Levering av leveren til å opprettholde konsentrasjonen av glukose i blodet bestemmes av det faktum at glykogenese, glykogenolyse, glykolyse og glukoneogenese forekommer i den. Disse prosessene reguleres av mange hormoner, inkludert insulin, glukagon, veksthormon, glukokortikoider og katekolaminer. Glukose som kommer inn i blodet absorberes raskt av leveren. Det antas at dette skyldes ekstremt høy følsomhet for hepatocytter til insulin (selv om det er bevis for å tvile på betydningen av denne mekanismen). Ved fasting reduseres insulinnivåene og glukagon og kortisolnivåene øker. Som svar på dette er glykogenolyse og glukoneogenese forbedret i leveren. Aminosyrer, spesielt alanin, som dannes under nedbrytningen av muskelproteiner, er nødvendige for glukoneogenese. Tvert imot, etter inntak, kommer alanin og forgrenede aminosyrer fra leveren til musklene, hvor de deltar i syntese av proteiner. Denne glukosealaninsyklusen er regulert av endringer i serumkonsentrasjoner av insulin, glukagon og kortisol.
Det ble antatt at etter et måltid syntetiseres glykogen og fettsyrer direkte fra glukose. Imidlertid opptrer disse transformasjonene indirekte med deltagelse av tricarboxylsyremetabolitter av glukose (for eksempel laktat) eller andre glukoneogenesesubstrater, så som fruktose og alanin.
Ved levercirrhose endres nivået av glukose i blodet ofte (Tabell 293.1). Hyperglykemi og nedsatt glukosetoleranse observeres vanligvis. Aktiviteten av insulin i blodet er normalt eller økt (med unntak av hemokromatose); Derfor er nedsatt glukosetoleranse på grunn av insulinresistens. Det kan skyldes en reduksjon i antall fungerende hepatocytter.
Det er også bevis for at reseptor- og postreseptor insulinresistens av hepatocytter er observert i levercirrhose. I tillegg reduseres hepatisk eliminering av insulin og glukagon med portocaval shunting, slik at konsentrasjonen av disse hormonene øker. Men med hemokromatose kan insulinnivåene reduseres (opptil utviklingen av diabetes mellitus) på grunn av avsetning av jern i bukspyttkjertelen. I cirrose, reduserer leverens evne til å bruke laktat i glukoneogenesereaksjoner, noe som resulterer i at konsentrasjonen i blodet kan øke.
Selv om hypoglykemi oftest forekommer med fulminant hepatitt, kan den også utvikle seg i sluttfasen av cirrhose på grunn av en reduksjon av glykogenforsyninger i leveren, en reduksjon i responsen av hepatocytter til glukagon, en reduksjon av levers evne til å syntetisere glykogen på grunn av omfattende celledestinasjon. Dette forverres av at mengden glykogen i leveren selv er normalt begrenset (ca. 70 g), kroppen trenger en konstant tilførsel av glukose (ca. 150 g / dag). Derfor er reservert av glykogen i leveren utarmet veldig raskt (normalt - etter den første fastingsdagen).
Lever og karbohydratmetabolismen
Lever biokjemi
Leveren er et sentralt sted i stoffskiftet. Den har mange funksjoner, hvorav det viktigste er følgende:
* biosyntese av blodproteiner og lipoprotens,
* Metabolismen av stoffer og hormoner,
* deponering av jern, vitaminer B12 og B9,
Dermed består den funksjonelle spesialiseringen av leveren i den følgende "biokjemiske altruisme", dvs. leveren gir levekår for andre organer. På den ene side er det produksjon og lagring av forskjellige stoffer for organismer og stoffer, og på den annen side deres beskyttelse mot giftige stoffer dannet i dem eller fra innkommende fremmede stoffer.
Leveren utfører følgende funksjoner:
homeostatisk regatator (karbohydrater, proteiner, lipider, vitaminer, delvis vann-mineralske forbindelser, pigmentmetabolisme, ikke-protein nitrogenholdige stoffer);
nøytraliserende (naturlige produkter av metabolisme og fremmede stoffer).
Leveren består av 80% av parenkymceller, hvorav 16% er retikuloendotelceller, 4% av endotelet i blodkar.
Lever og karbohydratmetabolismen
Parenkymceller i leveren tjener som hovedsted for biokjemiske transformasjoner av matkarbohydrater og har en regulatorisk effekt på deres metabolisme. Absorberer sukker fra tarmepitelceller til portalvenen; Gjennom det kommer matmonosakkarider inn i leveren (1) her galaktose, fruktose og mannose omdannes til glukose. (2) En av de viktigste funksjonene i leveren er å opprettholde konstant glukose I blodet (glukostatisk funksjon) omdannes glukose til et lagringsform som er egnet for lagring, for å tilbakeføre bestandene til glukose på et tidspunkt når maten leveres i begrensede mengder.
Energibehovet til leveren selv, som andre vev i kroppen, er tilfredsstilt av den intracellulære katabolismen av innkommende glukose. To forskjellige prosesser er involvert i glukose katabolisme: (3)
* Glykolytisk vei for omdannelse av 1 mol glukose til 2 mol laktat med dannelsen av 2 mol ATP.
* (4) fosforglukonat-transformasjon av 1 mol glukose med dannelsen av 6 mol CO2 og dannelsen av 12 mol ATP.
Begge prosessene foregår under anaerobe forhold, begge enzymer er inneholdt i den oppløselige delen av cytoplasmaen, og begge krever tidligere fosforylering av glukose til glu-6f med deltagelse av et ATP-avhengig enzym glukokinase. Hvis glykolyse gir energi til cellulære organeller for fosforyleringsreaksjoner, tjener således den fosforylerte banen som hovedkilden til å redusere ekvivalenter for biosyntetiske prosesser. Mellomprodukter av glykolyse - fosforose - kan brukes til å danne alfa-glycerofosfat i syntese av fett. Pyruvat kan brukes til å syntetisere alanin, aspartat og andre forbindelser dannet fra acetyl-CoA.
I tillegg kan glukosereaksjoner fortsette i motsatt retning, på grunn av hvilken (5) glukose syntetiseres ved glukoneogenese.
Under fosfoglukonatoksydasjon dannes pentoser, som kan brukes i syntesen av nukleider og nukleinsyrer.
I leveren oxideres omtrent 1/3 glukose langs fosfoglukonatbanen, og de resterende 2/3 langs glykolytisk vei.
194.48.155.245 © studopedia.ru er ikke forfatter av materialene som er lagt ut. Men gir mulighet for fri bruk. Er det et brudd på opphavsretten? Skriv til oss | Kontakt oss.
Deaktiver adBlock!
og oppdater siden (F5)
veldig nødvendig
Leveren krysser metabolismen av karbohydrater, lipider og proteiner
Leveren, som er det sentrale organet for metabolisme, er involvert i å opprettholde metabolsk homeostase og er i stand til å utføre samspillet mellom metabolisme av proteiner, fett og karbohydrater.
Noen av "forbindelsene" av karbohydrat og proteinmetabolisme er pyruvsyre, oksaloaksiksyre og a-ketoglutarsyrer fra TCAA, som kan omdannes til henholdsvis alanin, aspartat og glutamat i transamineringsreaksjoner. Prosessen med transformasjon av aminosyrer i keto syrer fortskriver på en lignende måte.
