导图社区 肝脏的营养物质代谢
本思维导图概括描述了肝脏对糖、脂、蛋白质等主要营养物质的代谢过程。图文并茂，简单易懂。
本导图概述了泌尿系统（肾和肾小管）的解剖学和组织学形态。简单明了，医学生必备。
本导图清晰详细地概述了酶的结构特点、酶的调节、酶的作用机制及其特点等。
本思维导图概述了蛋白质的结构和功能。思路清晰明确，是学习和复习必备。
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思维导图
概述
简介
人体最大的实质性器官
人体最大的腺体
占人体重量的2.5%
多种生物学功能
结构特点
双重输入系统
肝动脉
氧气
门静脉
肠道吸收的糖、脂、氨基酸等营养物质
双重输出系统
肝静脉
与体循环相连
营养物质、代谢废物、终产物等→
各组织（e.g.酮体、LDL）
肾脏→随尿液排出体外（e.g.尿素）
胆道系统
排胆汁→某些有毒物质排入肠道→随便排出
大量肝血窦
其中血流速度慢→↑交换时间
↑交换面积
肝细胞和血液物质交换充足
肝细胞
细胞器丰富
代谢酶类丰富
→活跃的各种生物学功能
代谢
糖代谢
葡萄糖→ 6-磷酸葡萄糖
酶
其他组织为Ⅰ-Ⅲ型己糖激酶
肝-Ⅳ型：葡萄糖激酶
对葡萄糖亲和力低→当葡萄糖水平显著↑才加快对葡糖利用，起缓冲血糖水平的缓冲作用
受激素调控，对6-磷酸葡萄糖的反馈抑制不敏感→利于糖原合成
①→（葡萄糖磷酸酶）→葡萄糖→分泌到血液中供其他组织利用
②→肝糖原
→（糖酵解）→丙酮酸→乙酰CoA→
③（三羧酸循环）→（氧化磷酸化）
④酯类
胆固醇
脂肪酸→三酰基甘油磷脂
⑤→（磷酸戊糖途径）→
一种不产能的分解代谢反应
NADPH
5-磷酸-核糖→核苷酸
⑥←肝糖原分解
⑦←（糖异生）←丙酮酸←......
“糖异生”
生物体将多种非糖物质转变成葡萄糖或糖原的过程
哺乳动物中，肝是糖异生的主要器官
维持血糖水平相对恒定
脂代谢
脂肪酸→
脂肪动员
储存在白色脂肪细胞内的脂肪在脂肪酶作用下，逐步水解，释放游离脂肪酸和甘油供其他组织和细胞氧化利用的过程
①游离甘油三酯
小肠、脂肪组织也能，但肝脏最活跃
β氧化→
NADH
乙酰CoA→
②彻底氧化分解：三羧酸循环→氧化磷酸化
③酮体
肝是产生酮体的唯一器官
包括
乙酰乙酸
β-羟丁酸
丙酮
功能
其在肝外组织氧化利用
尤其脑和肌肉
是肝向肝外组织输出能量的重要形式
④胆固醇→
胆汁酸
类固醇激素
⑤血浆脂蛋白
VLDL
作用：运输肝脏中合成的内源性甘油三酯
甘油三酯
长链脂肪酸和甘油形成的脂肪分子
人体主要的能量储存库
正常
甘油三酯+胆固醇+磷脂+载脂蛋白→VLDL
异常
肝组织产生过多甘油三酯→“脂肪肝”
HDL
降解LDL
总结
脂的消化和吸收
胆汁酸合成和分泌
肝功不好→厌油腻
脂的代谢
分解代谢
脂肪酸的β-氧化
LDL降解
胆固醇CH降解→胆汁酸
合成代谢
合成酮体
合成甘油三酯TG、磷脂PL、胆固醇CH
+载脂蛋白→VLDL→释放入血
合成脂肪酸（利用乙酰辅酶A）
脂的运输
合成VLDL、LD
合成LapoCⅡ
激活脂蛋白脂肪酶LPL来催化TG水解
合成LCAT（胆固醇脂酰基转移酶）
在血液中进行胆固醇酰基化
胆固醇CH代谢
肝是胆固醇合成的主要器官
降解→胆汁酸
胆固醇的排泄
分泌胆汁→带走部分胆固醇
产生LCAT→酯化胆固醇
蛋白质代谢
氨基酸→
①合成蛋白质
