肝脏的代谢功能

一双戴着乳胶医生手套的手和使用手术器械,拼凑出了人类肝脏的谜团。
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一个人的肝脏重约3磅,是生存所必需的重要器官。它位于人类上腹部的右侧,由四个大小不等的叶组成。肝脏的许多功能是由肝细胞执行的。在斯特瑞尔撰写的《生物化学》教科书中,肝脏被描述为利他器官,因为它能合成蛋白质、葡萄糖和脂肪,释放到血液和身体的其他器官用于能源(见参考1)。在《肝脏病学杂志》上的“肝脏可以调节其增长和破坏后手术切除或毒性损伤肝细胞增殖,肝脏再生(见参考2)。

蛋白质代谢

肝脏从其他氨基酸、葡萄糖和脂肪酸中合成非必需氨基酸。丙氨酸和天冬氨酸转氨酶将大量的氨基酸转化为身体所需的其他氨基酸。血液中这些酶的高浓度表明肝脏受损。肝脏制造大部分血浆蛋白,包括白蛋白,并产生凝血因子。肝脏分解蛋白质,并将有毒的铵离子转化为尿素(见参考文献3和4)。

葡萄糖代谢

据2004年5月的《国际生物化学和细胞生物学杂志》报道,肝脏在调节血糖水平方面发挥着重要作用(见参考文献5)。餐后,碳水化合物在小肠中被分解为葡萄糖,葡萄糖被吸收到血液中。葡萄糖吸收后直接输送到肝脏。肝脏从血液中清除多余的葡萄糖,并以糖原的形式储存葡萄糖,糖原是一种葡萄糖单位聚合物。在两餐之间,肝细胞分解糖原,将葡萄糖释放回血液,供身体的其他细胞使用。如果身体需要比储存的糖原更多的葡萄糖,肝脏就会从脂肪酸和氨基酸等其他分子中生成葡萄糖。

脂肪代谢

消化后,脂肪也被输送到肝脏。这些脂肪在肝脏中被包装成蛋白质复合体,然后被运输到体内的其他细胞,包括脂肪储存细胞,也被称为脂肪细胞。肝脏还从过量的碳水化合物和蛋白质中合成甘油三酯。由于甘油三酯形式的脂肪不溶于水,它们必须通过蛋白质运输到其他细胞。脂蛋白运输分子是在肝脏中制造的。这些脂蛋白是在脂质谱中测量的vldl。肝脏还可以从脂肪酸中合成胆固醇(见参考文献3和4)。

胆汁生产

肝细胞产生胆汁,这是一种黄褐色的液体,有助于脂肪消化。位于肝脏下方的胆囊储存胆汁,直到胆汁被释放到小肠。胆盐是胆汁的主要成分,由肝脏中的胆固醇构成。胆盐乳化脂肪,将脂肪分解成更小的单位。这就增加了脂肪的表面积,这样一种叫做脂肪酶的酶就可以进一步消化脂肪。

废物代谢

除了将氨从体内排出外,肝脏还处理胆红素,这是血红蛋白的一种不溶性分解产物。血红蛋白是红细胞中的主要蛋白质,在肝脏中代谢为胆红素,在胆汁中分泌,在粪便或尿液中排出体外(见文献3、4)。血液中胆红素的总水平是肝功能的标志。

解毒

肝脏是药物和毒物解毒的主要器官。肝细胞有多种酶系统,可以将外来分子(称为外源性物质)分解成可排泄的水溶性化合物。在大多数情况下,肝脏将外来分子代谢成毒性较小的化合物。然而,正如2004年4月《儿科学》杂志上发表的一篇关于肝脏的文章的作者所指出的,有时外源性物质会被代谢成有毒的中间体,而肝脏成为这种毒性的目标(参见参考资料1)。

维生素和矿物质储存

肝脏储存脂溶性维生素A、B12、D、E和K以及矿物质铁和铜。肝脏在消化后储存维生素和矿物质,直到其他细胞需要它们来进行特定的生物功能(见参考文献3和4)。

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参考文献
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