Sudjelovanje jetre u održavanju koncentracije glukoze u krvi određeno je činjenicom da se u njoj javlja glikogeneza, glikogenoliza, glikoliza i glukoneogeneza. Ove procese reguliraju mnogi hormoni, uključujući inzulin, glukagon, hormon rasta, glukokortikoide i kateholamine. Jetra brzo apsorbira glukozu koja ulazi u krv. Vjeruje se da je to zbog iznimno visoke osjetljivosti hepatocita na inzulin (iako postoje dokazi koji dovode u sumnju važnost ovog mehanizma). Kada postite, razine inzulina se smanjuju, a razine glukagona i kortizola se povećavaju. Kao odgovor na to, glikogenoliza i glukoneogeneza su pojačane u jetri. Za glukoneogenezu su neophodne aminokiseline, osobito alanin, koji nastaju tijekom razgradnje mišićnih proteina. Naprotiv, nakon gutanja, alanin i razgranate aminokiseline dolaze iz jetre u mišiće, gdje sudjeluju u sintezi proteina. Ovaj ciklus glukoza-alanin reguliran je promjenama serumskih koncentracija inzulina, glukagona i kortizola.
Pretpostavljeno je da se nakon obroka glikogen i masne kiseline sintetiziraju izravno iz glukoze. Međutim, u stvari, te se transformacije događaju indirektno uz sudjelovanje trikarboksilnih metabolita glukoze (na primjer, laktata) ili drugih supstrata glukoneogeneze, kao što su fruktoza i alanin.
Kod ciroze jetre često se mijenja razina glukoze u krvi (Tablica 293.1). Obično se promatraju hiperglikemija i poremećena tolerancija glukoze. Aktivnost inzulina u krvi je normalna ili povećana (s iznimkom hemohromatoze); stoga je narušena tolerancija glukoze posljedica rezistencije na inzulin. To može biti uzrokovano smanjenjem broja funkcionalnih hepatocita.
Također postoje dokazi da se receptori i post-receptorska inzulinska rezistencija hepatocita primjećuje u cirozi jetre. Osim toga, s portokavalnim manevriranjem smanjuje se hepatička eliminacija inzulina i glukagona, pa se povećava koncentracija tih hormona. Međutim, kod hemohromatoze razina inzulina može se smanjiti (sve do razvoja šećerne bolesti) zbog taloženja željeza u gušterači. Kod ciroze smanjuje se sposobnost jetre da koristi laktat u reakcijama glukoneogeneze, zbog čega se može povećati njegova koncentracija u krvi.
Iako se hipoglikemija najčešće javlja s fulminantnim hepatitisom, može se razviti iu završnoj fazi ciroze zbog smanjenja zaliha glikogena u jetri, smanjenja odgovora hepatocita na glukagon, smanjenja sposobnosti jetre da sintetizira glikogen zbog opsežnog uništavanja stanica. To se pogoršava činjenicom da je količina glikogena u jetri čak normalno ograničena (oko 70 g), tijelu je potrebna stalna opskrba glukozom (oko 150 g / dan). Stoga se rezerve glikogena u jetri vrlo brzo iscrpljuju (normalno - nakon prvog dana gladovanja).
Metabolizam jetre i ugljikohidrata
Biokemija jetre
Jetra zauzima središnje mjesto u metabolizmu. Ima brojne funkcije, od kojih su najvažnije sljedeće:
* biosinteza krvnih proteina i lipoproteida,
* metabolizam lijekova i hormona,
* odlaganje željeza, vitamina B12 i B9,
Stoga se funkcionalna specijalizacija jetre sastoji u sljedećem "biokemijskom altruizmu", tj. jetra osigurava životne uvjete za druge organe. S jedne strane, to je proizvodnja i skladištenje raznih tvari za organizme i tkanine, as druge strane, njihova zaštita od toksičnih tvari koje se u njima stvaraju ili od strane stranih tvari.
Jetra obavlja sljedeće funkcije:
homeostatski regatator (ugljikohidrati, proteini, lipidi, vitamini, djelomično vodeno-mineralni spojevi, metabolizam pigmenata, tvari koje ne sadrže bjelančevine dušika);
neutraliziranje (prirodni proizvodi metabolizma i strane tvari).
Jetra se sastoji od 80% parenhimskih stanica, od kojih su 16% retikuloendotelne stanice, 4% endotela krvnih žila.
Metabolizam jetre i ugljikohidrata
Stanice jetre parenhima služe kao glavno mjesto biokemijskih transformacija ugljikohidrata hrane i imaju regulatorni učinak na njihov metabolizam. Apsorbira šećere iz epitelnih stanica crijeva do portalne vene; kroz njega, u jetru ulaze monosaharidi hrane (1), pri čemu se galaktoza, fruktoza i manoza pretvaraju u glukozu. (2) Jedna od najvažnijih funkcija jetre je održavanje konstantna glukoza u krvi (glukostatska funkcija), glukoza, u suvišku, pretvara se u oblik skladištenja prikladan za skladištenje, kako bi se povratile zalihe u glukozu u vrijeme kada se hrana dostavlja u ograničenim količinama.
Energetske potrebe same jetre, kao i drugih tjelesnih tkiva, zadovoljavaju se unutarstaničnim katabolizmom ulazne glukoze. U katabolizmu glukoze sudjeluju dva različita procesa: (3)
* glikolitički put za konverziju 1 mol glukoze u 2 mola laktata s nastankom 2 mola ATP.
* (4) transformacija fosfoglukonata od 1 mol glukoze uz formiranje 6 mola CO2 i formiranje 12 mola ATP.
Oba procesa odvijaju se u anaerobnim uvjetima, oba enzima su sadržana u topljivom dijelu citoplazme, a oba zahtijevaju prethodnu fosforilaciju glukoze u glu-6f uz sudjelovanje enzima ovisnog o ATP-u. glukokinaze. Ako glikoliza daje energiju staničnim organelama za fosforilacijske reakcije, fosforilirani put služi kao glavni izvor redukcijskih ekvivalenata za biosintetske procese. Srednji produkti glikolize - fosforioza - mogu se upotrijebiti za formiranje alfa-glicerofosfata u sintezi masti. Piruvat se može koristiti za sintezu alanina, aspartata i drugih spojeva nastalih iz Acetil-CoA.
Osim toga, reakcije glukoze mogu se odvijati u suprotnom smjeru, zbog čega se (5) glukoza sintetizira glukoneogenezom.
Tijekom oksidacije fosfoglukonata nastaju pentoze koje se mogu koristiti u sintezi nukleida i nukleinskih kiselina.
U jetri se oko 1/3 glukoze oksidira duž fosfoglukonatnog puta, a preostalih 2/3 uz glikolitički put.
194.48.155.245 © studopedia.ru nije autor objavljenih materijala. No, pruža mogućnost besplatnog korištenja. Postoji li kršenje autorskih prava? Pišite nam | Kontaktirajte nas.
Onemogući oglasni blok!
i osvježite stranicu (F5)
vrlo je potrebno
Jetra prelazi metabolizam ugljikohidrata, lipida i proteina
Jetra, kao središnji organ metabolizma, uključena je u održavanje metaboličke homeostaze i sposobna je provesti interakciju metabolizma proteina, masti i ugljikohidrata.
Neki od "spojeva" metabolizma ugljikohidrata i proteina su piruvična kiselina, oksaloacetat i a-ketoglutarne kiseline iz TCAA, koje se mogu pretvoriti u alanin, aspartat i glutamat u reakcijama transaminacije. Postupak transformacije aminokiselina u keto kiseline odvija se na sličan način.
