肝的生物化学肝胆生化生物化学
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2021/2/18
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肝脏是脂肪合成、磷脂合成、胆固醇 合成的重要场所；体内80%以上的胆固醇 是在肝内转变为胆汁酸，然后随胆汁而排 泄。
， 合成极低密度脂蛋白（VLDL）和高密度脂 蛋白（HDL），亦与低密度脂蛋白的形成 密切相关，参与脂类的运输。
2021/2/18
10 三、肝脏在蛋白质代谢中的作用
2021/2/18
终末微血管
中央静脉
Ⅲ Ⅱ Ⅰ
肝门管区
Ⅰ Ⅱ Ⅲ 中央静脉
肝细胞分带示意图 箭头表示Baidu Nhomakorabea流方向
肝门管区
肝细胞物质代谢的区域化
I带
葡萄糖的释放 糖原分解 糖异生作用
氧化供能代谢 脂肪酸的氧化 三羧酸循环 氧化呼吸链
III 带
I带
III 带
葡萄糖的摄取 糖原生成 糖酵解 脂类生成
氨基酸的利用
•所维。生（素例A如、肝E、脏K中及维B生12以素肝A的脏含为量主占要体贮内存场总 量的95%）。
• 肝脏分泌的胆汁酸盐可协助脂溶性维生素 的吸收。例如严重肝病时，由于维生素K及 维生素A的吸收、储存与代谢障碍而表现为 出血倾向及夜盲症等。
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• 肝脏合成维生素D结合球蛋白及视黄醇结 合蛋白，通过血液循环运输维生素D与维 生素A。
• 有丰富的溶酶体，成为肝细胞清除垃圾 的场所；
• 含有数百种酶构成多种酶体系，参与物 质代谢。
2021/2/18
3 肝细胞结构与功能的异质性(heterogeneity)
＊原因 不同部位的肝细胞获得的氧和营养物
质具有差异。 ＊以终末微血管为中轴，将肝小叶中的肝细胞
分为三条带： I 带 (门管周带 periportal zone) III 带 (小叶中心带 centrolobular zone) II 带 (介于I带与III带之间)
蛋白质合成的重要器官，合成多种血浆 蛋白。清除血浆蛋白质（清蛋白除外）。
的重要器官，转氨酶活性高。
（鸟氨酸循环）的场 所，胺类在肝内被氧化分解成醛而解胺毒。 当肝功能损伤时，血氨浓度升高，是引起肝 性脑病的重要机制之一。
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四、肝脏在维生素代谢中的作用
11
肝脏在多种维生素的 吸收、贮存、运 输、代谢转变 中起重要作用。
内质网 线粒体 线粒体或胞液 内质网 胞液或内质网
活性葡糖醛酸（UDPGA） 内质网
活性硫酸（PAPS）
胞液
谷胱甘肽（GSH）
胞液或内质网
乙酰CoA
胞液
甘氨酸
线粒体
SAM
胞液与内质网
19 （一）氧化反应（最多见的生物转化反应）
1
肝脏－－物质代谢中枢
解剖组织学特征： • 具有肝动脉和门静脉的双重血液供应； • 肝细胞索之间有丰富的血窦，有利于进
行物质交换； • 肝静脉与体循环、胆管系统与肠道相通。
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细胞学特征：
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• 有丰富的线粒体，可产生能量；
• 有丰富的内质网，是合成蛋白质及酶的 场所；
• 有丰富的高尔基复合体，参与蛋白质的 加工、贮存与分泌；
• 内源性物质：体内活性物质，如激素﹑ 神经递质及其它胺类等。含氮代谢产物 如氨和胆红素等。
• 外源性物质：如药物﹑毒物﹑食品添加 剂﹑色素﹑防腐剂﹑化学致癌物﹑环境 污染物质等。
❖ 生物转化主要在肝脏进行；此外肺﹑肾﹑ 胃肠道和皮肤也有一定生物转化作用。
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16 生物转化的意义
• 使生物活性物质的活性降低或消除（灭活 作用） • 使有毒物质的毒性减低或消除（解毒作用） • 更为重要的是提高物质的水溶性，易排出
解氨毒作用
氨基酸转化为糖
氨基酸分解
从氨基酸氮生成尿素 从氨氮生成尿素
氧化保护作用
生物转化作用
胆汁酸排泄
胆红素排泄
6
第一节 肝脏在物质代谢中的作用
一、肝脏在糖代谢中的作用
维持血糖浓度的相对恒定，保证全身 特别是大脑的能量供应。
糖原的合成与分解、糖异生作用 来实现的。
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• 饱食状态 肝糖原合成↑ 过多糖则转化为脂肪，以VLDL形式输出
第二节 肝脏的生物转化作用
一、生物转化（biotransformation）的概念
物质既不能构成组织细胞的结构成分，又不 能氧化供能，其中一些对人体有一定的生物 学效应或毒性作用。这些非营养物质在体内 进行化学转变，增加其极性，使其易随胆汁 或尿液排出的过程称为生物转化。
2021/2/18
15 非营养物质的来源
注意：有些物质经肝的生物转化后，其毒性反而增 加或溶解性反而降低，不易排出体外。所以，不能 将肝的生物转化作用简单地看作是“解毒作用”。