Karbohydrater er enda nærmere knyttet til lipidmetabolisme:
- NADPH-molekyler dannet i pentosefosfatveien brukes til å syntetisere fettsyrer og kolesterol,
- glyceraldehydfosfat, også dannet i pentosefosfatveien, inngår i glykolyse og omdannes til dioksyacetonfosfat,
- glycerol-3-fosfat, dannet fra glykolyse-dioxyacetonfosfat, sendes for å syntetisere triacylglyceroler. Også for dette formål kan glyceraldehyd-3-fosfat anvendes, syntetisert under strukturelle omlegginger av pentosefosfatveien,
- "Glukose" og "aminosyre" acetyl-SkoA er i stand til å delta i syntese av fettsyrer og kolesterol.
Forholdet til metabolisme av proteiner, fett og karbohydrater
Karbohydratutveksling
I hepatocytter er karbohydratmetabolisme prosesser aktive. På grunn av syntesen og nedbrytningen av glykogen, opprettholder leveren konsentrasjonen av glukose i blodet. Aktiv glykogensyntese skjer etter et måltid, når konsentrasjonen av glukose i blodet i portalvenen når 20 mmol / l. Glykogen lagrer seg i leveren fra 30 til 100 g. Ved kortvarig fasting forekommer glykogenolyse. Ved langvarig fasting er glukoneogenese fra aminosyrer og glyserol hovedkilden til blodsukker.
Leveren utfører interkonversjonen av sukkerarter, dvs. omdannelse av heksoser (fruktose, galaktose) til glukose.
De aktive reaksjonene i pentosefosfatbanen sørger for produksjon av NADPH, som er nødvendig for mikrosomal oksidasjon og syntese av fettsyrer og kolesterol fra glukose.
Lipid utveksling
Hvis et overskudd av glukose, som ikke brukes til syntese av glykogen og andre syntetiske stoffer, kommer inn i leveren under et måltid, blir det til lipider - kolesterol og triacylglyceroler. Siden leveren ikke kan akkumulere TAGs, fjernes de av svært lave densitet lipoproteiner (VLDL). Kolesterol brukes primært til syntese av gallsyrer, det er også inkludert i sammensetningen av lavdensitetslipoprotein (LDL) og VLDL.
Under visse forhold - fasting, langvarig muskelbelastning, diabetes mellitus type I, en diett rik på fett - i leveren aktiveres syntesen av ketonlegemer som brukes av de fleste vev som en alternativ energikilde.
Proteinutveksling
Mer enn halvparten av proteinet syntetisert per dag i kroppen faller på leveren. Fornyelsen av alle leverproteiner er 7 dager, mens i andre organer denne verdien tilsvarer 17 dager eller mer. Disse inkluderer ikke bare proteinene i de hepatocytter som er egnede, men også de for eksport - albumin, mange globuliner, blod enzymer, samt fibrinogen og blodkoagulasjonsfaktorer.
Aminosyrer gjennomgår katabole reaksjoner med transaminering og deaminering, dekarboksylering med dannelsen av biogene aminer. Cholin- og kreatinsyntese-reaksjoner oppstår på grunn av overføringen av metylgruppen fra adenosylmetionin. I leveren er bortskaffelsen av overskudd av nitrogen og dets innblanding i urinblandingen.
Reaksjonene av ureasyntese er nært forbundet med trikarboksylsyre syklusen.
Den tette samspillet mellom syntesen av urea og TCA
Pigment utveksling
Leveransens involvering i pigmentmetabolismen består i omdannelse av hydrofob bilirubin til den hydrofile formen og dets sekresjon i galde.
Pigmentmetabolismen spiller i sin tur en viktig rolle i metabolismen av jern i kroppen - jernholdig ferritinprotein finnes i hepatocytter.
Evaluering av metabolsk funksjon
I klinisk praksis er det teknikker for å evaluere en bestemt funksjon:
Deltakelse i karbohydratmetabolismen er estimert:
- med blodsukker konsentrasjon
- langs kurven av glukosetoleranse testen,
- på "sukker" kurven etter galaktose lasting,
- største hyperglykemi etter administrasjon av hormoner (f.eks. adrenalin).
Rollen i lipidmetabolisme vurderes:
- på nivået av blodtriacylglyceroler, kolesterol, VLDL, LDL, HDL,
- atherogen koeffisient.
Proteinmetabolisme vurderes:
- på konsentrasjonen av totalt protein og dets fraksjoner i serum,
- i form av koagulogram,
- i form av urea i blod og urin,
- på aktiviteten til enzymer AST og ALT, LDH-4,5, alkalisk fosfatase, glutamat dehydrogenase.
Pigmentmetabolisme vurderes:
- på konsentrasjonen av totalt og direkte bilirubin i serumet.
Fiziologiya_Pechen_metabolizm
Leverfunksjonens hovedfunksjoner
Lever involvering i protein metabolisme
Leverens rolle i karbohydratmetabolismen
Leverandørens rolle i lipidmetabolismen
Lever i vann-salt metabolisme
Leverens rolle i stoffskiftet av fugler
referanser
Leveren spiller en stor rolle i fordøyelsen og stoffskiftet. Alle stoffer som er absorbert i blodet, må gå inn i leveren og gjennomgå metabolske transformasjoner. Ulike organiske stoffer syntetiseres i leveren: proteiner, glykogen, fett, fosfatider og andre forbindelser. Blodet går gjennom det gjennom leverarterien og portalvenen. Videre kommer 80% av blodet som kommer fra bukorganene gjennom portalvenen, og bare 20% gjennom leverarterien. Blodet strømmer fra leveren gjennom leverenveien.
For å studere leverfunksjonene bruker de den angiostamiske metoden, Ekka-Pavlov-fistelen, ved hjelp av hvilken de studerer den biokjemiske sammensetningen av det tilstrømmende og flytende, ved hjelp av metoden for kateterisering av portene i portalsystemet, utviklet av A. Aliev.
Leveren spiller en viktig rolle i metabolisme av proteiner. Fra aminosyrer som kommer fra blodet, dannes protein i leveren. Den danner fibrinogen, protrombin, som utfører viktige funksjoner i blodkoagulasjon. Prosessene for aminosyreomretting finner sted her: deaminering, transaminering, dekarboksylering.
Leveren er det sentrale stedet for nøytralisering av giftige produkter av nitrogenmetabolisme, hovedsakelig ammoniakk, som omdannes til urea eller går til dannelsen av amider av syrer, nukleinsyrer brytes ned i leveren, oksidasjon av purinbaser og dannelsen av sluttproduktet av deres metabolisme, urinsyre. Stoffer (indol, skatole, kresol, fenol), som kommer fra tyktarmen, kombinerer med svovelsyre og glukuronsyrer, omdannes til eter-svovelsyrer. Fjerning av leveren fra dyrene av dyr fører til deres død. Det kommer tilsynelatende på grunn av akkumulering i ammoniakkens blod og andre giftige mellomprodukter av nitrogenmetabolisme. [1]
En stor rolle blir spilt av leveren i metabolismen av karbohydrater. Glukose, hentet fra tarmene gjennom portalvenen, omdannes til glykogen i leveren. På grunn av sine høye glykogenbutikker, fungerer leveren som den viktigste karbohydratdepotet i kroppen. Den glykogene funksjonen til leveren er gitt av virkningen av en rekke enzymer og er regulert av sentralnervesystemet og 1 hormoner - adrenalin, insulin, glukagon. I tilfelle av økt behov for kroppen i sukker, for eksempel under økt muskelarbeid eller fasting, blir glykogen under virkningen av enzymet fosforylase omdannet til glukose og går inn i blodet. Dermed regulerer leveren leveren av glukose i blodet og den normale tilførsel av organer og vev med den.
