膽紅素的形成過(guò)程
肝、脾、骨髓等單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)將衰老的和異常的紅細(xì)胞吞噬，分解血紅蛋白，生成和釋放游離膽紅素，這種膽紅素是非結(jié)合性的（未與葡萄糖醛酸等結(jié)合）、脂溶性的，在水中溶解度很小，在血液中與血漿白蛋白結(jié)合。由于其結(jié)合很穩(wěn)定，并且難溶于水，因此不能由腎臟排出。膽紅素定性試驗(yàn)呈間接陽(yáng)性反應(yīng)。故稱(chēng)這種膽紅素為未結(jié)合膽紅素。
肝細(xì)胞對(duì)膽紅素的處理，包括三個(gè)過(guò)程。
“攝取”：未結(jié)合膽紅素隨血流至肝臟，很快就被肝細(xì)胞攝取，與肝細(xì)胞載體蛋白Y蛋白和Z蛋白結(jié)合（這兩種載體蛋白，以Y蛋白為主，能夠特異地結(jié)合包括膽紅素在內(nèi)的有機(jī)陰離子）被動(dòng)送至滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。
“結(jié)合”：Y蛋白—膽紅素和Z蛋白—膽紅素在滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)，未結(jié)合膽紅素通過(guò)微粒體的UDP-葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶（UDPGA）的作用，與葡萄糖醛酸結(jié)合，轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合膽紅素。結(jié)合膽紅素主要的是膽紅素雙葡萄糖醛酸酯，另外有一部分結(jié)合膽紅素為膽紅素硫酸酯。這種膽紅素的特點(diǎn)是水溶性大，能從腎臟排出，膽紅素定性試驗(yàn)呈直接陽(yáng)性反應(yīng)。故稱(chēng)這種膽紅素為結(jié)合膽紅素。
“分泌”：結(jié)合膽紅素在肝細(xì)胞漿內(nèi)，與膽汁酸鹽一起，經(jīng)膽汁分泌器（高爾基復(fù)合體在細(xì)胞分泌過(guò)程中有重要作用），被分泌入毛細(xì)膽管，隨膽汁排出。由于毛細(xì)膽管內(nèi)膽紅素濃度很高，故膽紅素由肝細(xì)胞內(nèi)分泌入毛細(xì)膽管是一個(gè)較復(fù)雜的耗能過(guò)程。
體內(nèi)紅細(xì)胞不斷更新，衰老的紅細(xì)胞由于細(xì)胞膜的變化被網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞識(shí)別并吞噬，在肝、脾及骨髓等網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞中，血紅蛋白被分解為珠蛋白和血紅素。血紅素在微粒體中血紅素加氧酶（bemeoxygenase）催化下，血紅素原卟啉IX環(huán)上的α次甲基橋（=CH-）的碳原子兩側(cè)斷裂，使原卟啉IX環(huán)打開(kāi)，并釋出CO和Fe3+和膽綠素IX（biliverdin）。Fe3+可被重新利用，CO可排出體外。線(xiàn)性四吡咯的膽綠素進(jìn)一步在胞液中膽綠素還原酶（輔酶為NADPH）的催化下，迅速被還原為膽紅素。血紅素加氧酶是膽紅素生成的限速酶，需要O2和NADPH參加，受底物血紅素的誘導(dǎo)。而同時(shí)血紅素又可作為酶的輔基起活化分子氧的作用。
用X線(xiàn)衍射分析膽紅素的分子結(jié)構(gòu)表明，膽紅素分子內(nèi)形成氫鍵而呈特定的卷曲結(jié)構(gòu)分子中Ⅲ、Ⅳ兩個(gè)吡咯環(huán)之間是單鍵連接。因此，Ⅲ環(huán)與Ⅳ環(huán)能自由旋轉(zhuǎn)。在一定的空間位置，Ⅲ環(huán)上的丙酸基的羧基可與Ⅳ環(huán)，Ⅰ環(huán)上亞氨基的氫和Ⅰ環(huán)上的羰基形成氫鍵；Ⅳ環(huán)上的丙酸基的羧基也與Ⅱ環(huán)、Ⅲ環(huán)上亞氨基的氫和Ⅱ環(huán)上的羰基形成氫鍵。這6個(gè)氫鍵的形成使整個(gè)分子卷曲成穩(wěn)定的構(gòu)象。把極性基團(tuán)封閉在分子內(nèi)部，使膽紅素顯示親脂、疏水的特性。
