Levering af leveren til opretholdelse af koncentrationen af glucose i blodet bestemmes af det faktum, at glycogenese, glycogenolyse, glycolyse og gluconeogenese forekommer i den. Disse processer reguleres af mange hormoner, herunder insulin, glucagon, væksthormon, glucocorticoider og catecholaminer. Glucose, der kommer ind i blodet, absorberes hurtigt af leveren. Det menes at dette skyldes den ekstremt høje følsomhed af hepatocytter til insulin (selv om der er tegn på at tvivle på betydningen af denne mekanisme). Ved fasting falder insulinniveauerne, og glucagon og cortisolniveauerne øges. Som reaktion herpå forstærkes glycogenolyse og gluconeogenese i leveren. Aminosyrer, især alanin, som dannes under nedbrydning af muskelproteiner, er nødvendige for gluconeogenese. Tværtimod, efter indtagelse kommer alanin og forgrenede aminosyrer fra leveren til musklerne, hvor de deltager i syntese af proteiner. Denne glukosealanincyklus reguleres af ændringer i serumkoncentrationer af insulin, glucagon og cortisol.
Det blev antaget, at efter et måltid syntetiseres glykogen og fedtsyrer direkte fra glucose. Imidlertid forekommer disse transformationer indirekte med deltagelse af tricarboxyls metabolitter af glucose (for eksempel laktat) eller andre gluconeogenesesubstrater, såsom fructose og alanin.
Med levercirrhose ændres niveauet af glukose i blodet ofte (tabel 293.1). Hyperglykæmi og nedsat glucosetolerance observeres sædvanligvis. Aktiviteten af insulin i blodet er normalt eller forøget (med undtagelse af hæmokromatose); Derfor er nedsat glucosetolerance på grund af insulinresistens. Det kan skyldes et fald i antallet af fungerende hepatocytter.
Der er også tegn på, at receptor- og post-receptor insulinresistens af hepatocytter observeres i levercirrhose. Desuden falder hepatisk elimination af insulin og glucagon med portocaval shunting, så koncentrationen af disse hormoner øges. Men med hæmokromatose kan insulinniveauerne falde (indtil udviklingen af diabetes mellitus) på grund af aflejring af jern i bugspytkirtlen. Ved cirrose påvirker leverens evne til at anvende lactat i gluconeogenesereaktioner, som følge af, at dets koncentration i blodet kan stige.
Selv om hypoglykæmi oftest forekommer med fulminant hepatitis, kan den også udvikle sig i de sidste stadier af cirrhose på grund af et fald i glycogens butikker i leveren, et fald i responsen af hepatocytter til glucagon, et fald i leverens evne til at syntetisere glykogen på grund af omfattende celledestination. Dette forværres af den kendsgerning, at mængden af glykogen i leveren selv er normalt begrænset (ca. 70 g), og kroppen har en konstant tilførsel af glucose (ca. 150 g / dag). Derfor er reserverne af glycogen i leveren udtømt meget hurtigt (normalt - efter den første fastende dag).
Lever og kulhydratmetabolisme
Lever biokemi
Leveren indtager et centralt sted i metabolismen. Det har mange funktioner, hvoraf de vigtigste er følgende:
* biosyntese af blodproteiner og lipoprothed,
* stofskifte af stoffer og hormoner
* deponering af jern, vitaminer B12 og B9,
Således består den funktionelle specialisering af leveren i den følgende "biokemiske altruisme", dvs. leveren lever levevilkår for andre organer. På den ene side er det produktion og opbevaring af forskellige stoffer for organismer og stoffer, og på den anden side deres beskyttelse mod giftige stoffer dannet i dem eller fra indkommende fremmede stoffer.
Leveren udfører følgende funktioner:
homeostatisk regatator (kulhydrater, proteiner, lipider, vitaminer, delvist vand-mineralske forbindelser, pigmentmetabolisme, ikke-proteinholdige nitrogenholdige stoffer);
neutraliserende (naturlige produkter af stofskifte og fremmede stoffer).
Leveren består af 80% parenchymceller, hvoraf 16 er reticuloendotelceller, 4% af blodkarets endotel.
Lever og kulhydratmetabolisme
Leverens parenkymale celler tjener som hovedsted for biokemiske transformationer af kulhydrater i fødevarer og har en regulerende virkning på deres metabolisme. Absorberende sukkerarter fra intestinale epithelceller til portalvenen; gennem den indtager fødemonosaccharider leveren (1) her galactose, fructose og mannose omdannes til glucose. (2) En af de vigtigste funktioner i leveren er at opretholde konstant glucose I blodet (glukostatisk funktion) omdannes glucose i overskud til en opbevaringsform, der er egnet til opbevaring, for at tilbageføre bestandene til glukose på et tidspunkt, hvor fødevaren leveres i begrænsede mængder.