Ugljikohidrati su još više povezani s metabolizmom lipida:
- NADPH molekule nastale u pentoznom fosfatnom putu koriste se za sintezu masnih kiselina i kolesterola,
- gliceraldehid fosfat, također formiran u pentoznom fosfatnom putu, uključen je u glikolizu i pretvoren u dioksiaceton fosfat
- Glicerol-3-fosfat, nastao iz glikolize dioksiacetonfosfata, šalje se na sintezu triacilglicerola. Također se u tu svrhu može upotrijebiti gliceraldehid-3-fosfat, sintetiziran tijekom strukturnih pregradnji puta pentoznog fosfata,
- "Glukoza" i "amino kiselina" acetil-SkoA mogu sudjelovati u sintezi masnih kiselina i kolesterola.
Odnos metabolizma proteina, masti i ugljikohidrata
Razmjena ugljikohidrata
U hepatocitima su aktivni procesi metabolizma ugljikohidrata. Zbog sinteze i razgradnje glikogena, jetra održava koncentraciju glukoze u krvi. Aktivna sinteza glikogena događa se nakon obroka, kada koncentracija glukoze u krvi portalne vene dosegne 20 mmol / l. Zalihe glikogena u jetri su u rasponu od 30 do 100 g. Uz kratkoročno gladovanje dolazi do glikogenolize, u slučaju dugotrajnog gladovanja, glukoneogeneza iz aminokiselina i glicerola je glavni izvor glukoze u krvi.
Jetra izvodi interkonverziju šećera, tj. konverzija heksoze (fruktoze, galaktoze) u glukozu.
Aktivne reakcije puta pentoznog fosfata osiguravaju proizvodnju NADPH, koja je neophodna za mikrosomalnu oksidaciju i sintezu masnih kiselina i kolesterola iz glukoze.
Razmjena lipida
Ako višak glukoze, koji se ne koristi za sintezu glikogena i drugih sinteza, ulazi u jetru za vrijeme obroka, pretvara se u lipide - kolesterol i triacilglicerol. Budući da jetra ne može akumulirati TAG, oni se uklanjaju lipoproteinima vrlo niske gustoće (VLDL). Kolesterol se prvenstveno koristi za sintezu žučnih kiselina, također je uključen u sastav lipoproteina niske gustoće (LDL) i VLDL.
Pod određenim uvjetima - postom, dugotrajnim mišićnim opterećenjem, dijabetesom tipa I, prehranom bogatom mastima - u jetri se aktivira sinteza ketonskih tijela koje većina tkiva koristi kao alternativni izvor energije.
Izmjena proteina
Više od polovice sintetiziranog proteina dnevno u tijelu pada na jetru. Stopa obnove svih proteina jetre je 7 dana, dok u drugim organima ta vrijednost odgovara 17 dana ili više. To uključuje ne samo proteine vlastitih hepatocita, nego i one za izvoz - albumin, mnoge globuline, krvne enzime, kao i fibrinogen i faktore zgrušavanja krvi.
Aminokiseline se podvrgavaju kataboličkim reakcijama s transaminacijom i deaminacijom, dekarboksilacijom s formiranjem biogenih amina. Reakcije sinteze holina i kreatina nastaju zbog prijenosa metilne skupine iz adenosilmetionina. U jetri se odlaže višak dušika i njegovo uključivanje u sastav ureje.
Reakcije sinteze uree usko su povezane s ciklusom trikarboksilne kiseline.
Bliska interakcija sinteze ureje i TCA
Razmjena pigmenta
Sudjelovanje jetre u metabolizmu pigmenta sastoji se u pretvaranju hidrofobnog bilirubina u hidrofilni oblik i njegovo izlučivanje u žuč.
Pigmentni metabolizam zauzvrat igra važnu ulogu u metabolizmu željeza u tijelu - feritin koji sadrži željezo nalazi se u hepatocitima.
Procjena metaboličke funkcije
U kliničkoj praksi postoje tehnike za procjenu određene funkcije:
Procjenjuje se sudjelovanje u metabolizmu ugljikohidrata:
- koncentracijom glukoze u krvi
- duž krivulje testa tolerancije glukoze,
- na krivulji "šećera" nakon punjenja galaktozom,
- najveća hiperglikemija nakon primjene hormona (npr. adrenalina).
Razmatra se uloga u metabolizmu lipida:
- na razinu triacilglicerola u krvi, kolesterola, VLDL, LDL, HDL,
- aterogeni koeficijent.
Procijenjen je metabolizam proteina:
- o koncentraciji ukupnog proteina i njegovih frakcija u serumu,
- u smislu koagulograma,
- u pogledu ureje u krvi i urinu,
- na aktivnost enzima AST i ALT, LDH-4,5, alkalne fosfataze, glutamat dehidrogenaze.
Procjenjuje se metabolizam pigmenta:
- na koncentraciju ukupnog i izravnog bilirubina u serumu.
Fiziologiya_Pechen_metabolizm
Glavne funkcije jetre
Uključivanje jetre u metabolizam bjelančevina
Uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata
Uloga jetre u metabolizmu lipida
Jetra u metabolizmu vode i soli
Uloga jetre u metabolizmu ptica
reference
Jetra igra veliku ulogu u probavi i metabolizmu. Sve tvari apsorbirane u krv moraju ući u jetru i proći kroz metaboličke transformacije. U jetri se sintetiziraju različite organske tvari: proteini, glikogen, masti, fosfatidi i drugi spojevi. Krv ulazi kroz jetrenu arteriju i portalnu venu. Štoviše, 80% krvi koja dolazi iz trbušnih organa dolazi kroz portalnu venu, a samo 20% kroz jetrenu arteriju. Krv teče iz jetre kroz jetru.
Za proučavanje funkcija jetre koriste se angiostamička metoda, Ekka-Pavlov fistula, pomoću koje proučavaju biokemijski sastav dotoka i protjecanja metodom kateterizacije krvnih žila portalnog sustava, koju je razvio A. Aliev.
Jetra igra značajnu ulogu u metabolizmu proteina. Od aminokiselina koje dolaze iz krvi, protein se stvara u jetri. Oblikuje fibrinogen, protrombin, koji obavlja važne funkcije u zgrušavanju krvi. Ovdje se odvijaju procesi preraspodjele aminokiselina: deaminacija, transaminacija, dekarboksilacija.
Jetra je središnje mjesto neutralizacije otrovnih produkata metabolizma dušika, prvenstveno amonijaka, koji se pretvara u ureu ili dolazi do stvaranja amida kiselina, nukleinskih kiselina koje se razgrađuju u jetri, oksidacije purinskih baza i stvaranja konačnog proizvoda metabolizma mokraćne kiseline. Tvari (indol, skatol, krezol, fenol), koje dolaze iz debelog crijeva, u kombinaciji sa sumpornom i glukuronskom kiselinom, pretvaraju se u etersko-sumporne kiseline. Uklanjanje jetre iz tijela životinja dovodi do njihove smrti. To dolazi, očito, zbog akumulacije u krvi amonijaka i drugih toksičnih međuproizvoda metabolizma dušika. [1]
Glavnu ulogu igra jetra u metabolizmu ugljikohidrata. Glukoza, donesena iz crijeva kroz portalnu venu, pretvara se u glikogen u jetri. Zbog visokih zaliha glikogena, jetra služi kao glavno skladište ugljikohidrata u tijelu. Glikogenska funkcija jetre osigurana je djelovanjem niza enzima i regulirana je središnjim živčanim sustavom i 1 hormonom - adrenalinom, inzulinom, glukagonom. U slučaju povećane potrebe za šećerom u tijelu, na primjer, tijekom povećanog rada mišića ili posta, glikogen se pod djelovanjem enzima fosforilaze pretvara u glukozu i ulazi u krv. Tako jetra regulira stalnost glukoze u krvi i normalno opskrbljuje organima i tkivima.
