医学生物化学第四部分.doc

《医学生物化学》第四部分重要组织器官代谢

第四部分重要组织器官代谢

肝胆生化、血液生化和钙磷代谢

第十四章肝胆生化

要求：

掌握肝脏在糖、蛋白质、维生素和激素代谢中的作用；掌握生物转化作用的概念、反应类型（第一相反应：重点加单氧酶作用；第二相反应：重点葡萄糖醛酸结合反应。）；在掌握胆红素正常代谢的基础上，较熟练地对三种黄疸的病因及血、尿、便进行检查、分析、比较。

熟悉胆汁酸的来源、种类、排泄和肠肝循环及其生理功能。

提要：

进食后，食物经消化吸收，血糖浓度有升高的趋势，此时通过合成肝糖原、肌糖原来维持血糖浓度恒定。由于肝脏中含有葡萄糖-6-磷酸酶，肝糖原能直接分解补充血糖；但肌肉内无此酶，故肌糖原只能通过酵解生成乳酸，再经糖异生作用转变成糖。如人体饥饿10小时左右，体内肝糖原就被耗尽，此时需要通过糖异生作用来维持血糖浓度。脂肪分解产物中的甘油，蛋白质分解产生的某些戊糖氨基酸以及糖分解代谢中产生的丙酮酸、乳酸等非糖物质，可以在肝脏通过糖异生作用转变成糖，另外体内的其它单糖，如果糖、半乳糖也可以在肝中转变成葡萄糖供机体利用。

肝脏在脂类的消化、吸收、分解、合成及运输等过程中均起重要作用。肝细胞分泌的胆汁酸盐是强乳化剂，可促进脂类的消化、吸收和脂溶性维生素的吸收。故患有肝、胆疾患时，可出现脂类消化不良，甚至出现脂肪泻和脂溶性维生素缺乏的症状。肝细胞富含合成脂肪酸和促进脂肪酸b-氧化的酶，而且只有肝脏含有合成酮体的酶，故肝脏是脂肪酸合成和进行b-氧化最主要的场所，也是有酮体生成的唯一器官。酮体是脂肪酸在肝外组织氧化供能的另一种形式。当血糖浓度过低时，心、脑、肾和骨骼肌也能利用酮体供能。脂蛋白是脂类的运输形式，极低密度脂蛋白和高密度脂蛋白只在肝中合成。人体内的胆固醇1/3靠食物供给，2/3由体内合成。肝脏是合成胆固醇的重要场所，约占体内合成总量的3/4。血浆中的胆固醇与卵磷脂在卵磷脂-胆固醇酰基转移酶(LCAT)的催化下生成胆固醇酯，该酶为肝脏所特有。当肝功能障碍时，血浆胆固醇与胆固醇酯的比值升高。肝脏也参与胆固醇的转化，体内胆固醇约有一半在肝脏转变成胆汁酸盐。

肝脏内蛋白质代谢极为活跃。它不仅能合成自身的结构蛋白质，而且还能合成多种血浆蛋白质，如全部的清蛋白、凝血酶原、纤维蛋白原、血浆脂蛋白所含的多种载脂蛋白（APO A、B、C、E）和部分球蛋白（a1、a2、b球蛋白）。清蛋

白在维持血浆胶体渗透压方面起着举足轻重的作用，故肝功能严重受损时会出现水肿，A/G比值倒置以及在肝昏迷前后病人常出现各脏器的出血倾向，甚至大出血。肝脏通过鸟氨酸循环，将有毒的氨转变成无毒的尿素，随尿排出体外。鸟氨酸氨基甲酰移换酶和精氨酸酶只在肝中存在，故当肝功能衰竭时，尿素合成障碍，血氨升高，引起肝性昏迷。

肝脏在维生素的吸收、贮存和转化等方面也起着重要作用。肝脏合成的胆汁酸盐是强乳化剂，有利于脂溶性维生素（A、D、E、K）的吸收。维生素K参与肝细胞中凝血酶原及凝血因子Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的合成；维生素A是视紫红质的组分，与暗视觉有关；维生素D与钙磷代谢关系密切。故三者吸收障碍，可分别出现出血倾向、夜盲症和佝偻病。肝脏是维生素A、K、B12的主要贮存场所。

激素在调节人体生理和代谢功能方面起着重要作用。激素的灭活在肝中进行，这对于激素作用时间的长短及强度具有调控作用。肝功能障碍时，激素灭活作用减弱，血中相应的激素水平就会升高，如雌激素水平升高，可出现“肝掌”和蜘蛛痣。

体内代谢生成的氨、胺、胆色素等；肠道细菌腐败产物胺、酚、吲哚和硫化氢等被重吸收入体内；外界的药物、毒物、有机农药和食品添加剂等进入体内，这些非营养性物质在肝脏内，经过氧化、还原、水解和结合反应，使脂溶性较强的物质获得极性基团，增加水溶性，而易于随胆汁或尿液排出体外，这一过程称为肝脏的生物转化作用。

