Биохимия печени

Август 3, 2022

Главная
Биология
Биохимия печени

Содержание

2. Химический состав клеток печени Содержание воды колеблется в пределах 70-75%, белков 12-24%, липидов 2-6%, гликоген 5-10%.
3. Клетки печени Звездчатые или купферовские клетки эндотелия печени относятся к ретикуло-эндотеальной системе и расположены вблизи желчных
4. Роль печени в обмене углеводов. 1.Регуляция уровня глюкозы в крови (глюкостатическая функция печени). Гексозомонофосфатный путь (пентозный
5. Особенности липидного обмена в печени. Продукты переваривания триацилглицеридов в стенке кишечника – жирные кислоты, в основном
6. Лецитины, кефалины, серинфосфотиды, плазмогены, инозинфосфатиды и сфингомиелины - все эти соединения синтезируются в печени. В печени
7. Синтез фосфолипидов в печени усиливается при наличии холина, бетаина и метионина. Поэтому эти соединения называются липотропными
8. При избытке холина часть его превращается в бетаин. 3(гомоцистеин) СН2—СН2—ОН 3(метионин) СН2—СН2—ОН СН2—СООН ⏐ ⏐ ⏐
9. В свою очередь бетаин метилируя гомоцистеин в метионин, превращается в диметилглицин, а далее разрушается до глицина
10. Печень является основным органом, в котором интенсивно идет синтез холестерина (80%). В меньшей степени холестерин синтезируется
11. С пищей в течение суток человек получает 0,4 –0,5 грамм холестерина. Общее содержание холестерина в организме
12. На интенсивность синтеза холестерина в печени влияет количество экзогенного холестерина поступающего с пищей. При снижении уровня
13. Скорость синтеза холестерина регулируется по механизму отрицательной обратной связи. Основным пунктом регуляции является фермент, синтезирующий мевалоновую
14. Если холестерин в пище полностью отсутствует, то его синтез в тканях происходит с максимальной скоростью. Чем
15. В печени из холестерина синтезируются желчные кислоты. Образование желчных кислот включает реакции гидроксилирования и реакции частичного
16. При недостатке витамина С образование желчных кислот на стадии 7α-гидроксилирования тормозится, что приводит к накоплению холестерина
17. Желчные кислоты участвуют в эмульгировании жиров в кишечнике и во всасывании продуктов их переваривания Вследствие этого,
18. В составе смешанных мицелл с желчными кислотами выводится и холестерин. В пузырной и печеночной желчи холестерин
19. На реабсорбцию холестерина в стенку кишечника влияют желчные кислоты, активность холэстеразы, наличие пищевых белков, лактозы и
20. В нормальном стационарном состоянии суммарное количество холестерина, поступающего в кишечник с пищей, и холестерина, синтезированного в
21. При желчекаменной болезни в желчном пузыре или желчных протоках образуются камни в результате осаждения и кристаллизации
22. Консервативным способом лечения желчекаменной болезни является использование хенодезоксихолевой кислоты, от которой в наибольшей степени зависит растворимость
23. Печени принадлежит особая роль в депонировании и метаболизме жирорастворимых витаминов В тонком кишечнике при участии желчных
24. Ферментативное разрушение каротинов под воздействием оксигеназ с образованием альдегидной (ретиналь) и спиртовой (ретинол) форм витамина А
25. Более существенную роль играет печень в межуточном обмене нафтохинонов - витаминов К: филлохинон (витамин К1) и
26. Всосавшиеся в стенку кишечника аминокислоты по системе воротной вены поступают в печень, где включаются в различные
27. При патологии могут происходить качественные сдвиги синтезируемых в печени белков. Например, при циррозе печени снижается содержание
28. В печени синтезируются белки обеспечивающие транспорт железа (ферритин, трансферрин), меди (церулоплазмин), гормонов (транскортин), транспортирующие витамины и
29. Синтез азотистых небелковых соединений (холина, креатина, глутатиона, пуриновых и пиримидиновых оснований, порфиринов) В печени интенсивно идут
30. Механизмы детоксикации в печени. В печени происходит разрушения лекарственных соединений, и токсинов, чужеродных соединений (ксенобиотики). Обезвреживание
31. Реакции гидроксилирования. Гидроксилирование (окисление) ядов катализируется ферментами «микросомальной» дыхательной цепи, локализованной в эндоплазматическом ретикулуме, с использованием
32. Адренодоксин содержит негеминовое железо, посредством которого этот фермент восстанавливает железа цитохрома Р-450. Известно несколько форм цитохрома
33. Реакции конъюгации. Обезвреживание в печени может происходить путем присоединения к ядам различных соединений. В результате образуются
34. Канцерогенез Подсчитано, что 80% опухолей человека вызывается факторами окружающей среды, в основном химическими веществами. Воздействие на
35. Канцерогенные свойства присущи целому ряду химических соединений. Попадая в организм и подвергаясь метаболическим превращениям, они образуют
36. У людей занятых в производстве анилиновых красителей в результате контакта с ароматическим амином 2-нафтиламином в печени
37. Желчеобразовательная и экскреторная функции печени. Желчь как биологическая жидкость, выполняет целый ряд функций: - вызывает эмульгирование
38. Химический состав печеночной и пузырной желчи
40. Скачать презентацию