U jetri se odvija najvažnija transformacija masnih kiselina, iz koje se sintetiziraju masti, karakteristične za ovu vrstu životinja. Pod djelovanjem enzima lipaze, masti se razgrađuju na masne kiseline i glicerol. Sudbina glicerola slična je sudbini glukoze. Njegova transformacija započinje sudjelovanjem ATP-a i završava razgradnjom do mliječne kiseline, nakon čega slijedi oksidacija do ugljičnog dioksida i vode. Ponekad, ako je potrebno, jetra može sintetizirati glikogen iz mliječne kiseline.
Jetra također sintetizira masti i fosfatide koji ulaze u krvotok i prevoze se po cijelom tijelu. Ona igra značajnu ulogu u sintezi kolesterola i njegovih estera. Oksidacijom kolesterola u jetri nastaju žučne kiseline koje se luče žuči i sudjeluju u procesima probave.
Jetra je uključena u metabolizam vitamina topljivih u mastima, glavna je deponija retinola i njegovog provitamina - karotena. Može sintetizirati cijanokobalamin.
Jetra može zadržati višak vode sama po sebi i tako spriječiti razrjeđivanje krvi: sadrži zalihe mineralnih soli i vitamina, sudjeluje u metabolizmu pigmenata.
Jetra obavlja barijeru. Ako se u nju unesu patogeni mikrobi s krvlju, oni se podvrgavaju dezinfekciji. Tu funkciju obavljaju zvjezdane stanice smještene u stijenkama krvnih kapilara, koje spuštaju jetrene zdjelice. Zarobljavanjem otrovnih spojeva dezinficirat će ih zvjezdane stanice zajedno s jetrenim stanicama. Po potrebi, stelatne stanice izlaze iz zidova kapilara i, slobodno se kreću, obavljaju svoju funkciju. [6]
Osim toga, jetra može prevesti olovo, živu, arsen i druge toksične tvari u netoksične.
Jetra je glavno skladište ugljikohidrata u tijelu i regulira postojanost glukoze u krvi. Sadrži minerale i vitamine. To je deponija krvi, proizvodi žuč, koja je potrebna za probavu.
Glavne funkcije jetre.
Prema raznovrsnim funkcijama jetre, može se bez pretjerivanja nazvati glavni biokemijski laboratorij ljudskog tijela. Jetra je važan organ, bez nje ni životinje ni čovjek ne mogu postojati.
Glavne funkcije jetre su:
1. Sudjelovanje u probavi (stvaranje i izlučivanje žuči): jetra proizvodi žuč, koja ulazi u duodenum. Žučni dio sudjeluje u probavi probavnog sustava, pomaže neutralizirati kiselu pulpu koja dolazi iz želuca, razgrađuje masti i potiče njihovu apsorpciju, ima stimulirajući učinak na pokretljivost debelog crijeva. Tijekom dana, jetra proizvodi do 1-1,5 litara žuči.
2. Funkcija barijere: jetra neutralizira otrovne tvari, mikrobe, bakterije i viruse koji dolaze iz krvi i limfe. U jetri se također razgrađuju kemikalije, uključujući i lijekove.
3. Sudjelovanje u metabolizmu: sve hranjive tvari koje se apsorbiraju u krv iz probavnog trakta, proizvodi probave ugljikohidrata, proteini i masti, minerali i vitamini prolaze kroz jetru i obrađuju se u njoj. Istodobno, dio aminokiselina (fragmenti proteina) i dio masti pretvaraju se u ugljikohidrate, stoga je jetra najveće „skladište“ glikogena u tijelu. Sintetizira proteine krvne plazme - globuline i albumin, kao i reakciju transformacije aminokiselina. Ketonska tijela (proizvodi metabolizma masnih kiselina) i kolesterol također se sintetiziraju u jetri. [2]
Kao rezultat toga, možemo reći da je jetra vrsta skladišta tjelesnih hranjivih tvari, kao i kemijske tvornice, “ugrađene” između ta dva sustava - probave i cirkulacije krvi. Debalansiranje u djelovanju ovog složenog mehanizma uzrok je brojnih bolesti probavnog trakta, kardiovaskularnog sustava, posebno srca. Tu je najbliža povezanost probavnog sustava, jetre i cirkulacije krvi.
Jetra je uključena u gotovo sve vrste metabolizma: proteini, lipidi, ugljikohidrati, minerali vode, pigmenti.
Uključivanje jetre u metabolizam bjelančevina:
Karakterizira ga činjenica da aktivno nastavlja sa sintezom i razgradnjom proteina važnih za organizam. U jetri se sintetizira oko 13-18 g proteina. Od njih se formiraju samo albumin, fibrinogen, protrombin i jetra. Osim toga, ovdje se sintetizira do 90% alfa-globulina i oko 50% gama-globulina u tijelu. U tom smislu, bolesti jetre u njemu ili smanjuju sintezu proteina i to dovodi do smanjenja količine krvnih proteina, ili dolazi do stvaranja proteina s promijenjenim fizikalno-kemijskim svojstvima, što rezultira smanjenjem koloidne stabilnosti krvnih proteina i lakše su nego normalno, ispadaju u sedimentu pod djelovanjem taložnih sredstava (soli alkalnih i zemnoalkalnih metala, timola, živinog klorida itd.). Moguće je otkriti promjene u količini ili svojstvima bjelančevina pomoću testova koloidne rezistencije ili sedimentnih uzoraka, među kojima se često koriste uzorci Veltman, timol i sublimat. [6; 1.]
Jetra je glavno mjesto za sintezu proteina, osiguravajući proces zgrušavanja krvi (fibrinogen, protrombin, itd.). Kršenje njihove sinteze, kao i nedostatak vitamina K, koji se razvija kao posljedica kršenja sekrecije žuči i izlučivanja žuči, dovodi do hemoragijskih događaja.
Aminokiselinski transformacijski procesi (transaminacija, deaminacija, itd.) Koji se aktivno javljaju u jetri tijekom njegovih teških lezija značajno se mijenjaju, što je karakterizirano povećanjem koncentracije slobodnih aminokiselina u krvi i njihovim izlučivanjem u urinu (hiperaminoacidurija). Kristali leucina i tirozina također se mogu naći u urinu.
Nastajanje ureje javlja se samo u jetri, a narušavanje funkcija hepatocita dovodi do povećanja njegove količine u krvi, što ima negativan učinak na cijelo tijelo i može se očitovati, na primjer, jetrena koma, koja često rezultira smrću pacijenta.
Metabolički procesi koji se odvijaju u jetri katalizirani su raznim enzimima koji, u slučaju bolesti, ulaze u krv i ulaze u urin. Važno je da se oslobađanje enzima iz stanica odvija ne samo kada su oštećeni, već i narušavanjem propusnosti staničnih membrana koje se javljaju u početnom razdoblju bolesti, pa je promjena spektra enzima jedan od najvažnijih dijagnostičkih pokazatelja za procjenu stanja bolesnika u predkliničkom razdoblju. Primjerice, u slučaju Botkinove bolesti, povećanje krvne aktivnosti AlTA, LDH i AsTA zabilježeno je u razdoblju prije žutice, a kod rahitisa je uočeno povećanje razine alkalne fosfataze.
Jetra obavlja bitnu antitoksičnu funkciju za tijelo. Tu se odvija neutralizacija takvih štetnih tvari kao što su indol, skatol, fenol, kadavein, bilirubin, amonijak, proizvodi metabolizma steroidnih hormona itd. Načini neutralizacije otrovnih tvari su različiti: amonijak se pretvara u ureu; indol, fenol, bilirubin i drugi tvore spojeve koji su bezopasni za tijelo sa sumpornom ili glukuronskom kiselinom, koja se izlučuje urinom. [5]
Uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata:
određuje se prvenstveno njezinim sudjelovanjem u procesima sinteze i razgradnje glikogena. To je od velike važnosti za regulaciju razine glukoze u krvi. Osim toga, procesi interkonverzije monosaharida aktivno se odvijaju u jetri. Galaktoza i fruktoza se pretvaraju u glukozu, a glukoza može biti izvor za sintezu fruktoze.
