醫(yī)學(xué)微生物學(xué)考試復(fù)習(xí)指導(dǎo)：肝臟在代謝中的作用
一、肝臟在能量代謝中的作用
肝臟為全身提供和調(diào)節(jié)供能物質(zhì)：(1)自腸道吸收來(lái)的大多數(shù)供能物質(zhì)是通過(guò)門(mén)靜脈進(jìn)入肝臟的，如葡萄糖、氨基酸等。這樣，肝臟起著調(diào)節(jié)血中這些代謝物水平的作用。(2)腸道吸收的脂肪雖然主要通過(guò)淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液，但脂肪消化吸收過(guò)程必須有肝臟分泌的膽汁酸鹽參與。(3)肝臟通過(guò)糖原合成、糖原分解和糖異生三個(gè)過(guò)程，調(diào)節(jié)血糖濃度恒定。(4)肝臟在調(diào)節(jié)脂類供能過(guò)程中起重要作用。當(dāng)供能物質(zhì)充足時(shí)，肝臟將糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹静⒁詷O低密度脂蛋白的形式分泌入血液，成為脂肪組織中合成甘油三酯的重要的脂肪酸來(lái)源。而當(dāng)空腹或饑餓狀態(tài)時(shí)，肝臟又將脂肪組織動(dòng)員出來(lái)的大量脂肪酸變?yōu)橥w，以供體內(nèi)其他組織利用。肝臟自身所需能量多半利用氨基酸降解生成的酮酸，而利用葡萄糖作為肝臟自身能源的量卻不多。事實(shí)上，肝臟所進(jìn)行的糖酵解過(guò)程，主要在于形成生物合成所需的基本原料，如磷酸二羥丙酮可用于甘油三酯的合成等。此外肝臟因缺乏利用酮體的酶，故也不能以酮體為能源，因此肝臟的能量代謝有著與肌肉、腦等組織所不同的特點(diǎn)。
二、肝臟在糖代謝中的作用
肝臟對(duì)全身糖代謝的影響中最突出的作用是為維持血糖濃度的恒定提供物質(zhì)基礎(chǔ)。進(jìn)食以后，自腸道吸收進(jìn)入肝門(mén)靜脈的血液中的葡萄糖濃度升高，當(dāng)門(mén)靜脈血液進(jìn)入肝臟后，肝細(xì)胞迅速攝取葡萄糖，并將其合成的肝糖原儲(chǔ)存起來(lái)，而在空腹時(shí)，循環(huán)血糖濃度下降，肝糖原迅速分解為6-磷酸葡萄糖，并在葡萄糖-6-磷酸酶催化下，生成葡萄糖補(bǔ)充血糖。葡萄糖-6-磷酸酶是糖原分解為葡萄糖所必需的酶，肝中含量豐富，小腸及腎中也有，但脂肪及肌肉組織中不存在。因此盡管肌肉組織中含有豐富的糖原，但其糖原分解后不能生成葡萄糖，故沒(méi)有直接調(diào)節(jié)血糖濃度的作用。醫(yī)學(xué)全在線網(wǎng)站quanxiangyun.cn當(dāng)然，肝糖原的儲(chǔ)存量也是有限的，約為肝重的5%-6%，不到100克。故當(dāng)大量的葡萄糖進(jìn)入肝臟后，一部分可轉(zhuǎn)化脂肪，并以極低密度脂蛋白的形式自肝臟運(yùn)出;另一方面，當(dāng)長(zhǎng)期沒(méi)有糖類攝入時(shí)，例如在饑餓10多個(gè)小時(shí)之后，儲(chǔ)存的肝糖原絕大部分已被消耗掉，調(diào)節(jié)血糖的能力隨之減弱。肝臟(及腎臟)還含有一些酶，能催化某些非糖物質(zhì)如生糖氨基酸、乳酸及甘油等轉(zhuǎn)變成糖原或葡萄糖，即糖的異生。非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑倪^(guò)程也在調(diào)節(jié)血糖中起作用，在劇烈運(yùn)動(dòng)及饑餓時(shí)尤為顯著。當(dāng)肝功能受到嚴(yán)重?fù)p害時(shí)，肝糖原的合成與分解及糖的異生作用降低，維持血糖濃度恒定的能力下降，在饑餓時(shí)易發(fā)生低血糖。
三、肝臟在脂代謝中的作用
肝臟在脂類的消化、吸收、分解、合成和運(yùn)輸中起著重要的作用。⑴肝臟將膽固醇轉(zhuǎn)化為膽汁酸及生成和分泌膽汁，膽汁中的膽汁酸鹽有促進(jìn)脂類消化吸收的作用。當(dāng)肝臟受損時(shí)，分泌膽汁能力下降，可影響脂類的消化吸收，臨床上可出現(xiàn)“脂肪瀉”的癥狀。⑵肝臟是體內(nèi)合成甘油三酯、膽固醇及其酯和磷脂的主要器官，并進(jìn)一步合成高密度脂蛋白和極低密度脂蛋白，以此類形式將肝內(nèi)合成的脂類運(yùn)到肝外組織利用，極低密度脂蛋白的合成減少，可使甘油三脂在肝細(xì)胞中堆積，引起脂肪肝。