Energibehovet af selve leveren, ligesom andre væv i kroppen, er tilfredsstillet af den intracellulære katabolisme af indgående glucose. To forskellige processer er involveret i glukose katabolisme: (3)
* Den glycolytiske vej til omdannelsen af 1 mol glucose til 2 mol lactat med dannelsen af 2 mol ATP.
* (4) phosphogluconattransformation af 1 mol glucose med dannelsen af 6 mol CO2 og dannelsen af 12 mol ATP.
Begge processer finder sted under anaerobe betingelser, begge enzymer er indeholdt i den opløselige del af cytoplasmaen, og begge kræver forudgående phosphorylering af glucose til glu-6f med deltagelse af et ATP-afhængigt enzym glucokinase. Hvis glycolyse tilvejebringer energi til cellulære organeller til phosphoryleringsreaktioner, tjener den phosphorylerede vej således som hovedkilden til at reducere ækvivalenter til biosyntetiske processer. Intermediate produkter af glycolyse - phosphoriose - kan bruges til at danne alfa-glycerophosphat i syntese af fedtstoffer. Pyruvat kan anvendes til at syntetisere alanin, aspartat og andre forbindelser dannet ud fra acetyl-CoA.
Derudover kan glucosereaktioner fortsætte i modsat retning, på grund af hvilken (5) glucose syntetiseres ved gluconeogenese.
Under phosphogluconatoxidation dannes pentoser, der kan anvendes i syntesen af nucleider og nukleinsyrer.
I leveren oxideres ca. 1/3 glucose langs phosphogluconatvejen og de resterende 2/3 langs den glycolytiske vej.
194.48.155.245 © studopedia.ru er ikke forfatteren af de materialer, der er indsendt. Men giver mulighed for fri brug. Er der en ophavsretskrænkelse? Skriv til os | Kontakt os.
Deaktiver adBlock!
og opdater siden (F5)
meget nødvendigt
Leveret krydser metabolismen af kulhydrater, lipider og proteiner
Leveren, som er det centrale stof for metabolisme, er involveret i at opretholde metabolisk homeostase og er i stand til at udføre interaktionen mellem metabolisme af proteiner, fedtstoffer og kulhydrater.
Nogle af de "forbindelser" af carbohydrat og protein metabolisme er pyrodruesyre, oxaloacetiske og a-ketoglutarsyrer fra TCAA, som kan omdannes til henholdsvis alanin, aspartat og glutamat i transaminationsreaktioner. Processen med transformation af aminosyrer i keto syrer udløber på en lignende måde.
Kulhydrater er endnu tættere forbundet med lipidmetabolisme:
- NADPH-molekyler dannet i pentosephosphatvejen anvendes til at syntetisere fedtsyrer og cholesterol,
- glyceraldehydphosphat, der også er dannet i pentosephosphatvejen, indgår i glycolyse og omdannes til dioxyacetonphosphat,
- glycerol-3-phosphat, dannet ud fra glycolysedioxyacetonphosphat, sendes til syntetisering af triacylglyceroler. Også til dette formål kan glyceraldehyd-3-phosphat anvendes, syntetiseret under strukturelle omlejringer af pentosephosphatvejen,
- "Glucose" og "aminosyre" acetyl-SkoA kan deltage i syntesen af fedtsyrer og kolesterol.
Forholdet mellem metabolisme af proteiner, fedtstoffer og kulhydrater
Kulhydratudveksling
I hepatocytter er carbohydratmetabolisme-processer aktive. På grund af syntesen og nedbrydningen af glycogen opretholder leveren koncentrationen af glukose i blodet. Aktiv glykogensyntese forekommer efter et måltid, når koncentrationen af glucose i portalens blod når 20 mmol / l. Glycogen opbevares i leverområdet fra 30 til 100 g. Ved kortvarig fasting forekommer glycogenolyse. Ved langvarig fastning er gluconeogenese fra aminosyrer og glycerol den vigtigste kilde til blodglukose.
Leveren udfører interkonversionen af sukkerarter, dvs. omdannelse af hexoser (fructose, galactose) til glucose.
