH+H
第 19 章
肝胆生化
Biochemistry of Liver and Gall Bladder
南方医科大学基因工程研究所 生物化学与分子生物学教研室
1
高媛
主要内容



概述 肝脏在物质代谢中的作用 胆汁与胆汁酸的代谢 胆色素代谢与黄疸 肝脏的生物转化作用
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教学要求
【教学时数】 4 学时 【掌握内容】
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单胺氧化酶
醛脱氢酶
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90%乙醇在肝脏进行代谢，这是由于肝细胞内 含有非常活跃的醇脱氢酶（ADH），约2-10%通过 肾和肺排出体外。 血中乙醇的清除率约为100-200 mg/h×kg 体重
ADH 是乙醇代谢的限速酶。 ALDH 活性低下，
是该人群饮酒后乙醛在体内堆积，引起血管扩张、
合物。
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两种胆红素的区别
项 别 目 名 游离胆红素 间接胆红素， 血胆红素， 未结合胆红素 结合胆红素 直接胆红素， 肝胆红素
与葡萄糖醛酸结合
与重氮试剂反应 水中溶解度 经肾随尿排出
未结合
慢或间接反应 小 不能 大
结合
迅速直接反应 大 能 无
通透细胞膜对脑的 毒性作用
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黄疸(jaundice)
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二、肝在脂类代谢中的作用
肝脏在脂类的消化、吸收、合成、分解与 运输中均具有重要作用。 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)
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肝在脂类代谢各过程中的作用
血清胆红素(< 1mg/dl)
游离 为主（4/5） 结合胆红素（极少）
黄疸 ＞2 mg/dl ，肉眼可见
高胆红素血症 ＞7～8 mg/dl
巩膜、皮肤黄染－－黄疸
尿 胆红素 阴性
胆素原 少量 尿色 正常
隐性黄疸 ≤ 2 mg/dl
种类（按血清胆红素的来源）
溶血性黄疸
粪便 颜色 正常
肝细胞性黄疸
阻塞性黄疸
血液 胆红素
肝细胞 胞液
胆红素-清蛋白 复合物
配体蛋白
胆红素-配体蛋白 复合物
2O 2 Fe3+ H 2O +CO 胆绿素
NADP+
UDPGA 内质网 UDP
葡糖醛酸胆红素 大部分 胆素原（少量） 小部分
+ NADPH+H
NADP+
胆红素
肾 胆素原 O2 胆素 胆素 尿 粪便
胆素原 葡糖醛酸胆红素 O2 胆红素
苯乙胺 酪胺
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苯乙醇胺 β-羟酪胺
假性神经递质
四、肝在维生素和辅酶代谢中的作用
脂溶性维生素的吸收（胆汁酸盐） 储存 Vit A、D、E、K和B12的主要储存场所 运输 视黄醇结合蛋白的合成，Vit D 结合蛋白的合成 转化：D3 → 25-(OH)-D3；β-胡萝卜素转化成维生素A 维生素K参与肝合成凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ。 多种维生素在肝内参与辅酶的合成： B1→TPP、PP →NADP+和NAD+ B6 →磷酸吡哆醛、泛酸→CoASH
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2、氨基酸分解和转变的主要场所
氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基
等（支链氨基酸除外）。
肝功能受损时，转氨酶活性：高
ALT/GPT：丙氨酸转氨酶/谷丙转氨酶
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3、清除血氨及胺类，合成尿素
氨 尿素 肝受损（肝功能减退）： 尿素合成↓ 血氨↑
鸟氨酸循环
胺类↑
肠道细菌脱羧基
肝昏迷 （肝性脑病） 干扰正常神经递质
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肝 掌
蜘蛛痣
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蜘蛛痣和肝掌的发病原因 主要原因是体内雌激素过多而引起 肝功能障碍，雌性激素不能被破坏，末梢 小动脉的舒张作用过分地增强。使中心小 动脉向四周放射出许多细小的血管。
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第三节 胆汁与胆汁酸的代谢
Metabolism of Bile and Bile Acids
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主要有机成分 胆汁酸（盐）、胆色素、胆固醇、磷脂 脂肪酶、磷脂酶、淀粉酶等多种酶类 药物、毒性物质、重金属盐等转化产物
胆汁酸 鹅脱氧胆酸 次级 胆汁酸 脱氧胆酸 石胆酸
甘氨鹅脱氧 牛磺鹅脱氧
形成于
肝脏 形成于 肝脏
甘氨脱氧胆 牛磺脱氧胆
甘氨石胆酸 牛磺石胆酸
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初级结合胆汁酸
初级游离胆汁酸
甘氨酸或者牛磺酸缩合
随胆汁通过胆管汇入胆囊储存
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2、次级胆汁酸的生成
