第3章 第2节 肝脏代谢和肝功能衰竭

反应由葡萄糖醛酸基转移酶 催化。 反应由葡萄糖醛酸基转移酶 (UGT)催化。 催化
硫酸结合反应 硫酸供体是3 磷酸腺苷5 磷酸硫酸( 硫酸供体是3´-磷酸腺苷5´-磷酸硫酸( PAPS) 反应由硫酸转移酶 催化。 反应由硫酸转移酶 催化。
O
O
＋PAPS
HO 雌酮 HO3S O
+PAP
雌酮硫酸酯
乙酰基结合反应
胆固醇
结合胆汁酸 合成0.4~0.6g/d （合成 代谢池3~5g/d） 代谢池 ）
胆汁酸肠肝 循环的过程
5. 胆汁酸的生理功能
(1)促进脂类的消化与吸收 促进脂类的消化与吸收 (2)抑制胆汁中胆固醇形成结石 抑制胆汁中胆固醇形成结石
立体构型——亲水与疏水两个侧面。 亲水与疏水两个侧面。 立体构型 亲水与疏水两个侧面
(2) 胆红素的生成
生成部位在肝、 生成部位在肝、脾、 部位在肝 骨髓单核骨髓单核-巨噬细胞 系统的微粒体与胞 液中。 液中。
(3)胆红素分子的空间构象 (3)胆红素分子的空间构象
2. 胆红素在血液中的运输 胆红素在血液中的运输
胆红素形成后可进入血液，主要以胆红素 清蛋 胆红素形成后可进入血液，主要以胆红素-清蛋 白复合体的形式进行运输。 白复合体的形式进行运输。 磺胺药，水杨酸，胆汁酸等可竞争性结合， 磺胺药，水杨酸，胆汁酸等可竞争性结合，抑 胆红素-清蛋白复合体生成 清蛋白复合体生成。 制胆红素-清蛋白复合体生成。 与清蛋白结合的胆红素在加入乙醇和尿素等破 与清蛋白结合的胆红素在加入乙醇和尿素等破 坏氢键后，才能与重氮试剂反应， 坏氢键后，才能与重氮试剂反应，故称间接胆 红素或未结合胆红素 未结合胆红素。 红素或未结合胆红素。 未结合胆红素在血浆中的溶解度较高， 未结合胆红素在血浆中的溶解度较高，不能自 在血浆中的溶解度较高 由通过生物膜产生毒性作用。 由通过生物膜产生毒性作用。
胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路。 胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路。 限速酶：胆固醇7 限速酶：胆固醇7α-羟化酶
4. 次级胆汁酸的合成和胆汁酸的肠肝循环
部位 小肠下段和大肠 过程 肠道细菌 初级胆汁酸 次级胆汁酸 胆汁酸肠肝循环概念
水解脱氢
进入肠道的各种胆汁酸95%以上可被肠道重 以上可被肠道重 进入肠道的各种胆汁酸 吸收， 吸收，在肝内游离胆汁酸被重新转变为结合胆汁 与重吸收及新合成的结合胆汁酸一道， 酸，与重吸收及新合成的结合胆汁酸一道，重新 随胆汁入肠。 随胆汁入肠。 胆汁酸肠肝循环的意义 将有限的胆汁酸反复利用以满足人体对胆 汁酸的需要。 汁酸的需要。
第二节 肝脏代谢和肝功能衰竭
肝不仅在蛋白质、糖类、脂类、 肝不仅在蛋白质、糖类、脂类、维生素等代谢中 起着重要作用，还参与体内的分泌、排泄、 起着重要作用，还参与体内的分泌、排泄、生物转 化等重要过程。肝具有其特殊的结构特点。 化等重要过程。肝具有其特殊的结构特点。 肝有双重的血液供应。 肝有双重的血液供应。 肝具有丰富的血窦。 肝具有丰富的血窦。 肝有肝静脉和胆道两条输出的管道。 肝有肝静脉和胆道两条输出的管道。 肝含有数百种酶类，故称为“ 肝含有数百种酶类，故称为“物质代谢中 枢”。
胆色素是含血红素化合物在体内分解代谢的主要产 胆绿素(biliverdin)、胆红素 它包括胆绿素 、胆红素(bilirubin)、 、 物。它包括胆绿素 胆素原(bilinogen)和胆素 胆素原 和胆素(bilin)等。 等 除胆素原外，其余均具有颜色， 除胆素原外，其余均具有颜色，正常时主要随 胆汁而排出体外。 胆汁而排出体外。 胆红素是胆汁中的主要颜色，呈橙黄色， 胆红素是胆汁中的主要颜色，呈橙黄色，具有 毒性，可引起脑组织不可逆的损害。 毒性，可引起脑组织不可逆的损害。 1. 胆红素的来源和生成 (1) 来源：胆红素来源于体内的铁卟啉化合物 、 来源：胆红素来源于体内的铁卟啉化合物 来源于体内的铁卟啉化合物Hb、 肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。 肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。