Proces glukoneogeneze javlja se iu jetri, u kojoj se glukoza formira od ne-ugljikohidratnih tvari - mliječne kiseline, glicerola i glikogenskih aminokiselina. Jetra je uključena u regulaciju metabolizma ugljikohidrata kontroliranjem razine inzulina u krvi, jer jetra sadrži enzim inzulinazu, koji razgrađuje inzulin, ovisno o potrebama tijela.
Energetske potrebe same jetre zadovoljene su razgradnjom glukoze, prvo, uz anaerobni put s nastankom laktata, i drugo, duž peptotskog puta. Značaj ovih procesa nije samo formiranje NADPH2 za različite biosinteze, već i sposobnost korištenja produkata razgradnje ugljikohidrata kao polaznih tvari za različite metaboličke procese. 5; 6.]
Parenhimske jetrene stanice igraju vodeću ulogu. Procesi biosinteze kolesterola, žučnih kiselina, formiranja fosfolipida u plazmi, ketonskih tijela i lipoproteina odvijaju se izravno u hepatocitima. S druge strane, jetra kontrolira metabolizam lipida u cijelom organizmu. Iako triacilgliceroli čine samo 1% ukupne mase jetre, upravo to regulira procese sinteze i transporta tjelesnih masnih kiselina. U jetri se dobiva velika količina lipida, koji se "sortiraju" prema potrebama organa i tkiva. U isto vrijeme, u nekim slučajevima njihova razgradnja može porasti, do konačnih produkata, dok u drugim žučnim kiselinama može doći do sinteze fosfolipida i prenijeti se krvlju do onih stanica gdje su potrebne za formiranje membrana, ili se lipoproteini mogu transportirati u stanice koje nemaju energije., itd.
Dakle, sumirajući ulogu jetre u metabolizmu lipida, može se primijetiti da ona koristi lipide za potrebe hepatocita, te također obavlja funkciju praćenja stanja metabolizma lipida u cijelom tijelu. [5]
Jednako je važno metabolizam jetre i vode. Dakle, to je skladište krvi, i stoga, izvanstanična tekućina, može se akumulirati do 20% ukupnog volumena krvi. Osim toga, za neke mineralne tvari jetra služi kao mjesto akumulacije i skladištenja. To uključuje natrij, magnezij, mangan, bakar, željezo itd. Jetra sintetizira proteine koji transportiraju minerale kroz krv: transferin, ceruloplazmin itd. Konačno, jetra je mjesto inaktivacije hormona koji reguliraju metabolizam vode i minerala (aldosterone)., vazopresina).
Iz svega toga postaje jasno zašto se jetra naziva "biokemijski laboratorij" organizma, a poremećaj njegove aktivnosti utječe na njezine različite funkcije. [6]
Uloga jetre u metabolizmu ptica.
I kod životinja i kod ptica, jetra je središnji organ odgovoran za metaboličke procese u cijelom tijelu. Mnogi stručnjaci ga nazivaju najvećom "žlijezdom" životinja i ptica. U jetri se proizvode žuči i mnogi vitalni proteini, koji su uključeni u opskrbu tijela brojnim hranjivim tvarima (kroz cirkulacijski sustav). Upravo ovdje biotransformacija većine ekstremno toksičnih tvari ulazi u tijelo s hranom. Takva biotransformacija uključuje pretvaranje toksičnih kemijskih tvari u nove tvari koje više nisu opasne za tijelo i koje se lako mogu ukloniti iz nje. Jetra je sposobna vratiti vlastite oboljele stanice, regenerirati ih ili zamijeniti, zadržavajući svoje funkcije u relativnom redoslijedu.
Jetra je najveća "žlijezda" tijela ptice, koristeći najvažnije funkcije u glavnom metabolizmu. Ove su funkcije najrazličitije i zbog svojstava jetrenih stanica, koje čine anatomsko i fiziološko jedinstvo organizma. U biokemijskom aspektu najvažnije su funkcije jetre povezane s formiranjem, sastavom i ulogom žuči, kao is raznim metaboličkim promjenama. Izlučivanje žuči u ptica je 1 ml / h. Sastav žuči ptica uglavnom uključuje tauroenodoksikličku kiselinu u odsutnosti deoksikolne kiseline. Funkcioniranje jetre ptica u određenoj se mjeri razlikuje od funkcioniranja jetre sisavaca. Osobito je stvaranje uree naglašena funkcija jetre kod sisavaca, dok je kod ptica mokraćna kiselina glavni krajnji produkt metabolizma dušika.
U jetri ptica dolazi do aktivne sinteze proteina plazme. Serumski albumin, fibrinogen,? - I? Globulini se sintetiziraju u jetri peradi i predstavljaju približno polovicu proteina sintetiziranih ovim organom. Poluživot za albumin je 7 dana, za globuline -10 dana. U jetri postoji sinteza i razgradnja proteina plazme, koji se koriste kao izvor aminokiselina za kasnije sinteze različitih tkiva.
Tijelo pilića gotovo da ne može sintetizirati glicin. Upotreba glicina u sintezi purinskih baza, gem struktura je glavni razlog za veliku potrebu ptica za ovu kiselinu. Kod sisavaca se sintezom u jetri osigurava oko 50% arginina, dok kod ptica to se ne događa. Ptice imaju izraženu sposobnost reakcije transaminacije uključujući aktivnu dehidrogenazu glutaminske kiseline. U metabolizmu lipida ptica, jetra je identificirana kao glavno mjesto lipogeneze. Koncentracija α-hidroksi kiseline u jetri ptica je 5 puta veća nego u jetri sisavaca, što ukazuje na aktivnost oksidativnih procesa u ovom organu. Kombinacija visokog stupnja? - oksidacija masnih kiselina i lipogeneza osiguravaju mehanizme za kontrolu količine masnih kiselina koje ulaze u sintezu lipoproteina vrlo niske gustoće. Metabolička aktivnost jetre je izrazito visoka kod ptica tijekom razdoblja nesivosti, kada je količina sintetizirane masti tijekom godine gotovo točno tjelesna težina ptice. Posebice, kod brojlera, masa masnog tkiva može doseći 18% tjelesne težine.
Jetra ima ogromnu sposobnost pohranjivanja glikogena. Sadržaj glikogena u jetri varira ovisno o sadržaju ugljikohidrata u prehrani peradi.
Najčešća patologija ovog organa je postupno "pretilost" stanica, što dovodi do razvoja bolesti tijekom vremena, koju veterinari nazivaju masnom degeneracijom jetre. Razlog je obično dugoročni učinak staničnih toksina, jakih lijekova, cjepiva, kokcidiostatika itd., Koji zahtijevaju maksimalni stres iz jetre, kao i nepravilno ili loše uravnoteženo hranjenje. Sve to u pravilu prati tjelesna neaktivnost ptica i životinja, osobito staničnog sadržaja. [4; 6.]
reference:
1. Lysov VF, Maksimov VI: Fiziologija i etologija životinja; Ed.: MOSCOW, 2012, 605s.
2. Fiziologija. Osnove i funkcionalni sustavi. Ed. Sudakova K.V.; Novosibirsk, 2000, 784s.
3. Skalny AV: Kemijski elementi u fiziologiji i ekologiji čovjeka: Priručnik; Rostov-na-Donu, 2004, 216s.
4. Članak: Osobitosti metabolizma kod ptica: autor je nepoznat; St. Petersburg, 2001.