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二、生物转化反应的主要类型
第一相反应 生物转化的类型
氧化 还原 水解
• 许多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, 即 第二相反应，才最终排出。
• 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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8 二、肝脏在脂类代谢中作用
分泌胆汁，胆汁酸盐具有较强的乳化 作用，促进脂类的消化与吸收。
脂肪酸的β—氧化非常活跃；脂肪酸 氧化的中间代谢产物——酮体生成（但不 能氧化酮体）；酮体是肝外组织，特别是 脑组织在饥饿时重要能源物质。
• 一些激素（雌激素、醛固酮等）可与葡萄 糖醛酸或活性硫酸等结合失去活性。
• 抗利尿激素可在肝内被水解 “灭活”。
，由于激素的“灭活”功能降低， 使体内的雌激素、醛固酮、抗利尿激素等水平升高， 可出现男性乳房发育、蜘蛛痣、肝掌（雌激素有扩 张小动脉的作用）以及水钠潴留等现象。
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酶类 第一相反应
氧化酶类 细胞色素P450 胺氧化酶 脱氢酶类
还原酶类 水解酶类 第二相反应 转葡糖醛酸酶 转硫酸酶 谷胱甘肽转硫酶 乙酰基转移酶 酰基转移酶 甲基转移酶
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参与生物转化的酶类
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辅酶或结合物
细胞内定位
NADPH, O2 黄素辅酶
NAD+ NADH 或 NADPH
• 肝脏参与多种维生素的代谢转变。 • 维生素PP参与合成NAD+及NADP+
• 泛酸参与合成HS-CoA • 维生素B1磷酸化为TPP • 胡萝卜素转变为Vit A • 维生素D3羟化为1,25-(OH)2-D3 • 维生素K参与凝血酶原
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五、肝脏在激素代谢中的作用
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多种激素在发挥作用后，主要在肝脏内 灭活，如：
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肝脏是脂肪合成、磷脂合成、胆固醇 合成的重要场所；体内80%以上的胆固醇 是在肝内转变为胆汁酸，然后随胆汁而排 泄。
， 合成极低密度脂蛋白（VLDL）和高密度脂 蛋白（HDL），亦与低密度脂蛋白的形成 密切相关，参与脂类的运输。
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10 三、肝脏在蛋白质代谢中的作用
2021/2/18
终末微血管
中央静脉
Ⅲ Ⅱ Ⅰ
肝门管区
Ⅰ Ⅱ Ⅲ 中央静脉
肝细胞分带示意图 箭头表示Baidu Nhomakorabea流方向
肝门管区
肝细胞物质代谢的区域化
I带
葡萄糖的释放 糖原分解 糖异生作用
氧化供能代谢 脂肪酸的氧化 三羧酸循环 氧化呼吸链
III 带
I带
III 带
葡萄糖的摄取 糖原生成 糖酵解 脂类生成
氨基酸的利用
•所维。生（素例A如、肝E、脏K中及维B生12以素肝A的脏含为量主占要体贮内存场总 量的95%）。
• 肝脏分泌的胆汁酸盐可协助脂溶性维生素 的吸收。例如严重肝病时，由于维生素K及 维生素A的吸收、储存与代谢障碍而表现为 出血倾向及夜盲症等。
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• 肝脏合成维生素D结合球蛋白及视黄醇结 合蛋白，通过血液循环运输维生素D与维 生素A。
• 有丰富的溶酶体，成为肝细胞清除垃圾 的场所；
• 含有数百种酶构成多种酶体系，参与物 质代谢。
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3 肝细胞结构与功能的异质性(heterogeneity)
＊原因 不同部位的肝细胞获得的氧和营养物
质具有差异。 ＊以终末微血管为中轴，将肝小叶中的肝细胞
分为三条带： I 带 (门管周带 periportal zone) III 带 (小叶中心带 centrolobular zone) II 带 (介于I带与III带之间)
蛋白质合成的重要器官，合成多种血浆 蛋白。清除血浆蛋白质（清蛋白除外）。
的重要器官，转氨酶活性高。
（鸟氨酸循环）的场 所，胺类在肝内被氧化分解成醛而解胺毒。 当肝功能损伤时，血氨浓度升高，是引起肝 性脑病的重要机制之一。
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四、肝脏在维生素代谢中的作用