单胺氧化酶系(monoamine oxidase, MAO) 单胺氧化酶系 存在于线粒体内，可催化胺类生成相应的醛类。 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： 催化的主要反应： RCH2NH2+O2+H2O2 脱氢酶系 RCHO+NH3+H2O
醇脱氢酶(ADH)催化醇类氧化成醛；醛脱氢酶 催化醇类氧化成醛 醇脱氢酶 催化醇类氧化成 (ALDH) 催化醛类生成酸，分别存在于胞液和 催化醛类生成酸 分别存在于胞液和 醛类生成 微粒体中 。 CH3CH2OH
3. 胆红素在肝细胞中的转变
（1）肝细胞摄取血液中的胆红素 肝细胞对胆红素有极强的亲和力。 肝细胞对胆红素有极强的亲和力。当未结合 胆红素随血液运输到肝时 胆红素与清蛋白分离， 随血液运输到肝时， 胆红素随血液运输到肝时，胆红素与清蛋白分离， 被肝细胞摄入，在胞浆与配体Y蛋白或 蛋白或Z蛋白结 被肝细胞摄入，在胞浆与配体 蛋白或 蛋白结 转运至内质网。 合，转运至内质网。 （2）肝细胞对胆红素的转化作用 在内质网的胆红素–尿苷二磷酸葡糖醛酸基 在内质网的胆红素 尿苷二磷酸葡糖醛酸基 转移酶(UGT）催化下，生成葡糖醛酸胆红素 单 转移酶 ）催化下，生成葡糖醛酸胆红素(单 酯或二酯)，能与重氮试剂直接反应， 酯或二酯 ，能与重氮试剂直接反应，故称直接 胆红素或结合胆红素。 胆红素或结合胆红素。
初级胆汁酸
OH 12
COOH 24
3 HO H
7 OH
胆酸
OH 12
COOH 24
次级胆汁酸
3 HO H 7
Baidu Nhomakorabea
脱氧胆酸
初级胆汁酸
12
COOH 24
3 HO H
7 OH
鹅脱氧胆酸
COOH 24 12
次级胆汁酸
3 HO H 7
石胆酸
游离胆汁酸
OH 12 COOH 24
3 HO H
7 OH
例：胆酸
COOH 24
2、生物转化反应的主要类型 、
第一相反应：氧化、还原、 第一相反应：氧化、还原、水解反应 主要类型 第二相反应： 第二相反应：结合反应
(1)第一相反应 (1)第一相反应 氧化反应
加单氧酶系 最重要的是微粒体内依赖P450的加单氧酶， 的加单氧酶， 最重要的是微粒体内依赖 的加单氧酶 由Cyt P450、NADPH、NADPH-CytP450还 、 、 还 原酶组成 ,又称为混合功能氧化酶。产物为羟 又称为混合功能氧化酶 又称为混合功能氧化酶。 化物或环氧化物。 化物或环氧化物。 催化的主要反应： 催化的主要反应： RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP++H2O OH+NADP
尼克酰胺
N-甲基尼克酰胺 甲基尼克酰胺
甘氨酸结合反应 胆酸 ＋ 甘氨酸 谷胱甘肽结合反应
H O H H SG 谷胱甘肽环氧化物转移酶 OH H
甘氨胆酸
+ HSG
3、影响生物转化作用的因素 、
年龄 性别 营养状况 遗传因素
三、胆汁酸代谢 (Metabolism of Bile Acids)
1.胆汁成分 胆汁成分 胆汁酸盐， 胆汁酸盐，各种酶类等 2.胆汁酸的分类 胆汁酸的分类 按来源分
特点
一、肝脏在物质代谢中的作用
1. 肝脏在蛋白质代谢中的作用
蛋白质合成与分解的重要器官 氨基酸分解代谢的主要场所 解毒的重要器官
2. 肝脏在糖代谢中的作用
肝可维持血糖浓度恒定，保障全身各组织， 肝可维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，尤其是 大脑和红细胞的能量供应。 大脑和红细胞的能量供应。 饱食状态：肝糖原合成 过多糖转化为脂肪 饱食状态：肝糖原合成↑过多糖转化为脂肪 空腹状态：肝糖原分解 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 饥饿状态 以糖异生为主，脂肪动员 酮体合成 ↑→节省葡萄糖 节省葡萄糖
乙醇 ADH
CH3CHO
乙醛
ALDH
CH3COOH
乙酸
NAD+
NADH+H+
H2O+NAD+ NADH+H+
还原反应（肝微粒体内） 还原反应（肝微粒体内）
NO2 +2H -H 2O NO +2H -2H H N OH +2H -H 2O NH 2
硝基苯
亚硝基苯
苯胲
苯胺
水解反应（胞液，内质网） 水解反应（胞液，内质网）