De aktive reaktioner af pentosephosphatvejen giver mulighed for produktion af NADPH, hvilket er nødvendigt for den mikrosomale oxidation og syntese af fedtsyrer og cholesterol fra glucose.
Lipid udveksling
Hvis et overskud af glukose, som ikke anvendes til syntese af glycogen og andre syntetiske stoffer, kommer ind i leveren under et måltid, bliver det til lipider - kolesterol og triacylglyceroler. Da leveren ikke kan akkumulere TAG'er, fjernes de af meget lavdensitets lipoproteiner (VLDL). Kolesterol anvendes primært til syntet af galdesyrer, det er også inkluderet i sammensætningen af low density lipoprotein (LDL) og VLDL.
Under visse betingelser - fasting, langvarig muskelbelastning, diabetes mellitus type I, en diæt rig på fedtstoffer - i leveren aktiveres syntesen af ketonlegemer, der anvendes af de fleste væv som en alternativ energikilde.
Proteinudveksling
Mere end halvdelen af det syntetiserede protein pr. Dag i kroppen falder på leveren. Fornyelsen af alle leverproteiner er 7 dage, mens i andre organer svarer denne værdi til 17 dage eller mere. Disse omfatter ikke kun de egentlige proteiner af de hepatocytter, men også de for eksport - albumin, mange globuliner, blod enzymer samt fibrinogen og blodkoagulationsfaktorer.
Aminosyrer undergår kataboliske reaktioner med transaminering og deaminering, dekarboxylering med dannelsen af biogene aminer. Cholin- og kreatinsyntesereaktioner opstår på grund af overføringen af methylgruppen fra adenosylmethionin. I leveren er bortskaffelsen af overskydende nitrogen og dets inklusion i urinstofsammensætningen.
Reaktionerne af ureasyntese er tæt forbundet med tricarboxylsyrecyklusen.
Den tætte interaktion mellem syntesen af urinstof og TCA
Pigment udveksling
Leveringens involvering i pigmentmetabolismen består i omdannelsen af hydrofobt bilirubin til den hydrofile form og dets udskillelse i galde.
Pigmentmetabolisme spiller igen en vigtig rolle i metabolismen af jern i kroppen - jernholdigt ferritinprotein findes i hepatocytter.
Evaluering af metabolisk funktion
I klinisk praksis er der teknikker til vurdering af en bestemt funktion:
Deltagelse i kulhydratmetabolisme er estimeret:
- ved blodglukosekoncentration
- langs kurven for glukosetolerancetesten,
- på "sukker" kurven efter galactose loading,
- største hyperglykæmi efter administration af hormoner (f.eks. adrenalin).
Rollen i lipidmetabolisme vurderes:
- på niveauet af blodtriacylglyceroler, kolesterol, VLDL, LDL, HDL,
- atherogenic koefficient.
Proteinmetabolisme vurderes:
- på koncentrationen af totalt protein og dets fraktioner i serum,
- hvad angår koagulogram,
- hvad angår urea i blod og urin,
- på aktiviteten af enzymerne AST og ALT, LDH-4,5, alkalisk phosphatase, glutamat dehydrogenase.
Pigmentmetabolisme vurderes:
- på koncentrationen af totalt og direkte bilirubin i serum.
Fiziologiya_Pechen_metabolizm
De vigtigste funktioner i leveren
Leverinddragelse i proteinmetabolisme
Leverens rolle i kulhydratmetabolisme
Leverens rolle i lipidmetabolisme
Lever i vand-salt metabolisme
Leverens rolle i fuglens metabolisme
Referencer
Leveren spiller en stor rolle i fordøjelsen og stofskiftet. Alle stoffer, der absorberes i blodet, skal komme ind i leveren og gennemgå metaboliske transformationer. Forskellige organiske stoffer syntetiseres i leveren: proteiner, glycogen, fedtstoffer, fosfatider og andre forbindelser. Blodet går ind gennem hepatisk arterie og portalveje. Desuden kommer 80% af blodet, der kommer fra bukorganerne, gennem portalvenen og kun 20% gennem leverarterien. Blod strømmer fra leveren gennem levervejen.
For at studere leverfunktionerne bruger de den angiostamiske metode, Ekka-Pavlov fistel, med hjælp til hvilken de studerer den biokemiske sammensætning af den tilstrømning og strømning, ved hjælp af metoden til kateterisering af portalernes fartøjer, udviklet af A. Aliev.
Leveren spiller en væsentlig rolle i proteinernes metabolisme. Fra aminosyrer, der kommer fra blodet, dannes protein i leveren. Det danner fibrinogen, protrombin, som udfører vigtige funktioner i blodkoagulation. Processerne af aminosyre omlejring finder sted her: deaminering, transaminering, dekarboxylering.
