Биохимия печени

План:

1 .Роль печени в обмене белков, жиров и углеводов (самостоятельно)

2.Обезвреживающая функция печени

а) микросомальное окисление

б) конъюгация с глюкуроновой и серной кислотой 3.Катаболизм тема, образование желчных пигментов

Обезвреживающая функция печени

1) синтезирование вещества, используемого в других органах: белки плазмы, глюкоза, кетоновые тела, жиры, холестерин.

2. биосинтез мочевины как конечного продукта азотистого обмена.

3. пищеварительная, синтез желчных кислот, образование и секреция желчи.

4. выделительная. Выделение продуктов обмена веществ через желчь в кишечник.

5) обезвреживание токсических веществ как собственных, так и поступающих извне - ксенобиотиков (вещества, поступающие в организм и не используемые ни в энергетических, ни в пластических целях).

Обезвреживание веществ

Если токсическое вещество гидрофобное, то обезвреживание протекает в две стадии. Если гидрофильное, то в одну (во вторую).

1. химическое изменение гидрофобных веществ, в результате они становятся гидрофильными (окисление, восстановление, гидролиз). Образуются ОН-, СООН, NH₂ - группы.

2. к гидрофильным группам присоединяются различные вещества, в результате вещества становятся парными и нетоксическими.

1 фаза протекает в микросомах печени (это глыбки эндоплазматической сети),

содержащих системы переноса электронов, которые используют молекулярный

кислород для окисления органических молекул путем присоединения одного или

обоих атомов кислорода к субстрату.

Системы, осуществляющие присоединение обоих атомов кислорода, называются диоксигеназы (расщепляют гидроксилированные ароматические кольца).

Системы, осуществляющие присоединение одного атома кислорода, называются монооксигеназы, гидроксилазы.

Второй атом кислорода используется преимущественно для окисления НАДФН до воды. Монооксигеназы находятся в коре надпочечников, семенниках, яичниках, плаценте, где они участвуют в биосинтезе стероидных гормонов (на внутренней мембране митохондрий).

Оксигеназы и гидроксилазы функционируют вместе с флавопротеидами, цитохромами, отличными от цитохромов ЦПЭ, и объединяются в короткие цепи переноса электронов.

Отличие этих цепей от цпэ

В отличие от ЦПЭ микросомальные цепи используют кислород в пластических целях и осуществляют гидроксилирование.

Лучше всего изучена цепь гидроксилирования неполярных веществ: она включает в себя цитохром Р₄5о и белок, содержащий негемовое железо (в надпочечниках он называется адренодоксин).

В результате гидроксилирования токсическое вещество становится более полярным, лучше растворяется в воде и подвергается дальнейшим превращениям.

2 фаза: реакции конъюгации (наиболее распространены реакции с глюкуроновой и серной кислотой).

Донор глюкуроновой кислоты - УДФ-глюкуронат (активная форма глюкуроновой кислоты, глюкуроновая кислота — это производное глюкозы, окисленной по

с пиртовой группе. Фермент - УДФ-глюкуронилтрансфераза).

+ Н₂О + НАДФ

бензол+О₂+НАДФН+Н⁺



В печени:

фенол (токсическое, но полярное, может подвергаться следующим преобразованиям)

Фенол + УДФ-глюкуронат 

нетоксическое, парное, выводится из организма

Подобным образом обезвреживаются лекарственные вещества после оказания ими

действия.

Пример: фенобарбитал - снотворное и обезболивающее, подвергается

гидроксилированию монооксигеназой, последующей конъюгацией с

глюкуроновой кислотой.

Аспирин выводится из организма после конъюгации с глюкуроновой кислотой

или глицином. Кроме чужеродных веществ обезвреживанию подвергаются

продукты собственного катаболизма.

Например, продукты распада гема -простетической группы гемоглобина. До 80%

всего гема находится в гемоглобине, остальная часть в геминовых ферментах,

следовательно, обмен гема отражает состояние обмена гемоглобина.

Продолжительность жизни эритроцитов - 110-120 дней, после этого они

фагоцитируются клетками РЭС (селезенка, печень, красный костный мозг, где они

подвергаются разрушению).