I leveren finner den viktigste transformasjonen av fettsyrer sted, hvorav fett, karakteristisk for denne type dyr, syntetiseres. Under virkningen av enzymet lipase, er fett brutt ned i fettsyrer og glyserol. Glycerolens skjebne ligner skjebnen til glukose. Transformasjonen begynner med ATPs deltakelse og slutter med dekomponering til melkesyre, etterfulgt av oksidasjon til karbondioksid og vann. Noen ganger kan leveren om nødvendig syntetisere glykogen fra melkesyre.
Leveren syntetiserer også fett og fosfatider som kommer inn i blodet og transporteres gjennom hele kroppen. Det spiller en viktig rolle i syntesen av kolesterol og dets estere. Ved oksidasjon av kolesterol i leveren dannes gallsyrer, som utskilles med galle og deltar i fordøyelsesprosessene.
Leveren er involvert i stoffskiftet av fettløselige vitaminer, er det viktigste depotet av retinol og dets provitamin-karoten. Det er i stand til å syntetisere cyanokobalamin.
Leveren kan beholde overflødig vann i seg selv og dermed forhindre blodtynning: det inneholder tilførsel av mineralsalter og vitaminer, er involvert i metabolisme av pigmenter.
Leveren utfører en barrierefunksjon. Hvis noen patogene mikrober inngår i blodet, blir de utsatt for desinfeksjon av det. Denne funksjonen utføres av stellatceller som ligger i veggene i blodkapillærene, som senker de hepatiske lobulene. Ved å fange giftige forbindelser desinfiserer stellatceller i forbindelse med leverceller dem. Etter behov kommer stellatceller frem fra veggene i kapillærene og, fritt beveger seg, utfører sin funksjon. [6]
I tillegg kan leveren oversette bly, kvikksølv, arsen og andre toksiske stoffer i ikke-giftige stoffer.
Leveren er det viktigste karbohydratdepotet i kroppen og regulerer blodets stabilitet i blodet. Den inneholder mineraler og vitaminer. Det er et blod depot, det produserer galle som er nødvendig for fordøyelsen.
Leverfunksjonens hovedfunksjoner.
Ifølge de mange funksjonene som utføres av leveren, kan det kalles uten overdrivelse det viktigste biokjemiske laboratoriet i menneskekroppen. Leveren er et viktig organ, uten at det heller ikke dyr eller menneske kan eksistere.
Leverfunksjonens hovedfunksjoner er:
1. Deltakelse i fordøyelsen (dannelsen og utskillelsen av galle): leveren produserer galle som kommer inn i tolvfingertarmen. Galle er involvert i fordøyelsen av tarmene, bidrar til å nøytralisere den sure masse som kommer fra magen, bryter ned fett og fremmer absorpsjonen, har en stimulerende effekt på motiliteten i tykktarmen. I løpet av dagen produserer leveren opptil 1-1,5 liter galle.
2. Barrierefunksjon: leveren nøytraliserer giftige stoffer, mikrober, bakterier og virus som kommer fra blodet og lymfene. Også i leveren brytes ned kjemikalier, inkludert rusmidler.
3. Deltakelse i stoffskiftet: Alle næringsstoffer absorbert i blodet fra fordøyelseskanalen, produktene av fordøyelse av karbohydrater, proteiner og fett, mineraler og vitaminer, passerer gjennom leveren og behandles i den. Samtidig blir en del av aminosyrer (proteinfragmenter) og en del av fett omdannet til karbohydrater, derfor er leveren den største "depot" av glykogen i kroppen. Det syntetiserer proteiner av blodplasma - globuliner og albumin, samt reaksjonen av transformasjon av aminosyrer. Ketonlegemer (produkter av fettsyremetabolisme) og kolesterol syntetiseres også i leveren. [2.]
Som et resultat kan vi si at leveren er et slags lagerhus av kroppens næringsstoffer, samt en kjemisk fabrikk, "bygget inn" mellom de to systemene - fordøyelse og blodsirkulasjon. Debalansering i handlingen av denne komplekse mekanismen er årsaken til mange sykdommer i fordøyelseskanalen, kardiovaskulærsystemet, spesielt hjertet. Det er nærmeste forbindelse mellom fordøyelsessystemet, leveren og blodsirkulasjonen.
Leveren er involvert i nesten alle typer metabolisme: protein, lipid, karbohydrat, vann-mineral, pigment.
Lever involvering i protein metabolisme:
Det er preget av det faktum at den fortsetter aktivt med syntesen og nedbrytningen av proteiner som er viktige for organismen. Omtrent 13-18 g proteiner syntetiseres per dag i leveren. Av disse blir bare albumin, fibrinogen, protrombin dannet og leveren. I tillegg er opptil 90% av alfa-globuliner og ca. 50% av gamma-globuliner i kroppen syntetisert her. I dette henseende reduserer leversykdommene i det enten proteinsyntese og dette fører til en reduksjon i mengden av blodproteiner eller dannelsen av proteiner med endrede fysikalisk-kjemiske egenskaper oppstår, noe som resulterer i en reduksjon i blodproteinens kolloidale stabilitet og de er lettere enn normalt, slippe ut i sedimentet under virkningen av utfellingsmidler (salter av alkali- og jordalkalimetaller, tymol, kvikksølvklorid, etc.). Det er mulig å oppdage endringer i mengden eller egenskapene til proteiner ved bruk av kolloidresistentest eller sedimentprøver, blant annet brukes Veltman, tymol og sublimate prøver ofte. [6; 1.]
Leveren er hovedstedet for syntese av proteiner, som sikrer prosessen med blodkoagulasjon (fibrinogen, protrombin, etc.). Krenkelse av syntese, samt vitamin K-mangel, som utvikler seg som følge av brudd på galleutspresjon og galleutskillelse, fører til hemorragiske hendelser.
Aminosyre-transformasjonsprosesser (transaminering, deaminering, etc.) som forekommer aktivt i leveren under sine alvorlige lesjoner, endres vesentlig, noe som preges av økning i konsentrasjonen av frie aminosyrer i blodet og deres utskillelse i urinen (hyperaminoaciduri). Leucin og tyrosinkrystaller kan også bli funnet i urinen.
Dannelsen av urea forekommer bare i leveren, og brudd på funksjonene av hepatocytter fører til en økning i mengden i blodet, som har en negativ effekt på hele kroppen, og kan manifestere seg, for eksempel, hepatisk koma, som ofte resulterer i pasientens død.
De metabolske prosessene som foregår i leveren, katalyseres av forskjellige enzymer som i tilfelle sykdommer kommer inn i blodet og går inn i urinen. Det er viktig at frigjøringen av enzymer fra celler oppstår ikke bare når de er skadet, men også i strid med permeabiliteten av cellemembraner som oppstår i den første sykdomsperioden, og derfor er endring av enzymspektra en av de viktigste diagnostiske indikatorene for å vurdere pasientens tilstand i den prekliniske perioden. For eksempel, i tilfelle av Botkin's sykdom, ble det observert en økning i blodaktiviteten til AlTA, LDH og AsTA i "pre-gulsott" -perioden, og i rickets ble det observert en økning i nivået av alkalisk fosfatase.
Leveren utfører en viktig antitoksisk funksjon for kroppen. Det er der at nøytralisering av slike skadelige stoffer som indol, skatol, fenol, kadaverin, bilirubin, ammoniakk, steroidhormonmetabolismeprodukter, etc. finner sted. Måtene med nøytralisering av giftige stoffer er forskjellige: ammoniakk omdannes til urea; indol, fenol, bilirubin og andre danner forbindelser som er ufarlige for kroppen med svovelsyre eller glukuronsyrer, som utskilles i urinen. [5]
Leverandørens rolle i karbohydratmetabolismen:
bestemmes hovedsakelig av dets deltakelse i synteseprosessene og dekomponering av glykogen. Det er av stor betydning for reguleringen av blodsukkernivå. I tillegg fortsetter interkonversjonsprosesser av monosakkarider aktivt i leveren. Galaktose og fruktose omdannes til glukose, og glukose kan være en kilde for syntesen av fruktose.
