Лекция 13

ТЕМА

БИОХИМИЯ ПЕЧЕНИ

к.б.н., доцент И.В. Андреева Каф. Общей и биологической химии

План лекции

•Строение и функции печени

•Обмен веществ в печени

•Обмен веществ абсобтивный и постабсобтивний периоды

•Механизм обезвреживания вредный веществ в печени

Печень – самый крупный орган в организме человека, состоит примерно из 300 млрд клеток, 80% из которых составляют гепатоциты.

Масса печени достигает 1,5 кг, что составляет 2-3% от массы тела взрослого человека. На печень приходится от 20 до 30% потребляемого организмом кислорода.

Клетки печени занимают центральное место в реакциях промежуточного метаболизма и поддержании гомеостаза крови. Поэтому в биохимическом отношении гепатоциты являются как бы прототипом всех остальных клеток.

Артериальная кровь, поступающая по печёночной артерии, и кровь воротной вены от желудка, селезёнки, кишечника, поджелудочной железы и других органов брюшной полости, проходит к центру печеночной дольки по разветвленной сети капилляров между рядами гепатоцитов, называемой синусоидами. Синусоиды соприкасаются с каждым гепатоцитом. В отличие от капилляров других тканей синусоиды не имеют базальной мембраны, их стенка представлена только эндотелиальными клетками.

Между эндотелием и гепатоцитами расположено перисинусоидальное пространство

– пространство Диссе. Вдоль синусоид располагаются клетки ретикуло- эндотелиальной системы – клетки Купфера. После взаимодействия с гепатоцитами кровь из капилляров поступает в центральные вены, которые далее впадают в нижнюю полую вену.

В зонах соприкосновения мембран двух или более гепатоцитов формируются желчные канальцы, которые поначалу не имеют собственных стенок – ими служат цитоплазматические мембраны гепатоцитов.

На периферии печеночной дольки они сливаются в более крупные желчные ходы. Поверхность печеночной капиллярной сети достигает 400 м2 и обеспечивает прохождение через печень около

2 тыс. литров крови в сутки, при этом 80% её поступает по системе

воротной вены, а 20% — через печёночную артерию.

Печень перекрещивает метаболизм углеводов, липидов и белков

Печень, являясь центральным органом метаболизма, участвует в поддержании метаболического гомеостаза и способна осуществлять взаимодействие реакций обмена белков, жиров и углеводов.

Местами "соединения" обмена углеводов и белков является

пировиноградная кислота, щавелевоуксусная и α-кетоглутаровая кислоты из ЦТК, способных в реакциях трансаминирования превращаться, соответственно, в аланин, аспартат и глутамат. Аналогично протекает процесс превращения аминокислот в кетокислоты.

С обменом липидов углеводы связаны еще более тесно:

- образуемые в пентозофосфатном пути молекулы НАДФН используются для синтеза жирных кислот и холестерола, - глицеральдегидфосфат, также образуемый в пентозофосфатном пути,

включается в гликолиз и превращается в диоксиацетонфосфат,

-глицерол-3-фосфат, образуемый из диоксиацетонфосфата гликолиза,

направляется для синтеза триацилглицеролов.

Также для этой цели может быть использован глицеральдегид-3-фосфат, синтезированный в этапе структурных перестроек пентозофосфатного пути,

- "глюкозный" и аминокислотный« ацетил-SКоА способен участвовать в синтезе жирных кислот и холестерола.

Взаимосвязь обмена белков, жиров и углеводов

ФУНКЦИИ ПЕЧЕНИ

• метаболическая,

• депонирующая,

• барьерная,

• экскреторная и

• гомеостатическая

ФУНКЦИИ ПЕЧЕНИ

• Метаболическая. Продукты расщепления питательных веществ поступают в печень из пищеварительного тракта через воротную вену. В печени протекают сложные процессы обмена белков и аминокислот, липидов, углеводов, биологически активных веществ (гормонов, биогенных аминов и витаминов), микроэлементов. В печени синтезируются многие вещества (например, глюкоза, холестерин и желчные кислоты), необходимые для функционирования других органов.

•Депонирующая. В печени происходит накопление гликогена. Из печени в организм постоянно поступают макроэргические соединения и структурные блоки, необходимые для синтеза сложных макромолекул.

•Барьерная. В печени осуществляется обезвреживание (биохимическая трансформация) чужеродных и токсичных соединений, поступивших с пищей или образовавшихся в кишечнике, а также токсических веществ экзогенного

происхождения.

• Экскреторная. Из печени различные вещества эндо- и экзогенного происхождения либо поступают в желчные протоки и выводятся с желчью (более 40 соединений), либо попадают в кровь, откуда выводятся почками.

• Гомеостатическая. Печень выполняет важные функции по поддержанию постоянного состава крови (гомеостаза), обеспечивая синтез и поступление в кровь различных метаболитов, а также поглощение, трансформацию и экскрецию многих компонентов плазмы крови.

Обмен веществ в печени

Печень принимает участие в метаболизме почти всех классов веществ

КОМПЕНСАТОРНЫЕ функции печени

Ткани высших организмов нуждаются в постоянном притоке богатых энергией веществ и предшественников для синтеза более сложных макромолекул. Потребности организма обеспечиваются за счет питания, однако оно бывает нерегулярным и неравномерным.

Перерывы в поступлении питательных веществ компенсируются печенью, которая вместе с другими тканями, прежде всего жировой тканью, выполняет компенсаторные функции.

В биохимии питания принято различать фазу абсорбции и фазу постабсорбции, которая охватывает состояния организма во время разгрузочных дней (в том числе при соблюдении поста), вплоть до полного голодания. Переход между этими двумя фазами

определяется концентрацией богатых энергией соединений в

плазме крови и регулируется гормонами и вегетативной нервной

системой.