Слайд 2

Химический состав клеток печени
Содержание воды колеблется в пределах 70-75%, белков

12-24%, липидов 2-6%, гликоген 5-10%.
При жировой инфильтрации печени (цирроз печени) уровень липидов возрастает до 20%,
при гликогенозах увеличивается содержание гликогена,
при гемохроматозе - уровень железа и др.

Слайд 3

Клетки печени
Звездчатые или купферовские клетки эндотелия печени относятся к ретикуло-эндотеальной системе

и расположены вблизи желчных капилляров, а иногда – непосредственно в желчных капиллярах.
Эти клетки содержат большое количество лизосом и своими отростками пересекают просвет синусоидов, проникая через промежутки между соседними клетками эндотелия в пространство Диссе.
Основные клетки печени – гепатоциты, имеют характерную форму, содержат большое количество митохондрий, элементов эндоплазматического ретикулума и комплекса Гольджи, крупное ядро.
К числу клеточных элементов печени, играющих важную метаболическую роль, относятся эпителиальные клетки желчных капилляров и протоков.

Слайд 4

Роль печени в обмене углеводов.
1.Регуляция уровня глюкозы в крови (глюкостатическая

функция печени).
Гексозомонофосфатный путь (пентозный или апотомический путь).В результате этого пути образуется большое количество НАДФН2, необходимое для обеспечения процессов детоксикации, для синтеза холестерина, жирных кислот и др.
В печени интенсивно идет синтез глюкуроновой кислоты и мукоколисахаридов (гепарин).

Слайд 5

Особенности липидного обмена в печени.
Продукты переваривания триацилглицеридов в стенке кишечника

– жирные кислоты, в основном с короткой углеводородной цепью, из стенки кишечника попадает в кровь и доставляется в печень.
С током крови в печень из кишечника доставляются продукты переваривания липоидов (холин, коламин и др.),
и ресинтезированные в стенке кишечника фосфолипиды, гликолипиды, холестериды, хотя в печени интенсивно идут процессы синтеза этих соединений.

Слайд 6

Лецитины, кефалины, серинфосфотиды, плазмогены, инозинфосфатиды и сфингомиелины - все эти соединения

синтезируются в печени.
В печени человека в расчете на сырой вес содержится около 2,9% фосфолипидов.
Из печени в комплексе с белками (липопротеидные комплексы) током крови доставляются ко всем тканям,
В тканях они используются, прежде всего, для построения клеточных мембран вновь формирующихся клеток.

Слайд 7

Синтез фосфолипидов в печени усиливается при наличии холина, бетаина и

метионина.
Поэтому эти соединения называются липотропными факторами.
При недостатке холина снижается синтез лецитина, что может привести к усилению синтеза в печени нейтральных жиров и к жировой инфильтрации этого органа.
Уровень холина, его синтез из коламина зависит от наличия метионина, как донатора метильных групп.