Prosessen med glukoneogenese finner også sted i leveren, hvor glukose er dannet fra ikke-karbohydratstoffer - melkesyre, glyserol og glykogene aminosyrer. Leveren er involvert i reguleringen av karbohydratmetabolismen ved å kontrollere nivået av insulin i blodet, siden leveren inneholder enzymet insulinase, som bryter ned insulin, avhengig av kroppens behov.
Energibehovene til leveren i seg selv blir oppfylt ved nedbrytning av glukose, for det første langs den anaerobe vei med dannelsen av laktat, og for det andre langs den peptotiske banen. Betydningen av disse prosessene er ikke bare dannelsen av NADPH2 for forskjellige biosynteser, men også evnen til å bruke nedbrytningsprodukter av karbohydrater som startstoffer for forskjellige metabolske prosesser. [1; 5; 6.]
parenkymale leverceller spiller en ledende rolle. Prosessene av kolesterolbiosyntese, gallsyrer, dannelsen av plasmafosfolipider, ketonlegemer og lipoproteiner går direkte i hepatocytter. På den annen side styrer leveren lipidmetabolismen av hele organismen. Selv om triacylglyceroler utgjør kun 1% av leverenes totale masse, er det nettopp dette som regulerer syntese og transport av kroppens fettsyrer. I leveren leveres en stor mengde lipider, som er "sortert" etter behovene til organer og vev. Samtidig kan i enkelte tilfeller deres nedbrytning øke til sluttprodukter, mens i andre gallsyrer kan gå til syntesen av fosfolipider og transporteres med blod til de cellene der de er nødvendige for dannelsen av membraner, eller ved at lipoproteiner kan transporteres til celler som mangler energi, etc.
Således, oppsummering av leverenes rolle i lipidmetabolisme, kan det bemerkes at det bruker lipider for behovene til hepatocytter, og utfører også funksjonen til å overvåke tilstanden av lipidmetabolismen gjennom hele kroppen. [5]
Like viktig er lever og vann-mineral metabolisme. Så det er et depot av blod, og derfor kan ekstracellulær væske akkumulere opptil 20% av det totale blodvolumet. I tillegg virker leveren for noen mineralstoffer som et sted for opphopning og lagring. Disse inkluderer natrium, magnesium, mangan, kobber, jern, etc. Leveren syntetiserer proteiner som transporterer mineraler gjennom blodet: transferrin, ceruloplasmin, etc. Endelig er leveren stedet for inaktivering av hormoner som regulerer vann og mineralmetabolisme (aldosteron, vasopressin).
Fra alt dette blir det klart hvorfor leveren kalles det biokjemiske laboratoriet av en organisme, og forstyrrelsen av dens aktivitet påvirker dens forskjellige funksjoner. [6]
Leverens rolle i stoffskiftet av fugler.
I både dyr og fugler er leveren det sentrale organet som er ansvarlig for metabolske prosesser i hele kroppen. Mange eksperter kaller det den største "kjertelen" av dyr og fugler. I leveren produseres galle og mange vitale proteiner, det er involvert i å levere kroppen med mange næringsstoffer (gjennom sirkulasjonssystemet). Det er her at biotransformasjonen av flertallet av ekstremt giftige stoffer kommer inn i kroppen med mat. Slike biotransformasjoner innebærer omdannelse av giftige kjemiske stoffer til nye stoffer som ikke lenger er farlige for kroppen, og som lett kan fjernes fra det. Leveren er i stand til å gjenopprette sine egne syke celler, regenerere eller erstatte dem, samtidig som de opprettholder sine funksjoner i en relativ rekkefølge.
Leveren er den største "kjertelen" av fuglens kropp, ved hjelp av de viktigste funksjonene i hovedmetabolismen. Disse funksjonene er de mest varierte og skyldes egenskapene til leverenceller, som utgjør organismens anatomiske og fysiologiske enhet. I det biokjemiske aspektet er de viktigste funksjonene til leveren forbundet med dannelsen, sammensetningen og rollen av galle, samt med ulike metabolske forandringer. Sekretjonen av galle hos fugler er 1 ml / time. Sammensetningen av galgen av fugler omfatter hovedsakelig taurohenodesoksyklisk syre i fravær av deoksyolsyre. Funksjonen av lever av fugler varierer til en viss grad fra funksjonen av lever av pattedyr. Spesielt er dannelsen av urea en uttalt funksjon av leveren hos pattedyr, mens i fugl er urinsyre det viktigste sluttproduktet av nitrogenmetabolisme.
I lever av fugler oppstår en aktiv syntese av plasmaproteiner. Serumalbumin, fibrinogen,? - og? Globuliner syntetiseres i fjærfelever og representerer omtrent halvparten av proteinene syntetisert av dette organet. Halveringstiden for albumin er 7 dager, for globuliner -10 dager. I leveren er det en syntese og sammenbrudd av plasmaproteiner, som brukes som en kilde til aminosyrer for etterfølgende forskjellige vevssyntese.
Kroppen av kyllinger er nesten ikke i stand til å syntetisere glycin. Bruken av glycin i syntesen av purinbaser, perlestruktur er hovedårsaken til det høye behovet for fugler for denne syren. I pattedyr er omtrent 50% arginin gitt ved syntese i leveren, mens det ikke forekommer hos fugler hos fugler. Fugler har en utpreget evne til transamineringsreaksjoner som involverer aktiv glutaminsyre dehydrogenase. I lipidmetabolisme av fugler er leveren identifisert som hovedstedet for lipogenese. Konsentrasjonen av a-hydroksimal syre i lever av fugler er 5 ganger høyere enn i lever av pattedyr, noe som indikerer aktiviteten av oksidative prosesser i dette organet. En kombinasjon av høy grad? - Fettsyreoksidasjon og lipogenese gir mekanismer for å kontrollere mengden av fettsyrer som går til syntesen av lipoproteiner med svært lav tetthet. Den metabolske aktiviteten til leveren er ekstremt høy i fugler under leggingsperioden, når mengden av syntetisert fett i løpet av året er nesten nøyaktig fuglens kroppsvekt. Spesielt hos brødre kan massen av fettvev nå 18% kroppsvekt.
Leveren har en enorm evne til å lagre glykogen. Glykogeninnholdet i leveren varierer avhengig av karbohydratinnholdet i fjærfe dietten.
Den vanligste patologien til dette orgel er den gradvise "fedme" av cellene, noe som fører til utvikling av en sykdom over tid, hvilke veterinærer kaller fettdegenerasjon av leveren. Årsaken er vanligvis den langsiktige effekten av cellulære toksiner, potente legemidler, vaksiner, koksidiater, etc. som krever maksimal stress fra leveren, samt feil eller dårlig balansert fôring. Som regel følger alt dette med den fysiske inaktiviteten til fugler og dyr, spesielt med cellulært innhold. [4; 6.]
referanser:
1. Lysov VF, Maksimov VI: Dyrens fysiologi og etologi; Ed.: MOSCOW, 2012, 605s.
2. Fysiologi. Grunnleggende og funksjonelle systemer. Ed. Sudakova K.V.; Novosibirsk, 2000, 784с.
3. Skalny AV: Kjemiske elementer i humanfysiologi og økologi: Verktøy; Rostov-til-Don, 2004, 216s.
4. Artikkel: Egenskaper av metabolisme hos fugler: Forfatteren er ukjent; St. Petersburg, 2001.
5. Artikkel: Leverens rolle i stoffskiftet: Forfatteren er ukjent; Moskva, 2006.
6. VV Rogozhin: Biokjemi av dyr; Ed.: MOSCOW, 2005.
ROLE OF LIVER IN CARBON EXCHANGE
Hovedrolle leveren i karbohydratmetabolismen er å sikre en konstant konsentrasjon av glukose i blodet. Dette oppnås ved regulering mellom syntesen og nedbrytningen av glykogen avsatt i leveren.
