生物化学肝生物化学
生物化学第25章 肝脏的生物化学
生物化学第25章肝脏的生物化学肝脏，作为人体内最大的实质性器官，在生物化学过程中扮演着至关重要的角色。
它就像是一座高度复杂且精密运作的“化工厂”，承担着众多关键的生化功能，对维持生命活动的稳定和平衡起着不可或缺的作用。
首先，让我们来了解一下肝脏在物质代谢中的核心地位。
在糖代谢方面，肝脏具有双向调节的作用。
当血糖水平升高时，肝脏能够将多余的葡萄糖合成肝糖原储存起来；而当血糖降低时，肝糖原又会分解为葡萄糖释放入血，以维持血糖的稳定。
此外，肝脏还能进行糖异生，将非糖物质如乳酸、甘油等转化为葡萄糖，为身体提供能量。
在脂类代谢中，肝脏更是发挥着“枢纽”的作用。
它能够合成和分泌胆汁酸盐，促进脂类物质的消化和吸收。
同时，肝脏还是脂肪酸氧化分解、酮体生成以及胆固醇合成的重要场所。
对于磷脂和脂蛋白的合成，肝脏也功不可没，确保了脂类物质在体内的运输和代谢平衡。
蛋白质代谢方面，肝脏同样举足轻重。
它是合成除γ球蛋白以外的几乎所有血浆蛋白质的“工厂”，包括白蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原等。
此外，肝脏还参与氨基酸的脱氨基、转氨基等反应，是体内氨代谢的重要器官。
通过鸟氨酸循环，肝脏能够将有毒的氨转化为无毒的尿素排出体外。
接下来，我们看看肝脏的生物转化作用。
所谓生物转化，就是机体对非营养物质进行化学转变，增加其水溶性或极性，使其易于排出体外的过程。
肝脏是生物转化的主要器官，其生物转化反应大致可以分为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，通过这些反应，使非营养物质的分子结构中引入羟基、羧基等极性基团。
第二相反应则是结合反应，将第一相反应产生的极性基团与某些物质结合，进一步增加其水溶性，便于排出。
常见的结合物有葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽等。
肝脏的胆汁酸代谢也十分重要。
胆汁酸是胆汁的主要成分，具有促进脂类消化吸收和排泄胆固醇等作用。
肝脏以胆固醇为原料合成初级胆汁酸，然后与甘氨酸或牛磺酸结合形成结合型胆汁酸。
胆汁酸在肠道中发挥作用后，大部分会被重吸收回到肝脏，这一过程被称为胆汁酸的肠肝循环。
肝的生物化学-【共72张PPT】
➢ 胆汁中的胆汁酸盐与卵磷脂协同作用，使胆固醇分 催化酶：谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase, GST)
游离胆汁酸：胆酸、鹅脱氧胆酸、 临床上常根据黄疸发病的原因不同，简单的将黄疸分为三类：
散形成可溶性微团，使之不易结晶沉淀而随胆汁排 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。
胆汁酸的生成是肝降解胆固醇的最重要途径；
肝在氨基酸代谢中的作用
泄。 反应：结合反应(主要结合物为UDP葡糖醛酸, UDPGA)
（二） 次级胆汁酸在肠道由肠菌作用生成
催化酶：硫酸转移酶 (sulfate transferase)
肝胆疾患：脂类消化不良
脂肪泻
脂溶性维生素缺乏
肝在调节机体胆固醇代谢平衡上起中心作用
➢ 肝是合成胆固醇最活跃的器官，是血浆胆固醇的 主要来源；
➢ 胆汁酸的生成是肝降解胆固醇的最重要途径； ➢ 肝也是体内胆固醇的主要排泄器官；
➢ 肝对胆固醇的酯化也具有重要作用。
三、肝的蛋白质合成及分解代谢
均非常活跃
• 合成酮体的唯一器官：“肝内生酮肝外用”；
• 肝是合成胆固醇最主要器官，合成量占全身总 合成量的3/4以上。
➢ 分解
• 脂肪酸的β氧化分解； • 肝是降解LDL 的主要器官；
• 肝合成胆汁酸是肝降解胆固醇的最重要途径；
• 肝是体内胆固醇的重要排泄器官。
➢ 运输
• 合成与分泌 VLDL; HDL; apo CⅡ; LCAT； • apo CⅡ是毛细血管内皮细胞LPL的激活剂； • 肝合成与分泌LCAT将血浆胆固醇酯化。
肝的生物化学
肝的生物化学肝脏是人体内最大的实质性器官，也是一个功能极其复杂的生物化学工厂。
它参与了体内众多的代谢过程，对于维持生命活动的正常进行起着至关重要的作用。
首先，肝脏在糖代谢中扮演着关键角色。
当我们进食后，血糖水平升高，肝脏会将多余的葡萄糖合成肝糖原储存起来。
当血糖水平下降，比如在饥饿状态下，肝糖原又会分解为葡萄糖释放入血，以维持血糖的稳定。
此外，肝脏还能通过糖异生作用，将一些非糖物质如乳酸、甘油、生糖氨基酸等转化为葡萄糖，为身体提供能量。