5. Članak: Uloga jetre u metabolizmu: autor je nepoznat; Moskva, 2006.
6. V. V. Rogozhin: Biokemija životinja; Ed.: MOSCOW, 2005.
ULOGA ŽIVOTA U RAZMJENI CARBONA
Glavna uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata je osigurati stalnu koncentraciju glukoze u krvi. To se postiže regulacijom između sinteze i razgradnje glikogena deponiranog u jetri.
U jetri, sinteza glikogena i njezina regulacija su u osnovi slični onima koji se odvijaju u drugim organima i tkivima, posebno u mišićnom tkivu. Sinteza glikogena iz glukoze osigurava normalnu privremenu rezervu ugljikohidrata potrebnu za održavanje koncentracije glukoze u krvi u slučajevima kada je njegov sadržaj značajno smanjen (na primjer, kod ljudi se to događa kada nema dovoljno unosa ugljikohidrata iz hrane ili tijekom noći "gladovanje").
Potrebno je naglasiti važnu ulogu enzima glukokinaze u procesu iskorištavanja glukoze u jetri. Glukokinaza, kao i heksokinaza, katalizira fosforilaciju glukoze formiranjem glukoza-6-fosfata, dok je aktivnost glukokinaze u jetri gotovo 10 puta veća od aktivnosti heksokinaze. Važna razlika između ova dva enzima je u tome što glukokinaza, za razliku od heksokinaze, ima visoku vrijednost K.M za glukozu i ne inhibira glukoza-6-fosfat.
Nakon jedenja, sadržaj glukoze u portalnoj veni dramatično se povećava: njegova intrahepatična koncentracija raste u istom rasponu. Povećanje koncentracije glukoze u jetri uzrokuje značajno povećanje aktivnosti glukokinaze i automatski povećava unos glukoze u jetru (rezultirajuća glukoza-6-fosfat se ili troši na sintezu glikogena, ili se razgrađuje).
Vjeruje se da se glavna uloga jetre - razgradnja glukoze - svodi ponajprije na skladištenje metabolita prekursora potrebnih za biosintezu masnih kiselina i glicerina, te u manjoj mjeri do njegove oksidacije u CO2 i H2A. trigliceridi sintetizirani u jetri normalno se izlučuju u krv kao dio lipoproteina i transportiraju u masno tkivo radi "trajnijeg" skladištenja.
U reakcijama puta pentoznog fosfata u jetri nastaje NADPH, koji se koristi za redukcijske reakcije u sintezi masnih kiselina, kolesterola i drugih steroida. Osim toga, stvaranje pentoznih fosfata, neophodnih za sintezu nukleinskih kiselina.
Zajedno s iskorištavanjem glukoze u jetri javlja se i njezino formiranje. Izravni izvor glukoze u jetri je glikogen. Razgradnja glikogena u jetri odvija se uglavnom fosforolitički. Sustav cikličkih nukleotida je od velike važnosti u regulaciji brzine glikogenolize u jetri. Osim toga, glukoza u jetri također nastaje u procesu glukoneogeneze.
Glavni supstrati glukoneogeneze su laktat, glicerin i aminokiseline. Vjeruje se da gotovo sve aminokiseline, osim leucina, mogu nadoknaditi bazen prekursora glukoneogeneze.
Prilikom procjene ugljikohidratne funkcije jetre, treba imati na umu da se odnos između procesa korištenja i formiranja glukoze regulira prvenstveno neurohumorskim sredstvima, uz sudjelovanje endokrinih žlijezda.
Glukoza-6-fosfat igra središnju ulogu u transformacijama glukoze i metabolizmu ugljikohidrata u jetri. On dramatično inhibira fosforolitičko cijepanje glikogena, aktivira enzimatski prijenos glukoze iz uridinske difosfoglukoze u molekulu sintetiziranog glikogena, supstrat za daljnje glikolitičke transformacije, kao i oksidaciju glukoze, uključujući put pentoznog fosfata. Konačno, cijepanje glukoze-6-fosfata fosfatazom osigurava protok slobodne glukoze u krv, koja se dovodi protokom krvi u sve organe i tkiva (slika 16.1).
Kao što je navedeno, najsnažniji alosterički aktivator fosfofruktokinaze-1 i inhibitor fruktoze-1,6-bisfosfataze u jetri
Sl. 16.1. Sudjelovanje glukoza-6-fosfata u metabolizmu ugljikohidrata.
Sl. 16.2. Hormonska regulacija sustava fruktoza-2,6-bisfosfata (F-2,6-P2) u jetri uz sudjelovanje cAMP-ovisnih proteinskih kinaza.
je fruktoza-2,6-bisfosfat (F-2,6-P2). Povećanje razine hepatocita f-2,6-P2 doprinosi povećanoj glikolizi i smanjuje brzinu glukoneogeneze. F-2,6-P2 smanjuje inhibicijski učinak ATP-a na fosfo-fruktokinazu-1 i povećava afinitet ovog enzima za fruktoza-6-fosfat. S inhibicijom fruktoze-1,6-bisfosfataze F-2,6-P2 vrijednost K se povećavaM za fruktoza-1,6-bisfosfat. Sadržaj f-2,6-P2 u jetri, srcu, skeletnim mišićima i drugim tkivima kontrolira bifunkcionalni enzim koji izvodi sintezu P-2,6-P2 od fruktoze-6-fosfata i ATP i hidrolize do fruktoza-6-fosfata i Pja, odnosno enzim istovremeno ima aktivnost kinaze i bisfosfataze. Bifunkcionalni enzim (fosfofruktokinaza-2 / fruktoza-2,6-bisfosfataza), izoliran iz jetre štakora, sastoji se od dvije identične podjedinice s mol. težine 55.000, od kojih svaka ima dva različita katalitička centra. Domena kinaze nalazi se na N-kraju, a domena bisfosfataze nalazi se na C-kraju svakog od polipeptidnih lanaca. Također je poznato da je bifunkcionalni jetreni enzim odličan supstrat za cAMP ovisnu protein kinazu A. Pod djelovanjem protein kinaze A, serinski ostaci se fosforiliraju u svakoj od podjedinica bifunkcionalnog enzima, što dovodi do smanjenja njegove kinaze i povećane aktivnosti bisfosfataze. Treba napomenuti da u regulaciji aktivnosti bifunkcionalnog enzima bitnu ulogu imaju hormoni, osobito glukagon (slika 16.2).
U mnogim patološkim stanjima, osobito u šećernoj bolesti, uočene su značajne promjene u funkcioniranju i regulaciji P-2,6-P sustava.2. Utvrđeno je da u eksperimentalnom (steptozotocin) dijabetesu kod štakora na pozadini naglog porasta razine glukoze u krvi i urinu u hepatocitima, sadržaj P-2,6-P2 smanjena. Posljedično, stopa glikolize se smanjuje i povećava se glukoneogeneza. Ta činjenica ima svoje objašnjenje. Hormonska neravnoteža koja se javlja kod štakora s dijabetesom: povećanje koncentracije glukagona i smanjenje sadržaja inzulina - uzrokuje povećanje koncentracije cAMP u tkivu jetre, što je povećanje u cAMP-ovisnoj fosforilaciji bifunkcionalnog enzima, što pak dovodi do smanjenja njegove kinaze i povećane aktivnosti bisfosfataze. To može biti mehanizam za smanjenje razine f-2,6-P2 u hepatocitima s eksperimentalnim dijabetesom. Očigledno, postoje i drugi mehanizmi koji dovode do smanjenja razine F-2,6-P2 u hepatocitima sa dijabetesom streptozotozina. Pokazalo se da kod eksperimentalnog dijabetesa u tkivu jetre dolazi do smanjenja aktivnosti glukokinaze (eventualno, smanjenja količine ovog enzima). To dovodi do pada brzine fosforilacije glukoze, a zatim do smanjenja sadržaja fruktoze-6-fosfata - supstrata bifunkcionalnog enzima. Konačno, u posljednjih nekoliko godina, pokazalo se da se sa dijabetesom streptozotocina količina bifunkcionalnog enzima mRNA u hepatocitima smanjuje i, kao rezultat, razina P-2,6-P se smanjuje.2 u tkivu jetre pojačava se gluko-neogeneza. Sve to još jednom potvrđuje stav da je F-2,6-P2, kao važna komponenta u lancu prijenosa hormonskog signala, djeluje kao tercijarni posrednik pod djelovanjem hormona, prvenstveno na procesima glikolize i glukoneogeneze.