I leveren er glykogensyntese og dens regulering i utgangspunktet lik de prosessene som foregår i andre organer og vev, særlig i muskelvev. Syntese av glykogen fra glukose gir den normale midlertidige reserven av karbohydrater som er nødvendig for å opprettholde konsentrasjonen av glukose i blodet i tilfeller der innholdet er betydelig redusert (for eksempel skjer det hos mennesker når det ikke er nok karbohydratinntak fra mat eller om natten "fasting").
Det er nødvendig å understreke den viktige rollen som enzymet glukokinase i prosessen med glukoseutnyttelse i leveren. Glukokinase, som heksokinase, katalyserer glukosefosforylering med dannelsen av glukose-6-fosfat, mens glukokinaseaktiviteten i leveren er nesten 10 ganger høyere enn heksokinaseaktiviteten. En viktig forskjell mellom disse to enzymene er at glukokinase, i motsetning til heksokinase, har en høy K-verdi.M for glukose og hindres ikke av glukose-6-fosfat.
Etter et måltid øker glukoseinnholdet i portalvenen kraftig: dens intrahepatiske konsentrasjon øker i samme område. Øk konsentrasjonen av glukose i leveren forårsaker en signifikant økning i glukokinaseaktiviteten og øker automatisk opptaket av glukose i leveren (det resulterende glukose-6-fosfat blir enten brukt på syntesen av glykogen eller splitter).
Det antas at leverens hovedrolle - nedbrytningen av glukose - reduseres primært til lagring av forløpermetabolitter som er nødvendige for biosyntese av fettsyrer og glyserin, og i mindre grad til oksydasjon til CO2 og H2A. Triglyseridene som er syntetisert i leveren, blir normalt utskilt i blodet som en del av lipoproteiner og transporteres til fettvev for mer "permanent" lagring.
I reaksjonene av pentosefosfatvegen i leveren dannes NADPH, som brukes til reduksjonsreaksjoner i syntese av fettsyrer, kolesterol og andre steroider. I tillegg er dannelsen av pentosefosfater, som er nødvendig for syntesen av nukleinsyrer.
Sammen med utnyttelsen av glukose i leveren, oppstår dets dannelse også. Den direkte kilden til glukose i leveren er glykogen. Fordelingen av glykogen i leveren skjer hovedsakelig ved fosforolytisk. Systemet med cykliske nukleotider er av stor betydning i reguleringen av glykogenolysesats i leveren. I tillegg er glukose i leveren også dannet i prosessen med glukoneogenese.
De viktigste substratene av glukoneogenese er laktat, glyserin og aminosyrer. Det antas at nesten alle aminosyrer, med unntak av leucin, kan fylle opp bassenget av glukoneogeneseforløpere.
Når man vurderer karbohydratfunksjonen i leveren, må man huske på at forholdet mellom utnyttelsesprosessene og dannelsen av glukose er regulert primært av nevrohumorale midler, med deltagelse av endokrine kjertler.
Glukose-6-fosfat spiller en sentral rolle i glukosetransformasjoner og karbohydratmetabolismen i leveren. Det hemmer dramatisk fosforolytisk spaltning av glykogen, aktiverer den enzymatiske overføringen av glukose fra uridindifosflukose til molekylet av syntetisert glykogen, er et substrat for videre glykolytiske transformasjoner, så vel som oksidasjon av glukose, inkludert pentosefosfatveien. Til slutt gir spaltningen av glukose-6-fosfat med fosfatase strømmen av fri glukose inn i blodet, som leveres av blodstrømmen til alle organer og vev (figur 16.1).
Som nevnt er den mest potente allosteriske aktivatoren av fosfofructokinase-1 og inhibitor av lever fruktose-1,6-bisfosfatase
Fig. 16.1. Deltakelsen av glukose-6-fosfat i metabolismen av karbohydrater.
Fig. 16.2. Hormonal regulering av systemet fruktose-2,6-bisfosfat (F-2,6-P2) i leveren med deltagelse av cAMP-avhengige proteinkinaser.
er fruktose-2,6-bisfosfat (F-2,6-P2). Økningen i hepatocytter nivå f-2,6-P2 bidrar til økt glykolyse og reduserer glukoneogenesen. F-2,6-P2 reduserer den inhibitoriske effekten av ATP på fosfofoktokinase-1 og øker affiniteten til dette enzymet for fruktose-6-fosfat. Med inhiberingen av fruktose-1,6-bisfosfatase F-2,6-P2 verdien av K økerM for fruktose-1,6-bisfosfat. Innholdet av f-2,6-P2 i leveren, hjertet, skjelettmuskulaturen og annet vev styres av et bifunksjonelt enzym som utfører syntesen av P-2,6-P2 fra fruktose-6-fosfat og ATP og dets hydrolyse til fruktose-6-fosfat og Pjeg, dvs. enzymet har samtidig både kinase- og bisfosfataseaktivitet. Bifunksjonelt enzym (fosfofructokinase-2 / fruktose-2,6-bisfosfatase), isolert fra rotterelever, består av to identiske underenheter med mol. veier 55.000, som hver har to forskjellige katalytiske sentre. Kinasedomenet er lokalisert ved N-terminalen, og bisfosfatase-domenet er lokalisert ved C-terminalen av hver av polypeptidkjedene. Det er også kjent at det bifunksjonelle leverenzymet er et utmerket substrat for cAMP-avhengig proteinkinase A. Under virkningen av proteinkinase A blir serinrester fosforylert i hver av underenhetene i det bifunksjonelle enzymet, hvilket fører til en reduksjon i kinasen og økt bisfosfataseaktivitet. Merk at ved regulering av aktiviteten til et bifunksjonelt enzym tilhører en viktig rolle hormoner, særlig til glukagon (figur 16.2).
I mange patologiske forhold, spesielt i diabetes mellitus, er det observert betydelige endringer i funksjon og regulering av P-2,6-P-systemet.2. Det ble etablert at i eksperimentell (steptozotocin) diabetes hos rotter på bakgrunn av en kraftig økning i nivået av glukose i blod og urin i hepatocytter, ble innholdet av P-2,6-P2 redusert. Følgelig avtar glykolysesatsen og glukoneogenese øker. Dette faktum har sin egen forklaring. Hormonal ubalanse som oppstår hos rotter med diabetes: En økning i glukagonkonsentrasjon og en reduksjon av insulininnholdet - forårsaker en økning i cAMP-konsentrasjon i levervev, en økning i cAMP-avhengig fosforylering av et bifunksjonelt enzym, noe som igjen fører til en reduksjon i kinasen og økt bisfosfataseaktivitet. Dette kan være mekanismen for å redusere nivået av f-2,6-P2 i hepatocytter med eksperimentell diabetes. Tilsynelatende er det andre mekanismer som fører til en reduksjon i nivået på F-2,6-P2 i hepatocytter med streptozotosin diabetes. Det har vist seg at i eksperimentell diabetes i leveren vev er det en reduksjon i aktiviteten av glukokinase (muligens en reduksjon i mengden av dette enzymet). Dette fører til en reduksjon av glukosefosforyleringen, og deretter til en reduksjon i innholdet av fruktose-6-fosfat - et substrat av et bifunksjonelt enzym. Endelig har det i de senere år vist seg at med streptozotocin diabetes reduseres mengden av bifunksjonelt enzym mRNA i hepatocytter, og som følge av dette reduseres nivået av P-2,6-P.2 i leverenvev økes glukogenogenesen. Alt dette bekrefter igjen posisjonen som F-2,6-P2, å være en viktig komponent i overføringsskjemaet for hormonalt signal, virker det som en tertiær mediator under påvirkning av hormoner, primært på prosesser av glykolyse og glukoneogenese.