Leveren er det centrale sted for neutralisering af giftige produkter af kvælstofmetabolisme, primært ammoniak, som omdannes til urinstof eller går til dannelsen af amider af syrer, nukleinsyrer nedbrydes i leveren, oxidationen af purinbaser og dannelsen af slutproduktet af deres metabolisme, urinsyre. Stoffer (indol, skatole, cresol, phenol), der kommer fra tyktarmen, kombinerer med svovl- og glucuronsyrer, omdannes til ether-svovlsyrer. Fjernelse af leveren fra dyrenes krop fører til deres død. Det kommer tilsyneladende på grund af akkumuleringen i ammoniakens blod og andre toksiske mellemprodukter fra nitrogenstofmetabolisme. [1]
En vigtig rolle spilles af leveren i metabolisme af kulhydrater. Glucose, der bringes fra tarmene gennem portåven, omdannes til glykogen i leveren. På grund af dens høje glykogenbutikker tjener leveren som hovedkarbonhydrat depot i kroppen. Den glycogene funktion af leveren er tilvejebragt af virkningen af en række enzymer og reguleres af centralnervesystemet og 1 hormoner - adrenalin, insulin, glucagon. I tilfælde af et øget behov for kroppen i sukker, for eksempel under øget muskelarbejde eller fasting, omdannes glycogen under virkningen af enzymet phosphorylase til glucose og går ind i blodet. Således regulerer leveren glucoses konstantitet i blodet og den normale tilførsel af organer og væv med den.
I leveren foregår den vigtigste transformation af fedtsyrer, hvoraf fedtstoffer, der karakteriseres af denne type dyr, syntetiseres. Under virkningen af enzymet lipase nedbrydes fedtstoffer i fedtsyrer og glycerol. Glycerolens skæbne svarer til skæbnen af glucose. Dens omdannelse begynder med ATP's deltagelse og slutter med nedbrydning til mælkesyre efterfulgt af oxidation til kuldioxid og vand. Nogle gange kan leveren om nødvendigt syntetisere glycogen fra mælkesyre.
Leveren syntetiserer også fedtstoffer og fosfatider, der kommer ind i blodbanen og transporteres gennem hele kroppen. Det spiller en væsentlig rolle i syntesen af kolesterol og dets estere. Med oxideringen af cholesterol i leveren dannes galdesyrer, som udskilles med galde og deltager i fordøjelsesprocesserne.
Leveren er involveret i metabolismen af fedtopløselige vitaminer, er den primære depot af retinol og dets provitamin-caroten. Det er i stand til at syntetisere cyanocobalamin.
Leveren kan bevare overskydende vand i sig selv og dermed forhindre blodfortynding: den indeholder forsyning af mineralsalte og vitaminer, er involveret i pigmentmetabolisme.
Leveren udfører en barrierefunktion. Hvis der indtages nogen patogene mikrober i blodet, udsættes de for desinfektion heraf. Denne funktion udføres af stellatceller placeret i væggene i blodkapillærerne, som sænker de hepatiske lobuler. Ved at fange giftige forbindelser desinficerer stellatceller i forbindelse med hepatiske celler dem. Stellatceller fremkommer efter behov fra væggene i kapillærerne og udfører deres funktion frit. [6.]
Derudover kan leveren omsætte bly, kviksølv, arsen og andre giftige stoffer til ikke-giftige stoffer.
Leveren er den vigtigste kulhydrat depot i kroppen og regulerer blodets stabilitet i blodet. Den indeholder mineraler og vitaminer. Det er et blod depot, det producerer galde, hvilket er nødvendigt for fordøjelsen.
De vigtigste funktioner i leveren.
Ifølge de mange funktioner, der udføres af leveren, kan det kaldes uden overdrivelse det vigtigste biokemiske laboratorium i menneskekroppen. Leveren er et vigtigt organ, uden at det heller ikke dyr eller menneske kan eksistere.
De vigtigste funktioner i leveren er:
1. Deltagelse i fordøjelsen (dannelse og udskillelse af galde): leveren producerer galde, der kommer ind i tolvfingertarmen. Galde er involveret i fordøjelsen af tarmene, hjælper med at neutralisere den sure pulp, der kommer fra maven, nedbryder fedtstoffer og fremmer deres absorption, har en stimulerende effekt på tarmens motilitet. I løbet af dagen producerer leveren op til 1-1,5 liter galde.
