肝的生物化学 Biochemistry of Liver 刘新文 北京大学医学部生物化学与分子生物学系
北京大学医学部生物化学与分子生物学系
第一节肝在物质代谢中的作用 划新文，肝的生物化学 一、肝在物质代谢中的中心作用 1、主要在肝脏中进行的代谢途径：糖异生、胆汁酸 生成、酮体生成、胆固醇合成、尿素生成某些血浆蛋 白（清蛋白、凝血酶原、纤维蛋白原、1-抗胰蛋白酶等 )合成、核苷酸的从头合成、生物转化、激素灭活、维 生素加工 2、肝糖原能调节血糖而肌糖原不能调节的原因： 骨骼肌中缺少葡萄糖6磷酸酶 3、只在肝中进行的代谢：尿素循环，酮体生成
刘新文，肝的生物化学 3、只在肝中进行的代谢：尿素循环，酮体生成 1、主要在肝脏中进行的代谢途径：糖异生、胆汁酸 生成、酮体生成、胆固醇合成、尿素生成某些血浆蛋 白(清蛋白、凝血酶原、纤维蛋白原、α1 -抗胰蛋白酶等 )合成 、核苷酸的从头合成、生物转化、激素灭活、维 生素加工 2、肝糖原能调节血糖而肌糖原不能调节的原因： 骨骼肌中缺少葡萄糖6磷酸酶 一、肝在物质代谢中的中心作用 第一节 肝在物质代谢中的作用
划新文，肝的生物化学 二、肝脏疾患时可能出现的临床现象及其产生原因 肝功能 临床表现 原因 糖代谢 低血糖 肝糖原储存下降，糖异生减弱 脂类代谢 厌油腻及脂肪泻 分泌胆汁酸的能力下降或排出障碍 脂肪肝 极低密度脂蛋白合成减少 蛋白质代谢 肝昏迷 尿素合成能力下降 水肿或腹水 清蛋白合成减少 凝血慢及出血倾向 凝血酶原、纤维蛋白原合成减少 维生素代谢 出血倾向、夜盲症 VK、V的吸收、转运与代谢障碍 激素代谢 蜘蛛痣、肝掌 肝对雌激素的灭活功能降低
刘新文，肝的生物化学 二、肝脏疾患时可能出现的临床现象及其产生原因 肝功能 临床表现 原因 糖代谢 低血糖 肝糖原储存下降，糖异生减弱 脂类代谢 厌油腻及脂肪泻 分泌胆汁酸的能力下降或排出障碍 脂肪肝 极低密度脂蛋白合成减少 蛋白质代谢 肝昏迷 尿素合成能力下降 水肿或腹水 清蛋白合成减少 凝血慢及出血倾向 凝血酶原、纤维蛋白原合成减少 维生素代谢 出血倾向、夜盲症 VK、VA 的吸收、转运与代谢障碍 激素代谢 蜘蛛痣、肝掌 肝对雌激素的灭活功能降低
第二节生物转化作用(biotransformatio 刘新文，肝的生物化学 一、生物转化的基本概念及特点 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 1、原料：非营养性物质 内源：激素、胆色素、胺，等 外源：药物、毒物、食品添加剂等 2、部位：肝（主要）、肠，等
第二节 生物转化作用 刘新文，肝的生物化学 (biotransformation) 一、生物转化的基本概念及特点 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 1、原料：非营养性物质 内源：激素、胆色素、胺，等 外源：药物、毒物、食品添加剂等 2、部位：肝（主要）、肠，等
刘新文，肝的生物化学 3、酶促反应类型的特点 (1)多样性：氧化、还原、水解、结合 (2)连续性：两相反应 第一相反应：氧化、还原、水解 两相反应 第二相反应：结合 4、产物特性（结果、作用、意义） (1)极性加强 (2)双重性：解毒（失活)与致毒（激活） 二、生物转化反应类型 型 1、氧化反应
刘新文，肝的生物化学 3、酶促反应类型的特点 （1）多样性：氧化、还原、水解、结合 （2）连续性：两相反应 4、产物特性（结果、作用、意义） （1）极性加强 （2）双重性：解毒（失活）与致毒（激活） 两相反应 第一相反应：氧化、还原、水解 第二相反应：结合 二、生物转化反应类型 1、氧化反应
刘新文，肝的生物化学 酶系 亚细胞定位 组成 特点 加单氧酶系（混 微粒体（滑面内 NADPH-细胞色素 可被诱导合成 合功能氧化酶 质网) P450还原酶、细胞色 (苯巴比妥、 系、羟化酶) 素P450、 NADPH 利福平，等) 单胺氧化酶系 线粒体 脱氢酶系 细胞液、线粒体 2、还原反应 强 3、水解反应 4、结合反应(conjugation):最重要的生物转化方式 >极性化合物十内源结合物→强极性化合物婴