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肝脏在多种维生素的 吸收、贮存、运 输、代谢转变 中起重要作用。
内质网 线粒体 线粒体或胞液 内质网 胞液或内质网
活性葡糖醛酸（UDPGA） 内质网
活性硫酸（PAPS）
胞液
谷胱甘肽（GSH）
胞液或内质网
乙酰CoA
胞液
甘氨酸
线粒体
SAM
胞液与内质网
19 （一）氧化反应（最多见的生物转化反应）
1
肝脏－－物质代谢中枢
解剖组织学特征： • 具有肝动脉和门静脉的双重血液供应； • 肝细胞索之间有丰富的血窦，有利于进
行物质交换； • 肝静脉与体循环、胆管系统与肠道相通。
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细胞学特征：
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• 有丰富的线粒体，可产生能量；
• 有丰富的内质网，是合成蛋白质及酶的 场所；
• 有丰富的高尔基复合体，参与蛋白质的 加工、贮存与分泌；
• 内源性物质：体内活性物质，如激素﹑ 神经递质及其它胺类等。含氮代谢产物 如氨和胆红素等。
• 外源性物质：如药物﹑毒物﹑食品添加 剂﹑色素﹑防腐剂﹑化学致癌物﹑环境 污染物质等。
❖ 生物转化主要在肝脏进行；此外肺﹑肾﹑ 胃肠道和皮肤也有一定生物转化作用。
2021/2/18
16 生物转化的意义
• 使生物活性物质的活性降低或消除（灭活 作用） • 使有毒物质的毒性减低或消除（解毒作用） • 更为重要的是提高物质的水溶性，易排出
解氨毒作用
氨基酸转化为糖
氨基酸分解
从氨基酸氮生成尿素 从氨氮生成尿素
氧化保护作用
生物转化作用
胆汁酸排泄
胆红素排泄
6
第一节 肝脏在物质代谢中的作用
一、肝脏在糖代谢中的作用
维持血糖浓度的相对恒定，保证全身 特别是大脑的能量供应。
糖原的合成与分解、糖异生作用 来实现的。
2021/2/18
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• 饱食状态 肝糖原合成↑ 过多糖则转化为脂肪，以VLDL形式输出
第二节 肝脏的生物转化作用
一、生物转化（biotransformation）的概念
物质既不能构成组织细胞的结构成分，又不 能氧化供能，其中一些对人体有一定的生物 学效应或毒性作用。这些非营养物质在体内 进行化学转变，增加其极性，使其易随胆汁 或尿液排出的过程称为生物转化。
2021/2/18
15 非营养物质的来源
注意：有些物质经肝的生物转化后，其毒性反而增 加或溶解性反而降低，不易排出体外。所以，不能 将肝的生物转化作用简单地看作是“解毒作用”。
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二、生物转化反应的主要类型
第一相反应 生物转化的类型
氧化 还原 水解
• 许多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, 即 第二相反应，才最终排出。
• 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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8 二、肝脏在脂类代谢中作用
分泌胆汁，胆汁酸盐具有较强的乳化 作用，促进脂类的消化与吸收。
脂肪酸的β—氧化非常活跃；脂肪酸 氧化的中间代谢产物——酮体生成（但不 能氧化酮体）；酮体是肝外组织，特别是 脑组织在饥饿时重要能源物质。
• 一些激素（雌激素、醛固酮等）可与葡萄 糖醛酸或活性硫酸等结合失去活性。
• 抗利尿激素可在肝内被水解 “灭活”。
，由于激素的“灭活”功能降低， 使体内的雌激素、醛固酮、抗利尿激素等水平升高， 可出现男性乳房发育、蜘蛛痣、肝掌（雌激素有扩 张小动脉的作用）以及水钠潴留等现象。
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酶类 第一相反应
氧化酶类 细胞色素P450 胺氧化酶 脱氢酶类
还原酶类 水解酶类 第二相反应 转葡糖醛酸酶 转硫酸酶 谷胱甘肽转硫酶 乙酰基转移酶 酰基转移酶 甲基转移酶
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参与生物转化的酶类
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辅酶或结合物
细胞内定位
NADPH, O2 黄素辅酶
NAD+ NADH 或 NADPH
• 肝脏参与多种维生素的代谢转变。 • 维生素PP参与合成NAD+及NADP+
• 泛酸参与合成HS-CoA • 维生素B1磷酸化为TPP • 胡萝卜素转变为Vit A • 维生素D3羟化为1,25-(OH)2-D3 • 维生素K参与凝血酶原
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五、肝脏在激素代谢中的作用
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多种激素在发挥作用后，主要在肝脏内 灭活，如：