部分为血浆蛋白，分泌到血液
白蛋白、球蛋白、纤维蛋白等
②分泌到血液中→供组织利用
③转化为
核酸
激素
苯丙氨酸→酪氨酸→
儿茶酚胺
黑色素（非激素）
卟啉
血红素是含铁卟啉化合物
④转氨基/脱氨基→
→NH3→生成尿素→解氨毒
障碍→血氨升高→肝性脑病
机制
NH3↑
胺类物质转化障碍→假神经递质→抑制脑功能
丙酮酸、三羧酸循环的中间产物→乙酰CoA→
脂肪酸→脂肪
（三羧酸循环）→
（中间物质）→葡萄糖→糖原
氧化磷酸化
合成和分泌血浆蛋白（主要由肝脏合成）
血浆蛋白质绝大部分由肝脏合成
除γ球蛋白由浆细胞合成，内皮细胞合成少量血浆蛋白质外
e.g.白蛋白 12g/d
胎儿肝脏→甲胎蛋白AFP
原发性肝癌的血清标志物
血浆蛋白的降解
转氨基、脱氨基、硫酸化、转甲基等
维生素代谢
脂溶性维生素的吸收
胆汁酸促进其吸收
V A、E、K、B12的储存
V A、D的转运
合成运输相关蛋白
维生素的转化
VitPP→NAD+或NADP+
泛酸→CoA
泛酸：即VitB5，在脂、某些氨基酸、碳水化合物氧化中起重要作用
胡萝卜素→VitA
VitB1→焦磷酸硫胺素TPP（酮酸如α-酮戊二酸氧化脱羧酶系的辅酶）
激素代谢
主要灭活激素
e.g.雌激素灭活障碍→
蜘蛛痣
特发性毛细血管扩张症，为皮肤小动脉分支末段扩张所形成
肝掌
雌激素在体内累积，刺激毛细动脉充血、扩张，久之形成肝掌
生物转化
概念
一些非营养物质可以通过氧化、还原、水解、结合等反应被转化极性更大的代谢物后利于从机体排出
非营养性底物
外源性
药物
食品添加剂
毒物
环境污染物
内源性
神经递质
胺类
氨
腐败物质（肠道）
主要发生在肝脏
非营养物质，如物质代谢过程所产生的终产物、生物活性物质（如激素）、外界进入机体的各种异物（如药物及其他化学物质）、毒物或从肠道吸收的腐败产物等在肝脏经代谢转变，使极性弱的脂溶性物质变为极性强的水溶性物质，使易于经胆汁或尿液排出体外，这一过程称肝脏的生物转化作用
意义
大多数
减少/消除某些毒性物质的生物学活性
增大底物溶解性（↑极性）
促进其从机体的排泄
小部分
↑毒性
↑极性
主要类型
一相反应
氧化
单加氧酶/肝药酶/肝微粒体酶
主要存在于肝细胞内质网中，是一个酶系统
主要酶是细胞色素P450（CYP）
机体许多羟化反应也由其催化：VD3→1，25-（OH）2VD3
单胺氧化酶MAO
存在于线粒体
作用
催化胺类物质（儿茶酚胺、5-羟色胺及肠道吸收的腐败毒胺）→醛或为酸
乙醇脱氢酶ADH
胞液中
乙醛脱氢酶ALDH
Mit和胞液中
少量酒精可被转化，但过多→乙醇诱导微粒体乙醇氧化体系MEOS
→对乙醇分解需大量O2和ATP，对肝细胞有损害
子主题
还原
硝基还原酶
偶氮还原酶
主要针对食品添加剂、工业制剂
水解
水解酶
胞液和内质网中
酯酶
水解酯键
酰胺酶
水解酰胺键
糖苷酶
水解糖苷键
一相反应生成的产物极性更强→更易溶于水→更易随尿液和胆汁排出体外
反应后含羟基、羧基、氨基等多种功能基团→有利于二相反应
二相反应
结合反应
类型
最主要—与葡萄糖醛酸
供体：UDP葡萄糖醛酸UDPGA
催化酶：UDP葡萄糖醛酸转移酶（UGT）
与硫酸
供体：3‘-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸（PAPS）
半胱氨酸分解后进一步转化而成
