肝脏的生物转化作用
肝的生物转化作用(精)
(2)单胺氧化酶系(monoamine oxidase, MAO)
存在于线粒体内，可催化胺类生成相应的醛类。
催化的主要反应：
RCH2NH2+O2+H2O RCHO+NH 2 3+H2O (3)脱氢酶系
内源性：如激素、胺类、胆红素、氨等 非营养物质 外源性：如色素、药物、毒物等
＊生物转化的主要场所
肝是生物转化最重要器官，但在肺、肾、胃肠道
和皮肤也有一定生物转化功能 。
＊生物转化的意义
对体内的非营养物质 (xenobiotics) 进行转化，使 其灭活 (inactivate)，或解毒(detoxicate)；更为重要的 是可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。
第十四章 肝脏生化
第一节 肝的生物转化作用
一、生物转化的概念与意义
二、生物转化的类型及酶系
三、影响生物转化的因素
一、生物转化的概念与意义 (一) 生物转化的概念
非营养物质经氧化、还原、水解、结合反应使其 极性增强，水溶性增加，易随胆汁或尿液排出体 外，这一过程称为生物转化（biotransformation）。
COOH
乙酰水杨酸 （阿司匹林）
水杨酸
乙酸
(二)第二相反应
1. 葡萄糖醛酸结合反应——是体内生物转化最重要、
最普遍的结合反应。
葡糖醛酸基的直接供体是—— 尿苷二磷酸葡萄糖醛酸 (UDPGA)
2NAD+
2NADH+ 2H+
UDPG脱氢酶
经过葡萄糖醛酸结合反应，物质极性增强，水溶性提高， 毒性减弱，易于排泄。
肝脏的主要生理功能
肝脏的主要生理功能肝脏是人体内最大的脏器之一，位于腹腔中上部，重约1.5千克。
肝脏是人体内最重要的器官之一，拥有众多的生理功能。
下面将重点介绍肝脏的主要生理功能。
首先，肝脏在物质代谢过程中扮演着重要的角色。
肝脏可以合成和分解多种生物大分子，在物质代谢中起到重要的调节作用。
例如，肝脏可以合成和储存葡萄糖，当身体需要能量时，肝脏可以将储存的糖原分解为葡萄糖并释放到血液中供给其他组织使用。
另外，肝脏还可以合成和分解脂肪、蛋白质等，调节身体内各种物质的平衡。
其次，肝脏在体内的解毒功能也非常重要。
肝脏可以将体内产生的有毒物质转化为无毒物质，或者将有毒物质通过代谢转化为可排泄的形式。
例如，肝脏可以将醇、醛、酮等有毒物质通过氧化还原反应转化为相对无毒的酮酸。
同时，肝脏还可以将毒素与胆汁结合，然后通过肠道排泄出体外。
此外，肝脏还承担着重要的免疫功能。
肝脏是人体内最大的免疫器官之一，具有防御和清除血液中病原体的能力。
肝脏中的Kupffer细胞可以吞噬血液中的细菌、病毒等病原体，并通过分泌细胞因子等手段激活免疫系统。
另外，肝脏还参与体内的免疫调节过程，调节免疫细胞的活化和抗原的产生。
此外，肝脏还具有中和酸碱平衡的功能。
当人体内产生过多的酸性物质时，肝脏可以产生碱性物质来中和体液的酸性，维持酸碱平衡。
另外，肝脏还可以合成尿素，将产生的过多氨基酸代谢产物通过尿液排泄出体外，维持体液中尿素的平衡。
最后，肝脏还具有储存功能。
肝脏可以储存一定量的维生素、矿物质和微量元素，供给身体需要时使用。
此外，肝脏还可以储存大量的血液，以维持血液容量和血压的稳定。
综上所述，肝脏是人体内最重要的器官之一，具有多种生理功能。
除了合成和分解物质、解毒和清除病原体等基本功能外，肝脏还参与免疫调节、酸碱平衡调节和储存等重要生理过程。
保持肝脏的健康对维持整体身体的健康至关重要。
肝的生物化学
肝的生物化学肝脏是人体内最大的实质性器官，也是一个功能极其复杂的生物化学工厂。
它参与了体内众多的代谢过程，对于维持生命活动的正常进行起着至关重要的作用。
首先，肝脏在糖代谢中扮演着关键角色。
当我们进食后，血糖水平升高，肝脏会将多余的葡萄糖合成肝糖原储存起来。
当血糖水平下降，比如在饥饿状态下，肝糖原又会分解为葡萄糖释放入血，以维持血糖的稳定。
此外，肝脏还能通过糖异生作用，将一些非糖物质如乳酸、甘油、生糖氨基酸等转化为葡萄糖，为身体提供能量。