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2、次级胆汁酸的生成
次级游离胆汁酸
甘氨酸或者牛磺酸缩合
随胆汁通过胆管汇入胆囊储存
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次级结合胆汁酸
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胆固醇
结合胆汁酸 （合成0.4~0.6g/d 代谢池3~5g）
胆汁酸肠肝 循环的过程
消胆胺
结合型胆汁酸
游离型胆汁酸
3、是胆固醇的主要排泄形式
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第四节
胆色素的代谢与黄疸
Metabolism of Bile pigment and Jaundice
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N N HOOC Fe
2+
N
N
血红素
HOOC 2O 2
NADPH+H+ NADP+ H N H N
血红素加氧酶
Fe3+
CO+H2O O H N N O
胆绿素
P P NADPH+H+
胆绿素还原酶
NADP+ O H N H N H H H N H N O
胆红素
P P
(核黄疸)
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（一）溶血性黄疸(肝前性黄疸)
是由于红细胞在单核 - 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，造成
血清游离胆红素浓度过高所致。
（二）肝细胞性黄疸(肝原性黄疸)
由于肝细胞破坏，其摄取、转化和排泄胆红
素能力降低所致。
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（三）阻塞性黄疸(肝后性黄疸)
各种原因引起的胆汁排泄通道受阻，使胆
肠管
葡糖醛酸
单核-巨噬细胞系统
血红蛋白 血红素 胆红素
结合胆红素 肝脏 Y蛋白 血液
Y蛋白
葡糖 醛酸
未结合胆红素 肾 脏
尿中 胆素
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门 静 脉
胆 道
肠 道
粪中 胆素
间接胆红素：游离胆红素存在分子内氢键，不能 直接与重氮试剂反应，必须先用乙醇或者尿素破坏 氢键，才能与重氮试剂反应。
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经过肝细胞的转化作用，与葡萄糖醛酸或硫酸 结合的胆红素，称为结合胆红素。结合胆红素 水溶性大，易从尿中排出。 直接胆红素：结合胆红素不存在分子内氢键， 可以直接与重氮试剂反应，生成紫红色偶氮化
生物转化的概念、意义及生物转化反应的主要类型； 胆汁酸的肠肝循环及生理意义；游离胆红素与结合胆 红素的性质；胆红素的肠肝循环。
【熟悉内容】
肝脏在物质代谢中的作用；参与生物转化的酶类；影 响生物转化作用的因素；胆红素的来源、生成、在血 中的运输和排泄；血清胆红素与黄疸的关系。
【了解内容】
胆汁的主要成分及胆汁酸的种类；肝脏的排泄功能； 肝功能检查的意义。
粒体等)
蛋白含量高（丰富的酶类和完备的酶体系）
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肝静脉（下腔静脉）输出
肝动脉（O2） 胆总管 门静脉（营养） （胆汁） 肝动脉、肝静脉、门静脉和胆管的肝内分布
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肝静脉
第二肝门
胆总管
肝动脉 门静脉
第一肝门
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肝脏化学组成的特点
成 水 蛋白质＊ 糖质 分 百分率 70 15 5-10 成 分 百分率 0.190 0.215 0.016
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胆汁酸的分类（根据结构分类） 游离胆汁酸（包括胆酸等四种）
结合胆汁酸（包括甘氨胆酸等八种）
汇入胆汁的胆汁酸主要是结合胆汁酸
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胆汁酸的分类（根据来源分类）
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胆汁酸的分类
按来源
分类 胆酸
按结构分类
游离胆汁酸 结合胆汁酸 牛磺胆酸 胆酸 酸 甘氨胆酸 胆酸 酸
初级
形成于
肝脏 形成于 肠道
磷脂和脂蛋白合成
合成磷脂最多、最快；协助脂类运输
清蛋白合成
脂肪动员释放的游离脂肪酸的运输工具
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三、肝在蛋白质代谢中的作用
1、合成蛋白质的重要场所
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） 血清总蛋白： 55-75 g/L 正常人 清(白)蛋白(A)：35-55 g/L 球蛋白（G）： 20-30 g/L A/G比值：1.5-2.5 肝病变：清蛋白合成↓ A/G比值倒置： A/G < 1 肝癌肿瘤标志物甲胎蛋白（AFP）
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一、生物转化的概念（Biotransformation）
机体将内源性和外源性非营养物质进行代谢转
变，使其溶解度增加，易随胆汁或尿液排出体外。
＊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 也有一定生物转化功能 。
