第17章肝的生物化学
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肝硬化病例
患者，男，61岁。突然呕血1小时入院。1小时 前进食晚餐后出现恶心，呕出鲜红色血液，量约 300ml.
颈侧见2处蜘蛛痣，有肝掌。
白蛋白偏低 直接胆红素ຫໍສະໝຸດ Baidu 谷丙转氨酶120U/L HBsAg阳性、HBcAg阳性、抗HBc 阳性。
肝的生物化学
Biochemistry in Liver
结构特点
RCHO+NH3+H2O
３.脱氢酶
（二）还原反应
（三）水解
（四）第二相反应----结合反应
葡糖醛酸、硫酸、乙酰基、谷胱甘肽、 甲基、甘氨酸等物质或基团。
1.葡萄糖醛酸结合反应
• 最重要和普遍的结合方式。 • 胆红素、类固醇激素、吗啡、苯巴比妥类药
物等均可在肝脏与葡萄糖醛酸结合而进行生 物转化。 • 临床上，用葡萄糖醛酸类制剂(如肝泰乐)治 疗肝病，其原理即增强肝脏的生物转化功能。
氨升高
四、维生素和辅酶的代谢
➢ 吸收：脂溶性维生素 ➢ 储存：Vit A、E、K和B12 ➢ 运输：合成视黄醇结合蛋白、Vit D结合
蛋白 ➢ 转化：
• Vit D3 → 25-(OH)-Vit D3 • B族维生素→辅酶或辅基的组成成分
五、激素的灭活
激素主要在肝中转化、降解或失去活性
慢性肝病： 雌激素 灭活少
DNA-鸟嘌呤
毒性增加
非酶促反应 分子重排
OH
酚类 葡糖醛酸或硫酸结合物
多芳香烃
加单氧酶系 加氧
多环芳烃的 生物转化过程
烧烤食品
O
环氧化物 （致癌物）
水化酶 水化
谷 胱 甘 肽 -S -环 氧 化 物
GSH
转移酶
H OH H OH
二氢二醇衍生物
SG OH
谷胱甘肽结合物
２.单胺氧化酶 ➢胺类---氧化脱氨---醛 RCH2NH2+O2+H2O2
一、在糖代谢中的作用
1. 调节血糖浓度的主要器官
1. 饱食后：合成糖原、脂肪 2. 空腹时：肝糖原分解 3. 饥饿时：糖异生作用加强，消耗肌肉蛋白 4. 严重肝病时，易出现空腹血糖降低。
2. 肝脏和脂肪组织是人体内糖转变成脂肪的两 个主要场所
二、在脂类代谢中作用
➢ 消化吸收 • 分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需
肝细胞摄取（ apoE受体）
内 源 性 VLDL 的 代 谢
VLDL的生理功能： 运输内源性TG
HDL 的 代 谢
血浆脂蛋白代谢总图
三、在蛋白质代谢中作用
蛋白质合成：多种血浆蛋白。
蛋白质分解：
氨基酸代谢：脱氨、脱羧及转化
氨生成尿素
清蛋白减少 慢性肝病： 凝血因子减少
浮肿 出血倾向
氨生成尿素少
• 细胞色素氧化酶P450 (CYP) 基因显示出多 态性。
• 抗凝血药华法林在体内经CYP2C9代谢。 • 携带有3型或31 /3型的日本人,血浆清除率相
比31型纯合子的人分别减少了90%和60%。
2010.5.26 新快报
三、影响因素
3. 其它物质或药物的影响
药物
５.甲基化
甲基供体：S-腺苷甲硫氨酸(SAM)
• 肝细胞液及微粒体中具有多种转甲基酶，含 有羟基、巯基或氨基的化合物可进行甲基化 反应。
6.甘氨酸结合
生物转化特点
➢连续性: ➢多样性: ➢解毒与致毒的双重性:
三、影响因素
1. 年龄、性别、营养、疾病 ➢婴儿、老年人用药
三、影响因素
2.遗传因素 • 药物代谢酶的多态性，决定了患者对药物 有利、有害、甚至是致命的反应
最大腺体，重1-1.5千克 50万-100万个肝小叶 双重血液供应
门静脉 80% 肝动脉 20% 双重排泄渠道：
肝静脉、胆管
多种功能
第一节 物质代谢 第二节 生物转化 第三节 分泌作用（分泌胆汁酸等） 第四节 排泄作用（排泄胆红素等）
第一节 物质代谢中的作用
一、糖代谢 二、脂类代谢 三、蛋白质代谢 四、维生素代谢 五、激素代谢
肝的生物转化作用≠解毒作用（detoxification）
二、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
（一）氧化反应
１.加单氧酶系
加单氧酶
RH + O2 + NADPH + H+
ROH + NADP+ + H2O
水溶性增加
N2H
苯胺
HO
N2H
对氨基苯酚