在脂类代谢方面，肝脏也是个“多面手”。
它能够合成甘油三酯、磷脂和胆固醇等脂质，并将其以脂蛋白的形式运输到其他组织利用或储存。
同时，肝脏对于脂肪的分解也有重要作用，它可以将脂肪酸氧化分解，产生能量。
当肝脏功能出现异常时，脂类代谢紊乱，可能会导致脂肪肝等疾病的发生。
蛋白质代谢同样离不开肝脏。
肝脏是合成蛋白质的重要场所，除了免疫球蛋白外，几乎所有的血浆蛋白质，如白蛋白、凝血因子等都由肝脏合成。
肝脏还能对氨基酸进行代谢，通过转氨基、脱氨基等作用，将氨基酸分解为含氮部分和不含氮部分。
含氮部分最终形成尿素排出体外，不含氮部分则可以进一步氧化供能或者合成糖类和脂肪。
肝脏在维生素的代谢中也发挥着重要作用。
它可以储存多种维生素，如维生素 A、D、E、K 等。
同时，肝脏还参与多种维生素的转化，比如将维生素 D 转化为具有活性的 1,25-（OH)₂D₃，促进钙的吸收。
在激素代谢方面，肝脏也是个重要的“调节器”。
许多激素在发挥完作用后，会在肝脏中被灭活，例如雌激素、醛固酮等。
如果肝脏的灭活功能出现障碍，可能会导致激素水平失衡，从而引发一系列的生理问题。
肝脏的生物转化功能也值得一提。
人体内存在着许多非营养性物质，如药物、毒物、激素的代谢产物等。
肝脏能够通过一系列的化学反应，将这些物质的毒性降低或消除，然后排出体外。
这个过程包括氧化、还原、水解和结合等反应。
但需要注意的是，如果接触的毒物过多或肝脏的生物转化功能受损，可能会导致中毒。
12肝脏的生物转化作用
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医学生物化学
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性体内半衰期约为 13.4 h，而在女性体内半衰期只有 10.3 h。 肝功能低下可降低肝的生物转化能力，故对肝病患者用药要慎重；单加氧酶系特异性较差，
能催化多种物质进行不同类型的氧化反应。例如，长期服用苯巴比妥的病人，对氨基比林等药 物的转化能力也增强，产生耐药性。用药时还应考虑用药配伍对药物生物转化的影响。另外利 用苯巴比妥能诱导葡萄糖醛酸基转移酶的合成，此酶可催化脂溶性的游离胆红素转变为水溶性 的胆红素葡萄糖醛酸酯（结合胆红素），故临床用苯巴比妥治疗新生儿高胆红素血症，以防止发 生“核黄疸”（胆红素脑病）。
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烷基反应、氧化反应等，故有重要的生理意义。 单加氧酶系催化分子氧中的一个氧原子掺入底物，而另一个氧原子被 NADPH 还原为水分
子。由于一个氧分子发挥了两种功能，故又称其为混合功能氧化酶。又由于其氧化产物是羟化 物，故又称其为羟化酶。
单加氧酶系由细胞色素 P450、NADPH-细胞色素 P450 还原酶（其辅酶为 FAD）和细胞色 素 b5 还原酶组成。
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（一）内源性 内源性物质为体内代谢产生的各种生物活性物质，如激素、神经递质和其他胺类物质，还 有一些对机体有毒的代谢产物，如胺和胆红素等。 （二）外源性 外源性物质为外界进入体内的药物、食品添加剂、色素、误服的毒物及蛋白质在肠道的腐 败产物（如胺类物质）等。
二、生物转化作用概述 （一）生物转化作用的概念 非营养物质在肝脏内进行氧化、还原、水解和结合反应后，其极性（水溶性）增强，更易
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过上述氧化、还原或水解的第一相反应后，还需要进一步进行第二相的结合反应才能完成生物 转化作用。
肝的生物转化
肝的生物转化一、肝的生物转化定义肝的生物转化是指肝脏对来自胃肠道的物质进行代谢转化的过程。
这个过程涉及到一系列的化学反应，包括氧化、还原、水解、结合等，使物质转变为对人体有用的物质或者排出体外。