S obzirom na srednji metabolizam ugljikohidrata u jetri, potrebno je zadržati se na transformacijama fruktoze i galaktoze. Fruktoza koja ulazi u jetru može se fosforilirati na poziciji 6 do fruktoza-6-fosfata pod djelovanjem heksokinaze, koja ima relativnu specifičnost i katalizira fosforilaciju, osim glukoze i fruktoze, također manoze. Međutim, u jetri postoji još jedan način: fruktoza može fosforilirati uz sudjelovanje specifičnog enzima, fruktokinaze. Kao rezultat, nastaje fruktoza-1-fosfat. Ova reakcija nije blokirana glukozom. Nadalje, fruktoza-1-fosfat pod djelovanjem aldolaze je podijeljen u dvije triose: dioksiaceton fosfat i gliceral dehid. Pod utjecajem odgovarajuće kinaze (triokinaze) i uz sudjelovanje ATP, gliceraldehid se fosforilira u glicaldehid-3-fosfat. Potonji (lako prolazi i dioksiacetonfosfat) prolazi kroz uobičajene transformacije, uključujući stvaranje piruvične kiseline kao intermedijera.
Treba napomenuti da se s genetski određenom netolerancijom na fruktozu ili nedovoljnom aktivnošću fruktoze-1,6-bisfosfataze javlja hipoglikemija izazvana fruktozom koja se događa unatoč prisutnosti velikih zaliha glikogena. Vrlo je vjerojatno da fruktoza-1-fosfat i fruktoza-1,6-bisfosfat inhibiraju fosforilazu jetre alosteričkim mehanizmom.
Također je poznato da se metabolizam fruktoze uz glikolitički put u jetri odvija mnogo brže nego metabolizam glukoze. Za metabolizam glukoze, karakteristična je faza koja je katalizirana fosfofruktokinazom 1. Kao što znate, metabolička kontrola brzine katabolizma glukoze se provodi u ovoj fazi. Fruktoza zaobilazi ovu fazu, što joj omogućuje intenziviranje metaboličkih procesa u jetri, što dovodi do sinteze masnih kiselina, njihove esterifikacije i izlučivanja lipoproteina vrlo niske gustoće; kao rezultat toga, koncentracije triglicerida u plazmi mogu se povećati.
Galaktoza u jetri se najprije fosforilira uz sudjelovanje ATP i enzima galaktokinaze s nastankom galaktoze-1-fosfata. Za halo-laktoznu kinazu jetre fetusa i djeteta koje karakteriziraju vrijednostiM i Vmaksimum, oko 5 puta veći od odraslih enzima. Većina galaktoze-1-fosfata u jetri se transformira tijekom reakcije katalizirane heksose-1-fosfat-uridil-transferazom:
UDP-glukoza + galaktoza-1-fosfat -> UDP-galaktoza + glukoza-1-fosfat.
Ovo je jedinstvena transferazna reakcija povratka galaktoze u glavni tok metabolizma ugljikohidrata. Nasljedni gubitak heksoze-1-fosfat-uridil transferaze dovodi do galaktosemije, bolesti karakterizirane mentalnom retardacijom i kataraktom leća. U ovom slučaju, jetra novorođenčadi gubi sposobnost metaboliziranja D-galaktoze, koja je dio mliječne laktoze.
Uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata
Uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata
Glavna uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata je održavanje normalne glukoze u krvi - to jest, u regulaciji normoglikemije.
To se postiže kroz nekoliko mehanizama.
1. Prisutnost enzima glukokinaze u jetri. Glukokinaza, kao i heksokinaza, fosforilira glukozu u glukozu-6-fosfat. Valja napomenuti da se glukokinaza, za razliku od heksokinaze, nalazi samo u jetri i stanicama Langerhansovih otočića. Aktivnost glukokinaze u jetri je 10 puta veća od aktivnosti heksokinaze. Osim toga, glukokinaza, za razliku od heksokinaze, ima veću vrijednost Km za glukozu (tj. Manji afinitet za glukozu).
Nakon jedenja, sadržaj glukoze u portalnoj veni dramatično se povećava i dostiže 10 mmol / l ili više. Povećanje koncentracije glukoze u jetri uzrokuje značajno povećanje aktivnosti glukokinaze i povećava unos glukoze u jetru. Zbog istovremenog rada heksokinaze i glukokinaze, jetra brzo i učinkovito fosforilira glukozu u glukozu-6-fosfat, osiguravajući normalnu glikemiju u sistemskom protoku krvi. Zatim se glukoza-6-fosfat može metabolizirati na nekoliko načina (slika 28.1).
2. Sinteza i razgradnja glikogena. Glikogen jetre igra ulogu depoa glukoze u tijelu. Nakon obroka, višak ugljikohidrata se odlaže u jetri kao glikogen, čija je razina približno 6% mase jetre (100-150 g). U intervalima između obroka, kao i tijekom "noćnog posta" ne dolazi do nadopunjavanja bazena glukoze u krvi uslijed apsorpcije iz crijeva. Pod tim uvjetima aktivira se razgradnja glikogena u glukozu, koja održava razinu glikemije. Zalihe glikogena su iscrpljene do kraja prvog dana.
3. Glukoneogeneza se aktivno javlja u jetri - sinteza glukoze iz prekursora ugljikohidrata (laktat, piruvat, glicerol, glikogenske aminokiseline). Zbog glukoneogeneze se u tijelu odrasle osobe proizvodi oko 70 g glukoze dnevno. Aktivnost glukoneogeneze dramatično se povećava tijekom gladovanja drugog dana kada su rezerve glikogena u jetri iscrpljene.
Zbog glukoneogeneze, jetra je uključena u Coreyjev ciklus - proces pretvaranja mliječne kiseline, koja se formira u mišićima, u glukozu.
4. Pretvaranje fruktoze i galaktoze u glukozu odvija se u jetri.
5. U jetri se sintetizira glukuronska kiselina.
Sl. 28.1. Sudjelovanje glukoza-6-fosfata u metabolizmu ugljikohidrata
Biokemija jetre
Tema: "ŽIVOTNA BIOKEMIJA"
1. Kemijski sastav jetre: sadržaj glikogena, lipida, proteina, mineralnog sastava.
2. Uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata: održavanje konstantne koncentracije glukoze, sinteza i mobilizacija glikogena, glukoneogeneza, glavni načini pretvorbe glukoza-6-fosfata, interkonverzija monosaharida.
3. Uloga jetre u metabolizmu lipida: sinteza viših masnih kiselina, acilglicerola, fosfolipida, kolesterola, ketonskih tijela, sinteza i metabolizam lipoproteina, koncept lipotropnog djelovanja i lipotropni čimbenici.
4. Uloga jetre u metabolizmu proteina: sinteza specifičnih proteina plazme, stvaranje uree i mokraćne kiseline, kolina, kreatina, interkonverzija keto kiselina i aminokiselina.