2. Barrierefunktion: leveren neutraliserer giftige stoffer, mikrober, bakterier og vira, der kommer fra blodet og lymfen. Også i leveren brydes ned kemikalier, herunder stoffer.
3. Deltagelse i metabolisme: Alle næringsstoffer, der absorberes i blodet fra fordøjelseskanalen, produkterne fra fordøjelsen af kulhydrater, proteiner og fedtstoffer, mineraler og vitaminer, passerer gennem leveren og behandles i den. Samtidig omdannes en del af aminosyrer (proteinfragmenter) og en del af fedtstoffer til kulhydrater, derfor er leveren den største "depot" af glykogen i kroppen. Det syntetiserer proteiner af blodplasma - globuliner og albumin, såvel som reaktionen af transformation af aminosyrer. Ketonlegemer (produkter af fedtsyremetabolisme) og kolesterol syntetiseres også i leveren. [2.]
Som et resultat kan vi sige, at leveren er en slags lagerhus af kroppens næringsstoffer, samt en kemisk fabrik, der er "indbygget" mellem de to systemer - fordøjelse og blodcirkulation. Debalancering i handlingen af denne komplekse mekanisme er årsagen til mange sygdomme i fordøjelseskanalen, det kardiovaskulære system, især hjertet. Der er den nærmeste forbindelse mellem fordøjelsessystemet, leveren og blodcirkulationen.
Leveren er involveret i næsten alle typer metabolisme: protein, lipid, kulhydrat, vand-mineral, pigment.
Lever involvering i protein metabolisme:
Det er kendetegnet ved, at det aktivt fortsætter med syntesen og nedbrydning af proteiner, som er vigtige for organismen. Omkring 13-18 g proteiner syntetiseres pr. Dag i leveren. Af disse dannes kun albumin, fibrinogen, prothrombin og leveren. Derudover syntetiseres op til 90% af alfa-globuliner og ca. 50% af kroppens gamma-globuliner her. I denne henseende nedsætter leversygdomme i den enten proteinsyntese og dette fører til et fald i mængden af blodproteiner eller dannelsen af proteiner med ændrede fysisk-kemiske egenskaber forekommer, hvilket resulterer i et fald i blodproteins kolloidale stabilitet, og de er lettere end normalt, falder ud i sedimentet under virkningen af udfældningsmidler (salte af alkali- og jordalkalimetaller, thymol, mercuricchlorid, etc.). Det er muligt at registrere ændringer i mængden eller egenskaberne af proteiner ved anvendelse af kolloidresistentest eller sedimentprøver, blandt hvilke Veltman, thymol og sublimate prøver ofte anvendes. [6; 1.]
Leveren er det vigtigste sted for syntese af proteiner, der sikrer processen med blodkoagulation (fibrinogen, protrombin, etc.). Krænkelse af deres syntese såvel som vitamin K-mangel, der udvikler sig som følge af overtrædelse af galdesekretion og galdeudskillelse, fører til hæmoragiske hændelser.
Aminosyre-transformationsprocesser (transaminering, deaminering osv.), Som forekommer aktivt i leveren under dets alvorlige læsioner, ændrer sig markant, hvilket er kendetegnet ved en stigning i koncentrationen af frie aminosyrer i blodet og deres udskillelse i urinen (hyperaminoaciduri). Leucin- og tyrosinkrystaller kan også findes i urinen.
Dannelsen af urinstof forekommer kun i leveren, og krænkelsen af hepatocyternes funktion fører til en stigning i blodets mængde, hvilket har en negativ virkning på hele kroppen og kan manifestere sig, for eksempel hepatisk koma, hvilket ofte medfører patientens død.
De metaboliske processer, der finder sted i leveren, katalyseres af forskellige enzymer, der i tilfælde af sygdomme indtræder i blodet og trænger ind i urinen. Det er vigtigt, at frigivelsen af enzymer fra celler forekommer ikke kun, når de er beskadigede, men også i modstrid med permeabiliteten af cellemembraner, der forekommer i sygdommens indledende periode. Derfor er ændrede enzymspektre en af de vigtigste diagnostiske indikatorer til vurdering af patientens tilstand i præklinisk periode. For eksempel blev der i tilfælde af Botkin's sygdom observeret en stigning i blodaktiviteten af AlTA, LDH og AsTA i perioden forud for gulsot, og i rickets blev en stigning i niveauet af alkalisk phosphatase observeret.
