Биохимия почек и печени

Биохимия почек для студентов 2 курса

Лектор проф. А.И. Грицук

Coдержание

1. Обзор функций почек
Метаболизм почек
2. Обзор функций печени
Метаболизм печени
Метаболизм

Гомеостатические функции почек

Экскреторная
Наиболее важная (удаление «шлаков»)
Продукция мочи
Неэкскреторная -

Функции почек

Koolman, 2005

Экскреция компонентов мочи

Marks, 2000

Образование мочи

Структурно-функцион единица почки- нефрон
Ультрафи-льтрация
Реабсорбция
Секреция
Клиренс

secretion

Koolman, 2005

Структура нефрона

«Чудесная» сеть капилляров

1. Гломерулярные каппиляры (мальпигиевое тельце
2. Канальциевые каппиляры

Функция нефрона: Электролиты

Почки: Рециркуляция электролитов и воды

Koolman, 2005

Метаболизм почек

В коре
Aэробный обмен
Aэробный
гликолиз

В мозговом слое
Aнаэробный обмен
Aнаэробный гликолиз

Концентрирование мочи и реабсорбция в почках требует много энергии

В проксимальных канальцах

Метаболизм углеводов в почках

Регуляция уровня глюкозы в крови
Почечный порог для глюкозы

ГНГ в почках

Koolman, 2005

Метаболизм белка в почках

Большинство белков (M > 60 000 D) фильтруются

Метаболизм глютамина в почках

Marks, 2000

Метаболизм липидов в почках

ЛПОНП, ЛПНП, ЛВП метаболизируют в почках
Почки активно синтезируют

Koolman, 2005

Экскреция аммония (Аммониогенез)

Blood plasma

Urine

Koolman, 2005

Экскреция аммония почками

Н+ забуферен фосфатами и бикарбонатами NH3.
Аммиак диффундирует ч/з мембрану

Действие диуретиков

Камни почек
Камни почек – твердые конкременты (крист. агрегаты) нерастворимые в моче.

Камни почек

Камни почек удаляются из организма с потоком мочи.
Камни диаметром

Этиология нефролитиаза

Чаще всего главный компонент – Са в виде оксалата, который

Этиология нефролитиаза (прод)

Дефицит белков стабилизаторов (гликопротеидов) мочи препятствующих образованию Са-содержащих

Условия формирования камней

Перенасыщение
↓ Нуклеация
Ядро
↓ Рост кристалла
↓

Почечная недостаточность
Резкое снижение функций почек - прежде всего, снижение - СКФ

ОПН

Прогрессирующее снижение функции почек, которое проявляется в виде:
Олигурии (обр. мочи <

ХПН

Медленно развивающееся состояние
при наличии слабой манифестации
Заболевания почек нефриты, пиэлонефриты, гломерулонефриты,

Antimilitary Function of Urine

Метаболизм печени Метаболизм ксенобиотиков

Лекция 31
Лектор проф. А.И. Грицук

Общая характеристика метаболизма печени
Вес печени 1.5 кг – 2-3 % от

Структура гепатоцита

Эритроцит

Ядро

Митохондрия

Десмосома

Гранулы ЛП

гликоген

Аппарат Гольджи

Шероховатая ЭПС

Гладкая ЭПС

Лизосома

Желчный капилляр

Гомеостатические функции печени
1. Метаболическая (б/с)
2. Распределение нутриентов
3. Депонирование
4. Детоксикация (барьерная)
5. Экскреторная

Метаболизм печени

Расшифровка функций: Б - биосинтез, Д - депонирование, П превращение,

Экспрессия 5 различных GLUT – в разных тканях

Кровообращение в печени

Два источника кровоснабжения:
А. hepatica – 20% кровоснабжения тела
V. porte

Строение дольки печени

Метаболическая гетерогенность гепатоцитов

Перипортальные гепатоциты находятся в зоне V. porte - доминирует

Особенности обмена углеводов в печени

GLUT-2 (транспортер с высокой Km 7-20

Превращение Г6Ф в печени:
Б/с гликогена (гликоген-синтетаза)
Образование Гл (гидролиз Г6Ф-азой)
Образование ПВК и