5. Metabolizam alkohola u jetri, masna degeneracija jetre uz zlouporabu alkohola.
6. Neutralizirajuća funkcija jetre: faze (faze) neutralizacije otrovnih tvari u jetri.
7. Razmjena bilirubina u jetri. Promjene u sadržaju žučnih pigmenata u krvi, mokraći i izmetu u različitim vrstama žutice (adhepatski, parenhimski, opstruktivni).
8. Kemijski sastav žuči i njezina uloga; čimbenici koji doprinose stvaranju žučnih kamenaca.
31.1. Funkcija jetre.
Jetra je jedinstveni organ u metabolizmu. Svaka stanica jetre sadrži nekoliko tisuća enzima koji kataliziraju reakcije brojnih metaboličkih putova. Zbog toga jetra obavlja u tijelu niz metaboličkih funkcija. Najvažniji od njih su:
- biosinteza tvari koje djeluju ili se koriste u drugim organima. Te tvari uključuju proteine plazme, glukozu, lipide, ketonska tijela i mnoge druge spojeve;
- biosinteza konačnog produkta metabolizma dušika u tijelu - urea;
- sudjelovanje u procesima probave - sinteza žučnih kiselina, stvaranje i izlučivanje žuči;
- biotransformacija (modifikacija i konjugacija) endogenih metabolita, lijekova i otrova;
- izlučivanje nekih metaboličkih proizvoda (žučni pigmenti, višak kolesterola, proizvodi za neutralizaciju).
31.2. Uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata.
Glavna uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata je održavanje konstantne razine glukoze u krvi. To se postiže reguliranjem odnosa procesa stvaranja i korištenja glukoze u jetri.
Stanice jetre sadrže enzim glukokinazu, koji katalizira reakciju fosforilacije glukoze formiranjem glukoza-6-fosfata. Glukoza-6-fosfat je ključni metabolit metabolizma ugljikohidrata; Glavni načini njezine transformacije prikazani su na slici 1. t
31.2.1. Načini iskorištavanja glukoze. Nakon jedenja velika količina glukoze ulazi u jetru kroz portalnu venu. Ova glukoza se primarno koristi za sintezu glikogena (reakcijska shema je prikazana na slici 2). Sadržaj glikogena u jetri zdravih ljudi obično se kreće od 2 do 8% mase ovog organa.
Glikoliza i put pentozne fosfate oksidacije glukoze u jetri služe prvenstveno kao dobavljači metabolita prekursora za biosintezu aminokiselina, masnih kiselina, glicerola i nukleotida. U manjoj mjeri, oksidativni putovi konverzije glukoze u jetri su izvori energije za biosintetske procese.
Slika 1. Glavni putevi pretvorbe glukoza-6-fosfata u jetri. Brojevi označavaju: 1 - fosforilaciju glukoze; 2 - hidroliza glukoza-6-fosfata; 3 - sinteza glikogena; 4 - mobilizacija glikogena; 5 - put pentoznog fosfata; 6 - glikoliza; 7 - glukoneogeneza.
Slika 2. Dijagram reakcija sinteze glikogena u jetri.
Slika 3. Dijagram reakcija mobilizacije glikogena u jetri.
31.2.2. Načini oblikovanja glukoze. U nekim uvjetima (s dijetom s niskim udjelom ugljikohidrata, dugotrajnim fizičkim naporom) tjelesna potreba za ugljikohidratima prelazi količinu koja se apsorbira iz gastrointestinalnog trakta. U tom slučaju, stvaranje glukoze se provodi pomoću glukoze-6-fosfataze, koja katalizira hidrolizu glukoza-6-fosfata u stanicama jetre. Glikogen služi kao izravni izvor glukoza-6-fosfata. Shema mobilizacije glikogena prikazana je na slici 3.
Mobilizacija glikogena osigurava potrebe ljudskog tijela za glukozom tijekom prvih 12 do 24 sata gladovanja. Kasnije, glukoneogeneza, biosinteza iz ne-ugljikohidratnih izvora, postaje glavni izvor glukoze.
Glavni supstrati za glukoneogenezu su laktat, glicerol i aminokiseline (osim leucina). Ovi spojevi se prvo pretvaraju u piruvat ili oksaloacetat, ključne metabolite glukoneogeneze.
Glukoneogeneza je obrnuti proces glikolize. U isto vrijeme, barijere stvorene ireverzibilnim reakcijama glikolize prevladavaju se pomoću posebnih enzima koji kataliziraju reakcije premosnice (vidi sliku 4).
Među ostalim načinima metabolizma ugljikohidrata u jetri, treba napomenuti da se glukoza pretvara u druge dijetalne monosaharide - fruktozu i galaktozu.
Slika 4. Glikoliza i glukoneogeneza u jetri.
Enzimi koji kataliziraju ireverzibilne reakcije glikolize: 1 - glukokinaza; 2-fosfofruktokinaza; 3 - piruvat kinaza.
Enzimi koji kataliziraju reakcije premosnice glukoneogeneze: 4-piruvat karboksilaza; 5-fosfoenolpiruvat karboksikinaze; 6 -fruktozo-1,6-difosfataza; 7 - glukoza-6-fosfataza.
31.3. Uloga jetre u metabolizmu lipida.
Hepatociti sadrže gotovo sve enzime uključene u metabolizam lipida. Dakle, parenhimske stanice jetre uvelike kontroliraju odnos između potrošnje i sinteze lipida u tijelu. Katabolizam lipida u stanicama jetre javlja se uglavnom u mitohondrijama i lizosomima, biosintezi u citosolu i endoplazmatskom retikulumu. Glavni metabolit metabolizma lipida u jetri je acetil-CoA, čiji su glavni načini formiranja i upotrebe prikazani na Slici 5. t
Slika 5. Formiranje i upotreba acetil CoA u jetri.
31.3.1. Metabolizam masnih kiselina u jetri. Prehrambene masti u obliku hilomikrona ulaze u jetru kroz sustav jetrene arterije. Pod djelovanjem lipoproteinske lipaze, koja se nalazi u endotelu kapilara, razgrađuje se na masne kiseline i glicerol. Masne kiseline koje prodiru u hepatocite mogu se podvrgnuti oksidaciji, modifikaciji (skraćivanje ili produljenje lanca ugljika, formiranje dvostrukih veza) i koristiti za sintezu endogenih triacilglicerola i fosfolipida.
31.3.2. Sinteza ketonskih tijela. Kada je β-oksidacija masnih kiselina u mitohondriji jetre, formira se acetil-CoA, koji se dalje oksidira u Krebsovom ciklusu. Ako postoji nedostatak oksaloacetata u stanicama jetre (na primjer, tijekom gladovanja, šećerne bolesti), onda se acetilne skupine kondenziraju u ketonska tijela (acetoacetat, β-hidroksibutirat, aceton). Ove tvari mogu služiti kao energetski supstrati u drugim tkivima tijela (skeletni mišići, miokard, bubrezi, s dugotrajnim gladovanjem - mozak). Jetra ne koristi ketonska tijela. Uz višak ketonskih tijela u krvi razvija se metabolička acidoza. Dijagram formiranja ketonskih tijela prikazan je na slici 6.
Slika 6. Sinteza ketonskih tijela u jetrenim mitohondrijama.
31.3.3. Obrazovanje i načini korištenja fosfatidne kiseline. Uobičajeni prekursor triacilglicerola i fosfolipida u jetri je fosfatidna kiselina. Sintetizira se iz glicerol-3-fosfata i dva aktivna oblika masnih kiselina acil-CoA (slika 7). Glicerol-3-fosfat može nastati ili iz dioksiaceton fosfata (metabolita glikolize) ili iz slobodnog glicerola (produkta lipolize).
