第十九章肝的生物化学
(一)教学要求
在知识传授方面,通过本章节的学习,使学生掌握掌握生物转化的概念、主要器官、意义及生物转化反应的主要类型,掌握胆汁酸的肠肝循环及生理意义掌握胆红素在肝脏、肠道中的转变和胆红素的肠肝循环。了解影响生物转化作用的因素和胆汁的主要成分及胆汁酸的种类,了解血清胆红素与黄疸的关系。
(二)知识点提示
肝是人体中最大的腺体,具有多种代谢功能。肝通过肝糖原的生成与分解、糖异生来维持血糖浓度的稳定。肝在脂类的消化、吸收、运输、分解与合成中均起重要作用。肝是体内合成磷脂与胆固醇的重要器官。肝将胆固醇转化为胆汁酸,协助脂类消化吸收并发挥其处理体内胆固醇的重要功能。肝能合成VLDL、HDL、以及LCAT,参与脂肪和胆固醇的运输。肝是氧化脂肪酸产生酮体的器官。除γ-球蛋白外,几乎所有的血浆蛋白质均来自肝脏。肝是除支链氨基酸外所有氨基酸分解代谢的重要器官,是处理氨基酸分解产物的重要场所。氨主要在肝脏内合成尿素。肝在吸收、储存、运输和代谢维生素方面起重要作用。肝将维生素D转化为25-羟维生素D,并合成维生素D结合蛋白。肝是许多激素灭活的场所。
肝通过生物转化作用对内源性和外源性非营养物质进行改造,通常增高其溶解度,降低其毒性,促使其排除体外。肝生物转化作用分两相反应,第一相反应包括氧化、还原和水解反应;第二相反应是结合反应,主要与葡萄糖醛酸、硫酸和酰基等结合。
胆汁是肝细胞分泌的液体,除含胆汁酸和一些酶有助消化作用外,其他多属排泄物。胆汁酸在肝细胞内由胆固醇转化而来,是肝清除体内胆固醇的主要形式。胆固醇7α-羟化酶是胆汁酸生成的限速酶。肝细胞合成的胆汁酸称为初级胆汁酸,包括胆酸和鹅脱氧胆酸。初级胆汁酸在肠道中受细菌作用生成次级胆汁酸,包括脱氧胆酸和石胆酸。胆汁酸包括游离胆汁酸与结合胆汁酸,结合胆汁酸是胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸在肝结合的产物。大部分初级胆汁酸与次级胆汁酸经肠肝循环而被再利用,以补充体内合成的不足,满足对脂类消化吸收的生理需要。
胆色素是铁卟啉化合物在体内主要分解代谢产物,包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素。胆红素主要来自单核-吞噬细胞系统对红细胞的破坏,在血红素加氧酶的催化下由血红素生成。胆红素在血液中主要与清蛋白结合而运输。游离胆红素可以自由通透血窦面的肝细胞膜。在肝细胞内,胆红素主要与配体蛋白结合并被转运到内质网,在此被转化成葡糖糖醛酸胆红素(结合胆红素)。后者经胆管排入小肠。在肠道中,胆红素被还原成胆素原。小部分胆素原被肠黏膜重吸收入肝,其中大部分又被排入肠道,形成胆素原的肠肝循环;小部分胆素原经肾排入尿中。肠道中的胆素原在肠道下段接触空气被氧化为黄褐色的胆素。
游离胆红素呈脂溶性,对神经细胞有毒性作用。与清蛋白结合后不能通透细胞膜,从而限制其细胞毒性作用。正常时肝对胆红素有强大的摄取、结合、转化与排泄作用,血浆中胆红素的含量甚微。凡使血浆胆红素浓度生高的因素均可引起黄疸。临床上常见有溶血性黄疸、肝细胞性黄疸和阻塞性黄疸。各种黄疸均有其独特的生化检查指标。
(三)教学内容
第一节肝在物质代谢中的作用 肝是维持血糖水平相对稳定的重要器官,肝在脂质代谢中占据中心地位,肝的蛋白质合成及分解代谢均非常活跃,肝参与多种维生素和辅酶的代谢,肝参与多种激素的灭活。
第二节肝的生物转化作用 生物转化的概念,生物转化反应的主要类型,影响生物转化作用的因素。
第三节胆汁与胆汁酸的代谢 胆汁和胆汁酸的分类,胆汁酸的功能,胆汁酸的代谢。
第四节胆色素的代谢与黄疸 胆红素的生成与转运,胆红素在肝中的转变,胆红素在肠道中的变化和胆色素的肠肝循环,血清胆红素与黄疸。
(四)思考题
1. 何谓生物转化?生物转化包括哪些反应类型。
2. 简述生物转化的特点。
3. 简述三种黄疸时血、尿中胆红素及胆素原的变化。