肝脏中糖类、脂肪和蛋白质的代谢情况
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肝脏中糖类、脂肪和蛋白质的代谢情况
一、肝脏在糖代谢中的作用
肝脏是调节血糖浓度的主要器官。当饭后血糖浓度升高时,肝脏利用血糖合
成糖原(肝糖原约占肝重的5%)。过多的糖则可在肝脏转变为脂肪以及加速磷酸戊糖循环等,从而降低血糖,维持血糖浓度的恒定。相反,当血糖浓度降低时,肝糖原分解及糖异生作用加强,生成葡萄糖送入血中,调节血糖浓度,使之不致过低。因此,严重肝病时,易出现空腹血糖降低,主要由于肝糖原贮存减少以及糖异生作用障碍的缘故。临床上,可通过耐量试验(主要是半乳糖耐量试验)及测定血中乳酸含量来观察肝脏糖原生成及糖异生是否正常。
肝脏和脂肪组织是人体内糖转变成脂肪的两个主要场所。肝脏内糖氧化分解主要不是供给肝脏能量,而是由糖转变为脂肪的重要途径。所合成脂肪不在肝内贮存,而是与肝细胞内磷脂、胆固醇及蛋白质等形成脂蛋白,并以脂蛋白形式送入血中,送到其它组织中利用或贮存。
肝脏也是糖异生的主要器官,可将甘油、乳糖及生糖氨基酸等转化为葡萄糖或糖原。在剧烈运动及饥饿时尤为显著,肝脏还能将果糖及半乳糖转化为葡萄糖,亦可作为血糖的补充来源。
糖在肝脏内的生理功能主要是保证肝细胞内核酸和蛋白质代谢,促进肝细胞的再生及肝功能的恢复。(1)通过磷酸戊糖循环生成磷酸戊糖,用于RNA勺合成;(2)加强糖原生成作用,从而减弱糖异生作用,避免氨基酸的过多消耗,保证有足够的氨基酸用于合成蛋白质或其它含氮生理活性物质。
肝细胞中葡萄糖经磷酸戊糖通路,还为脂肪酸及胆固醇合成提供所必需的NADPH通过糖醛酸代谢生成UDP葡萄糖醛酸,参与肝脏生物转化作用。
二、肝脏在脂类代谢中的作用肝脏在脂类的消化、吸收、分解、合成及运输等
代谢过程中均起重要作
用。
肝脏能分泌胆汁,其中的胆汁酸盐是胆固醇在肝脏的转化产物,能乳化脂类、可促进脂类的消化和吸收。
肝脏是氧化分解脂肪酸的主要场所,也是人体内生成酮体的主要场所。肝脏中活跃的B-氧化过程,释放出较多能量,以供肝脏自身需要。生成的酮体不能在肝脏氧化利用,而经血液运输到其它组织(心、肾、骨骼肌等)氧化利用,作为这些组织的良好的供能原料。
肝脏也是合成脂肪酸和脂肪的主要场所,还是人体中合成胆固醇最旺盛的器官。肝脏合成的胆固醇占全身合成胆固醇总量的80%以上,是血浆胆固醇的主要来源。此外,肝脏还合成并分泌卵磷脂?胆固醇酰基转移酶(LCAT),促使胆固醇酯化。当肝脏严重损伤时,不仅胆固醇合成减少,血浆胆固醇酯的降低往往出现更早和更明显。
肝脏还是合成磷脂的重要器官。肝内磷脂的合成与甘油三酯的合成及转运有密切关系。磷脂合成障碍将会导致甘油三酯在肝内堆积,形成脂肪肝(fatty liver)。其原因一方面由于磷脂合成障碍,导致前B ?脂蛋白合成障碍,使肝内脂肪不能顺利运出;另一方面是肝内脂肪合成增加。卵磷脂与脂肪生物合成有密切关系。卵磷脂合成过程的中间产物——甘油二酯有两条去路:即合成磷脂和合成脂肪,当磷脂合成障碍时,甘油二酯生成甘油三酯明显增多。
三、肝脏在蛋白质代谢中的作用
肝内蛋白质的代谢极为活跃,肝蛋白质的半寿期为10 天,而肌肉蛋白质半寿期则为180 天,可见肝内蛋白质的更新速度较快。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,除丫-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。医学全在. 线提供
肝脏合成白蛋白的能力很强。成人肝脏每日约合成12g白蛋白,占肝脏合成蛋白质总量的四分之一。白蛋白在肝内合成与其它分泌蛋白相似,首先以前身物形式合成,即前白蛋白原(preproalbumin) ,经剪切信号肽后转变为白蛋白原(proalturnin) 。再进一步修饰加工,成为成熟的白蛋白(alturnin) 。分子量69,000,由550个氨基酸残基组成。血浆白蛋白的半寿期为10 天,由于血浆中含量多而分子量小,在维持血浆胶体渗透压中起着重要作用。
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(如铜兰蛋白、a 1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。而蛋白所含氨基酸可在肝脏进行转氨基、脱氨基及脱羧基
等反应进一步分解。肝脏中有关氨基酸分解代谢的酶含量丰富,体内大部分氨基酸,除支链氨基酸在肌肉中分解外,其余氨基酸特别是芳香族氨基酸主要在肝脏分解。故严重肝病时,血浆中支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值下降。
在蛋白质代谢中,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。鸟氨酸循环不仅解除氨的毒性,而且由于尿素合成中消耗了产生呼吸性H+的C02故在维持机体酸碱平衡中具有重要作用。
肝脏也是胺类物质解毒的重要器官,肠道细菌作用于氨基酸产生的芳香胺类等有毒物质,被吸收入血,主要在肝细胞中进行转化以减少其毒性。当肝功不全或门体侧支循环形成时,这些芳香胺可不经处理进入神经组织,进行B-羟化生成苯乙醇胺和B -羟酪胺。它们的结构类似于儿茶酚胺类神经递质,并能抑制后者的功能,属于“假神经递质” ,与肝性脑病的发生有一定关系。