卵磷脂-膽固醇�；D(zhuǎn)移酶(LCAT)由肝細(xì)胞合成，此酶可催化膽固醇轉(zhuǎn)化為膽固醇酯。所以在肝功能障礙時(shí)，往往有血漿膽固醇酯/膽固醇比值下降及脂蛋白電泳譜的異常。⑶肝臟中甘油三酯和脂肪酸的分解代謝旺盛，并具有生成酮體的特有酶系，是體內(nèi)酮體生成的重要器官，酮體通過(guò)血液運(yùn)往肝外組織，如腦、心肌、骨骼肌等進(jìn)一步氧化供能。肝臟合成磷脂非�；钴S，特別是卵磷脂。如果磷脂合成發(fā)生障礙，就會(huì)造成脂肪運(yùn)輸障礙而導(dǎo)致肝中脂肪沉積。此外長(zhǎng)期飲酒者及由于其他原因使肝臟脂肪代謝功能發(fā)生障礙導(dǎo)致脂類物質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡失調(diào)，脂肪在肝組織內(nèi)儲(chǔ)存量在5%以上，或在組織學(xué)上有50%以上肝細(xì)胞脂肪化時(shí)，即稱為脂肪肝。如果肝內(nèi)脂肪儲(chǔ)存量在5%-10%之間稱之為輕度脂肪肝，10%-25%為中度脂肪肝，大于25%則稱為重度脂肪肝。脂肪肝是一常見(jiàn)的臨床現(xiàn)象，但不是一獨(dú)立的疾病，有的脂肪肝可出現(xiàn)肝纖維化病變。由于肝臟合成卵磷脂需要膽堿或甲硫氨酸等活性甲基供體，故食物膽堿或甲硫氨酸可防止脂肪肝。⑷肝臟是體內(nèi)利用甘油的主要器官。
四、肝臟在蛋白質(zhì)代謝中的作用
肝臟是體內(nèi)氨基酸代謝的主要器官，肝臟中的氨基酸占氨基酸代謝庫(kù)的10%，由于肝體積小，故其游離氨基酸的濃度很高，氨基酸的代謝也很旺盛主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：⑴肝臟不僅利用氨基酸合成肝細(xì)胞自身的結(jié)構(gòu)蛋白，而且還合成大部分血漿蛋白質(zhì),其中合成量最多的是白蛋白，每日合成量約12g，幾乎占肝臟合成蛋白質(zhì)總量的1/4。白蛋白在血漿中含量高且分子量小，故它在維持血漿膠體滲透壓中起著重要作用。肝功能減退時(shí)，其白蛋白合成能力下降，而球蛋白含量相對(duì)增加，可導(dǎo)致血漿中白蛋白與球蛋白含量的比值下降，甚至倒置，當(dāng)血漿白蛋白含量低于3克/dl ,約有半數(shù)病人出現(xiàn)水腫或腹水。臨床上常常測(cè)定血漿蛋白質(zhì)的比值和含量的變化，作為肝功能正常與否的判斷指標(biāo)之一。胚胎肝細(xì)胞還可合成一種與血漿白蛋白分子量相似的甲胎蛋白(α-fetoprotein, α-FP),胎兒出生后其合成受到阻遏，因而正常人血漿中幾乎沒(méi)有這種蛋白質(zhì)，原發(fā)性肝癌患者，癌細(xì)胞中編碼甲胎蛋白的基因去阻遏，此時(shí)血漿中可檢測(cè)出這種蛋白質(zhì)，故甲胎蛋白的檢測(cè)對(duì)原發(fā)性肝癌的診斷有一定的意義。此外，肝功能嚴(yán)重障礙時(shí)，血漿中許多凝血因子含量降低，常導(dǎo)致血液凝固功能障礙。同時(shí)肝臟也是清除血漿蛋白質(zhì)的重要器官(清蛋白除外)，很多激活的凝血因子和纖溶酶原激活物等也由肝細(xì)胞清除，說(shuō)明肝臟在凝血和抗凝血過(guò)程中發(fā)揮重要作用，肝功能嚴(yán)重障礙可誘發(fā)彌漫性血管內(nèi)凝血。此外肝臟還合成多種運(yùn)載蛋白，如運(yùn)鐵蛋白，銅蘭蛋白等，當(dāng)這些蛋白質(zhì)合成障礙時(shí)，也可產(chǎn)生相應(yīng)的病理變化。⑵肝內(nèi)有關(guān)氨基酸代謝的酶類十分豐富，所以氨基酸的轉(zhuǎn)氨基、脫氨基、脫羧基等及個(gè)別氨基酸特異的代謝過(guò)程也在肝內(nèi)旺盛地進(jìn)行。除亮氨酸、異亮氨酸及纈氨酸這三種支鏈氨基酸主要是在肝外組織分解外，其余氨基酸尤其是酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸等芳香族氨基酸主要是在肝內(nèi)分解。因此血中芳香族氨基酸與支鏈氨基酸保持一定的比例，約為1：3，肝功能嚴(yán)重障礙時(shí)，肝細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)氨酶含量高，特別是丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)活性較其他組織高，故當(dāng)肝細(xì)胞受損時(shí)，ALT釋放入血，血清中ALT活性升高，可作為診斷肝炎的主要指標(biāo)之一。