Роль печени в обмене углеводов

Печень - эффективный «глюкостат»:
депонирует глюкозу крови
освобождает

Роль печени в обмене углеводов (2)

Г6-Ф-аза

В сытом состоянии высокая [Гл] в крови стимулирует:
секрецию инсулина, активирущий гликоген-синтетазу

ПВК

Глюкоза

Г 6-Ф

Гликоген

Глюкоза

Лактат

Лактат

Ацетил-КоА

Ж К

CO2

Роль печени в АК (белковом) обмене

Потребление АК из V. Porte, из

Роль печени в обмене ЖК

Печень поглощает из плазмы СЖК на основные

КТ

Кровь

Гепатоцит

Метаболизм ЖК в печени

Регуляция инсулином и глюкагоном

Сытое состояние
[инсулин] возрастает
[малонил КоА]

+ Глюкагон

КТ

Ксенобиотики (ξενοσ −греч.) – чужеродные вещества
Биомедицинское значение:
Фармакотерапия,
Фармация,
Токсикология,
Наркомания
Канцерогенез,
.

Детоксикация

2 фазы:
Фаза 1: окисление, восстановление, гидролиз.
Фаза 2: реакции коньюгации (глюкуронат, гли,

Детоксикация: Фаза 1

Окислению подвергаются:
спирты, альдегиды, амины, ароматические углеводороды и серосодержащие соединения.
В

Субстраты для цитохрома P450

Экзогенные:
Лекарства
Канцерогены
Пестициды
Нефтепродукты
Поллютанты
Эндогенные:
Некоторые стероиды
Эйкозаноиды
ЖК
Ретиноиды

При этом гидрофобные субстраты превращаются

Главные характеристики цит P450

Множественные формы: 35 – 60 (до 200), 14

Важные характеристики цитохромов P450 (прод.)

NADPH-зависимый фермент.
NADPH-цитохромредуктаза.
Восстановительное активирование молекулярного кислорода.

Детоксикация: Фаза 2

Реакции конъюгации, 5 типов:
Глюкуронидирование
Сульфатирование
Конъюгация с глутатионом
Ацетилирование
Метилирование

Глюкуронидирование

УДФ-глюкуроновая кислота – донор глюкуронила в ряде реакций.

УДФ-глюкуронат

Глюкуронидирование бензойной кислоты.
Здесь глюкуроновая кислота присоединяется к кислороду,
возможно также

Глюкуронидирование (прод.)

Такие молекулы как
2-ацетаминофлуорен,
анилин,
мепробамат,
фенол
многие стероиды
экскретируются

Сульфатирование

3’-фосфоаденозин-5’-фосфосульфат (ФАФС)

Сульфатирование (прод.)

Некоторые алифатические и ароматические соединения подвергаются сульфатированию.

фенол

фенилсульфат

ФАФС

ФАФ

сульфотрансфераза

Конъюгация с глутатионом

Глутатион (GSH): γ-глу-цис-гли.
R + GSH → R-S-G
Ферменты – различные

Ацетилирование

Общая реакция
X + Ацетил-КоА → Ацетил-X + HS-КоА
X – ксенобиотик.

сульфаниламид

Ацетил-сульфаниламид

Ацетил-КоА

Метилирование

Некоторые ксенобиотики подвергаются метилированию ферментами метилтрансферазами с участием S-аденозилметионина в качестве

Летальный синтез, или супертоксичность

В ряде случаев система цитохрома P450 образует более

Заключение

Печень – гетерогенный, метаболически активный орган.
Осуществляет много функций:
Синтез, запасание, детоксикация, барьерная,