біохімія печінки

Попередня ◈ Наступна

Печінка як ніякий інший орган відрізняється різноманітністю ферментів і метаболічних перетворень. в організмі немає шляхів метаболізму, які прямо або опосередковано не контролювалися б печінкою. Центральне місце, яке займає печінку в обміні речовин, визначається в 1-у чергу тим, що в неї по ворітної вени потрапляє більша частина речовин, що всмокталися в кишечнику (за винятком ліпідів, транспорт яких в основному здійснюється через лімфатичну систему), тому печінка виступає в ролі первинного регулятора змісту багатьох життєво важливих компонентів крові. Це орган - альтруїст, так як: 1) забезпечує інші тканини різними речовинами, необхідними для їх функціонування; 2) захищає ці тканини від токсинів, як екзогенних, так і ендогенних.

Біохімічні функції печінки. 1) регуляторно-гомеостатическая; 2) мочевінообразовательная; 3) жовчоутворювальну; 4екскреторная; 5обезврежівающая.

регуляторно-гомеостатическая функція реалізується через участь в обміні поживних речовин

а. вуглеводний обмін .печень забезпечує сталість рівня глюкози в кровіпрі підвищенні глюкози крові напрімерпосле прийому піщіактівіруется глюкокіназаобразуется глюкозо-6-фосфаткоторий активно використовується в гліколізепфцв синтезі глікогенапрі зниженні глюкози крові напрімер прі голоданіісначалабистро активується глікогенолізпозжеболее медленно- глюконеогенезв основному з амінокіслота також з лактатаобразующегося в мишцахсвободнаянефосфорілірованная) глюкоза виходить в кров і використовується р знимі тканямів першу очередьнервной.

в печінці здійснюється превращеніефруктози і галактози:

киназа фр-1-фосфат альдолаза

глицеральдегид гл-д-3-ф гліколіз

галактоза гал-1-ф гл-1-ф

АТФ АДФ УДФ-глюкоза УДФ-галактоза

УДФ-галактоза або бере участь в синтезі складних вуглеводів (гликолипидов, глікопротеїнів), або під дією епімерази перетворюється Вудфом-глюкозу.удф-глюкоза може брати участь в синтезі як глікогену, так і гликолипидов і глікопротеїнів.

утворюються в печінці жовчні кислоти потрібні для перетравлення і всмоктування ліпідів (емульгування жіровактівація панкреатичної ліпазитранспорт довголанцюжкових жирних кіслот

відбувається синтез жирних кіслоттаг преімущественно з глюкозисм. схемуілі з жирних кіслотпоступающіх з кровьюфл сфінголіпідовхсі його ефіровпрічем холестерину синтезується большечем надходить з піщей.скорость сінтезафл определяетсялімітіруетсяколічеством ліпотропних чинників; регуляція синтезу холестерину і його метаболізм - див. лекцію.

печінку розподіляє ліпіди по тканинах за допомогою освіти і секреції ЛПВЩ -лпілпонппре--лп тому крім ліпідовздесь синтезується білкова частьлп - апо а апів і ін. Т.о.в нормі синтезовані ТАГ не накопичуються в печеніа в составелпонптранспортіруются по крові в жирову тканину для зберігання.

в печінці відбувається розпад таг, окісленіежк синтез кетонових телявляющіхся енергетичними субстратами для позапечінкових тканин.

i. синтез білків. з 80-100 г белковсінтезіруемих в організмі человекаполовіна утворюється в печені.вгепатоцітах образуютсяспеціфіческіе білки плазми крові 1) все альбуміни13-18 гсут75-90-глобулінов50-глобулінов а в купферовских клітинах --глобуліни; 2) білки системи згортання і антісвертивающей систем кровінапрімерфібріноген протромбінпроконвертінпроакцелерін3) транспортні білки: трансферрінцерулоплазмін транскортінретінолсвязивающіх белоккальціферолсвязивающій белоктіроксінсвязивающій глобулін тестостерон-естрадіол-зв'язуючий глобулін, нртранскобаламіниi і ii і т.д.т.е. белкіучаствующіе в перенесенні мінеральних веществвітаміновгормоновнвбілірубіна і т.д. 4) ферментифункціонірующіе в плазмехолінестеразалхатпеченочная ліпаза та ін.

iiобмен амінокіслот активно протікають як їх власний сінтезтак і використання амінокислот в синтезі інших веществкреатінахолінаглутатіонанікотіновой кіслотипуріновпірімідіновпорфірінов і т.д. Амінокислоти активно переамініруютсядезамініруютсядекарборсіліруютсяіх вуглецеві скелети або використовуються в синтезі глюкозинапрімер, кетонових тіл, або згорають з виділенням енергіі.прі голодуванні печінка першої розщеплює свої резервні білки для постачання амінокислотами інших тканин.