在脂类代谢方面，肝脏也是个“多面手”。
它能够合成甘油三酯、磷脂和胆固醇等脂质，并将其以脂蛋白的形式运输到其他组织利用或储存。
同时，肝脏对于脂肪的分解也有重要作用，它可以将脂肪酸氧化分解，产生能量。
当肝脏功能出现异常时，脂类代谢紊乱，可能会导致脂肪肝等疾病的发生。
蛋白质代谢同样离不开肝脏。
肝脏是合成蛋白质的重要场所，除了免疫球蛋白外，几乎所有的血浆蛋白质，如白蛋白、凝血因子等都由肝脏合成。
肝脏还能对氨基酸进行代谢，通过转氨基、脱氨基等作用，将氨基酸分解为含氮部分和不含氮部分。
含氮部分最终形成尿素排出体外，不含氮部分则可以进一步氧化供能或者合成糖类和脂肪。
肝脏在维生素的代谢中也发挥着重要作用。
它可以储存多种维生素，如维生素 A、D、E、K 等。
同时，肝脏还参与多种维生素的转化，比如将维生素 D 转化为具有活性的 1,25-（OH)₂D₃，促进钙的吸收。
在激素代谢方面，肝脏也是个重要的“调节器”。
许多激素在发挥完作用后，会在肝脏中被灭活，例如雌激素、醛固酮等。
如果肝脏的灭活功能出现障碍，可能会导致激素水平失衡，从而引发一系列的生理问题。
肝脏的生物转化功能也值得一提。
人体内存在着许多非营养性物质，如药物、毒物、激素的代谢产物等。
肝脏能够通过一系列的化学反应，将这些物质的毒性降低或消除，然后排出体外。
这个过程包括氧化、还原、水解和结合等反应。
但需要注意的是，如果接触的毒物过多或肝脏的生物转化功能受损，可能会导致中毒。
肝的生物化学
胆汁酸的分类
按来源分：
初级胆汁酸(primary bile acid):
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(secondary bile acid):
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。
胆汁酸的代谢
黄疸种类(按血清胆红素的来源)
溶血性黄疸 ( hemolytic jaundice ) 又称肝前性黄 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.
肝细胞性黄疸(hepatocellular jaundice)又称肝原 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。
组成：CytP450，NADPH+H+， NADPH-细胞色 素P450复原酶
催化的根本反响：
RH+O2+NADPH+H+
ROH+NADP++H2O
根本特点：能直接激活氧分子，其中一个氧原子 参加底物分子中，另一氧原子被复原为水，故又 称为混合功能氧化酶。
氧化反响产物
羟化物或环氧化物 举例 ：苯胺 对氨基苯酚 产物：羟化物或环氧化物 举例 ：NH2NH2OH苯胺对氨基苯酚多环 芳烃环氧化物
胆红素 氨基酸
胆红素的性质: 亲脂疏水，对大脑具有毒性作 用
胆红素的转运
运输形式： 胆红素－清蛋白复合体
意义： 增加水溶性，易于运输。 水溶性增加， 透过生物膜的能力降低，毒性降低。
竞争结合剂： 如磺胺药，水杨酸，胆汁酸等
胆红素在肝中的转变
摄取:肝细胞膜外表特异胆红素受体对胆红素主动地摄取 转运：由胞浆→内质网
肝的生物化学
基本反应：
RH+O2+NADPH+HRO+ H+NADP++H2O
产物：羟化物或环氧化物
意义：单加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。
有些致癌物质经氧化后丧失其活性，有些 本来无活性的物质氧化后生成有毒或致癌物质。
甘氨胆酸 牛磺胆酸 甘氨鹅脱氧胆酸 牛磺鹅脱氧胆酸
初级胆汁酸 :由肝细胞合成，包括胆酸、鹅
脱氧胆酸及其与甘氨酸和牛磺酸
按
的结合产物
来
源
次级胆汁酸: 初级胆汁酸在肠管中受细菌作用
7α-羟基脱氧生成的脱氧胆酸和
石胆酸及其在肝中生成的结合产物
人胆汁中的胆汁酸以结合型为主， 其中甘氨胆酸的量多于牛磺胆酸的量。
三、胆汁酸的主要生理功能
1.促进脂类物质的消化与吸收（乳化剂）
亲水侧面（羟基和羧基） 降低油/水
立体构型
疏水侧面（甲基和烃核）
两相间的 表面张力
2.维持胆汁中胆固醇的溶解状态以抑制 胆固醇析出
➢ 人体内约99%的胆固醇随胆汁经肠道排出体外， 其中1/3以胆汁酸形式，2/3以直接形式排除体外。
和环氧化合物结合，生成含GSH的 结合产物。
5、甲基化反应
催化酶: 甲基转移酶 存在部位: 胞液和微粒体 甲基供体：SAM 催化反应: 含氧、氮、硫等亲核基团化合物的
甲基化反应
6、甘氨酸结合反应