体内的羟化反应
• 维生素D3羟化成为具有生物学活性的维生素1, 25,-(OH)2D3 • 胆汁酸和类固醇激素合成过程中的羟化作用
毒性增加
O
O
O
O
NADPH+H+ + O2
O O
O
H2N
NH
N
O
O
O
N
N+
OH O
O
P450
O
O
OC3H
黄曲霉素B1
O
O
OC3H
N
HN
2,3-环氧黄曲霉素
H2N N N
O
O
OC3H
环曲霉素与DNA的 结合产物
非营养物质
第二节 生物转化作用
机体对非营养物质进行代谢转变，使其水溶 性提高，极性增强，易于通过胆汁或尿液排 出体外的过程
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
生物氧化：营养物质的分解代谢
意义
活性降低或丧失(灭活) 有毒物质毒减低 增加水溶性和极性，易于排出
尿苷二磷酸葡糖醛酸(UDPGA)
2NAD+
2NADH + 2H+
UDPG脱氢酶
葡糖醛酸结合反应
2.硫酸结合
3´-磷酸腺苷-5´-磷酸硫酸( PAPS)为活性硫酸供体
类固醇、酚或芳香族胺类
O
硫酸酯
O
HO
雌酮
＋PAPS
HO 3SO
+PAP 雌酮硫酸酯
3.乙酰基化
• 乙酰CoA作乙酰基供体
4.谷胱甘肽结合
➢ 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：“肝内生酮肝外用”； • 合成胆固醇
➢ 分解 • 脂肪酸的β氧化； • LDL降解； • 胆固醇---胆汁酸---排泄。
外源性代谢
血液
新生CM
成熟CM
FFA
外周组织
CM残粒 LPL
雌激素增加
肝掌 蜘蛛痣 声音女性化
严重肝病患者下列情况可能发生的什么变化及解释
项目
血[NH3] 血[脲] 空腹[血糖] 血浆[VLDL] 血[乳酸] 血清Ch/CE比值
Glu耐量实验 血清 ALT 活性 脂溶性Vit吸收 支/芳 比值
变化
解释
鸟氨酸循环障碍 鸟氨酸循环障碍 肝糖原储存 ，糖异生 肝脏合成减少（PL合成障碍） 糖异生 肝生成LCAT减少，若胆道阻塞，胆 盐可抑制LCAT活性 肝糖原合成 ，G氧化 ，糖异生 肝细胞受损，释放入血 缺乏胆盐 芳香族AA代谢能力下降
患者，男，61岁。突然呕血1小时入院。1小时 前进食晚餐后出现恶心，呕出鲜红色血液，量约 300ml.
颈侧见2处蜘蛛痣，有肝掌。
白蛋白偏低 直接胆红素ຫໍສະໝຸດ Baidu 谷丙转氨酶120U/L HBsAg阳性、HBcAg阳性、抗HBc 阳性。
肝的生物化学
Biochemistry in Liver
结构特点
RCHO+NH3+H2O
３.脱氢酶
（二）还原反应
（三）水解
（四）第二相反应----结合反应
葡糖醛酸、硫酸、乙酰基、谷胱甘肽、 甲基、甘氨酸等物质或基团。
1.葡萄糖醛酸结合反应
• 最重要和普遍的结合方式。 • 胆红素、类固醇激素、吗啡、苯巴比妥类药
物等均可在肝脏与葡萄糖醛酸结合而进行生 物转化。 • 临床上，用葡萄糖醛酸类制剂(如肝泰乐)治 疗肝病，其原理即增强肝脏的生物转化功能。
氨升高
四、维生素和辅酶的代谢
➢ 吸收：脂溶性维生素 ➢ 储存：Vit A、E、K和B12 ➢ 运输：合成视黄醇结合蛋白、Vit D结合
蛋白 ➢ 转化：
• Vit D3 → 25-(OH)-Vit D3 • B族维生素→辅酶或辅基的组成成分
五、激素的灭活
激素主要在肝中转化、降解或失去活性
慢性肝病： 雌激素 灭活少
DNA-鸟嘌呤
毒性增加
非酶促反应 分子重排
OH
酚类 葡糖醛酸或硫酸结合物
多芳香烃
加单氧酶系 加氧
多环芳烃的 生物转化过程
烧烤食品
O
环氧化物 （致癌物）
水化酶 水化
谷 胱 甘 肽 -S -环 氧 化 物
GSH
转移酶
H OH H OH
二氢二醇衍生物
SG OH
谷胱甘肽结合物
２.单胺氧化酶 ➢胺类---氧化脱氨---醛 RCH2NH2+O2+H2O2
一、在糖代谢中的作用
1. 调节血糖浓度的主要器官
1. 饱食后：合成糖原、脂肪 2. 空腹时：肝糖原分解 3. 饥饿时：糖异生作用加强，消耗肌肉蛋白 4. 严重肝病时，易出现空腹血糖降低。
2. 肝脏和脂肪组织是人体内糖转变成脂肪的两 个主要场所
二、在脂类代谢中作用