二、生物转化过程肝的生物转化过程主要包括两个阶段：第一阶段是氧化和还原反应，主要是将物质氧化分解为更小的分子；第二阶段是结合反应，主要是将小分子与葡萄糖、氨基酸、磷酸等其他分子结合，生成更有用或易于排出的物质。
三、生物转化的重要性肝的生物转化对人体具有重要意义。
一方面，通过生物转化，我们可以将来自胃肠道的物质转化为人体有用的物质，如氨基酸、葡萄糖等；另一方面，通过生物转化，我们可以将有毒物质进行代谢转化，使其毒性降低或消除，从而保护人体健康。
四、生物转化酶系生物转化酶系是肝脏中进行生物转化的一系列酶，它们协同作用，使物质得以有效转化。
主要的生物转化酶包括醇脱氢酶、醛脱氢酶、单胺氧化酶、儿茶酚胺-N-甲基转移酶等。
五、生物转化类型根据作用机理和产物性质的不同，生物转化主要分为四种类型：氧化反应、还原反应、水解反应和结合反应。
每种类型都有其特定的酶系和底物，其产物也有不同的性质和用途。
六、生物转化产物生物转化的产物包括各种小分子化合物，如葡萄糖、氨基酸、磷酸等，以及一些活性物质如激素和神经递质等。
此外，生物转化还能产生一些具有药理活性的物质，如胆酸和胆色素等。
七、生物转化异常当生物转化出现异常时，可能会导致体内物质的代谢紊乱，甚至引发疾病。
例如，某些遗传缺陷或环境因素可能导致某些物质的生物转化异常，从而引发疾病。
此外，一些药物和外源性物质也可能影响生物转化的过程，导致药物或毒物的代谢异常。
八、未来展望随着科技的发展和研究的深入，我们对肝的生物转化的认识越来越深入。
未来，我们可能会发现更多的生物转化过程和机理，从而为预防和治疗一些疾病提供新的思路和方法。
同时，随着基因组学和蛋白质组学的发展，我们可能会发现更多的与生物转化相关的基因和蛋白质，从而为研发新的药物提供新的靶点。
肝脏有哪些作用
肝脏有哪些作用肝脏是人体内最大的实质器官，位于腹腔右上方。
它是一个复杂而又重要的器官，有着众多的生理功能和作用。
下面将详细介绍肝脏的主要作用。
首先，肝脏的最重要作用之一是分解、代谢和排除体内的有害物质。
人体经常会接触到一些有害的化学物质，如毒素、药物和废物等等。
肝脏能够将这些有害物质转化为无害的物质，并通过胆汁的形式排出体外。
此外，肝脏还能够转化和清除血液中的代谢产物，如尿素和胆红素等。
其次，肝脏在体内合成和储存重要的营养物质。
它能够合成蛋白质、糖类和脂肪等物质，以供给身体的生理需要。
当我们在进食后，肝脏会将食物中的营养分解和吸收，并转化为具有生物活性的物质，如维生素和激素等。
同时，肝脏还能够储存和释放一定量的葡萄糖，以确保身体在需要能量时有足够的血糖供应。
此外，肝脏也参与了人体的免疫功能。
肝脏不仅可以识别和清除体内外的病原体，还能够合成和释放一些免疫相关的蛋白质，如血浆白蛋白、凝血因子和抗体等。
这些物质对维持人体免疫系统的正常功能具有重要作用，有助于身体抵抗感染和疾病。
此外，肝脏还参与了消化系统的工作。
它通过分泌胆汁来帮助消化和吸收脂肪。
胆汁中的胆汁酸能够帮助脂肪在肠道中被分解和吸收，从而维持正常的消化功能。
肝脏还能够合成和储存一定量的维生素和矿物质，为身体提供必需的营养物质。
总之，肝脏是一个非常重要的器官，有着众多的生理功能和作用。
它参与了体内有害物质的分解和排出、营养物质的合成和储存、免疫功能的维持以及消化系统的工作等。
因此，维持肝脏的健康对于保持人体的整体健康至关重要。
我们应该注意保护肝脏，合理饮食、适量运动，同时避免过量饮酒和不良生活习惯，以确保肝脏的正常功能和作用。
药物在人体肝脏内的代谢原理
药物在肝内的生物转化肝脏在药物（或外源性毒物）的代谢和处置中起着十分重要的作用，大多数药物和毒物在肝内经生物转化作用而排出体外。
肝脏的病理状态可以影响药物在体内的代谢过程，从而影响药物的疗效和不良反应。
另一方面，药物的代谢过程中的产物，可以造成肝损害。
药物在肝内所进行的生物转化过程，可分为两个阶段：①氧化、还原和水解反应；②结合作用。
（一）第一相反应多数药物的第一相反应在肝细胞的光面内质网（微粒体）处进行。