催化酶： 酰基转移酶 存在部位：线粒体 催化反应：甘氨酸与含羧基的外来化合物结合
三、生物转化作用受多种因素的调节 和影响
五、肝在激素代谢中的作用
肝脏生物化学
肝脏生物化学肝脏是人体内最大的实质性器官，具有多种重要的生理功能。
其中，肝脏的生物化学过程在维持人体的正常代谢、解毒、合成和储存等方面发挥着关键作用。
肝脏在物质代谢方面扮演着极为重要的角色。
首先是糖代谢，肝脏能够通过一系列的酶促反应，将葡萄糖合成肝糖原储存起来，当血糖水平降低时，又可以分解肝糖原释放出葡萄糖，以维持血糖的稳定。
此外，肝脏还能够进行糖异生，将非糖物质如乳酸、甘油、生糖氨基酸等转化为葡萄糖。
在脂类代谢中，肝脏也是核心参与者。
它能够合成和分泌胆汁酸，这对于脂类的消化吸收至关重要。
肝脏还是脂肪酸氧化分解的主要场所，能够生成酮体为肝外组织提供能源。
同时，肝脏还能够合成甘油三酯、磷脂和胆固醇等脂类物质，并对它们进行代谢和转运。
蛋白质代谢同样离不开肝脏。
肝脏可以合成多种血浆蛋白质，如白蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原等，这些蛋白质对于维持血液的渗透压、凝血等生理功能具有重要意义。
肝脏还能够对氨基酸进行代谢，通过转氨基、脱氨基等作用，将氨基酸转化为其他物质，或者合成非必需氨基酸。
肝脏的生物转化功能对于人体的健康也十分重要。
人体内的一些非营养物质，如药物、毒物、激素等，在经过肝脏的生物转化后，其化学结构和性质发生改变，从而更容易被排出体外。
这个过程包括氧化、还原、水解、结合等反应，通过这些反应，将亲脂性的物质转化为亲水性的物质，便于从尿液或胆汁中排出。
肝脏的解毒功能也值得一提。
它能够处理进入体内的各种有毒物质，如重金属、农药、细菌毒素等。
肝脏中的一些酶类，如细胞色素 P450酶系，可以将有毒物质代谢为无毒或低毒的物质，从而保护机体免受损害。
肝脏还参与维生素和激素的代谢。
例如，肝脏可以储存维生素 A、D、E、K 等，并且能够对维生素进行代谢转化。
对于激素，肝脏能够调节激素的灭活，如对雌激素、醛固酮等进行灭活，维持体内激素水平的平衡。
当肝脏出现疾病时，其生物化学功能会受到影响，从而导致一系列的代谢紊乱。
例如，肝功能不全时，可能会出现低血糖、低蛋白血症、脂代谢紊乱、黄疸等症状。
肝脏的生物化学
肝脏的生物化学肝脏是人体内最大的实质性器官，也是体内最大的腺体。
它在生物化学过程中发挥着极其重要的作用，参与了众多物质的代谢、合成、转化和排泄等过程。
肝脏在糖类代谢中扮演着关键角色。
当我们摄入食物中的碳水化合物后，经过消化吸收，葡萄糖进入血液，导致血糖水平升高。
肝脏能够将多余的葡萄糖转化为肝糖原储存起来，就像一个“能量仓库”。
当血糖水平降低时，比如在饥饿或者长时间运动后，肝脏又会将肝糖原分解为葡萄糖释放入血，以维持血糖的稳定。
此外，肝脏还可以通过糖异生作用，将一些非糖物质，如氨基酸、乳酸等转化为葡萄糖，为身体提供能量。
在脂类代谢方面，肝脏同样举足轻重。
它是合成甘油三酯、磷脂和胆固醇的重要场所。
肝脏能够将从食物中摄取的脂肪酸和甘油合成甘油三酯，并以极低密度脂蛋白的形式运出肝脏，供给其他组织利用。
同时，肝脏对于胆固醇的代谢也十分关键，它能够合成胆固醇，并且将胆固醇转化为胆汁酸，促进脂类的消化吸收。
如果肝脏的脂类代谢出现异常，就可能导致脂肪肝等疾病的发生。
蛋白质代谢也离不开肝脏的参与。
肝脏是体内合成蛋白质的重要器官，除了合成自身所需的蛋白质外，还能合成血浆中的大部分蛋白质，如白蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原等。
这些蛋白质对于维持血浆胶体渗透压、血液凝固等生理功能至关重要。
此外，肝脏还具有分解氨基酸的作用，通过转氨基、脱氨基等反应，将氨基酸分解为氨和α酮酸。
氨在肝脏中可以合成尿素，通过肾脏排出体外，从而达到解毒的目的。
肝脏在维生素的代谢和储存中也发挥着重要作用。
肝脏能够储存多种维生素，如维生素 A、D、E、K 等。
同时，肝脏还参与多种维生素的代谢转化。
例如，维生素 D 在肝脏中会被羟化为 25-羟维生素 D，使其活性增强，从而更好地发挥调节钙磷代谢的作用。
肝脏还是体内重要的激素灭活场所。
激素在发挥完生理作用后，需要在肝脏中经过一系列的化学反应，使其活性降低或失去活性，从而维持体内激素水平的平衡。
例如，雌激素、醛固酮等激素在肝脏中被灭活。
生物化学第25章---肝脏的生物化学