Med tanke på mellommetabolismen av karbohydrater i leveren, er det også nødvendig å dvæle på transformasjonene av fruktose og galaktose. Fructose som kommer inn i leveren kan fosforyleres i stilling 6 til fruktose-6-fosfat under virkningen av heksokinas, som har relativ spesifisitet og katalyserer fosforylering, i tillegg til glukose og fruktose, også mannose. Imidlertid er det en annen måte i leveren: fruktose er i stand til å fosforylere med deltakelse av et mer spesifikt enzym, fruktokinase. Som et resultat dannes fruktose-1-fosfat. Denne reaksjonen er ikke blokkert av glukose. Videre er fruktose-1-fosfat under virkningen av aldolase delt i to trioser: dioxyacetonfosfat og glyceraldehyd. Under påvirkning av den tilsvarende kinase (triokinase) og med deltagelse av ATP fosforyleres glyceraldehyd til glyceraldehyd-3-fosfat. Sistnevnte (det passerer lett og dioxyacetonfosfat) gjennomgår vanlige transformasjoner, inkludert dannelsen av pyruvsyre som et mellomprodukt.
Det skal bemerkes at med genetisk bestemt fruktoseintoleranse eller utilstrekkelig fruktose-1,6-bisfosfataseaktivitet, forekommer fruktose-indusert hypoglykemi, til tross for tilstedeværelsen av store glykogenbutikker. Det er sannsynlig at fruktose-1-fosfat og fruktose-1,6-bisfosfat hemmer leverfosforylase ved hjelp av en allosterisk mekanisme.
Det er også kjent at stoffskiftet av fruktose langs den glykolytiske banen i leveren skjer mye raskere enn glukosemetabolismen. For glukosemetabolismen er et stadium katalysert av fosfofructokinase 1 karakteristisk. Som du vet, utføres metabolsk kontroll av graden av katabolisme av glukose på dette stadiet. Fructose omgår dette stadiet, som gjør det mulig å intensivere metabolske prosesser i leveren, noe som fører til syntese av fettsyrer, deres esterifisering og utskillelsen av lipoproteiner med svært lav tetthet; Som et resultat kan plasmagiglyseridkonsentrasjoner øke.
Galaktose i leveren blir først fosforylert med deltagelse av ATP og enzymet galaktokinas med dannelsen av galaktose-1-fosfat. For ha-laktosekinase lever av fosteret og barn preget av verdiene til KM og Vmax, ca 5 ganger større enn for voksne enzymer. Det meste av galaktosen-1-fosfat i leveren transformeres under reaksjonen katalysert av heksose-1-fosfat-uridyltransferase:
UDP-glukose + galaktose-1-fosfat -> UDP-galaktose + glukose-1-fosfat.
Dette er en unik overføringsreaksjon av retur av galaktose til det vanlige av karbohydratmetabolismen. Arvelig tap av heksose-1-fosfat-uridyltransferase fører til galaktosemi, en sykdom preget av mental retardasjon og linsekatarakt. I dette tilfellet mister leveren av nyfødte evnen til å metabolisere D-galaktose, som er en del av melke laktosen.
Leverens rolle i karbohydratmetabolismen
Leverens rolle i karbohydratmetabolismen
Hovedrolle leveren i karbohydratmetabolismen er å opprettholde normal glukose i blodet - det vil si i reguleringen av normoglykemi.
Dette oppnås gjennom flere mekanismer.
1. Tilstedeværelsen i leveren av enzymet glukokinase. Glukokinase, som heksokinase, fosforylerer glukose til glukose-6-fosfat. Det skal bemerkes at glukokinase, i motsetning til heksokinase, finnes bare i leveren og? Celler av øyene i Langerhans. Glukokinaseaktivitet i leveren er 10 ganger aktiviteten av heksokinase. I tillegg har glukokinase, i motsetning til heksokinase, en høyere Km-verdi for glukose (dvs. mindre affinitet for glukose).
Etter å ha spist øker glukoseinnholdet i portalvenen dramatisk og når 10 mmol / l eller mer. Øk konsentrasjonen av glukose i leveren forårsaker en signifikant økning i glukokinaseaktivitet og øker opptaket av glukose i leveren. På grunn av det samtidige arbeidet med heksokinase og glukokinase, fosforylerer leveren raskt og effektivt glukose til glukose-6-fosfat, noe som gir normal glykemi i den systemiske blodstrømmen. Deretter kan glukose-6-fosfat metaboliseres på flere måter (figur 28.1).
2. Syntese og nedbrytning av glykogen. Leverglykogen spiller rollen som en glukose depot i kroppen. Etter måltid blir det overskudd av karbohydrat deponert i leveren som glykogen, hvorav nivå er ca. 6% av leverenes masse (100-150 g). I intervaller mellom måltider, så vel som under "nattfasting" oppstår ikke påfylling av glukosebassenget i blodet på grunn av absorpsjon fra tarmen. Under disse forhold aktiveres nedbrytningen av glykogen til glukose, som opprettholder nivået av glykemi. Glykogenbutikker er oppbrukt ved slutten av den 1 dagene raskt.
3. Glukoneogenese er aktivt forekommende i leveren - syntese av glukose fra ikke-karbohydratforløpere (laktat, pyruvat, glyserol, glykogene aminosyrer). På grunn av glukoneogenese produseres ca 70 g glukose per dag i en kropps kropp. Aktiviteten av glukoneogenese øker dramatisk under fasting den andre dagen når reservert av glykogen i leveren er oppbrukt.
På grunn av glukoneogenese er leveren involvert i Corey syklusen - prosessen med å konvertere melkesyre, som er dannet i muskler, til glukose.
4. Omdannelsen av fruktose og galaktose til glukose finner sted i leveren.
5. I leveren syntetiseres glukuronsyre.
Fig. 28.1. Deltakelsen av glukose-6-fosfat i metabolismen av karbohydrater
Lever biokjemi
Tema: "LIVER BIOCHEMISTRY"
1. Leverens kjemiske sammensetning: innholdet av glykogen, lipider, proteiner, mineralsammensetning.
2. Leverens rolle i karbohydratmetabolismen: Vedlikehold av en konstant glukosekonsentrasjon, glykogensyntese og mobilisering, glukoneogenese, de viktigste måtene for glukose-6-fosfatomdannelse, interkonversjon av monosakkarider.
3. Leverens rolle i lipidmetabolisme: Syntese av høyere fettsyrer, acylglyceroler, fosfolipider, kolesterol, ketonlegemer, syntese og metabolisme av lipoproteiner, begrepet lipotrop effekt og lipotrope faktorer.
4. Leverens rolle i protein metabolisme: syntesen av spesifikke plasmaproteiner, dannelsen av urea og urinsyre, kolin, kreatin, interkonversjonen av keto syrer og aminosyrer.