刘新文，肝的生物化学 酶系 亚细胞定位 组成 特点 可被诱导合成 （苯巴比妥、 利福平，等） NADPH-细胞色素 P450还原酶、细胞色 素P450、NADPH 微粒体（滑面内 质网） 加单氧酶系（混 合功能氧化酶 系 、羟化酶） 单胺氧化酶系 线粒体 脱氢酶系 细胞液、线粒体 2、还原反应 3、水解反应 4、结合反应（conjugation）：最重要的生物转化方式 极性化合物＋内源结合物→强极性化合物
划新文，肝的生物化学 结合基团 直接供体 酶类 细胞定位 (活性结合物) 葡萄糖醛酸结合 二磷酸尿苷葡萄糖 葡萄糖醛酸转移酶 微粒体 醛酸(UDPGA) 硫酸结合 3’-磷酸腺苷5’-磷 硫酸转移酶 胞液 酸硫酸(PAPS) 甲基化 S-腺苷蛋氨酸 甲基转移酶 胞液 (SAM) 乙酰化 乙酰辅酶A 乙酰基转移酶 胞液 >内源结合物：葡萄糖醛酸、硫酸、甲基、乙酰基、 谷胱甘肽、甘氨酸等 >葡萄糖醛酸结合反应最为普遍
刘新文，肝的生物化学 直接供体 酶类 细胞定位 （活性结合物） 结合基团 二磷酸尿苷葡萄糖 葡萄糖醛酸转移酶 微粒体 醛酸（UDPGA） 葡萄糖醛酸结合 3’-磷酸腺苷5’-磷 硫酸转移酶 胞液 酸硫酸（PAPS） 硫酸结合 S-腺苷蛋氨酸 甲基转移酶 胞液 （SAM） 甲基化 乙酰化 乙酰辅酶A 乙酰基转移酶 胞液 内源结合物：葡萄糖醛酸、硫酸、甲基、乙酰基、 谷胱甘肽、甘氨酸等 葡萄糖醛酸结合反应最为普遍
第三节胆汁酸代谢 刘新文，肝的生物化学 胆汁酸的种类 按来源盼类 按结构分类 游离胆汁酸 结合胆汁酸 初级胆汁酸（肝内 胆酸、鹅脱 甘氨胆酸、牛黄胆酸、 由胆固醇生成) 氧胆酸 甘氨鹅脱氧胆酸、牛 黄鹅脱氧胆酸 次级胆汁酸（由初 脱氧胆酸、 甘氨脱氧胆酸、牛黄 级胆汁酸在肠道菌 石胆酸 脱氧胆酸、甘氨石胆 作用下转变而成) 酸、牛黄鹅石胆酸
第三节 胆汁酸代谢 刘新文，肝的生物化学 一、胆汁酸的种类 游离胆汁酸 结合胆汁酸 甘氨胆酸、牛黄胆酸、 甘氨鹅脱氧胆酸、牛 黄鹅脱氧胆酸 胆酸、鹅脱 氧胆酸 初级胆汁酸（肝内 由胆固醇生成） 甘氨脱氧胆酸、牛黄 脱氧胆酸、甘氨石胆 酸、牛黄鹅石胆酸 脱氧胆酸、 石胆酸 次级胆汁酸（由初 级胆汁酸在肠道菌 作用下转变而成） 按结构分类 按来源分类
胆汁酸的生成 划新文，肝的生物化学 1、初级胆汁酸的生成 >原料：胆固醇 >部位：肝（微粒体、细胞液) >限速酶：7α羟化酶 2、次级胆汁酸的生成：肠 型 3、胆汁酸的肠肝循环(enterohepatic circulation). >由肠重吸收的胆汁酸（初级次级，结合游离)，经 门静脉重新回到肝，其中游离胆汁酸再合成为结合胆 汁酸，随同重吸收及新合成的结合胆汁酸再排入肠道 >重吸收方式：主动重吸收结合胆汁酸（回肠）；被动 吸收游离胆汁酸（小肠、大肠）；几乎不吸收石胆酸
二、胆汁酸的生成 刘新文，肝的生物化学 1、初级胆汁酸的生成 原料：胆固醇 部位：肝（微粒体、细胞液） 限速酶：7α羟化酶 2、次级胆汁酸的生成：肠 3、胆汁酸的肠肝循环（enterohepatic circulation） 由肠重吸收的胆汁酸（初级/次级，结合/游离），经 门静脉重新回到肝，其中游离胆汁酸再合成为结合胆 汁酸，随同重吸收及新合成的结合胆汁酸再排入肠道 重吸收方式：主动重吸收结合胆汁酸（回肠）；被动 吸收游离胆汁酸（小肠、大肠） ；几乎不吸收石胆酸
第四节胆色素代谢与黄疸 刘新文，肝的生物化学 ?胆色素是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 冬胆红素是人胆汁的主要色素 一、胆红素的生成与转运型 1、胆红素的来源：铁卟啉化合物（血红蛋白、肌红 蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶等) 2、胆红素的生成过程 >部位：单核吞噬细胞微粒体 >限速酶：血红素加氧酶
第四节 胆色素代谢与黄疸 刘新文，肝的生物化学 胆色素是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 胆红素是人胆汁的主要色素 一、胆红素的生成与转运 1、胆红素的来源：铁卟啉化合物（血红蛋白、肌红 蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶等） 2、胆红素的生成过程 部位：单核吞噬细胞微粒体 限速酶：血红素加氧酶