肝内蛋白质的代谢极为活跃，肝脏除合成自身所需蛋白质外，还合成多种分泌蛋白质。如血浆蛋白中，除γ-珠蛋白外，白蛋白、凝血酶原、纤维蛋白原及血浆脂蛋白所含的多种载脂蛋白(Apo A, Apo B,C.E)等均在肝脏合成。故肝功能严重损害时，常出现水肿及血液凝固机能障碍。 肝脏在血浆蛋白质分解代谢中亦起重要作用。肝细胞表面有特异性受体可识别某些血浆蛋白质(如铜蓝蛋白、α1-抗胰蛋白酶等)，经胞饮作用吞入肝细胞，被溶酶体水解酶降解，产生的氨基酸可在肝脏进一步分解。 肝脏还具有一个极为重要的功能：即将氨基酸代谢产生的有毒的氨通过鸟氨酸循环的特殊酶系合成尿素以解氨毒。肝功能受损时血氨过高可使CNS中毒，导致功能障碍发生肝性昏迷。
第三节 胆汁酸的代谢
胆汁的功能：一是作为消化液，促进脂类的消化和吸收，二是作为排泄液，将体内某些代谢产物(胆红素、胆固醇)及经肝生物转化的非营养物排入肠腔，随粪便排出体外。胆汁酸是胆汁的主要成分，具有重要生理功能。 一、胆汁酸的种类正常人胆汁中的胆汁酸(bile acid)按结构可分为两大类：一类为游离型胆汁酸，包括胆酸、脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸和少量的石胆酸；另一类是上述游离胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合的产物、称结合型胆汁酸。主要包括甘氨胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸，牛磺胆酸及牛磺鹅脱氧胆酸等。一般结合型胆汁酸水溶性较游离型大，PK值降低，这种结合使胆汁酸盐更稳定，在酸或Ca2＋存在时不易沉淀出来。
肝脏在脂类代谢中的作用
肝在脂类的消化、吸收、分解、合成以及运输等代谢过程中均起重要作用。 （一） 促进脂类的消化吸收 肝分泌胆汁，胆汁中含有胆汁酸盐，胆汁酸盐是胆固醇在肝内的转变产物，它可乳化脂类、促进脂类的吸收。肝损伤时，肝细胞分泌胆汁的能力下降；胆道阻塞时，胆汁排出障碍，在这些情况下均可出现脂类的消化、吸收不良，产生厌油腻及脂肪泻等临床症状。 （二） 肝脏是脂肪分解、合成和改造的主要场所 肝内脂肪酸的β氧化甚为活跃，也是酮体生成的主要场所，肝生成酮体但不能氧化利用酮体，必须由血液运到肝外其它组织才能进一步氧化分解。
肝的生物化学
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胆色素是含铁卟啉化合物在体内分解代谢 的产物； 包括胆红素、胆绿素、胆素原、胆素；
胆素原族化合物无色外，其余均有一定颜
色，故统称胆色素； 胆红素是胆汁中的主要色素，胆色素代谢 以胆红素代谢为主心； 肝脏在胆色素代谢中起着重要作用。
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一、胆红素是血红素分解代谢的产物
（一）胆红素的来源（250~350mg/d）
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人们常说饮酒伤肝，为什么？
长期饮用乙醇可使肝内质网增殖。大量的乙 醇可稳定内质网中CYP2E1的活性和增加其mRNA 的含量，启动微粒体乙醇氧化系统。CYP2E1不但 在氧化乙醇上消耗NADPH和氧，而且还催化脂质 过氧化产生羟自由基，后者可进一步促进脂质过 氧化和肝损伤。
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（二）还原反应
反应式
R－NH2 ＋ CH3COSCoA R－NHCOCH3 ＋ HSCoA
31
4. 谷胱甘肽（GSH）的结合 结合的底物：卤化有机物、环氧化物，
如溴苯 催化的酶：GSH-S-转移酶 存在的部位：肝细胞胞液
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5. 氨基酸的结合
参与结合的氨基酸：Gly、牛磺酸 结合底物：某些药物、毒物的酰基辅酶A 存在的部位：肝细胞线粒体 催化的酶：酰基转移酶 例如：胆酸与脱氧胆酸可与甘氨酸及牛磺
物，如甘氨胆酸
依其来源分类： 初级胆汁酸：胆酸、鹅脱氧胆酸及其与甘氨酸或
牛磺酸的结合物
次级胆汁酸：脱氧胆酸、石胆酸及其与甘氨酸 或牛离型初级胆汁酸的合成（肝） 胆固醇
7-α -羟化酶（限速酶）
7-α -羟胆固醇
（约1/2在肝内转 变成胆汁酸）
54
N
胆 红 素 的 生 成 过 程
N HOOC
肝的生物化学
05
肝的生物化学治疗
支持性治疗
支持性治疗 饮食调养支持、改善肝功能、纠正电解质紊乱等，以维 持患者的生命体征。