Leveren udfører en væsentlig antitoksisk funktion for kroppen. Det er der, at neutralisering af sådanne skadelige stoffer som indol, skatol, phenol, cadaverin, bilirubin, ammoniak, steroidhormonmetabolismeprodukter osv. Finder sted. Målerne for neutralisering af giftige stoffer er forskellige: ammoniak omdannes til urea; indol, phenol, bilirubin og andre danner forbindelser, der er harmløse for kroppen med svovlsyre eller glucuronsyrer, som udskilles i urinen. [5]
Leverens rolle i kulhydratmetabolisme:
bestemmes primært af dets deltagelse i syntese- og nedbrydningsprocessen af glycogen. Det er af stor betydning for reguleringen af blodglukoseniveauer. Derudover fortsætter interkonversionsprocesser af monosaccharider aktivt i leveren. Galactose og fructose omdannes til glucose, og glucose kan være en kilde til syntesen af fructose.
Processen med gluconeogenese forekommer også i leveren, hvor glukose er dannet ud fra ikke-kulhydratstoffer - mælkesyre, glycerol og glykogene aminosyrer. Leveren er involveret i reguleringen af kulhydratmetabolisme ved at kontrollere niveauet af insulin i blodet, da leveren indeholder enzymet insulinase, der nedbryder insulin afhængigt af kroppens behov.
Energibehovet i leveren selv er opfyldt ved nedbrydning af glucose, for det første langs den anaerobe vej med dannelsen af lactat, og for det andet langs den peptotiske vej. Betydningen af disse processer er ikke kun dannelsen af NADPH2 til forskellige biosynteser, men også evnen til at anvende nedbrydningsprodukterne af kulhydrater som udgangsstoffer til forskellige metaboliske processer. 5; 6.]
parenkymale leverceller spiller en ledende rolle. Processerne af cholesterolbiosyntese, galdesyrer, dannelsen af plasmafosfolipider, ketonlegemer og lipoproteiner foregår direkte i hepatocytter. På den anden side styrer leveren lipidmetabolismen af hele organismen. Selv om triacylglyceroler udgør kun 1% af leverenes samlede masse, er det netop dette, som regulerer syntese- og transportprocesserne af kroppens fedtsyrer. I leveren leveres en stor mængde lipider, som er "sorteret" efter behovene hos organer og væv. Samtidig kan i nogle tilfælde deres nedbrydning øges til de endelige produkter, mens i andre galdesyrer kan gå til syntesen af phospholipider og transporteres med blod til de celler, hvor de er nødvendige til dannelse af membraner, eller ved lipoproteiner kan transporteres til celler, der mangler energi., osv.
Som en sammenfatning af leverens rolle i lipidmetabolisme kan det således bemærkes, at det bruger lipider til hepatocytternes behov, og udfører også funktionen til overvågning af tilstanden af lipidmetabolisme i hele kroppen. [5]
Lige vigtig er lever og vand-mineral metabolisme. Så det er et depot af blod, og derfor kan ekstracellulær væske akkumulere op til 20% af det totale blodvolumen. Derudover tjener leveren for nogle mineralstoffer som et sted for ophobning og opbevaring. Disse omfatter natrium, magnesium, mangan, kobber, jern osv. Leveren syntetiserer proteiner, der transporterer mineraler gennem blodet: transferrin, ceruloplasmin osv. Endelig er leveren stedet for inaktivering af hormoner, der regulerer vand og mineralstofskifte (aldosteron, vasopressin).
Fra alt dette bliver det klart, hvorfor leveren kaldes det "biokemiske laboratorium" af en organisme, og forstyrrelsen af dens aktivitet påvirker dets forskellige funktioner. [6.]
Leverens rolle i fuglens metabolisme.
I både dyr og fugle er leveren det centrale organ, der er ansvarlig for metaboliske processer i hele kroppen. Mange eksperter kalder det den største "kirtel" af dyr og fugle. I leveren produceres galde og mange vitale proteiner, det er involveret i at forsyne kroppen med mange næringsstoffer (gennem kredsløbssystemet). Det er her, at biotransformationen af flertallet af ekstremt giftige stoffer kommer ind i kroppen med mad. En sådan biotransformation indebærer omdannelse af giftige kemiske stoffer til nye stoffer, der ikke længere er farlige for kroppen og kan let fjernes fra det. Leveren er i stand til at genoprette sine egne syge celler, regenerere eller erstatte dem, samtidig med at de opretholder sine funktioner i en relativ rækkefølge.