生物转化作用具有多样性和连续性，同时还具有解毒与致毒的双重性。

生物转化作用分为两相，氧化、还原和水解反应亦称为第一相反应，结合反应称为第二相反应。肝细胞的微粒体、线粒体及胞液中含有参与生物转化的不同氧化酶系，催化不同类型的氧化反应，其中加单氧酶系是人体内一种重要的氧化酶系。

非营养性物质：一般经过上述氧化、还原或水解的第一相反应后，还需进一步进行第二相的结合反应才能完成生物转化作用。

结合反应是体内最重要的生物转化方式。结合反应中最常见的结合基团供体有葡萄糖醛酸（UDPGA）、硫酸（PAPS）、乙酰基（乙酰CoA）、甲基（SAM）、谷胱甘肽（GSH）和甘氨酸。生物转化作用常受年龄、性别、疾病及诱导物等体内外因素影响。如老年人对药物的转化能力降低，故用药要慎重。

由肠道重吸收的胆汁酸经门静脉入肝，在肝脏中游离型胆汁酸又转变成结合型胆汁酸，并同新合成的结合型初级胆汁酸一起再次被排入肠道。此循环过程称为胆汁酸的肠肝循环。胆汁酸的肠肝循环具有重要的生理意义。胆汁酸的循环使用，使有限的胆汁酸发挥最大限度的乳化作用，以保证脂类的消化吸收。此外胆汁酸的重吸收也有利于胆汁分泌，并使胆汁中胆汁酸与胆固醇比例适当，不易形成胆固醇结石。

胆汁酸盐除了能促进脂类的消化外，还能抑制胆固醇结石的形成。胆固醇不溶于水，必须与胆汁酸盐和卵磷脂形成微团，才能通过胆道转运至肠道排出体外，而不致析出。胆汁酸浓度对胆汁酸生成的限速酶-7a羟化酶和胆固醇合成的限速酶-HMGCoA还原酶均有抑制作用；半数的胆固醇在肝脏被转变成胆汁酸而被排泄，故胆汁酸的生成、调控及排泄对胆固醇代谢的调控有重要作用。

胆色素是指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、胆素原和胆素等化合物，但不包括血红素。

胆红素主要来源于衰老红细胞中血红蛋白的分解，其它则来自非血红蛋白的含铁卟啉化合物一肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶和过氧化物酶等的分解。正常成人每天约生成250～350mg胆红素。衰老红细胞由于细胞膜的变化，而被肝、脾、骨髓的网状内皮系统识别并吞噬。血红蛋白分解为珠蛋白和血红素。珠蛋白按一般蛋白质代谢途径进行分解，血红素，在网状内皮系统中加氧，还原生成胆红素。

胆红素是亲脂的，能自由透过胞膜进入血液。在血中，它主要与血浆清蛋白结合为血胆红素，这是胆红素在血中的运输形式，也有少量胆红素与a1球蛋白结合。胆红素-清蛋白这种运输形式，既改变了胆红素的脂溶性，增加了血浆对胆红素的运输能力，又限制了胆红素自由透过各种生物膜，以免造成对组织的毒性作用。

未结合胆红素经肝血窦与肝细胞膜直接接触，此时肝细胞膜载体蛋白和胆红素结合，使血浆清蛋白从胆红素上“脱落”下来。胆红素一旦与膜载体蛋白结合，就被转运到细胞膜的内表面，经微绒毛进入胞液中。

胆红素一进入胞液，即与Y或Z蛋白结合成为胆红素-Y蛋白或胆红素-Z蛋白，这增加了它的水溶性。Y蛋白对胆红素的亲和力比Z蛋白大，故胆红素优先与Y蛋白结合。苯巴比妥能诱导葡萄糖醛酸转移酶和Y蛋白生成，故临床上应用此药治疗新生儿高胆红素血症。

胆红素与Y蛋白或Z蛋白结合成的复合物即被运送到内质网。大部分胆红素在葡萄糖醛酸转移酶催化下与尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)结合，生成胆红素葡萄糖醛酸酯。还有小部分胆红素可分别与活泼硫酸、甲基、乙酰基和甘氨酸进行结合反应，生成结合胆红素。故在肝脏生成的胆红素葡萄糖醛酸酯又可称为结合胆红素。

结合胆红素溶于水，由胆道排泄。正常时血、尿中无结合胆红素，只有当胆道阻塞，毛细胆管因压力过高而破裂时，它才可能逆流入血，在血、尿中出现。结合胆红素与重氮试剂反应，迅速生成一种紫色偶氮化合物，称为范登堡试验直接阴性。未结合胆红素与重氮试剂反应时，需先加酒精或尿素后，才产生明显的颜色反应，称为范登堡试验间接阳性。两种胆红素性质差别很大。