Слайд 8

При избытке холина часть его превращается в бетаин.
3(гомоцистеин)
СН2—СН2—ОН 3(метионин)

СН2—СН2—ОН СН2—СООН
⏐ ⏐ ⏐
NH2 N≡( СН3)3 N≡( СН3) 3
коламин холин бетаин

Слайд 9

В свою очередь бетаин метилируя гомоцистеин в метионин, превращается в диметилглицин,

а далее разрушается до глицина и муравьиной кислоты (Н-СООН):
глицин + 2(Н-СООН)
диметилглицин
СН2—СН2—COOH бетаин СН2——СН2—СООН
⏐ ⏐ ⏐ ⏐
SH NH2 S-СН3 NH2
Гомоцистеин метионин

Слайд 10

Печень является основным органом, в котором интенсивно идет синтез холестерина (80%).

В меньшей степени холестерин синтезируется в надпочечниках, яичниках, семенниках, в коже и в стенке кишечника.
Ферменты необходимые для синтеза холестерина имеются во всех клетках, кроме зрелых эритроцитов.
За сутки в печени синтезируется 1,5 - 4,0 грамм холестерина (в среднем 2,0 гр.).

Слайд 11

С пищей в течение суток человек получает 0,4 –0,5 грамм холестерина.

Общее содержание холестерина в организме человека весом 70 кг составляет 105-175 г или 0,2% веса тела.
При этом его содержание наиболее высокое в надпочечниках (4,5-10%) и в мозге (2%).
В печени, холестерина всего около 0,3% , из которых, на долю свободного холестерина (не этерифицированного) приходится 80%, на долю этерифицированного – 20%.

Слайд 12

На интенсивность синтеза холестерина в печени влияет количество экзогенного холестерина поступающего

с пищей.
При снижении уровня холестерина в пище скорость синтеза холестерина в печени возрастает и наоборот.
Усиление синтеза холестерина в печени наблюдается при потреблении большого количества жиров, как источника ацетил-КоА, который служит источником
для синтеза не только жирных кислот и кетоновых тел, но и холестерина.

Слайд 13

Скорость синтеза холестерина регулируется по механизму отрицательной обратной связи.
Основным пунктом

регуляции является фермент, синтезирующий мевалоновую кислоты - ГМГ-КоА-редуктаза.
Холестерин ингибирует этот фермент собственного синтеза.
Так при содержании 2-3 гр. холестерина в суточной пище человека синтез собственного холестерина почти полностью прекращается.

Слайд 14

Если холестерин в пище полностью отсутствует,
то его синтез в

тканях происходит с максимальной скоростью.
Чем больше поступление холестерина с пищей,
тем меньше синтезируется холестерин в тканях и
тем большую долю экскретируемого из организма холестерина составляет холестерин пищи.

Слайд 15

В печени из холестерина синтезируются желчные кислоты.
Образование желчных кислот

включает реакции гидроксилирования и реакции частичного окисления боковой цепи холестерина.
Первым этапом биосинтеза желчных кислот является 7α-гидроксилирование холестерина микросомальной 7α-гидроксилазой при участии кислорода, НАДФН2, цитохрома Р450 и витамина С. На этой стадии синтезируется 7α-гидроксихолестерол.

Слайд 16

При недостатке витамина С образование желчных кислот на стадии 7α-гидроксилирования тормозится,

что приводит к накоплению холестерина и развитию атеросклероза и др.

Слайд 17

Желчные кислоты участвуют
в эмульгировании жиров в кишечнике и во всасывании

продуктов их переваривания
Вследствие этого, основная часть желчных кислот из полости кишечника всасывается в клетки, с кровью воротной вены попадает в печень и повторно используется при образовании желчи.
Небольшая часть желчных кислот (0,5г за сутки) выводится из организма с калом.

Слайд 18

В составе смешанных мицелл с желчными кислотами выводится и холестерин.
В

пузырной и печеночной желчи холестерин находится в этерифицированной форме, будучи включенной макромицелу липидного комплекса.
В кишечнике при разрушении этого комплекса происходит освобождение холестерина и его частичная реабсорбция.

Слайд 19

На реабсорбцию холестерина в стенку кишечника влияют желчные кислоты, активность холэстеразы,

наличие пищевых белков, лактозы и другие факторы
Не всосавшийся в стенку кишечника холестерин под воздействием ферментов кишечной микрофлоры гидрируется до копростерина и выводится из организма в составе каловых масс.
Общее количество холестерина выводимого из организма с калом в составе желчи и в виде желчных кислот за сутки составляет у взрослого человека около 1,3 гр.