5. Metabolismen av alkohol i leveren, fettdegenerasjonen av leveren med alkoholmisbruk.
6. Nøytraliserende funksjon av leveren: stadier (faser) av nøytralisering av giftige stoffer i leveren.
7. Utveksling av bilirubin i leveren. Endringer i innholdet av gallepigmenter i blod, urin og avføring i ulike typer gulsott (adhepatisk, parenkymal, obstruktiv).
8. Den kjemiske sammensetningen av galde og dens rolle; faktorer som bidrar til dannelsen av gallestein.
31.1. Leverfunksjon.
Leveren er et unikt organ i metabolisme. Hver levercelle inneholder flere tusen enzymer som katalyserer reaksjonene av mange metabolske veier. Derfor utfører leveren i kroppen en rekke metabolske funksjoner. De viktigste av dem er:
- biosyntese av stoffer som fungerer eller brukes i andre organer. Disse stoffene inkluderer plasmaproteiner, glukose, lipider, ketonlegemer og mange andre forbindelser;
- biosyntese av sluttproduktet av nitrogenmetabolisme i kroppen - urea;
- deltakelse i fordøyelsesprosessene - syntese av gallsyrer, dannelse og utskillelse av galle;
- biotransformasjon (modifikasjon og konjugering) av endogene metabolitter, stoffer og giftstoffer;
- utskillelse av visse metabolske produkter (gallepigmenter, overskytende kolesterol, nøytraliseringsprodukter).
31.2. Leverens rolle i metabolismen av karbohydrater.
Hovedrollen i leveren i metabolismen av karbohydrater er å opprettholde et konstant nivå av glukose i blodet. Dette oppnås ved å regulere forholdet mellom prosessene for dannelse og utnyttelse av glukose i leveren.
Levercellene inneholder enzymet glukokinase, som katalyserer glukosefosforyleringsreaksjonen med dannelsen av glukose-6-fosfat. Glukose-6-fosfat er en viktig metabolitt av karbohydratmetabolisme; Hovedformene for transformasjonen er presentert i figur 1.
31.2.1. Måter med glukoseutnyttelse. Etter å ha spist kommer en stor mengde glukose inn i leveren gjennom portalvenen. Denne glukosen brukes primært for syntesen av glykogen (reaksjonsskjemaet er vist i figur 2). Glykogeninnholdet i leveren hos friske mennesker varierer vanligvis fra 2 til 8% av massen av dette organet.
Glykolyse og pentosefosfatveien av glukoseoksydasjon i leveren tjener primært som leverandører av forløpermetabolitter for biosyntese av aminosyrer, fettsyrer, glyserol og nukleotider. I mindre grad er oksydasjonsveiene for glukoseomvandling i leveren kilder til energi for biosyntetiske prosesser.
Figur 1. Hovedveiene til glukose-6-fosfatomdannelse i leveren. Tall angir: 1 - glukose fosforylering; 2 - hydrolyse av glukose-6-fosfat; 3 - glykogen syntese; 4 - glykogen mobilisering; 5-pentosfosfatbane; 6-glykolyse; 7 - glukoneogenese.
Figur 2. Diagram over glykogensyntese-reaksjoner i leveren.
Figur 3. Diagram over glykogen mobiliseringsreaksjoner i leveren.
31.2.2. Måter å danne glukose. I noen tilstander (med fastende karbohydrater, langvarig fysisk anstrengelse), overgår kroppens behov for karbohydrater mengden som absorberes fra mage-tarmkanalen. I dette tilfellet utføres dannelsen av glukose ved bruk av glukose-6-fosfatase, som katalyserer hydrolysen av glukose-6-fosfat i leveren celler. Glykogen tjener som en direkte kilde til glukose-6-fosfat. Glykogenmobiliseringsskjemaet er presentert i figur 3.
Mobilisering av glykogen gir menneskekroppen behov for glukose i løpet av de første 12 til 24 timers fasting. På et senere tidspunkt blir glukoneogenese, en biosyntese fra ikke-karbohydratkilder, hovedkilden til glukose.
De viktigste substratene for glukoneogenese er laktat, glyserol og aminosyrer (med unntak av leucin). Disse forbindelsene omdannes først til pyruvat eller oksaloacetat, de viktigste metabolitter av glukoneogenese.
Glukoneogenese er den omvendte prosessen med glykolyse. Samtidig overvinnes barrierer skapt av irreversible glykolysereaksjoner ved hjelp av spesielle enzymer som katalyserer bypassreaksjoner (se figur 4).
Blant andre måter av karbohydratmetabolismen i leveren, bør det bemerkes at glukose omdannes til andre diettmonosakkarider - fruktose og galaktose.
Figur 4. Glykolyse og glukoneogenese i leveren.
Enzymer som katalyserer irreversible glykolysereaksjoner: 1 - glukokinase; 2-fosfofruktokinase; 3 - pyruvatkinase.
Enzymer som katalyserer glukoneogenese-bypass-reaksjoner: 4-pyruvat-karboksylase; 5-fosfoenolpyruvat-karboksykinase; 6 -fruktozo-1,6-difosfataza; 7-glukose-6-fosfatase.
31.3. Leverandørens rolle i lipidmetabolismen.
Hepatocytter inneholder nesten alle enzymer involvert i lipidmetabolisme. Derfor kontrollerer parenkymceller i leveren i stor grad forholdet mellom forbruk og lipidsyntese i kroppen. Lipidkatabolisme i leverceller forekommer hovedsakelig i mitokondrier og lysosomer, biosyntese i cytosol og endoplasmatisk retikulum. Nøkkelmetabolitten av lipidmetabolismen i leveren er acetyl-CoA, hovedformene for dannelse og bruk av disse er vist i figur 5.
Figur 5. Dannelse og bruk av acetyl CoA i leveren.
31.3.1. Fettsyremetabolisme i leveren. Kostholdige fettstoffer i form av chylomikroner kommer inn i leveren gjennom leverenesystemet. Under virkningen av lipoprotein lipase, lokalisert i endotelet av kapillærene, blir de brutt ned i fettsyrer og glyserol. Fettsyrer som trenger inn i hepatocytter kan gjennomgå oksidasjon, modifikasjon (forkortelse eller forlengelse av karbonkjeden, dannelse av dobbeltbindinger) og brukes til å syntetisere endogene triacylglyceroler og fosfolipider.
31.3.2. Syntese av ketonlegemer. Når β-oksydasjon av fettsyrer i leveren mitokondrier dannes acetyl-CoA, som gjennomgår ytterligere oksidasjon i Krebs syklusen. Hvis det er mangel på oksaloacetat i leverceller (for eksempel under fasting, diabetes mellitus), kondenserer acetylgrupper for å danne ketonkropper (acetoacetat, β-hydroksybutyrat, aceton). Disse stoffene kan tjene som energisubstrater i andre vev i kroppen (skjelettmuskulatur, myokard, nyrer, med langsiktig sult, hjernen). Leveren bruker ikke ketonlegemer. Med et overskudd av ketonlegemer i blodet utvikler metabolsk acidose. Et diagram over dannelsen av ketonlegemer er vist i figur 6.
Figur 6. Syntese av ketonlegemer i leveren mitokondrier.
31.3.3. Utdanning og måter å bruke fosfatidsyre på. En vanlig forløper av triacylglyceroler og fosfolipider i leveren er fosfatidinsyre. Den er syntetisert fra glycerol-3-fosfat og to acyl-CoA-aktive former for fettsyrer (Figur 7). Glycerol-3-fosfat kan dannes enten fra dioksyacetonfosfat (glykolysemetabolitt) eller fra fri glyserol (et produkt av lipolyse).