Пурини розпадаються до сечової кислоти. утворюється при дезамінірованііnh3 знешкоджується шляхом синтезу з нього сечовини; важливість цього процесу зумовила виділення спеціальноймочевінообразовательной функції печінки.

- синтез транспортних білків;

депонування вітамінів, в основному жиророзчинних (наприклад, вітамінів а, до, е), і деяких водорозчинних (віт.в1. В9. в12. с, н);

синтез нікотинової кислоти з триптофану;

синтез вітамінних коферментів (ТДФ, над, НАДФ, метилкобаламина і дезоксиаденозилкобаламін і ін.);

метаболізм вітаміну d (освіта 25-гідроксікальціферолов).

- синтез спеціальних транспортних білків;

здатна затримувати na, k, cl, ca, h2 o і виділяти їх в кров;

депонує мікроелементи (fe, cu, і ін.) і бере участь в розподілі їх по інших тканин за допомогою транспортних білків.

синтез транспортних білків для деяких з них;

інактивація гормонів: пептидні гормони розщеплюються протеиназами. інактивація інсуліну включає спочатку розрив дисульфидного межцепочечних містка, а потім - гідроліза- верб ланцюгів, причому в печінці разрушается80% інсуліну при одноразовому проходженні крові через нее.адреналін і норадреналін: дезаминирование моноамінооксидази, метилювання ПЗОн-групам, кон'югація із сірчаною і глюкуроновою кислотами, після чого продукти катаболізму виводяться в основному з мочой.стероідние гормони: в основному инактивируются мікросомальними гідроксилази і виводяться у формі кон'югатів з глюкуроновою і сірчаною кислотами. тироксин: шляхом переамінування перетворюється в кетопроізводное або кон'югує по фенольной групі з глюкуроновою і сірчаною кислотами.

жовчоутворювальну і екскреторна функції. Гепатоцити активно секретують жовч, приблизно 500-700 мл (10 мл / кг) в суткі.основние компоненти жовчі: Н2 про, жовчні кислоти, холестерин і його ефіри, СЖК, фл, пігменти (білірубінглюкуроніди), муцин, мінеральні речовини (k, na, ca, cl), деякі ферменти (наприклад, лужна фосфатаза), неактивні продукти обміну гормонів і вітамінів, чужорідні вещества.пузирная жовч є більш концентрованою, ніж печеночная.хснерастворім в воді, тому в жовчі він утворює міцели з жовчними кислотами іфхі завдяки цьому не випадає в осад. Нормальне співвідношення основних компонентів міцели: 5% хс, 15% ФГ, 80% солей жовчних кіслот.прі нестачі жовчних кислот - холестеринові камені.

Т. о. з жовчю виводяться з організму не толькохс, жовчні кислоти і пігменти, а й багато ліків, токсини, різні неорганічні речовини (мідь, цинк, ртуть).

знешкоджуюча функція. печінка - основний орган, де знешкоджуються як власні метаболіти, так і чужорідні речовини (ксенобіотики). знешкодження зазвичай включає дві фази: 1) модифікація 2) кон'югації. в результаті модифікації в структурі речовини з'являються функціональні групи (он, nh2 -, cooh-, sh- і деякі ін.), які, по-перше, підвищують розчинність речовини і, по-друге, дозволяють йому вступити в другу фазу -кон'югаціі , тобто ферментативного приєднання до цих груп будь-якого вещества.превращенія ксенобіотиків в печінці відбуваються як ВЕПС (= микросомах), так і поза мікросом (гіалаплазма, лізосоми, пероксисоми, мх).

головна роль в фаземодіфікаціі прінадлежітмікросомальним гідроксилази (= монооксигенази) .вмембранахепснаходітсямонооксігеназная ланцюг окислення. джерелом електронів і протонів являетсянадфн2, що утворюється в

sнадфн2 ФП2 р450

ПФЦ. з НАДФН2 електрони і протони надходять на флавопротеид (ФП2),

коферментом якого є фад.с ФП2 електрони транспортуються на цітохромр450, а протони - в навколишнє среду.цітохромр450 - основний компонент мікросомальної системи окислення - переносить електрони нао2 і таким чином активує його, а вже активований кисень використовує для окислення речовини (rh) і утворення води .Два протона для утворення води беруться з середовища.

Загальна реакція мікросомального окислення:

rh + o2 + НАДФН2 ro h + h2o + НАДФ +

ch3 -ch2 oh + НАДФН2 + О2 СН3 з-н + НАДФ + + 2Н2 про

Монооксигеназная ланцюг мікросом служить універсальної біологічною системою окислення будь-яких неполярних з'єднань .неполярних, тому що цітохромр450 знаходиться в ліпідному шарі мембран.ендогенние субстрати мікросомального окислення - стероїдні гормони і холестерин (з холестерину при цьому можуть утворитися жовчні кислоти); екзогенні субстрати - ліки і токсини.