Слайд 20

В нормальном стационарном состоянии суммарное количество холестерина, поступающего в кишечник

с пищей, и холестерина, синтезированного в тканях, должно быть равно суммарному количеству экскретируемого холестерина и холестерина превращенного и экскретируемого в виде желчных кислоты:
ХОЛ( пищ ) + ХОЛ(синт) = ХОЛ(экскр) + Желч.кисл.(экскр)
Одним из последствий нарушения этого баланса является гиперхолестеринемия, последствиями которой являются желчекаменная болезнь, ишемическая болезнь сердца и атеросклероз.

Слайд 21

При желчекаменной болезни в желчном пузыре или желчных протоках образуются камни

в результате осаждения и кристаллизации компонентов желчи - холестерина и билирубина.
Обычно в желчных камнях основная масса приходится на холестерин. Образование холестериновых камней, как следствие дестабилизации жидкокристаллической формы холестерина, происходит вследствие увеличения количества холестерина в составе желчи и уменьшения синтеза или экскреции желчных кислот.
Осаждению холестерина способствует застой желчи, воспалительные заболевания желчного пузыря и протоков.
Центрами кристаллизации холестерина могут служить конгломераты белка или слущивающиеся клетки эпителия.

Слайд 22

Консервативным способом лечения желчекаменной болезни является использование хенодезоксихолевой кислоты, от

которой в наибольшей степени зависит растворимость холестерина.
Кроме того, хенодезоксихолевая кислота ингибирует ГМГ-КоА-редуктазу и приостанавливает синтез холестерина на уровне образования мевалоновой кислоты.
Так при приеме 1 г хенодезоксихолевой кислоты в день синтез холестерина уменьшается в два раза и его концентрация в желчи уменьшается.
В этих условиях не только прекращается осаждение холестерина, но становится возможным растворение уже имеющихся камней.

Слайд 23

Печени принадлежит особая роль в депонировании и метаболизме жирорастворимых витаминов
В тонком

кишечнике при участии желчных кислот провитамины группы А (каротины), витамины Д и Е интенсивно всасываются в стенку кишечника и далее доставляются в печень.
В печени каротины вначале накапливаются в купферовских клетках, а затем переносятся в другие структуры.

Слайд 24

Ферментативное разрушение каротинов под воздействием оксигеназ с образованием альдегидной (ретиналь) и

спиртовой (ретинол) форм витамина А происходит в гепатоцитах.
При избыточном поступлении с пищей каротинов или витамина А, последний может накапливаться в печени в количествах превышающих средние нормы в десятки, и даже сотни раз.
Витамин А присутствует в тканях, как в виде свободного спирта, так и в виде эфиров пальмитиновой и других жирных кислот.
Витамин А накапливается в особых запасающих жиры клетках печени в виде ретинилпальмитата

Слайд 25

Более существенную роль играет печень в межуточном обмене нафтохинонов - витаминов

К: филлохинон (витамин К1) и менахинон витамин К2)
Для всасывания витаминов К в тонком кишечнике необходимы желчные кислоты и панкреатическая липаза.
Транспортируются в составе хиломикронов или в комплексе с альбуминами крови, накапливаются в печени, селезенке и сердце.
Витамин К участвует в процессе гемокоагуляции, в частности, способствуя карбоксилированию глутамата с образованием гамма-карбоксиглутамата в молекуле протромбина (фактор II):
НООС-СН-СН2-СН-СООН
⎢ ⎢
NH2 COOH
гамма-карбоксиглутамат
Аналогичные изменения происходят в молекулах проконвертина (фактор VII), фактора IX (Кристмана) и фактора X (Стюарта). Эти процессы происходят в печени.

Слайд 26

Всосавшиеся в стенку кишечника аминокислоты по системе воротной вены поступают в

печень, где включаются в различные анаболитические и катаболитические превращения.
В гепатоцитах и клетках ретикулоэндотелиальной системы аминокислоты используются для синтеза различных белков.
За сутки в печени синтезируется около 12 г альбуминов.
В печени синтезируется большая часть α- и β- глобулинов плазмы крови, фибриноген, протромбин и другие факторы системы гемокоагуляции и противосвертывающей системы крови.
При ишемии печени, при циррозах, токсических гепатитах, нарушениях оттока желчи синтез альбуминов в печени снижается.