Figur 7. Dannelse av fosfatidinsyre (skjema).
For syntese av fosfolipider (fosfatidylkolin) fra fosfatidinsyre er det nødvendig å forsyne mat med tilstrekkelig mengde lipotrope faktorer (stoffer som forhindrer utviklingen av fettdegenerasjon av leveren). Disse faktorene inkluderer kolin, metionin, vitamin B 12, folsyre og noen andre stoffer. Fosfolipider er inkludert i lipoproteinkomplekser og deltar i transport av lipider syntetisert i hepatocytter til andre vev og organer. Mangelen på lipotrope faktorer (med misbruk av fettstoffer, kronisk alkoholisme, diabetes) bidrar til at fosfatidinsyre brukes til syntese av triacylglyceroler (uoppløselig i vann). Brudd på dannelsen av lipoproteiner fører til at et overskudd av TAG akkumuleres i leverceller (fettdegenerasjon) og funksjonen til dette organet er svekket. Måter å bruke fosfatidinsyre i hepatocytter og rollen av lipotrope faktorer er vist i figur 8.
Figur 8. Bruk av fosfatidinsyre til syntese av triacylglyceroler og fosfolipider. Lipotrope faktorer er indikert med *.
31.3.4. Kolesteroldannelse. Leveren er hovedstedet for syntese av endogent kolesterol. Denne forbindelsen er nødvendig for bygging av cellemembraner, er en forløper for gallsyrer, steroidhormoner, vitamin D3. De to første kolesterolsyntesereaksjonene ligner syntesen av ketonlegemer, men fortsetter i cytoplasma av hepatocytten. Nøkkelenzymet i kolesterolsyntese, p-hydroksy-p-metylglutaryl-CoA-reduktase (HMG-CoA-reduktase), hemmeres av et overskudd av kolesterol og gallsyrer på grunnlag av negativ tilbakemelding (figur 9).
Figur 9. Kolesterol syntese i leveren og dens regulering.
31.3.5. Lipoprotein dannelse. Lipoproteiner - protein-lipidkomplekser, som inkluderer fosfolipider, triacylglyceroler, kolesterol og dets estere, samt proteiner (apoproteiner). Lipoproteiner transporterer vannuopløselige lipider til vev. To klasser lipoproteiner dannes i hepatocytter - High density lipoproteins (HDL) og svært lavdensitets lipoproteiner (VLDL).
31.4. Leverens rolle i stoffskiftet av proteiner.
Leveren er legemet som regulerer inntaket av nitrogenholdige stoffer i kroppen og deres utskillelse. I perifert vev oppstår biosyntesereaksjoner ved bruk av frie aminosyrer konstant, eller de slippes ut i blodet under nedbrytning av vevsproteiner. Til tross for dette forblir nivået av proteiner og frie aminosyrer i blodplasma konstant. Dette skyldes det faktum at leverceller har et unikt sett med enzymer som katalyserer spesifikke reaksjoner av proteinmetabolisme.
31.4.1. Måter å bruke aminosyrer i leveren. Etter inntak av proteinfôr, kommer en stor mengde aminosyrer i leveren celler gjennom portalenen. Disse forbindelsene kan gjennomgå en serie transformasjoner i leveren før de går inn i den generelle sirkulasjonen. Disse reaksjonene inkluderer (figur 10):
a) bruk av aminosyrer for proteinsyntese;
b) transaminering - synteseveien av utskiftbare aminosyrer; det forbinder også utvekslingen av aminosyrer med glukoneogenese og den generelle vei for katabolisme;
c) deaminering - dannelsen av a-keto syrer og ammoniakk;
d) syntese av urea - måten å nøytralisere ammoniakk (se skjemaet i avsnittet "Proteinutveksling");
e) syntese av ikke-protein nitrogenholdige stoffer (kolin, kreatin, nikotinamid, nukleotider, etc.).
Figur 10. Aminosyre metabolisme i leveren (skjema).
31.4.2. Proteinbiosyntese. Mange plasmaproteiner syntetiseres i leverceller: albumin (ca. 12 g per dag), de fleste a- og p-globuliner, inkludert transportproteiner (ferritin, ceruloplasmin, transcortin, retinolbindende protein, etc.). Mange blodkoagulasjonsfaktorer (fibrinogen, protrombin, proconvertin, proaccelerin, etc.) syntetiseres også i leveren.
31.5. Nøytraliserende funksjon av leveren.
Ikke-polare forbindelser av forskjellig opprinnelse, inkludert endogene stoffer, stoffer og giftstoffer, nøytraliseres i leveren. Prosessen med nøytralisering av stoffer inkluderer to stadier (faser):
1) fase modifisering - inkluderer reaksjonen av oksidasjon, reduksjon, hydrolyse; for en rekke forbindelser er valgfritt;
2) fase-konjugering - inkluderer reaksjonen av samspillet mellom stoffer med glukuronsyre og svovelsyrer, glycin, glutamat, taurin og andre forbindelser.
I mer detalj vil nøytraliseringsreaksjonene bli diskutert i avsnittet "Biotransformasjon av xenobiotika".
31.6. Bildannelse av leveren.
Galle er en flytende hemmelighet av gulbrun farge, utskilt av leverceller (500-700 ml per dag). Galsammensetningen omfatter: gallsyrer, kolesterol og dets estere, gallepigmenter, fosfolipider, proteiner, mineralstoffer (Na +, K +, Ca 2+, Сl-) og vann.
31.6.1. Gallsyrer. Er produkter av kolesterol metabolisme, dannes i hepatocytter. Det er primær (cholic, chenodeoxycholic) og sekundære (deoksykoliske, litokoliske) gallsyrer. Galle inneholder hovedsakelig gallsyrer konjugert med glycin eller taurin (for eksempel glykocholsyre, syre, taurokolsyre, etc.).
Gallsyrer er direkte involvert i fordøyelsen av fett i tarmen:
- har en emulgerende effekt på spiselige fettstoffer;
- aktivere bukspyttkjertel lipase;
- Fremmer absorpsjonen av fettsyrer og fettløselige vitaminer;
- stimulere intestinal peristaltikk.
Ved forstyrrelser av utfall av galle gallsyrer kommer inn i blod og urin.
31.6.2. Kolesterol. Overflødig kolesterol utskilles i gallen. Kolesterol og estere er tilstede i gallen som komplekser med gallsyrer (kolekomplekser). Forholdet mellom gallsyrer og kolesterol (kolatforhold) bør ikke være mindre enn 15. I tillegg faller vannoløselig kolesterol ut og deponeres i form av galleblæresteiner (gallstonesykdom).
31.6.3. Gallepigmenter. Konjugert bilirubin (mono- og diglukuronid-bilirubin) dominerer blant pigmenter i galle. Det dannes i leverceller som følge av interaksjonen av gratis bilirubin med UDP-glukuronsyre. Dette reduserer toksisiteten av bilirubin og øker dets løselighet i vann; ytterligere konjugert bilirubin blir utskilt i galle. Hvis det er et brudd på utløpet av galle (obstruktiv gulsott), øker innholdet av direkte bilirubin i blodet betydelig, bilirubin oppdages i urinen, og sterokobilininnholdet blir redusert i avføring og urin. For differensial diagnose av gulsott, se "Utveksling av komplekse proteiner."
31.6.4. Enzymer. Av de enzymer som finnes i galle, bør alkalisk fosfatase noteres først. Dette er et ekskretjonsenzym syntetisert i leveren. I strid med utløpet av galle øker aktiviteten av alkalisk fosfatase i blodet.