основні типи реакцій, здійснюваних мікросомальними ланцюгами печінки (3):

1) окислення ксенобіотиків:

+ О2 + НАДФН2 + Н2 про + НАДФ +

2) окислення природних субстратів:

 - окислення жирних кислот (див. Лекцію),

гидроксилирование різних стероїдів, а також простагландинів;

3) відновлення ксенобіотиків. Воно йде на рівні не цітохромар450. а ФП2, з якого водень надходить на субстрат.

монооксигеназная ланцюг окисляє дуже багато різних речовин, роблячи їх при цьому більш полярнимі.растворімость їх у воді підвищується, вони легше вступають в інші реакції і виводяться з організму.

внемікросомальние перетворення речовин:

- в мітохондріях - окислювальне дезамінування біогенних амінів;

в цитоплазмі - окислення аліфатичних спиртів алькогольдегідрогеназой в альдегіди, які окислюються альдегіддегідрогеназу в органічні кислоти;

в пероксисомах можливо окислення етанолу каталазой:

ch3 -ch2 oh + Н2 О2 СН3 з-н + 2Н2 про

в лізосомах здійснюється гідроліз ефірних зв'язків естеразами (псевдохолінестеразой, ФДЕ-зи, сульфатази і ін.).

Фаза кон'югації потрібна для утворення нетоксичних, легковиводімих продуктів метаболізму. Кон'югація може бути:

а) глюкуронідного - сама частая.істочнік глюкуронової кислоти -удф-гк. Цьому виду кон'югації піддаються, наприклад, білірубін, стероїдні гормони, вітамінд, а також ксенобіотики, імеющіеон-, nh2 -, cooh-, sh-группи.фермент - удф- глюкуронилтрансфераза.

) Сульфатна Джерело сірчаної кислоти - 3-фосфоаденозін-5-фосфосульфат = фафс (стор. 453) .ей піддаються речовини, які є, як правило, циклічними і мають свободниеон-, nh2 -групи. фермент - арілсульфотрансфераза. Наприклад, стероїди, іодтіроніни, токофероли, нафтохінони, а також продукти гниття білків, що утворюються в кишечнику під дією ферментів мікрофлори: індол, скатол, феноли.В печінки ці речовини знешкоджуються: гідроксилюється (якщо немає Он-групи) і кон'югують з глюкуроновою або сірчаною кислотами (рис.1).

) Ацетільная. джерело ацетильной групи - ацетил-коа. їй піддаються речовини зі свободнойnh2 -группой.n-ацетилювання моносахаров з утворенням n-ацетилглюкозамін, n-ацетілгалактозаміна, нейрамінової кислоти - необхідна реакція в синтезі гетерополісахарідов. крім того, за допомогою n-ацетилювання можуть знешкоджувати деякі біогенні аміни (серотонін, гістамін і ін.). серед ксенобіотиків ацетилювання піддаються, наприклад, сульфаніламіди, гідразиди ізонікотиновоїкислоти, похідні аніліну (рис.2).

ліки інактивується, тому для визначення ефективної дози слід розраховувати ацетилюється здатність організму (див. практичну роботу);

г) метильная Джерело метильної групи -s-аденозил-метіонін.метіліруется багато природних речовин, а до ксенобіотікамсн3-група приєднується поон-, sh-, nh2 - групам або по азоту в гетероциклів. Приклад: піридин, тиоурацил, нікотинова кислота та ін .;

д) тіосульфатние Джерело тіосульфатние групи - сірковмісні амінокіслоти.іспользуется для ферментного знешкодження ціанідів, тому що утворюється тіоціанат менш токсичний;

е) гліцинового. Їй піддаються циклічні карбонові кислоти. наприклад, утворюються глікохолевой, глікодезоксіхолевая кислоти, а також гліцинового кон'югат бензойної кислоти - гиппуровая кислота;

ж) глутамінова - дуже рідко.

Т.ч. в ході модифікації і кон'югації речовина стає більш гідрофільних і, як правило, менш токсичним, легше виводиться з організма.некоторие ліки здатні індукувати ферменти мікросомального окислення і кон'югації, наприклад, фенобарбітал, що, з одного боку, знижує ефективність самого ліки, т.к . воно швидше інактивується, а з іншого боку, підвищує обезвреживающую здатність печінки, наприклад, кон'югацію білірубіну, що використовують при жовтяниці новонароджених.

Схожі статті

Попередня ◈ Наступна