Слайд 27

При патологии могут происходить качественные сдвиги синтезируемых в печени белков.
Например,

при циррозе печени снижается содержание сульфгидрильных групп в белках плазмы крови,
что приводит к изменениям их электрофоретической подвижности и иммунологических свойств.
Формируются аномальные белки – парапротеины, близкие по своим физико-химическим свойствам к γ-глобулинам.

Слайд 28

В печени синтезируются белки обеспечивающие транспорт железа (ферритин, трансферрин), меди (церулоплазмин),

гормонов (транскортин), транспортирующие витамины и липиды (ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП).
Синтезируются семь типов соматомединов А1,А2,В1,В2,В3,В4,С – посредников в реализации эффектов соматотропного гормона гипофиза.
Около 50% вновь синтезируемых в организме человека белков образуется в печени.
При белковом голодании печень быстро мобилизует свои резервные белки для снабжения аминокислотами других тканей.
В гепатоцитах идут процессы синтеза железопорфиринов, структурных компонентов ферментов цитохромной системы, миоглобина и гемоглобина, хотя основную роль в биосинтезе гемоглобина выполняет костный мозг, где созревают эритроциты.

Слайд 29

Синтез азотистых небелковых соединений (холина, креатина, глутатиона, пуриновых и пиримидиновых

оснований, порфиринов)
В печени интенсивно идут процессы взаимопревращения аминокислот,
В печени происходит процесс обезвреживания аммиака
В купферовских клетках печени идет разрушение гема гемоглобина до билирубина, образование коньюгатов желчных пигментов с глюкуроновой кислотой и выведение их в составе желчи.

Слайд 30

Механизмы детоксикации в печени.
В печени происходит разрушения лекарственных соединений, и

токсинов, чужеродных соединений (ксенобиотики).
Обезвреживание (детоксикация), инактивация в печени осуществляется посредством интеграции следующих двух основных механизмов:
реакциями гидроксилирования (окисления)
реакциями конъюгации

Слайд 31

Реакции гидроксилирования.
Гидроксилирование (окисление) ядов катализируется ферментами «микросомальной» дыхательной цепи, локализованной

в эндоплазматическом ретикулуме, с использованием молекулярного кислорода и НАДФН2.
При этом один атом кислорода идет на формирование в молекуле токсина (R) ОН-группы, а второй восстанавливается, образуя воду, на образование которой используется НАДФН2.
Основными ферментами этой системы являются:
1.флавопротеид НАДФН2-цитохром Р-450 – редуктаза
(ФАД)
2. адренодоксин (рубредоксин или ферродоксин)
3. цитохром Р450 (Fe+++ ↔ Fe++)
Из этих ферментов формируется дыхательная цепь, в которой происходит гидроксилирование ядов:
R
↓
НАДФН2→ФАД→адренодоксин→Р450→R-OH→Н2О
↑
О2

Слайд 32

Адренодоксин содержит негеминовое железо, посредством которого этот фермент восстанавливает железа цитохрома

Р-450.
Известно несколько форм цитохрома Р-450 печени млекопитающих.
Все они прочно связаны с мембранами эндоплазматического ретикулума и их трудно солюбилизировать.
Некоторые их них не нуждаются в белках типа рубредоксин и др., поскольку могут непосредственно восстанавливаться от ФАДН2.
Различные лекарственные вещества, например фенобарбитал, могут индуцировать синтез цитохром Р450, увеличивая уровень и активность цитохрома Р-450 почти в 20 раз.
Этот процесс является своеобразным защитным механизмом, ускоряющим процессы детоксикации в основном ароматических соединений в печени.