此系由一组药酶（又称混合功能氧化酶系）所催化的各种类型的氧化作用，使非极性脂溶性化合物产生带氧的极性基因（如羟基），从而增加其水溶性。
有时羟化后形成的不稳定产物还可进一步分解，脱去原来的烷基或氨基等。
其反应可概括如下D+A→DANADPH+DA+H+→DAH2+NADP-DAH2+O2+HADPH→A+DOH+H2O+NADP-（注：D=药物；A=细胞色素P450）药酶是光面内质网上的一组混合功能氧化酶系，其中最重要的是细胞色素P450，其他有关的酶和辅酶包括：NADPH(还原型辅酶2)细胞色素P450还原酶、细胞色素b5、磷脂酰胆碱和NADPH等。
细胞色素P450（以下简称P450）是一种铁卟啉蛋白，能进行氧化和还原。
当外源性化学物质进入肝细胞后，即在光面内质网上与氧化型P450结合，形成一种复合物，再在NADPH细胞色素P450还原酶作用下，被NADPH所提供的电子还原，并形成还原型复合物。
后者与分子氧（O2）作用，产生含氧复合物，并接受NADPH所提供的电子，与O2形成H2O，同时药物（或毒物）被氧化成为氧化产物。
细胞色素P450：药物代谢的第一相反应，主要在肝细胞的光面内质网（微粒体）进行，此过程系由一组混合功能氧化酶系（又称药酶）所催化促进，其中最重要的是P450和有关的辅酶类。
P450酶系包括二个重要的蛋白质组分：含铁的血红素蛋白和黄素蛋白，后者能从NADPH将电子转移至P450底物复合体。
医学肝胆生化PPT课件
合成场所
只在肝内合成 只在肝内合成 只在肝内合成
主要生理功能
维持血浆胶体渗透压 与凝血有关 与凝血有关
1、2球蛋白 主要在肝内合成
球蛋白
大部分在肝内合成
参与形成脂蛋白 参与形成脂蛋白
-球蛋白 只能在肝外、浆细胞内合成 包括多种免疫球蛋白
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正常人：血浆中
清蛋白量（A） 球蛋白量（G）
4. 肝细胞内有丰富的亚微结构
（丰富的线粒体、粗面内质网、滑面内质网、高尔基体、溶酶体等）
4
两条输出通路
肝静脉
体循环
经肾随尿排出 水溶性代谢废物
获取由肺运来
的氧和其他组
织运来的代谢
肝动脉
物
双重血液供应
经胆管到肠道 门静脉
将脂溶性的代谢废 物随粪便排出体外
获取消化道吸收 而来的营养物
肝脏化学组成的特点
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生物转化的意义
① 对体内的非营养物质进行转化，使其灭 活 (inactivate)；② 更为重要的是可使这些物 质的溶解度增加，易于排出体外。
※ 肝的生物转化作用≠解毒作用
苯丙芘
二、生物转化反应的主要类型
第一相反应：
氧化、还原、水解反应
排出体外
第二相反应：
结合反应 极性更强的物质结合
排出体外
A/G比值：
35--55g/L 20--30g/L 1.5--2.5
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严重肝病、慢肝、肝硬化患者：
清蛋白合成↓↓（ < 25g/L以下 ）
-球蛋白合成↑↑
A/G＜1
（A/G比值倒置）
临床意义: A/G比值测定： 帮助诊断慢肝、肝硬化
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1. 葡萄糖醛酸结合反应
最为重要和普遍的结合方式。 葡萄糖醛酸的活性供体：UDPGA UDP-葡萄糖醛酸转移酶(UGT) 胆红素、类固醇激素、吗啡、苯巴比妥类药物
巯基或氨基的化合物可进行甲基化反应。
5. 谷胱苷肽结合反应
谷胱苷肽S转移酶
卤代化合物 环氧化合物
+ 谷胱苷肽(GSH) + 谷胱苷肽(GSH)
产物主要随胆汁排出体外
6. 甘氨酸结合反应
毒物、药物的羧基 + 辅酶A
酰基辅酶A
酰基转移酶
酰基辅酶A + 甘氨酸
酰基-甘氨酸
三、生物转化的特点
反应的连续性 反应类型多样性 解毒与致毒的双重性
（一）氧化反应