胆汁中胆汁酸和卵磷脂与胆固醇的正常比值 ≥10︰1，比值小于 时可导致结石形成。 时可导致结石形成。 ︰ ，比值小于10时可导致结石形成
CH3
13 17 15 8 9 14 16
CH3
疏水侧
2 4 1 5
CH3
10 6
11
CO HN CH2 HOOC
OH
OH
亲水侧
OH
甘氨胆酸的立体构型
四、胆色素代谢
运输
合成与分泌VLDL、HDL、LCAT、apoCⅡ 合成与分泌VLDL、HDL、LCAT、apoCⅡ
4. 肝脏在维生素代谢中的作用
脂溶性维生素的吸收 维生素的储存 维生素的运输 维生素的转化
5. 肝脏在激素代谢中的作用
激素的灭活
二、肝脏在生物转化中作用
1、生物转化(biotransformation) 、生物转化
3. 肝脏在脂类代谢中的作用
肝脏在脂类的消化、吸收、合成、分解及运输等代谢过程 肝脏在脂类的消化、吸收、合成、 中均起重要作用 消化吸收
分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需 分泌胆汁，
合成
脂肪酸、甘油三酯、酮体、胆固醇、磷脂 脂肪酸、甘油三酯、酮体、胆固醇、
分解
脂肪酸的β 氧化、胆固醇的降解与排泄、LDL的降解 脂肪酸的β- 氧化、胆固醇的降解与排泄、LDL的降解
非营养物质经过氧化、还原、水解和结合 非营养物质经过氧化、还原、 反应，使其毒性降低、极性或活性改变，易于 反应，使其毒性降低、极性或活性改变， 排出体外的这一过程称为生物转化作用。 排出体外的这一过程称为生物转化作用。 内源性：如激素、 内源性：如激素、胺类等 非营养物质 外源性：如药物、 外源性：如药物、毒物等 肝的生物转化作用≠ ※ 肝的生物转化作用≠解毒作用
12
3 HO H
7 OH
例：鹅脱氧胆酸
结合胆汁酸
OH 12 24
CONHCH2CH2SO3H
3 HO H
7 OH
例：牛磺胆酸
24
OH 12
CONHCH2COOH
3 HO H
7 OH
例：甘氨胆酸
3. 初级胆汁酸的合成
部位 肝细胞的胞液和微粒体中 原料 胆固醇 过程 胆固醇(27C) 胆固醇 7α-羟化酶 羟化酶 7α-羟化胆固醇 羟化胆固醇 初级胆汁酸(24C) 初级胆汁酸 结合型初级胆汁酸
初级胆汁酸(free bile acid) 初级胆汁酸 次级胆汁酸(conjugated bile acid) 次级胆汁酸 游离胆汁酸(free bile acid) 游离胆汁酸 结合胆汁酸(conjugated bile acid) 结合胆汁酸
按结构分
（1）初级胆汁酸 是肝细胞以胆固醇为原料直 ） 接合成的胆汁酸，包括胆酸、 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。 应结合型胆汁酸。 （2）次级胆汁酸 在肠道细菌作用下初级胆汁 ） 羟基脱氧后生成的胆汁酸， 酸 7α-羟基脱氧后生成的胆汁酸，包括脱氧胆 羟基脱氧后生成的胆汁酸 酸及石胆酸。 酸及石胆酸。
OCNHNH2 OCNHNHCOCH3
+
N
CH3CO~CoA N
+
乙酰异烟肼
HS~CoA
异烟肼
乙酰辅酶A 乙酰辅酶
辅酶A 辅酶
甲基化反应
CONH2
甲基的供体：S - 腺苷甲硫氨酸(SAM) 甲基的供体： 腺苷甲硫氨酸(SAM)
甲基转移酶
+ N CH3 CONH2
+ S - 腺苷蛋氨酸
N
+ S - 腺苷同型半胱氨酸
OCOCH3
酯酶
OH
+
COOH
CH3 COOH
COOH
乙酰水杨酸
水杨酸
乙酸
(2) 第二相反应（结合反应） 第二相反应（结合反应）
葡萄糖醛酸结合反应——最多见的结合反应 最多见的结合反应 葡萄糖醛酸结合反应 葡萄糖醛酸基的直接供体是尿苷二磷酸葡萄糖醛 葡萄糖醛酸基的直接供体是尿苷二磷酸葡萄糖醛 (UDPGA)。 酸 (UDPGA)。
葡糖醛酸胆红素的生成
(3) 肝脏对胆红素的排泄作用
结合胆红素经高尔基体、 结合胆红素经高尔基体、溶酶体等运输到毛细胆管
4. 胆红素在肠道中的变化及肠肝循环 (1) 在肠道的变化
结合胆红素
肠道细菌 葡萄糖醛酸
胆红素
还 原
胆素
胆素原
胆素原：中胆素原，粪胆素原， 尿胆素原 胆素原：中胆素原，粪胆素原，d -尿胆素原 尿胆素， 胆 素：i -尿胆素，粪胆素， d -尿胆素 尿胆素 粪胆素， 尿胆素