Слайд 33

Реакции конъюгации.
Обезвреживание в печени может происходить путем присоединения к ядам

различных соединений.
В результате образуются нетоксичные (неактивные) конъюгаты.
В качестве веществ присоединяемых к ядам в печени используются:
глюкуроновая кислота (УДФ-глюкуроновой кислоты),
серная кислота, находящаяся в составе фосфо-аденозин фосфо-сульфата (ФАФС),
глицин, глутамин,
таурин или цистеин.
ацетильная группа от ацетил-КоА,
метильная группа от S-аденозилметионина

Слайд 34

Канцерогенез
Подсчитано, что 80% опухолей человека вызывается факторами окружающей среды, в основном

химическими веществами.
Воздействие на организм человека этих веществ может быть связано с профессиональной деятельностью (фенол, бензол, асбест, арсенат, бериллий, кадмий, хром), образом жизни (курение), особенностями питания (наличие в пищевых продуктах нитратов, нитрозаминов, ароматических аминов афлотоксина В, продуцируемого плесневым грибком Aspergillus flavus и др.),
использование некоторых так называемых лекарственных препаратов.
Установлено, что канцерогенные соединения зачастую образуются в печени в тех же реакциях гидроксилирования, метилирования и др.

Слайд 35

Канцерогенные свойства присущи целому ряду химических соединений.
Попадая в организм и подвергаясь

метаболическим превращениям, они образуют соединения вызывающие развитие опухолей.
Например, 3-метилхолантрен, сильный индуктор цитохрома Р450, в результате гидроксилирования превращается в мощный канцероген.
Аналогично, находящийся в табачном дыме ароматический полициклический углеводород бензантрацен (бензпирен) подвергаясь в печени «обезвреживанию» путем гидроксилирования превращается в канцероген – эпоксид бензантрацена, вызывающий алкилирование ДНК, РНК и белков.

Слайд 36

У людей занятых в производстве анилиновых красителей в результате контакта с

ароматическим амином 2-нафтиламином в печени в результате гидроксилирования образуется 2-амино-1-нафтол канцероген, вызывающий рак мочевого пузыря.
Другой ароматический амин – ацетиламинофлуорен вызывает рак печени.
Нитрозамины, образующиеся из вторичных алифатических аминов и нитритов, попадая в организм с пищей, под воздействием ферментов микросомальной фракции клеток окисляясь, образует высокоактивный ион карбония СН+3 .
Этот ион способен метилировать белки и нуклеиновые кислоты и тем самым индуцировать образование опухолей печени, почек, легких, желудка и пищевода.

Слайд 37

Желчеобразовательная и экскреторная функции печени.
Желчь как биологическая жидкость, выполняет целый ряд

функций:
- вызывает эмульгирование жиров,
- обеспечивают всасывание жирных кислот и холестерина,
- способствуют всасыванию жирорастворимых витаминов,
- участвуют в создании определенного уровня рН в тонком кишечнике, необходимого для нормального пищеварения,
- обеспечивают растворимость холестерина и его выведение из организма,
- способствует метаболизму желчных пигментов в пигменты кала и мочи,
выполняет экскреторную функцию – выведение из организма в составе желчи холестерина, желчных пигментов, метаболитов гормонов, токсинов, лекарств и др.

Слайд 38

Биохимия печени

Содержание

Химический состав клеток печени Содержание воды колеблется в пределах 70-75%, белков

Клетки печениЗвездчатые или купферовские клетки эндотелия печени относятся к ретикуло-эндотеальной системе

Роль печени в обмене углеводов. 1.Регуляция уровня глюкозы в крови (глюкостатическая

Особенности липидного обмена в печени. Продукты переваривания триацилглицеридов в стенке кишечника

Лецитины, кефалины, серинфосфотиды, плазмогены, инозинфосфатиды и сфингомиелины - все эти соединения

Синтез фосфолипидов в печени усиливается при наличии холина, бетаина и

При избытке холина часть его превращается в бетаин. 3(гомоцистеин)СН2—СН2—ОН 3(метионин)

В свою очередь бетаин метилируя гомоцистеин в метионин, превращается в диметилглицин,

Печень является основным органом, в котором интенсивно идет синтез холестерина (80%).

С пищей в течение суток человек получает 0,4 –0,5 грамм холестерина.

На интенсивность синтеза холестерина в печени влияет количество экзогенного холестерина поступающего

Скорость синтеза холестерина регулируется по механизму отрицательной обратной связи. Основным пунктом

Если холестерин в пище полностью отсутствует, то его синтез в

В печени из холестерина синтезируются желчные кислоты. Образование желчных кислот