Leveren er den største "kirtel" af fuglens krop, idet man bruger de vigtigste funktioner i hovedmetabolikken. Disse funktioner er de mest forskelligartede og skyldes egenskaberne af levercellerne, som udgør organismens anatomiske og fysiologiske enhed. I det biokemiske aspekt er de vigtigste leverfunktioner forbundet med dannelsen, sammensætningen og rollen af galde såvel som med forskellige metaboliske forandringer. Sekretionen af galde hos fugle er 1 ml / time. Sammensætningen af gugle af fugle omfatter primært taurohenodesoxyclinsyre i fravær af deoxycholsyre. Fuglens funktion fungerer i en vis grad fra funktionen af lever af pattedyr. Især dannelsen af urinstof er en udtalt funktion af leveren hos pattedyr, mens i fugle er urinsyre det vigtigste slutprodukt af nitrogenstofskifte.
I lever af fugle forekommer en aktiv syntese af plasmaproteiner. Serumalbumin, fibrinogen,? - og? Globuliner syntetiseres i fjerkrælever og repræsenterer ca. halvdelen af proteinerne syntetiseret af dette organ. Halveringstiden for albumin er 7 dage, for globuliner -10 dage. I leveren er der en syntese og nedbrydning af plasmaproteiner, som anvendes som en kilde til aminosyrer til efterfølgende forskellige vævssyntese.
Kyllingens krop er næsten ikke i stand til at syntetisere glycin. Anvendelsen af glycin i syntesen af purinbaser, perlestruktur er den væsentligste årsag til det store behov for fugle til denne syre. Hos pattedyr tilvejebringes ca. 50% arginin ved syntese i leveren, mens det hos fugle ikke forekommer her. Fugle har en udtalt evne til transamineringsreaktioner, der involverer aktiv glutaminsyre dehydrogenase. I lipidmetabolisme hos fugle er leveren identificeret som hovedstedet for lipogenese. Koncentrationen af a-hydroximal syre i fuglelever er 5 gange højere end hos lever af pattedyr, hvilket angiver aktiviteten af oxidative processer i dette organ. En kombination af en høj grad? - fedtsyreoxidation og lipogenese giver mekanismer til at kontrollere mængden af fedtsyrer, der går til syntesen af lipoproteiner med meget lav densitet. Den metaboliske aktivitet af leveren er ekstremt høj hos fugle i liggende periode, hvor mængden af syntetiseret fedt i løbet af året næsten er nøjagtigt fuglens kropsvægt. Specielt i slagtekyllinger kan massen af fedtvæv nå 18% af kropsvægten.
Leveren har en enorm evne til at opbevare glykogen. Glycogenindholdet i leveren varierer afhængigt af kulhydratindholdet i fjerkrædiet.
Den mest almindelige patologi af dette organ er den gradvise "fedme" af sine celler, hvilket fører til udviklingen af en sygdom over tid, hvilke dyrlæger kalder fedtdegeneration af leveren. Årsagen er sædvanligvis den langsigtede effekt af cellulære toksiner, potente stoffer, vacciner, coccidiostatika osv., Som kræver maksimal stress fra leveren, såvel som ukorrekt eller dårligt afbalanceret fodring. Som regel ledsages alt dette af fugle og dyrs fysiske inaktivitet, især med cellulært indhold. [4; 6.]
Referencer:
1. Lysov VF, Maksimov VI: Dyrens fysiologi og etologi Ed.: MOSCOW, 2012, 605s.
2. Fysiologi. Fundamentals og funktionelle systemer. Ed. Sudakova K.V.; Novosibirsk, 2000, 784с.
3. Skalny AV: Kemiske elementer i humanfysiologi og økologi: Toolkit; Rostov-til-Don, 2004, 216'erne.
4. Artikel: Særlige egenskaber ved stofskifte i fugle: Forfatteren er ukendt; St. Petersburg, 2001.
5. Artikel: Leverens rolle i stofskiftet: Forfatteren er ukendt; Moskva, 2006.
6. VV Rogozhin: Biokemi af dyr; Ed.: MOSCOW, 2005.
LEVERINGSROLLE I KOBBELVEKSLING
Leverens vigtigste rolle i kulhydratmetabolisme er at sikre en konstant koncentration af glukose i blodet. Dette opnås ved regulering mellem syntesen og nedbrydningen af glycogen deponeret i leveren.