根据患者的病情和医生的建议，调整饮食结构，增加蛋白质、 维生素和矿物质的摄入，减少脂肪和糖类的摄入。
肝炎有多种类型，包括病毒性肝炎（如甲 型、乙型、丙型肝炎）、药物性肝炎、酒 精性肝炎和自身免疫性肝炎等。
肝炎症状
肝炎治疗
肝炎的症状包括食欲不振、恶心、呕吐、 疲劳、黄疸（皮肤和巩膜发黄）和肝区疼 痛等。
肝炎的治疗方法因类型而异，包括药物治 疗、饮食调整、戒酒和休息等。
肝硬化
肝硬化定义
肝硬化是一种慢性肝病，其特征是肝脏结构和功能的不可逆性损害。
谢产物。
胆色素包括胆红素、胆绿素、胆 素原和胆素等，具有排泄毒素、 促进脂溶性维生素吸收等作用。
胆色素的代谢异常会导致黄疸、 肝病等疾病。
氨基酸
氨基酸是构成蛋白质的基本单位，是生物体内重要的营养物质。
肝脏是氨基酸代谢的主要场所，能够合成多种非必需氨基酸和多肽激素等物质。
氨基酸代谢异常会导致肝性脑病、肝衰竭等疾病。
糖酵解
肝细胞通过糖酵解过程将葡萄糖分解为丙酮酸，释放能量供自身 代谢使用。
维生素代谢
01
02
03
维生素储存
肝细胞储存脂溶性维生素， 如维生素A、D、E、K等， 参与机体多种生理功能。
维生素转化
肝细胞将水溶性维生素转 化为辅酶或激活剂形式， 参与生化反应。
维生素排泄
肝细胞将多余的维生素排 泄至胆汁中，促进其排泄 和再利用。
干细胞移植技术
肝的生物化学《生物化学》复习提要
肝的生物化学《生物化学》复习提要肝脏是人体内最大的实质性器官，具有极其复杂和多样化的生物化学功能。
在生物化学的学习中，理解肝脏的生物化学过程对于掌握整体的生理代谢机制至关重要。
以下是对肝的生物化学相关知识的复习提要。
一、肝脏在物质代谢中的作用1、糖代谢肝脏在维持血糖稳定方面发挥着关键作用。
当血糖水平升高时，肝脏通过将葡萄糖合成肝糖原储存起来，或者将其转化为脂肪酸，进而合成甘油三酯储存。
当血糖水平降低时，肝糖原分解为葡萄糖释放入血，同时肝脏还能通过糖异生途径将非糖物质（如乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转化为葡萄糖，以补充血糖。
2、脂类代谢肝脏是脂类代谢的重要场所。
它能合成和分泌胆汁酸，促进脂类的消化和吸收。
肝脏能够合成甘油三酯、磷脂和胆固醇等脂类物质，同时也能对脂类进行分解代谢，将脂肪酸氧化分解为乙酰辅酶 A，为机体提供能量。
此外，肝脏还参与脂蛋白的合成和代谢，调节体内脂类的运输和分布。
3、蛋白质代谢肝脏是蛋白质合成和分解的重要器官。
它能合成多种血浆蛋白质，如白蛋白、凝血因子等。
同时，肝脏也能对氨基酸进行代谢，通过转氨基作用和脱氨基作用，将氨基酸转化为酮酸和氨。
氨在肝脏中经过鸟氨酸循环合成尿素，排出体外。
二、肝脏的生物转化作用生物转化是指机体将非营养物质进行化学转变，增加其水溶性，使其易于排出体外的过程。
肝脏是生物转化的主要器官。
1、生物转化的反应类型包括第一相反应和第二相反应。
第一相反应主要包括氧化、还原和水解反应，使非营养物质的分子结构发生改变，暴露出某些极性基团。
第二相反应是结合反应，将第一相反应产生的极性基团与某些内源性物质（如葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽等）结合，进一步增加其水溶性，利于排出。
2、影响生物转化的因素包括年龄、性别、营养状况、疾病、遗传因素等。
例如，新生儿肝脏的生物转化功能尚未完善，老年人肝脏的生物转化功能会有所下降。
三、胆汁与胆汁酸的代谢1、胆汁的成分和作用胆汁主要由水、胆汁酸、胆色素、胆固醇、磷脂等组成。
肝脏生物化学
肝脏生物化学肝脏是人体最大的实际脏器，被视为生物化学反应的中心，起着许多重要的生理功能。
本文将探讨肝脏的主要生物化学特征，包括其在代谢、解毒和合成等方面的作用。
一、代谢功能1.1 糖代谢肝脏在糖代谢过程中起着关键作用。
在餐后，胰岛素的分泌促进肝脏对葡萄糖的摄取和储存，将其转化为存储型糖原。
而在低血糖状态下，肝脏则会将糖原分解为葡萄糖释放到血液中供全身各组织使用。
1.2 脂代谢肝脏对脂类的代谢非常重要。
它能够合成和分解胆固醇，并对脂肪酸的合成以及脂肪酸的氧化进行调节。
此外，肝脏还能够合成和分解三酰甘油，控制脂肪酸的储存和释放。
1.3 蛋白质代谢肝脏对蛋白质的代谢也起着重要作用。
它能够合成和分解氨基酸，并转化为能量或合成其他重要的生物分子。
此外，肝脏还能够合成很多重要的蛋白质，如血浆蛋白和凝血因子。
二、解毒功能肝脏是身体的最主要解毒器官，负责将有害物质转化为无害的物质，然后通过尿液、胆汁和粪便等途径排出体外。
肝脏通过两个主要的解毒反应，即相位Ⅰ和相位Ⅱ反应，来处理有害物质。