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＊生物转化的意义
※ 肝的生物转化作用≠解毒作用
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例
对硫磷 （俗称1605，一种硫代有机磷农药）
脂类消化吸收
胆固醇转化为胆汁酸，胆汁酸为脂类消化吸收所必需。 厌油腻、脂肪泻等
脂肪酸分解、合成和改造
丰富的脂肪酸分解酶系和合成酶系
酮体生成
线粒体内含活性较强的酮体生成酶系。
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肝在脂类代谢各过程中的作用
胆固醇代谢
全身胆固醇总量的80％，是血浆胆固醇的主要来源。 进一步将胆固醇转化成胆固醇酯 向其他组织提供胆固醇和胆固醇酯 胆固醇转化为胆汁酸汇入胆汁 向血液释放磷脂酰胆碱胆固醇酰基转移酶，与HDL共 同清除血浆游离胆固醇
生 物 转 化
对氧磷 （水溶性增加100倍，毒性加强）
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1、微粒体氧化酶系
它以存在于微粒体中的细胞色素P450为传递体，这类酶催化多种脂溶性物质 接受分子氧中的一个氧原子，生成羟基化合物、环氧化合物以及其他含氧的 化合物。许多这样的产物很不稳定，可进一步经过分子重排、断链或其他反 应而形成多种产物。因底物氧化的结果是加入一个氧原子，故也称单加氧酶
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第一节 概述
成人肝组织重约1.5 kg，占体重的2.5%，是 人体最大的腺体。
肝脏几乎参与了体内的一切代谢过程
物质代谢的中枢、体内最大的“化工厂”
4
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＊形态结构及化学组成的特点： 具有两条入肝的血管（肝动脉和门静脉） 两条输出道路 (肝静脉和胆道系统) 丰富的肝血窦 (物质交换) 丰富的细胞器 (线粒体、内质网和核糖体、微
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五、肝在激素代谢中的作用
参与激素的灭活和排泄
激素的灭活 (inactivation of hormone)指多种 激素在发挥调节作用后，主要在肝中转化、降 解和失去活性称之。 主要方式：生物转化 肝功能严重障碍→激素灭活功能↓ →体内雌 激素、醛固酮、抗利尿激素等水平↑→小血 管扩张（蜘蛛痣、肝掌），水、钠潴留。
阻塞性黄疸
> 1mg/dl –
血清胆红素 总量 结合胆红素 游离胆红素 尿三胆 尿胆红素 – ++ ++ < 1mg/dl 0~0.2mg/dl < 1mg/dl
尿胆素原
尿胆素 粪便颜色
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少量
少量 正常

加深
不一定
不一定 变浅或正常

完全阻塞时陶土色
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第五节 肝的生物转化作用
Biotransformation of Liver
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肝在下列物质代谢中起重要作用 糖代谢 脂类代谢 蛋白质代谢 维生素代谢 激素代谢
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一、肝在糖代谢中的作用：
肝脏在糖代谢中最重要的作用是维持血糖浓 度的相对恒定。这种作用主要是通过糖原的合成
与分解及糖异生实现的。尤其是大脑和红细胞的
能量供应。
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不同营养状态下肝内如何进行糖代谢？
饱食状态(进食后) 肝糖原合成↑ 过多糖则转化为脂肪，以VLDL形式输出 空腹状态 肝糖原分解↑ 饥饿状态 以糖异生为主（非糖物质，如甘油、乳酸等） ※脂肪动员↑→酮体合成↑→节省葡萄糖
面部潮红、心动过速等反应的重要原因。
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微粒体乙醇氧化系统（MEOS）是乙醇-P450 加单氧酶，其催化的产物是乙醛。只有血液中乙醇 浓度很高时，该系统才发挥催化作用。乙醇的持续 摄入或慢性乙醇中毒时，可诱导MEOS 活性增加 50-100%，乙醇总量的50%可由此系统代谢。此过 程不但不能使乙醇氧化产生ATP，反而增加对氧和 NADPH的消耗， 造成肝细胞能量的耗竭，并催化 脂质过氧化，产生自由基，导致肝脏受损。
Na K Cl
葡萄糖
甘油三酯 磷脂 胆固醇
0.1
2 2.5 0.3
Ca
Mg Fe Zn
0.012
0.022 0.010 0.006
蛋白质约占肝重1/2，主要是各种酶类。丰富的酶类 和完备的酶体系使肝脏在物质代谢中起重要作用。
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第二节 肝脏在物质代谢中的作用
Function of Liver in Material Metabolism
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, 造成血清胆红素升高所致。
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游离胆红素增加
血中游离、结合胆红素均增加 尿胆红素排出 尿胆素原、尿胆素可能增加
结合胆红素增加
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各种黄疸时血、尿、粪中某些指标的改变
指 标 正 常 溶血性黄疸
> 1mg/dl – –
肝细胞性黄疸
> 1mg/dl