➢ 消化吸收 • 分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需
肝细胞摄取（ apoE受体）
内 源 性 VLDL 的 代 谢
VLDL的生理功能： 运输内源性TG
HDL 的 代 谢
血浆脂蛋白代谢总图
三、在蛋白质代谢中作用
蛋白质合成：多种血浆蛋白。
蛋白质分解：
氨基酸代谢：脱氨、脱羧及转化
氨生成尿素
清蛋白减少 慢性肝病： 凝血因子减少
浮肿 出血倾向
氨生成尿素少
• 细胞色素氧化酶P450 (CYP) 基因显示出多 态性。
• 抗凝血药华法林在体内经CYP2C9代谢。 • 携带有3型或31 /3型的日本人,血浆清除率相
比31型纯合子的人分别减少了90%和60%。
2010.5.26 新快报
三、影响因素
3. 其它物质或药物的影响
药物
５.甲基化
甲基供体：S-腺苷甲硫氨酸(SAM)
• 肝细胞液及微粒体中具有多种转甲基酶，含 有羟基、巯基或氨基的化合物可进行甲基化 反应。
6.甘氨酸结合
生物转化特点
➢连续性: ➢多样性: ➢解毒与致毒的双重性:
三、影响因素
1. 年龄、性别、营养、疾病 ➢婴儿、老年人用药
三、影响因素
2.遗传因素 • 药物代谢酶的多态性，决定了患者对药物 有利、有害、甚至是致命的反应
最大腺体，重1-1.5千克 50万-100万个肝小叶 双重血液供应
门静脉 80% 肝动脉 20% 双重排泄渠道：
肝静脉、胆管
多种功能
第一节 物质代谢 第二节 生物转化 第三节 分泌作用（分泌胆汁酸等） 第四节 排泄作用（排泄胆红素等）
第一节 物质代谢中的作用
一、糖代谢 二、脂类代谢 三、蛋白质代谢 四、维生素代谢 五、激素代谢
肝的生物转化作用≠解毒作用（detoxification）
二、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
（一）氧化反应
１.加单氧酶系
加单氧酶
RH + O2 + NADPH + H+
ROH + NADP+ + H2O
水溶性增加
N2H
苯胺
HO
N2H
对氨基苯酚
体内的羟化反应
• 维生素D3羟化成为具有生物学活性的维生素1, 25,-(OH)2D3 • 胆汁酸和类固醇激素合成过程中的羟化作用
毒性增加
O
O
O
O
NADPH+H+ + O2
O O
O
H2N
NH
N
O
O
O
N
N+
OH O
O
P450
O
O
OC3H
黄曲霉素B1
O
O
OC3H
N
HN
2,3-环氧黄曲霉素
H2N N N
O
O
OC3H
环曲霉素与DNA的 结合产物
非营养物质
第二节 生物转化作用
机体对非营养物质进行代谢转变，使其水溶 性提高，极性增强，易于通过胆汁或尿液排 出体外的过程
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
生物氧化：营养物质的分解代谢
意义
活性降低或丧失(灭活) 有毒物质毒减低 增加水溶性和极性，易于排出
尿苷二磷酸葡糖醛酸(UDPGA)
2NAD+
2NADH + 2H+
UDPG脱氢酶
葡糖醛酸结合反应
2.硫酸结合
3´-磷酸腺苷-5´-磷酸硫酸( PAPS)为活性硫酸供体
类固醇、酚或芳香族胺类
O
硫酸酯
O
HO
雌酮
＋PAPS
HO 3SO
+PAP 雌酮硫酸酯
3.乙酰基化
• 乙酰CoA作乙酰基供体
4.谷胱甘肽结合
➢ 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：“肝内生酮肝外用”； • 合成胆固醇
➢ 分解 • 脂肪酸的β氧化； • LDL降解； • 胆固醇---胆汁酸---排泄。
外源性代谢
血液
新生CM
成熟CM
FFA
外周组织
CM残粒 LPL
雌激素增加
肝掌 蜘蛛痣 声音女性化
严重肝病患者下列情况可能发生的什么变化及解释
项目
血[NH3] 血[脲] 空腹[血糖] 血浆[VLDL] 血[乳酸] 血清Ch/CE比值
Glu耐量实验 血清 ALT 活性 脂溶性Vit吸收 支/芳 比值
变化
解释
鸟氨酸循环障碍 鸟氨酸循环障碍 肝糖原储存 ，糖异生 肝脏合成减少（PL合成障碍） 糖异生 肝生成LCAT减少，若胆道阻塞，胆 盐可抑制LCAT活性 肝糖原合成 ，G氧化 ，糖异生 肝细胞受损，释放入血 缺乏胆盐 芳香族AA代谢能力下降