2.1 相位Ⅰ反应在相位Ⅰ反应中，肝脏通过氧化、还原和水解等反应将有害物质转化为相对较活性的中间产物，例如细胞色素P450酶介导的氧化反应。
2.2 相位Ⅱ反应在相位Ⅱ反应中，肝脏通过甲硫酸转移酶、乙酰化酶和葡糖苷转移酶等酶的作用，将中间产物与某些化合物结合，使其变得无毒且易于排出体外。
三、合成功能肝脏是许多重要生物分子的合成场所。
3.1 血浆蛋白的合成肝脏合成大部分血浆蛋白，如白蛋白、球蛋白和凝血因子等。
这些蛋白质在维持血浆渗透压、运输营养物质和调节凝血过程中起着关键作用。
3.2 胆汁酸的合成肝脏合成胆汁酸，在消化过程中帮助脂肪的吸收和排泄。
胆汁酸具有乳化脂肪的作用，使其更容易被脂肪酶分解，提高对脂肪的吸收效率。
3.3 胆红素的合成肝脏还合成胆红素，该物质是红细胞破坏产生的副产物。
肝脏将胆红素转化为胆汁中的胆红素胆红素酸盐，以及通过肾脏排出体外。
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非营养物质
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
目录
生物转化的主要场所 ➢ 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 。
目录
（二）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)。
• 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。
目录
结合反应是生物转化第二相反应
结合对象： 凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物
或激素等均可发生结合反应。 结合物：
葡糖醛酸、硫酸、乙酰基、谷胱甘肽、 甲基、甘氨酸等物质或基团。
目录
1.葡糖醛酸结合（是最重要、最普遍的结合反应）
➢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）
目录
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。
目录
二、胆汁酸有游离型、结合型及 初级、次级之分
胆汁酸(bile acids)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，简称胆盐 (bile salts)。
目录
胆汁酸按结构分： 1.游离胆汁酸：胆酸、鹅脱氧胆酸、
脱氧胆酸、石胆酸 2.结合胆汁酸：胆酸、鹅脱氧胆酸、
肝也是胺类物质的重要生物转化器官
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四、肝参与多种维生素和辅酶的代谢
肝在维生素的吸收、储存、运输及转化 等方面起重要作用。
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➢ 脂溶性维生素的吸收； ➢ 维生素的储存：肝是Vit A、E、K和B12的主要
储存场所； ➢ 维生素的运输：肝合成视黄醇结合蛋白、Vit D
结合蛋白的合成； ➢ 维生素的转化：
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二、血液中的胆红素主要与清蛋白结合 而运输
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胆 汁 酸 的 肠 肝 循 环 过 程
机体内胆汁酸储备的总量称为胆汁酸库 (bile acid pool)。 胆汁酸肠肝循环的生理意义
在于可使有限的胆汁酸库(bile acid pool) 存(约3～5克)循环利用，以满足机体对胆汁酸 的生理需求。
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第四节
胆色素的代谢与黄疸
（掌握胆红素的代谢）
过程： 血红蛋白
血红素＋珠蛋白
胆红素 氨基酸
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胆红素的 生成过程:
HOOC
N N Fe 2+ N
N
血红素
HOOC
2O 2
血红素加氧酶
Fe 3+
H
O
N
CO +H 2 O N
NADPH+H
+
NADP +
H N
PP
胆绿素还原酶
NADPH+H
+
NADP +
H NO
胆绿素
H
O
N
H
HHH
N
N
H
N
O
胆红素
PP
