肝胆生物化学

这是一篇关于肝胆生物化学的思维导图，主要内容包括：肝在物质代谢中的作用，肝的生物转化作用，胆汁与胆汁酸的代谢，胆色素代谢与黄疸。

肝胆生物化学

• 肝在物质代谢中的作用
  • 肝是维持血糖浓度相对恒定的主要器官
    • 肝是维持血糖恒定的核心器官，通过 糖原合成与分解、糖异生及 糖转化 实现调节： 1.餐后：血糖升高时，肝摄取葡萄糖合成糖原（储存）或转化为脂肪，降低血糖。 2.空腹 / 饥饿：肝糖原分解为葡萄糖释放入血，同时利用乳酸、甘油等异生为糖，补充血糖。 3.糖代谢枢纽：肝含丰富糖原合成酶、磷酸化酶及糖异生关键酶，可快速响应血糖波动，确保脑、红细胞等依赖葡萄糖的组织供能稳定。
  • 肝在脂质代谢中占据中心地位
    • 肝可促进脂质物质的消化吸收
    • 肝是脂质分解的主要场所
    • 肝是脂质分解的主要场所
    • 肝在脂质运输过程中具有重要作用
  • 肝是蛋白质和氨基酸代谢极为活跃的器官
    • 肝是合成蛋白质的重要器官
    • 肝是氨基酸合成与分解的主要场所
    • 肝是清除血氨的主要器官
  • 肝参与多种维生素的代谢及活化
    • 维生素 A：储存肝脏，经水解生成视黄醇，参与视觉循环与上皮细胞分化。 维生素 D：肝细胞将维生素 D 羟化为 25 - 羟基维生素 D，为活化前体。 维生素 B 族：如维生素 B₁₂在肝储存，叶酸经肝代谢参与 DNA 合成。 维生素 K：促进凝血因子合成，依赖肝内羧化酶活化。
  • 肝是多种激素灭活的重要场所
    • 类固醇激素：如雌激素、雄激素经肝代谢生成水溶性产物，通过尿液排出，避免激素持续作用。 甲状腺激素：T₄（甲状腺素）在肝内脱碘转化为活性 T₃或无活性反 T₃，调节代谢速率。 胰岛素与胰高血糖素：肝酶降解这两种激素，维持血糖稳态，避免激素过度积累引发代谢紊乱。 肾上腺素等儿茶酚胺类：经肝内酶促反应失活，调控应激反应后的激素水平回落。 通过灭活作用，肝确保激素浓度动态平衡，维持机体正常生理功能。
• 肝的生物转化作用
  • 生物转化的概念
    • 生物转化指机体将非营养性物质（如药物、毒素、代谢产物等）进行化学修饰，使其水溶性增加、极性增强，便于经肾或胆道排出体外的过程，主要在肝脏通过氧化、还原、水解及结合反应完成。
  • 生物转化反应的主要类型
    • 第一相反应 通过氧化、还原、水解等反应改变物质结构： 1.氧化反应：如肝细胞色素 P450 酶催化药物羟基化（如苯巴比妥）。 2.还原反应：硝基化合物（如氯霉素）经还原酶转化为胺类。 3.水解反应：酯类（如阿司匹林）经酯酶水解为酸和醇。 第二相反应 通过结合反应增强物质水溶性： 1.葡萄糖醛酸结合：最常见（如胆红素与葡萄糖醛酸结合）。 2.硫酸结合：酚类（如雌酮）与硫酸基结合。 3.谷胱甘肽结合：亲电子毒物（如致癌物）与谷胱甘肽共轭解毒。 其他：如乙酰化、甲基化等。 两相反应协同作用，确保非营养物质高效排出。
  • 影响生物转化的主要因素
    • 年龄对生物转化作用的影响
    • 药物对生物转化的影响
    • 疾病对生物转化的影响
    • 性别对生物转化的影响
    • 食物对生物转化的影响
    • 营养状况对生物转化作用的影响
  • 生物转化的意义
    • 生物转化指机体对非营养物质进行代谢转变，其意义在于：一是灭活或活化外源性物质，改变毒性；二是增强物质水溶性，利于排出；三是参与激素等内源性物质代谢，维持机体稳态。
• 胆汁与胆汁酸的代谢
  • 胆汁