Гем, освободившийся после распада гемоглобина, повторно не используется. Он

распадается на железо и желчные пигменты, они выводятся из организма

(задерживается небольшая часть, а железо с помощью белка плазмы трансферрина

поступает в депо - красный костный мозг).

Деградация гема осуществляется микросомальной гемооксигеназой, в реакции

используется кислород и НАДФН+ЕГ, в результате гем дециклизуется, а железо и

глобиновая часть сохраняется. Оксигеназа специфически расщепляет а-метеновые мостики, при этом метеновый атом углерода окисляется, образуется зеленый вердоглобин. После этого спонтанно отщепляется железо и глобин, образуется биливердин (зеленый). Отщепленная белковая часть подвергается гидролизу до аминокислот, которые используются повторно. Биливердин под действием фермента НАДФН-зависимой биливердинредуктазы восстанавливается до билирубина (желтый). Образование билирубина можно проследить на синяке. Билирубин транспортируется в РЭС в комплексе с альбумином, затем в печень, где он обезвреживается путем конъюгации с двумя молекулами глюкуроновой кислоты с образованием диглюкуронида билирубина под действием УДФ-глюкуронилтрансферазы.

Болезни, связанные с наследственными изменениями фермента

УДФ-глюкуронилтрансферазы

1. желтуха - синдром Криглера - Найара - генетическое изменение фермента УДФ-глюкуронилтрансферазы приводит к гибели в течение первого года жизни- нарушение конъюгации билирубина.

2. хроническая желтуха - синдром Джонсона — нарушение конъюгации билирубина со второй молекулой глюкуроновой кислоты, следовательно, нарушается секреция желчи. Стр. 507

Образовавшийся диглюкуронидбилирубин не токсичен ► желчь ►

кишечник. В кишечнике конъюгаты билирубина гидролизуются р-глюкуронидазой (фермент бактерий), в результате отщепляется глюкуроновая кислота. Образовавшийся билирубин восстанавливается по метеновым мостикам с образованием стеркобилиногенов и уробилиногенов. Небольшая часть уробилиногена идет в кровь, затем в печень, где расщепляется до ди- и трипирролов. Основная часть уробилиногена и стеркобилиногена выводится с калом, частично почками. Они бесцветные, а в кале и в выпавшей моче окисляются кислородом до уробилина и стеркобилина, имеющих желтый цвет. Продукты превращения билирубина называются желчными пигментами. Желчные пигменты являются компонентами желчных камней. Концентрация билирубина в крови - 8-20 мкмоль/л.

Определение концентрации желчных пигментов в крови и моче применяется для диагностики желтух, определяется прямой (конъюгированный с глюкуроновой кислотой) и непрямой (неконъюгированный) билирубин.

Желтуха - это накопление желчных пигментов в плазме крови в количествах достаточных, чтобы придать желтую окраску коже и конъюктиве.

Название желтухи	Причины возникновения	Биохимические показатели продуктов обмена билирубина
		кровь	Моча	кал
1. гемолити­ческая	Усиленный распад ЭЦ со скоростью, превышающей способность печени улавливать билирубин из циркуляции (из крови).	↑непря-мого билиру­бина	↑уроби-лина	↑уроби-лина и стеркоби- лина
2. паренхи­матозная или печеночно-клеточная	Повреждение клеток печени вирусами, токсическими гепатотропными соединениями (гепатит, цирроз). Нарушается способность образовывать конъюгаты билирубина и секретировать их в желчь.	↑прямого и непрямого билирубина	Появление прямого билирубина ↓уробилина	↓↑выделения стеркобилина фекалии светлые
З.обтурацион-ная или механическая	Механическое нарушение оттока желчи в кишечник	↑↑прямого и непрямого билирубина	↑↑прямого билирубина	Отсутствие Желчных пигментов, цвет глины

Желтуха у новорожденных: у плода и новорожденных количество ЭЦ в расчете на единицу массы больше, чем у взрослых, больше концентрация гемоглобина в ЭЦ. В течение нескольких недель после рождения количество гемоглобина в крови приближается к таковому у взрослых. Скорость распада ЭЦ выше, чем в последующее время, а способность печени удалять билирубин выражена еще слабо, поэтому в первые недели жизни концентрация билирубина высокая.