⑶通過(guò)鳥(niǎo)氨酸循環(huán)合成尿素，以解除氨毒是肝臟的特異功能。這是因?yàn)楦闻K具有將有毒的氨轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒的尿素的一系列酶，合成的尿素隨尿排出體外，肝功能嚴(yán)重受損如急性黃色肝萎縮時(shí)，尿素合成能力下降，可使血氨濃度升高，導(dǎo)致肝性腦病的發(fā)生，臨床出現(xiàn)肝昏迷。醫(yī)學(xué)全.在線網(wǎng).站.提供另外，肝臟也是胺類物質(zhì)解毒的重要器官。胺類主要來(lái)自腸道細(xì)菌對(duì)氨基酸(特別是芳香族氨基酸)的脫羧基作用，如酪氨酸脫羧產(chǎn)生酪胺等，它們的結(jié)構(gòu)類似于茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)，故又稱假性神經(jīng)遞質(zhì)，它們可以取代或干擾大腦正常神經(jīng)遞質(zhì)的作用。但正常人肝臟具有抑制或處理假性神經(jīng)遞質(zhì)的作用，當(dāng)肝功能嚴(yán)重減退時(shí)，假性神經(jīng)遞質(zhì)含量升高，這可能是肝性腦病產(chǎn)生的另一機(jī)制，見(jiàn)圖19-1。⑷肝臟利用若干氨基酸合成各種含氮化合物如嘌呤衍生物、嘧啶衍生物、肌酸、乙醇胺、膽堿等。
五、肝臟在維生素代謝中的作用
肝臟是多種維生素吸收、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)化的場(chǎng)所。⑴肝臟所分泌的膽汁酸可促進(jìn)脂溶性維生素A、維生素D、維生素E、維生素K的吸收。并且肝臟也是這些脂溶性維生素和維生素B12的儲(chǔ)存場(chǎng)所。因此肝膽系統(tǒng)疾病常伴有維生素代謝障礙。⑵多種維生素在肝內(nèi)參與輔酶的合
成。如維生素B1轉(zhuǎn)化成硫胺素焦磷酸酯(TPP);維生素B6轉(zhuǎn)化成磷酸吡哆醛;維生素PP轉(zhuǎn)變?yōu)檩o酶I(NAD+)和輔酶II(NADP+);泛酸轉(zhuǎn)變?yōu)?a class="channel_keylink" href="/pharm/2008/20081222062518_38177.shtml" target="_blank">輔酶A等。⑶使維生素A原(β-胡籮卜素)轉(zhuǎn)化成維生素A;使維生素D3羥化為25-OH-D3，有利于活性維生素D3的生成。
六、肝臟在激素代謝中的作用
許多激素在其發(fā)揮調(diào)節(jié)作用之后，主要在肝臟內(nèi)被分解轉(zhuǎn)化，從而降低或失去活性，這稱之為激素的滅活作用(inactivation of hormone)。激素滅活過(guò)程是體內(nèi)調(diào)節(jié)激素作用時(shí)間長(zhǎng)短和強(qiáng)度的重要方式之一。肝臟是體內(nèi)類固醇激素、蛋白質(zhì)激素、兒茶酚胺類激素滅活的主要場(chǎng)所。蛋白質(zhì)類激素如胰島素主要受肝內(nèi)酶催化而使胰島素分子中的二硫鏈斷裂生成A鏈與B鏈，再進(jìn)一步水解A鏈與B鏈。類固醇激素和兒茶酚胺類激素的降解見(jiàn)第十六章。肝功能障礙，激素滅活作用受影響，臨床上可出現(xiàn)男性****發(fā)育、皮膚蜘蛛痣、肝掌、面部色素沉著等現(xiàn)象，而胰島素的滅活減少，還可造成低血糖。
七、肝在水鹽代謝中的作用
肝內(nèi)鈉、鉀代謝與肝糖原的合成與分解密切相關(guān)。肝糖原合成時(shí)需要鉀離子參與，此時(shí)鉀離子由血液進(jìn)入細(xì)胞，肝細(xì)胞鉀含量增高。醫(yī)學(xué)全在線quanxiangyun.cn反之，肝糖原分解時(shí)，肝細(xì)胞鉀含量減少，鈉離子進(jìn)入細(xì)胞。由于肝糖原合成時(shí)需鉀離子參與，所以對(duì)糖尿病患者給以胰島素治療時(shí)，需同時(shí)補(bǔ)充鉀鹽。肝還具有攝取、儲(chǔ)存金屬離子的作用，在周圍組織需要時(shí)可釋出其儲(chǔ)存的金屬離子。此外，肝中的谷胱甘肽與金屬硫蛋白(metallothionein)在儲(chǔ)存Zn、Cu、Fe等以及在凋節(jié)金屬微量元素的代謝中起重要作用。
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