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肝在调节机体胆固醇代谢平衡上起中心作用 ➢ 肝是合成胆固醇最活跃的器官，是血浆胆固醇 的主要来源； ➢ 胆汁酸的生成是肝降解胆固醇的最重要途径； ➢ 肝也是体内胆固醇的主要排泄器官； ➢ 肝对胆固醇的酯化也具有重要作用。
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三、肝的蛋白质合成及分解代谢 均非常活跃
肝在人体蛋白质合成、分解和氨基酸 代谢中起重要作用。
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➢ 分解 • 脂肪酸的β氧化分解； • 肝是降解LDL 的主要器官； • 肝合成胆汁酸是肝降解胆固醇的最重要途径； • 肝是体内胆固醇的重要排泄器官。
➢ 运输 • 合成与分泌 VLDL; HDL; apo CⅡ; LCAT； • apo CⅡ是毛细血管内皮细胞LPL的激活剂； • 肝合成与分泌LCAT将血浆胆固醇酯化。
➢ 人体内约99%的胆固醇随胆汁经肠道排出体外， 其中⅓以胆汁酸形式，⅔以直接形式排出体外。
➢ 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）。
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胆色素(bile pigment)是体内铁卟啉类 化合物的主要分解代谢产物，包括胆绿素 (biliverdin) 、 胆 红 素 (bilirubin) 、 胆 素 原 (bilinogen) 和胆素(bilin)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。
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一、胆红素主要源于血红素的降解
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肝在脂类代谢各过程中的作用 ➢ 消化吸收 • 分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需 内质网中的酯化作用 ➢ 肝内脂酸的代谢 线粒体内的氧化作用
• 肝一方面调节脂酸氧化与酯化的关系，另一 方面调节乙酰CoA进入三羧酸循环氧化分解与 合成酮体的关系。
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➢ 合成 • 饱食后合成甘油三酯、 胆固醇 、磷脂，并以 VLDL形式分泌入血，供其他组织器官摄取与 利用； • 合成酮体的唯一器官：“肝内生酮肝外用”； • 肝是合成胆固醇最主要器官，合成量占全身总 合成量的3/4以上。
脱氧胆酸、石胆酸 分别与甘氨酸或牛磺酸的结合物
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胆汁酸按来源分：
初级胆汁酸(primary bile acid) 次级胆汁酸(secondary bile acid)
➢初级胆汁酸：在肝细胞以胆固醇为原料直接合 成的胆汁酸，包括胆酸、鹅脱氧胆酸及其与甘 氨酸或牛磺酸的结合产物。
➢次级胆汁酸：在肠道受细菌作用，第7位α羟基 脱氧生成的胆汁酸称为次级胆汁酸，主要包括 脱氧胆酸和石胆酸及其在肝中分别与甘氨酸或 牛磺酸的结合产物。
• Vit D3 → 25-(OH)-Vit D3 • B族维生素→辅酶或辅基的组成成分
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五、肝参与多种激素的灭活
激素的灭活 (inactivation): 激素主要在 肝中转化、降解或失去活性的过程称为激 素的灭活。 主要方式：生物转化作用
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第二节
肝的生物转化作用
（掌握第二项结合反应）
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7.1～8.5 96～97
3～4 0.2～0.9 0.1～0.9 0.5～2 0.05～0.17 0.1～0.5 0.05～0.17 0.05～0.08
胆囊胆汁 1.026～1.032
5.5～7.7 80～86 14～20 0.5～1.1
1～4 1.5～10 0.2～1.5 1.8～4.7 0.2～0.9 0.2～0.5