Slika 7. Formiranje fosfatidne kiseline (shema).
Za sintezu fosfolipida (fosfatidilkolina) iz fosfatidne kiseline, potrebno je hranom osigurati dovoljnu količinu lipotropnih čimbenika (tvari koje sprječavaju razvoj masne degeneracije jetre). Ti faktori uključuju kolin, metionin, vitamin B12, folnu kiselinu i neke druge tvari. Fosfolipidi su uključeni u lipoproteinske komplekse i sudjeluju u transportu lipida sintetiziranih u hepatocitima u druga tkiva i organe. Nedostatak lipotropnih faktora (uz zlouporabu masne hrane, kroničnog alkoholizma, dijabetesa) doprinosi činjenici da se fosfatidna kiselina koristi za sintezu triacilglicerola (netopljivih u vodi). Povreda formiranja lipoproteina dovodi do činjenice da se višak TAG nakuplja u stanicama jetre (masna degeneracija), a funkcija ovog organa je narušena. Načini korištenja fosfatidne kiseline u hepatocitima i uloga lipotropnih čimbenika prikazani su na slici 8. t
Slika 8. Upotreba fosfatidne kiseline za sintezu triacilglicerola i fosfolipida. Lipotropni faktori su označeni sa *.
31.3.4. Nastajanje kolesterola. Jetra je glavno mjesto za sintezu endogenog kolesterola. Ovaj spoj je neophodan za izgradnju staničnih membrana, prethodnik je žučnih kiselina, steroidnih hormona, vitamina D3. Prve dvije reakcije sinteze kolesterola nalikuju sintezi ketonskih tijela, ali se nastavljaju u citoplazmi hepatocita. Ključni enzim u sintezi kolesterola, β-hidroksi-β-metilglutaril-CoA reduktaza (HMG-CoA reduktaza), inhibira se viškom kolesterola i žučnih kiselina na temelju negativnih povratnih informacija (slika 9).
Slika 9. Sinteza kolesterola u jetri i njezina regulacija.
31.3.5. Nastajanje lipoproteina. Lipoproteini - protein-lipidni kompleksi, koji uključuju fosfolipide, triacilglicerole, kolesterol i njegove estere, kao i proteine (apoproteine). Lipoproteini prenose netopljive u vodi lipide u tkiva. Formiraju se dvije klase lipoproteina u hepatocitima - lipoproteini visoke gustoće (HDL) i lipoproteini vrlo niske gustoće (VLDL).
31.4. Uloga jetre u metabolizmu proteina.
Jetra je tijelo koje regulira unos dušičnih tvari u organizam i njihovo izlučivanje. U perifernim tkivima konstantno se javljaju reakcije biosinteze uz uporabu slobodnih aminokiselina, ili se one ispuštaju u krv tijekom razgradnje proteina tkiva. Unatoč tome, razina proteina i slobodnih aminokiselina u krvnoj plazmi ostaje konstantna. To je zbog činjenice da stanice jetre imaju jedinstveni skup enzima koji kataliziraju specifične reakcije metabolizma proteina.
31.4.1. Načini korištenja aminokiselina u jetri. Nakon gutanja proteinske hrane, velika količina aminokiselina ulazi u stanice jetre kroz portalnu venu. Ovi spojevi mogu proći kroz niz transformacija u jetri prije ulaska u opću cirkulaciju. Te reakcije uključuju (Slika 10):
a) upotreba aminokiselina za sintezu proteina;
b) transaminacija - put sinteze zamjenjivih aminokiselina; također povezuje razmjenu aminokiselina s glukoneogenezom i opći način katabolizma;
c) deaminacija - nastajanje a-keto kiselina i amonijaka;
d) sinteza ureje - način neutralizacije amonijaka (vidi shemu u poglavlju "Razmjena proteina");
e) sintezu ne-proteinskih tvari koje sadrže dušik (kolin, kreatin, nikotinamid, nukleotidi itd.).
Slika 10. Aminokiselinski metabolizam u jetri (shema).
31.4.2. Biosinteza proteina. Mnogi proteini plazme sintetizirani su u stanicama jetre: albumin (oko 12 g dnevno), većina α- i β-globulina, uključujući transportne proteine (feritin, ceruloplazmin, transkortin, protein koji veže retinol, itd.). Mnogi faktori zgrušavanja krvi (fibrinogen, protrombin, prokonvertin, proakcelerin itd.) Također se sintetiziraju u jetri.
31.5. Neutralizirajuća funkcija jetre.
Nepolarni spojevi različitog podrijetla, uključujući endogene tvari, lijekove i otrove, neutraliziraju se u jetri. Proces neutralizacije tvari uključuje dvije faze (faze):
1) fazna modifikacija - uključuje reakciju oksidacije, redukcije, hidrolize; za brojne spojeve je izborno;
2) faza konjugacije - uključuje reakciju interakcije tvari s glukuronskom i sumpornom kiselinom, glicinom, glutamatom, taurinom i drugim spojevima.
Detaljnije, o neutralizacijskim reakcijama će se raspravljati u poglavlju "Biotransformacija ksenobiotika".
31.6. Biliarna formacija jetre.
Žučnjak je tekuća tajna žućkasto-smeđe boje, koju izlučuju stanice jetre (500-700 ml dnevno). Sastav žuči uključuje: žučne kiseline, kolesterol i njegove estere, žučne pigmente, fosfolipide, proteine, mineralne tvari (Na +, K +, Ca 2+, Sl -) i vodu.
31.6.1. Žučne kiseline. Jesu li proizvodi metabolizma kolesterola, nastaju u hepatocitima. Postoje primarne (holne, cenoodeksikolne) i sekundarne (deoksikolne, litoholne) žučne kiseline. Žuči sadrže uglavnom žučne kiseline konjugirane s glicinom ili taurinom (na primjer, glikolna kiselina, taurokolna kiselina, itd.).
Žučne kiseline izravno sudjeluju u probavi masti u crijevima:
- imaju emulgirajući učinak na jestive masti;
- aktiviraju lipazu pankreasa;
- promicati apsorpciju masnih kiselina i vitamina topljivih u mastima;
- stimuliraju intestinalnu peristaltiku.
Kod poremećaja otjecanja žuči žučne kiseline ulaze u krv i urin.
31.6.2. Kolesterol. Višak kolesterola izlučuje se u žuči. Kolesterol i njegovi esteri prisutni su u žuči kao kompleksi s žučnim kiselinama (koleine). Omjer žučnih kiselina i kolesterola (omjer kolata) ne smije biti manji od 15. U suprotnom, taloži se vodotopivi kolesterol i taloži se u obliku kamenaca žučne kese (žučni kamenac).
31.6.3. Žučni pigmenti. Konjugirani bilirubin (mono- i diglukuronid bilirubin) dominira među pigmentima u žuči. Nastaje u stanicama jetre kao rezultat interakcije slobodnog bilirubina s UDP-glukuronskom kiselinom. To smanjuje toksičnost bilirubina i povećava njegovu topljivost u vodi; dalje konjugirani bilirubin se izlučuje u žuč. Ako je došlo do kršenja izlučivanja žuči (opstruktivna žutica), sadržaj direktnog bilirubina u krvi značajno se povećava, bilirubin se otkriva u urinu, a sadržaj stercobilina se smanjuje u fecesu i urinu. Za diferencijalnu dijagnozu žutice vidi "Razmjena složenih proteina".
31.6.4. Enzimi. Od enzima koji se nalaze u žuči, prvo treba navesti alkalnu fosfatazu. To je izlučni enzim sintetiziran u jetri. U suprotnosti s odljevom žuči, povećava se aktivnost alkalne fosfataze u krvi.