Биохимия (стр. 9 )

Для усиления гидроксильных свойств карбоксильной группы желчные кислоты в печени образуют парные соединения: к карбоксильной группе присоединяются глицин при помощи пептидной связи – в результате получается глико-холиевая кислота. NH2-CH2-CH2-SO3H – это таурин (образуется из цистеина). Все соли желчных кислот являются внутренними детергентами – это маленькие амфипатичные молекулы. Парные соединения лучшие детергенты, чем свободные желчные кислоты (причём их действие повышается при более низких температурах).

Из желудка выходит содержимое кислой среды. В желчи содержится много солей, нейтрализующих кислоту. Ферменты (из сока поджелудочной железы), работающие в кислой среде:

1. Липаза синтезируется в виде не активного предшественника, для активации необходимо его взаимодействие с маленьким белком – колипазой: не активный предшественник + 2 колипаза = активная липаза. Фермент осуществляет гидролиз нейтральных липидов. Главные нейтральные липиды – это глицериды. Схема! Липаза гидролизует нейтральные липиды (или триглицериды) в первую очередь, отщепляя жирные кислоты от 1 и 3 атомов углерода глицерина. В первую очередь образуется 2 свободные жирные кислоты, только потом отделится та жирная кислота, что была во втором положении, и в итоге останется глицерин.

2. Фосфолипазы отличаются тем, что третье положение занято не фосфорной, а жирной кислотой. Схема! Фосфолипаз существует несколько, в зависимости от места, где они работают! Синтезируются фосфолипазы в не активном виде, для активации необходимы: трипсин (происходит расщепление цепи – эндопептидаза), соли кальция и желчных кислот. Фосфолипазы бывают лизофосфотиды, частично укороченные фосфотиды и др.

3. Эстераза гидролизует эфиры холестерина. Активируется эстераза за счёт взаимодействия с солями желчных кислот.

Всасывание продуктов переваренных липидов происходит в тонком кишечнике свободно!!! Для транспорта липидов в крови и продуктов их переваривания образуются липопротеиновые комплексы. Рисунок! Выделяют 2 пути переваривания липидов:

а). Внешний путь переваривания липидов сводится к тому, что упаковка липидов происходит в клетках эпителия кишечника. Больше всего с пищей мы употребляем триглицеридов (имеют самую низкую плотность). При этом эти липиды будут очень крупные и очень лёгкие: относительно воды < 0.96 г/см3 – эти частицы называются хиломикронами. Кровь, содержащая такие частицы называются хилёрной. По мере того, как хиломикроны циркулируют в крови, у них уменьшается плотность и диаметр, в результате чего они превращаются в липопротеины низкой плотности или ЛПНП.

В мембранах клеток имеется фермент липопротеин-липаза, который расщепляет триглецериды, находящиеся в комплексе с белком. В конечном итоге, часть белков освобождается из комплекса и его диаметр уменьшится (но при этом увеличится его масса – за счёт увеличения содержания в мембране белков и холестерина). Белки и холестерин образуют плотную мембрану, поэтому поступление холестерина и его эфиров внутрь клетки осуществляется путём эндоцитоза после взаимодействия белка липопротеинового комплекса со специфическим рецептором на поверхности клеток (рецептор – это белок В-100). Рецептор представляет собой гликопротеин, 839 аминокислот, с-конец обращен в цитоплазму. При не достаточном образовании рецепторов на мембране клетки, в конечном итоге произойдёт гидролиз клетки. Поэтому, ЛПНП называют атерогенными липопротеинами. ЛПВП (липопротеины высокой плотности) – это конечные продукты.

б). Внутренний путь: липиды синтезируются в печени. Отличия хиломикрон при внутреннем пути переваривания липидов: они менее крупные, но более тяжелые.

Холестерин необходим практически всем клеткам для построения мембран, для синтеза желчных кислот и гормонов; накапливается он в виде эфиров холестерина. Регуляция всасывания холестерина определяется наличием рецепторов и концентрацией холестерина в клетках. Синтез рецепторов (как и белков) определяется генетически, поэтому, имеются наследственные гиперхолестеринемии. Повышение холестерина в клетке подавляет синтез рецепторов.

БИОХИМИЯ ПЕЧЕНИ.

Особая роль и особое значение печени в метаболизме заключается в том, что этот орган является посредников между внешней средой и внутренней средой организма. 80% крови, которая поступает в печень, имеется ещё 20% крови – в самой печени. За сутки через печень проходит 2 тысячи литров. Клетки печени способны к регенерации и способны к гипертрофии. Отличия печени взрослого человека от печени детей:

1. У взрослого человека печень имеет массу » 1.5 кг, имеет большое количество воды (70-75%), но количество воды не постоянно: при отёках содержание воды в печени может превышать 80% (тоже самое, происходит при недостатке жидкости в печени). Снижение содержания воды происходит при отложении нейтральных липидов в печени – до 55% (жировое перерождение печени или жировая фильтрация). Всё остальное – это сухое вещество 20-25% (белки – 12-24%, ферменты и др.). Основные белки, присутствующие в печени – это глобулины (90%), кроме того, имеются: альбумины, коллаген, феритин, нуклеопротеины. У человека в среднем в печени содержится 4 гр. ДНК и 12 гр. РНК. В печени имеются ферменты, но имеются 5 ферментов, присутствующих только в печени – маркеры печени:

- Аргиназа (образование мочевины происходит исключительно в печени!).