1. 加单氧酶系 存在：肝、肾上腺的微粒体
反应： RH＋O2＋NADPH＋H＋
ROH ＋ NADP＋＋ H2O 辅酶：Cyt P450
加单氧酶系的生理意义：
1. 通过羟化作用，增强药物和毒物的水溶 性，有利于排泄。
2. 维生素D3羟化为25－(OH)-D3。
3. 类固醇激素、胆汁酸合成时的羟化
一、生物转化的概念
2、目的：排泄
排泄途径： 水溶性易排泄
肾脏
（主要）
脂溶性难
肠道（胆汁）
非营养物质大多属脂溶性
转变过程
水溶性
一、生物转化的概念
3、定义(biotransformation) ：
机体通过化学反应，使非营养物质的极 性增加，有利于随胆汁或尿液排出体外 的转变过程称为生物转化。
一、生物转化的概念
RCOOH + NADH + H+
3. 脱氢酶系
乙醇90%~98%在肝代谢 乙醇的清除率：100~200mg/h·kg 乙醇可诱导微粒体乙醇氧化酶体系(microsomal ethanol oxidizing system, MEOS) 醛脱氢酶(ALDH)的基因型
一个体重60kg的成年人喝一瓶（500ml） 酒精度为38%的白酒，约需多长时间才 能完全代谢所吸收的乙醇？
四、影响生物转化的因素
年龄、性别、肝脏疾病、药物等各种因素
新生儿、老年人 同时服用多种药物时，可出现竞争同一酶系而 相互抑制其生物转化作用。临床用药时应加以 注意。
名词解释
生物转化作用 初级胆汁酸，次级胆汁酸 胆汁酸的肠肝循环 结合胆红素、未结合胆红素、黄疸
思考题
简述肝脏在糖代谢中的作用 简述生物转化的特点、生理意义？ 简述肝脏在胆色素代谢中的重要作用。 黄疸有哪些类型，其主要生化指标的改变 是怎样的？
生物转化作用 ≠ 解毒作用
二、生物转化反应的主要类型
第一相反应： 氧化反应(oxidation) 还原反应(reduction) 水解反应(hydrolysis)
第二相反应： 结合反应(conjugation)
（一） 氧化反应
生物转化中最常见
由多种氧化酶系催化 1. 加单氧酶系 2. 单胺氧化酶系 3. 脱氢酶系
第五节 肝脏的生物转化作用
肝脏的生物转化作用
一、生物转化的概念 二、生物转化反应的主要类型 三、生物转化的特点 四、影响生物转化的因素
一、生物转化的概念
1、对象
非营养物质： 不是构成细胞的原料 也不能氧化供能
（1）内源性物质：激素等生物活性物质 胆红素等代谢毒物
（2）外源性物质：食品添加剂、色素 药物
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。
2. 硫酸结合反应
活性硫酸供体：3’－磷酸腺苷5’－磷酸硫酸(PAPS)
硫酸转移酶 类固醇、酚或芳香族胺类
硫酸酯
3.
乙酰基供体：乙酰CoA
乙酰基转移酶
芳香族胺类化合物
乙酰化衍生物
4. 甲基结合反应
甲基供体：S-腺苷蛋氨酸(SAM) 肝细胞液及微粒体中具有多种转甲基酶，含有羟基、
4、部位：
（1）器官： 肝（主要） 肾、胃肠道、肺、皮肤、胎盘
（2）细胞定位： 肝细胞的微粒体、胞液、线粒体
一、生物转化的概念
5、生理意义：
主要是使非营养物质的极性（水溶性）增高， 易于从胆汁或尿液中排除体外 使一些非营养物质的生物学活性降低或消除 （灭活作用，如激素） 使有毒物质的毒性减低或消除（解毒作用）
加单氧酶系酶可诱导生成：
苯巴比妥类药物可诱导加单氧酶的合成， 长期服用此类药物的病人，对异戊巴比 妥，氨基比林等多种药物的转化及耐受 能力亦同时增强。
（一） 氧化反应
2.单胺氧化酶系 存在：线粒体
反应： RCH2NH2 + O2 + H2O
RCHO + NAD+ + H2O
RCHO + NH3 + H2O2
500 × 38% ×0.8 ÷( 60 × 0.1) = 25 h 500 × 38% ×0.8 ÷( 60 × 0.2) = 12.5h
（二） 还原反应
酶：硝基还原酶类、偶氮还原酶类 定位：微粒体 反应：
（三） 水解反应
酶：水解酶——酯酶、酰胺酶及糖苷酶等 定位：微粒体、胞液
（四） 结合反应