硫酸基的活化形式，参与各种硫酸化结合反应
酶：硫酸基转移酶SULT
乙酰化
供体：乙酰CoA
酶：乙酰转移酶
e.g.磺胺类药物含氨基→与乙酰CoA可反应→生成N-乙酰磺胺，水溶性反而↓→在酸性环境易析出→
吃磺胺类药物时吃小苏打等碱性物质→防止其沉淀析出
与谷胱甘肽
供体：谷胱甘肽GSH
酶：谷胱甘肽转移酶GST
e.g.黄曲霉素
可与DNA结合致突变
结合GSH
甲基化
供体：SAM
酶：甲基转移酶
与甘氨酸
乙酰CoA连接酶
乙酰CoA：氨基酸N-酰基转移酶
产物进一步与含葡糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽的物质结合→极性更强，更易排出体外
特点
多样性和连续性
一种物质在体内可进行多种、往往是连续的生物转化反应，才能由原来极性弱的物质变为极性强的物质，脂溶性物质变为水溶性物质，再经胆道或肾脏排出体外
解毒和制毒双重性
在使物质极性、水溶性增强同时往往也会使毒性强的变为毒性弱的、或无毒的，使易于排出体外，达到解毒作用。但也有少数物质经肝脏生物转化作用使无毒性变为有毒性、或毒性弱变为毒性强的物质
影响因素
肝脏功能
年龄
儿童酶系不健全→用药减量
性别
酶在男女性间的活性有差别
营养状态
不良→转化功能↓
遗传因素
e.g.“酒量”的个体差异
药物等对酶的诱导
胆汁和胆汁酸代谢
胆汁
合成
肝脏细胞分泌→（肝胆汁）→进入胆囊→胆囊壁上皮细胞吸收水分、分泌某些物质→（胆囊胆汁）
成分
胆汁中最主要的固体成分
肝脏内胆固醇的终产物
促进脂类的消化吸收，抑制胆固醇在胆汁中析出沉淀形成结石
胆盐
由肝细胞分泌的胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合而形成的钠盐或钾盐
胆色素
主要是胆红素
胆固醇的排泄途径之一
脂肪酸
卵磷脂
离子
水等
胆汁酸、胆盐和碳酸氢钠与消化作用有关
其他成分可看作是排泄物
肝脏分泌胆汁300-700ml/d
pH
8.1左右
分类
根据结构
游离胆汁酸
胆酸
3，7，12位有—OH
鹅脱氧胆酸
3，7
脱氧胆酸
3，12
石胆酸
3
主要-结合胆汁酸
游离胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合的产物
牛磺酸由半胱氨酸代谢而成
8种
根据来源
初级胆汁酸
在肝脏合成
结合甘氨酸、牛磺酸
甘胺胆酸
牛磺胆酸
甘胺鹅脱氧胆酸
牛磺鹅脱氧胆酸
次级胆汁酸
在肠道合成
在肠道细菌作用下
肠道脱氢形成次级胆汁酸→回肝（结合过程在肝脏发生）
胆酸→（脱7位—OH）→脱氧胆酸
鹅脱氧胆酸→（脱7位—OH）→石胆酸
甘胺脱氧胆酸
牛磺脱氧胆酸
甘胺石胆酸
牛磺石胆酸
乳化剂→帮助脂类物质消化吸收
胆汁酸盐双亲分子→
亲水侧
疏水侧
包裹脂质分子，便于小肠吸收
促进小肠中脂溶性维生素的吸收
胆汁酸和磷脂结合→溶解胆汁中胆固醇→防止胆固醇从胆汁中沉淀析出
（胆汁酸盐+卵磷脂）/胆固醇
正常≈10：1
＜10：1→过多的游离胆固醇析出→胆结石
代谢和肠肝循环
胆汁酸生成
产物（2种）
24个C
部位
肝
微粒体
胞液
限速酶
第一步—胆固醇-7α-羟化酶
原料
胆固醇（27个C）
调控
胆汁酸调节
胆固醇调节
激素调节
HMG-CoA还原酶（胆固醇合成的关键酶）