- Трансметилаза (переносит метильные группы).

- Глюкоза-6-фосфатаза (отщепляет фосфатную группу от глюкозо-6-фосфат).

- Глюкоза-оксидаза (окисляет глюкозу с образованием глукуроновой кислоты).

- Ферменты распада цистеина и гистидина.

2. Гликоген 2-8%, его содержание в печени варьирует (при гликогенозе происходит увеличение содержания гликогена в печени > 20%; при неконтролируемом голодании происходит резкое снижение его количества).

3. Липиды 2-6%, содержание липидов в печени может варьировать (при жировой инфильтрации содержание липидов может достигать 50%), 1.5-2% - это нейтральные липиды, 1.5-3% - фосфолипиды, холестерина 0.3-0.5% (при жировом перерождении печени могут избирательно накапливаться некоторые классы липидов: болезнь Нимана-Пика – сфинголипиды, синдром Гоше – цереброзиды).

4. Жирорастворимые витамины: А = 112 мг, Е = 35 мг; из водорастворимых витаминов: РР и С = 225 мг, В6 = 60 мг, В2 = 30 мг, В1 = 1.5 мг, Биотина = 4.5 мг, Пантотеновой кислоты 150 мг.

5. Ионы – больше всего: железа (0.02%), меди, марганца и мышьяка. Кроме этих ионов в печени присутствуют все остальные.

РОЛЬ ПЕЧЕНИ В ОБМЕНЕ БЕЛКОВ.

Печень участвует как в синтезе, так и в распаде белков. В печени синтезируется большинство белков плазмы крови, из них: все альбумины (13-18 гр. за сутки), 75-90% альфа глобулинов, 50% бета глобулинов, все белки свёртывающей системы крови (кроме гамма глобулинов). При заболеваниях печени снижается содержание белка в плазме крови, кроме того, происходит перераспределение белков по фракциям. Если в плазме крови понизится содержание альбумина, то будет наблюдаться отёк тканей. При недостатке факторов свёртывания будут наблюдаться геморрагии.

Из обмена аминокислот в печени происходит дезаминирование (отщепление и выделение аммиака) и переаминирование (свободный аммиак не выделяется). В норме в крови 5-8 мг аминокислот в 100 мл. При нарушении функции печени содержание аминокислот может повышаться до 30 мг/% - это количество не в состоянии реабсорбировать почка (аминоацедемия, а в моче - аминоацидурия), что приводит к формированию камней (особенно это относится к лицину и тирозину). При дезаминировании аминокислот образуется свободный аммиак (очень ядовитый), который удаляется за счёт синтеза амидов дикарбоновых кислот (фермент – глутамин-синтетаза, Схема!) – это процесс биосинтеза мочевины. Реакция переаминирования в печени протекает, но она не столь специфична для печени, как для других тканей. Поскольку только в печени находятся ферменты распада цистеина и гистедина – их распад протекает только в печени!

В реакциях трансметилирования принимает участие аминокислота – метионин, но не в свободном виде. В печени образуется активная форма метионина – С-аденозил-метионин. Схема! Активируется эта молекула – на схеме, через АТФ. Из примеров этих реакций:

1. Синтез креатина (синтезируется только в печени!) – для его синтеза потребуются остатки аргенина, глицина и метионина.

2. Эти же метильные группы нужны для синтеза холина (липотропный фактор, витамин В12 тоже такой фактор). В молочном белке козеина метильных групп больше всего!

Синтез мочевой кислоты из пуриновых оснований.

Для этого синтеза требуется фермент ксантин-оксидаза – работает дважды. Повышенная активность ксантин-оксидазы приводит к подагре.

РОЛЬ ПЕЧЕНИ В ОБМЕНЕ УГЛЕВОДОВ.

Печень обеспечивает постоянство концентрации глюкозы в крови за счёт регуляции соотношения между синтезом и распадом гликогена. Даже после еды увеличение концентрации глюкозы в периферической крови не значительно, а в портальной крови может превышать 20 мМоль/л (в норме 5.5 мМоль/л). Утилизация глюкозы в печени происходит за счёт наличия дополнительного фермента, инициирующего реакции гликолиза: глюкоза + АТФ (-АДР) – глюкоза-6-фосфат (фермент гексокиназа и глюкокиназа – отличаются специфичностью реакций, глюкокиназа в 10 раз имеет меньшую константу Михаелиса, глюкокиназа не ингибируется избытком глюкозо-6-фосфатом). Дополнительный фермент приводит к тому, что дополнительная глюкоза задержится в печени (начнётся: гликолиз, образование гликогена, ПФШ – необходим для синтеза рибозы и НАДФН). Распадается гликоген под действием фермента фосфорилазы. Схема!

Глюконеогенез – это синтез глюкозы из промежуточных продуктов гликолиза и распада аминокислот; в этом процессе не принимает участия только лицин.

Роль печени в обмене углеводов – это запасание метаболитов для синтеза липидов (глицерин и др.). Соотношения между процессами утилизации и образования глюкозы регулируются:

1. Нейрогуморально – содержание гликогена в печени увеличивают: инсулин, глюкокортикоиды и адено-кортикотропный гормон; понижают: адреналин, глюкогон, соматотропный гормон и тироксин.

2. Саморегуляция уровнем глюкозо-6-фосфата. Глюкозо-6-фосфат активирует все процессы, которые из него идут; ингибирует – фосфорилазу.