    • 胆汁是肝细胞分泌的体液，经胆管输送至胆囊储存浓缩或直接入小肠。其主要成分有胆盐、胆色素等，可乳化脂肪、促进脂溶性维生素吸收，还能中和胃酸、维持肠道碱性环境，对消化吸收及酸碱平衡有重要作用。
  • 胆汁酸的代谢
    • 一、胆汁酸分类 胆汁酸分为初级胆汁酸和次级胆汁酸。初级胆汁酸由肝细胞以胆固醇为原料合成，如胆酸、鹅脱氧胆酸；次级胆汁酸是初级胆汁酸在肠道经细菌作用生成，如脱氧胆酸、石胆酸。按结构又分为游离型（如游离胆酸）和结合型（与甘氨酸或牛磺酸结合，如甘氨胆酸）。 二、胆汁酸生理功能 促进脂类消化吸收：胆盐乳化脂肪成微滴，增强脂肪酶作用；促进脂溶性维生素（A、D、E、K）吸收。 调节胆固醇代谢：促进胆固醇溶解排泄，防止胆固醇结石形成。 维持肠道微生态：抑制肠道有害菌过度增殖。 参与代谢调控：通过核受体（如 FXR）调节糖、脂、能量代谢。 三、胆汁酸代谢过程 合成阶段：肝细胞内胆固醇经羟化酶催化生成初级胆汁酸，再与甘氨酸 / 牛磺酸结合成结合型，分泌入胆汁。 肠肝循环：胆汁酸随胆汁进入肠道，部分被细菌转化为次级胆汁酸，约 95% 经肠道重吸收，经门静脉回肝，重新合成结合型胆汁酸，再次排入肠道，少量随粪便排出。此循环每日约 6-12 次，高效利用胆汁酸资源。 编辑分享
• 胆色素代谢与黄疸
  • 胆红素的生成和运转
    • 生成：衰老红细胞被肝、脾、骨髓单核巨噬细胞破坏，血红蛋白分解为珠蛋白和血红素，血红素经血红素加氧酶催化生成胆绿素，再还原为游离胆红素（非结合胆红素），因脂溶性高，需与血浆白蛋白结合运输。 运转：游离胆红素与白蛋白结合形成复合体，随血液入肝。肝细胞膜受体识别并摄取，经胞质载体蛋白转运至滑面内质网，在 UDP - 葡糖醛酸基转移酶作用下，与葡糖醛酸结合为结合胆红素（水溶性），随胆汁排入肠道，完成肝对胆红素的摄取、结合及排泄过程。
  • 胆红素在肝中的转变
    • 一、肝细胞对胆红素的摄取 血液中游离胆红素（非结合胆红素）与白蛋白分离后，经肝血窦内皮细胞间隙扩散至肝细胞表面。肝细胞通过膜表面的有机阴离子转运蛋白（OATP），主动摄取胆红素，使其从血液进入肝细胞质。此过程迅速高效，依赖肝细胞的代谢功能和膜转运系统。 二、肝细胞对胆红素的转化作用 进入肝细胞质的胆红素与谷胱甘肽 - S - 转移酶（GST）结合，防止其返流入血。随后被转运至滑面内质网，在UDP - 葡糖醛酸基转移酶（UGT）催化下，与葡糖醛酸结合，生成单葡糖醛酸胆红素和双葡糖醛酸胆红素（结合胆红素）。结合反应使胆红素水溶性显著增强，毒性降低，为排泄做好准备。 三、肝对胆红素的排泄作用 结合胆红素通过肝细胞的毛细胆管膜主动转运系统（如 MRP2），逆浓度梯度排入毛细胆管，形成胆汁的一部分。此过程是胆红素代谢的限速步骤，需消耗能量，易受肝损伤或药物影响。结合胆红素随胆汁经胆道排入肠道后，可进一步被肠道细菌分解为胆素原等物质，最终排出体外，完成肝对胆红素的最终清除。
  • 胆红素在肠中的变化和胆素原的肠肝循环
    • 结合胆红素在肠道细菌作用下，先水解脱羧生成尿胆素原和粪胆素原（统称胆素原），部分氧化为尿胆素、粪胆素（粪便呈色）。约 10%-20% 胆素原经肠道重吸收，经门静脉入肝，大部分以原形随胆汁再排入肠（肠肝循环），小部分入体循环经肾排出（尿呈色）。
  • 血清胆红素与黄疸
    • 血清胆红素是判断黄疸的关键指标，正常浓度≤17.1μmol/L。当浓度超过 34.2μmol/L 时，可出现肉眼可见的皮肤、黏膜及巩膜黄染，即显性黄疸；17.1-34.2μmol/L 时为隐性黄疸。黄疸按病因分为溶血性（胆红素生成过多）、肝细胞性（肝细胞处理障碍）和梗阻性（排泄受阻），需结合临床鉴别。