结合型初级胆汁酸→游离型初级胆汁酸→脱羟基形成次级胆汁酸
肠肝循环
胆汁酸排入肠道，在肠道中又重新被吸收，经门静脉又返回肝脏的现象
肝脏合成胆汁酸
0.4-0.6g/day
在胆囊中储存胆汁酸3-5g
需要12-32g胆汁酸来满足脂粒物质的消化吸收
→需要6-12肠肝循环/d
胆红素的代谢和黄疸
是铁卟啉复合物的代谢产物
通过胆汁排泄
血红蛋白
肌红蛋白
细胞色素
过氧化物酶
过氧化氢酶
→分解→主要
胆红素
橙黄色
胆绿素
胆素原
胆素
统称胆色素
生成
RBC寿命≈120d
来源主要是Hb
衰老红细胞经过肝或脾被破坏
Hb→
珠蛋白→氨基酸
血红素→
→（胆绿素还原酶）→胆红素
脂溶性
毒性→在血液中不能单独运输
分泌
Fe2+
CO
在血中的运输
胆红素+白蛋白→胆红素-A 复合物
增加胆红素的水溶性
但还是很小→不能从肾脏排出
增大胆红素的大小
白蛋白有极性基团
→抑制胆红素进入细胞产生毒性
局限性
非特异性结合→存在竞争结合现象
其他物质竞争
白蛋白↓
→胆红素游离→进入细胞
胆红素脑病
黄疸
在肝脏中的转变
1摄取
胆红素-A→
白蛋白
胆红素入肝细胞胞液→结合配体蛋白Y/Z→
胆红素—Y
胆红素—Z
配体蛋白引导胆红素进入内质网
2结合
位置
肝细胞平滑型内质网
UDP-葡萄糖醛酸转移酶（UGT）
反应
过程
胆红素+UDP-GA（葡萄糖醛酸）→（UDP-GA转移酶）→胆红素-GA+UDP
胆红素-GA（结合胆红素）
溶解性↑（水溶性）
毒性消失
3排泄
结合胆红素→
绝大部分
进入胆汁（限速步骤）→（胆道系统）→肠道
结合胆红素出肝细胞进入胆汁
主动运输
需转运蛋白
少数
进入血液→随尿液排出
4在肠道中
结合胆红素→（葡萄糖醛酸苷酶）→
游离胆红素
→（肠道细菌）→还原成胆素原（无色），包括
胆素原去向
80%-90%随粪便排出
排出时氧化成胆素（棕黄色）
10%-20%重吸收—门静脉入肝
90%再次入肠道
胆红素的“肠肝循环”
10%进入体循环→肾脏→随尿液排出（氧化，胆素）
尿胆素原
粪胆素原
中胆红素
葡萄糖醛酸
检测
Van den bergh试验
重氮试剂
直接反应
结合胆红素（无氢键）+重氮试剂→紫红色化合物
结合胆红素又称直接胆红素
间接反应
游离胆红素（分字内氢键）+重氮试剂+乙醇（打开氢键）→紫红色物质
游离胆红素又称间接胆红素
胆红素是一种毒性代谢产物
正常情况下血浆中胆红素浓度很低
胆红素代谢紊乱引起高胆红素血症
组织中胆红素的积累引起黄疸
黄疸类型
溶血性黄疸/肝前性黄疸
溶血原因
输血不当
镰刀型红细胞贫血
蚕豆病
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏症的一个类型
大量RBC破坏→产生大量胆红素→超过肝细胞的摄取转化能力
血液中
游离胆红素↑
结合胆红素基本不变（肝细胞摄取转化正常）
总胆红素↑
更多胆红素被分泌到胆汁→肠肝循环的胆素原↑
尿胆素原和尿胆素↑
大便颜色变深
肝细胞性黄疸
结合胆红素↑
正常肝细胞可生成结合胆红素。肝细胞肿胀、门脉区炎性渗出物以及小胆管中胆栓之存在，都可妨碍胆汁排出，而促使结合胆红素反流入血
阻塞性黄疸/肝后性黄疸
结合胆红素排泄受阻→大量反流入血
原因
肿瘤、结石等阻塞胆道
游离胆红素基本不变
尿液中
胆红素+
胆素原和胆素↓
阻塞→不能排到肠道→胆素原和胆素↓
浅色粪便