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四、胆汁酸的代谢及胆汁酸的 肠肝循环
胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢 的主要去路。
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（一）初级胆汁酸在肝内以胆固醇为原料生成
➢部位：肝细胞的胞液和微粒体中 ➢原料：胆固醇 ➢胆汁酸的合成反应：包括胆固醇核的羟化、
侧链缩短和加辅酶A等多步反应 ➢限速酶：胆固醇7α-羟化酶
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➢ 过程：复杂
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• 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 • 脂肪动员↑→酮体合成↑ →节省葡萄糖
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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。
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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)
（掌握胆汁酸的代谢）
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一、胆汁可分为肝胆汁和胆囊胆汁
胆道系统
肝胆汁
胆囊胆汁
(肝细胞分泌)
(肝胆汁经胆囊浓缩)
胆汁的主要有机成分：
胆汁酸盐(含量最高) 胆固醇 胆色素 多种酶类等
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两种胆汁的百分组成和部分性质
比重
pH 水 固体成分 无机盐 粘蛋白 粘蛋白 胆色素 总脂类 胆固醇 磷脂
肝胆汁 1.009～1.013
御反应）
结合对象：卤代、环氧化物 催化酶：谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-
transferase, GST)
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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)
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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
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第三节 胆汁与胆汁酸的代谢
催化酶：硫酸转移酶 (sulfate transferase)
举例：
O
O
HO
雌酮
＋PAPS
HO 3SO
+PAP 雌酮硫酸酯
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3.乙酰基化（是某些含胺非营养物质的重要转化方式） 主要转化对象：芳香胺类 催化酶：乙酰基转移酶(acetyltransferase)
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4.谷胱甘肽结合（是细胞应对亲电子性异源物的重要防
葡糖醛酸基的直接供体 ——尿苷二磷酸葡糖醛酸(UDPGA)
2NAD+
2NADH + 2H+
UDPG脱氢酶
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催化酶: 葡糖醛酸基转移酶(UDP-glucuronyl transferase, UGT)
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2.硫酸结合（也是常见的结合反应 ） 硫酸供体：3´-磷酸腺苷-5´-磷酸硫酸( PAPS)
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三、胆汁酸的生理功能
（一）促进脂类的消化与吸收