I leveren svarer glycogensyntese og dens regulering stort set til de processer, der finder sted i andre organer og væv, især i muskelvæv. Syntese af glykogen fra glukose giver den normale midlertidige reserve af kulhydrater, der er nødvendige for at opretholde koncentrationen af glucose i blodet i tilfælde, hvor indholdet er signifikant reduceret (for eksempel sker det hos mennesker, når der ikke er tilstrækkeligt kulhydratindtag fra mad eller om natten fasten).
Det er nødvendigt at understrege den vigtige rolle enzymet glucokinase i processen med glukoseudnyttelse i leveren. Glucokinase, som hexokinase, katalyserer glucose phosphorylering med dannelsen af glucose-6-phosphat, medens glucokinaseaktiviteten i leveren er næsten 10 gange højere end hexokinaseaktiviteten. En vigtig forskel mellem disse to enzymer er, at glucokinase i modsætning til hexokinase har en høj K-værdi.M til glucose og hæmmes ikke af glucose-6-phosphat.
Efter et måltid stiger glukoseindholdet i portalvenen kraftigt: dens intrahepatiske koncentration øges i samme interval. Forøgelse af koncentrationen af glucose i leveren forårsager en signifikant forøgelse af glucokinaseaktiviteten og øger automatisk optagelsen af glucose i leveren (det resulterende glucose-6-phosphat anvendes enten på syntesen af glycogen eller nedbrydes).
Det antages, at leverens hovedrolle - nedbrydning af glukose - reduceres primært til opbevaring af prækursormetabolitter, der er nødvendige for biosyntese af fedtsyrer og glycerin, og i mindre grad til dets oxidation til CO2 og H2A. De triglycerider, der syntetiseres i leveren, udskilles normalt i blodet som en del af lipoproteiner og transporteres til fedtvæv for mere "permanent" opbevaring.
I reaktionerne af pentosephosphatvejen i leveren dannes NADPH, som anvendes til reduktionsreaktioner i syntese af fedtsyrer, kolesterol og andre steroider. Desuden er dannelsen af pentosephosphater, der er nødvendige for syntese af nukleinsyrer.
Sammen med udnyttelsen af glukose i leveren opstår dets dannelse også. Den direkte kilde til glukose i leveren er glykogen. Fordelingen af glycogen i leveren sker hovedsageligt af phosphorolytisk. Systemet med cykliske nukleotider er af stor betydning i reguleringen af glycogenolysesats i leveren. Derudover dannes glucose i leveren også i processen med gluconeogenese.
De vigtigste substrat af gluconeogenese er lactat, glycerin og aminosyrer. Det antages, at næsten alle aminosyrer, med undtagelse af leucin, kan genopfylde puljen af gluconeogeneseforstadier.
Ved vurderingen af leverens kulhydratfunktion skal man huske på, at forholdet mellem udnyttelsesprocesserne og dannelsen af glucose reguleres primært af neurohumorale midler med deltagelse af de endokrine kirtler.
Glucose-6-phosphat spiller en central rolle i glukosetransformationer og carbohydratmetabolisme i leveren. Det hæmmer dramatisk den fosforolytiske spaltning af glycogen, aktiverer den enzymatiske overførsel af glucose fra uridindiphosphoglucose til molekylet af syntetiseret glycogen, er et substrat for yderligere glycolytiske transformationer såvel som oxidation af glucose, herunder pentosephosphatvejen. Endelig tilvejebringer opdelingen af glucose-6-phosphat med phosphatase strømmen af fri glucose ind i blodet, som afgives af blodgennemstrømningen til alle organer og væv (figur 16.1).
Som bemærket er den mest potente allosteriske aktivator af phosphofructokinase-1 og inhibitor af lever fructose-1,6-bisphosphatase
Fig. 16.1. Deltagelse af glucose-6-phosphat i metabolisme af kulhydrater.
Fig. 16.2. Hormonal regulering af systemet fructose-2,6-bisphosphat (F-2,6-P2) i leveren med deltagelse af cAMP-afhængige proteinkinaser.
er fructose-2,6-bisphosphat (F-2,6-P2). Forøgelsen i hepatocytter niveau f-2,6-P2 bidrager til øget glycolyse og reducerer gluconeogenesen. F-2,6-P2 reducerer den inhiberende virkning af ATP på phospho-fructokinase-1 og forøger affiniteten af dette enzym for fructose-6-phosphat. Med inhiberingen af fructose-1,6-bisphosphatase F-2,6-P2 værdien af K stigerM for fructose-1,6-bisphosphat. Indholdet af f-2,6-P2 i leveren, hjertet, skeletmusklerne og andre væv styres af et bifunktionelt enzym, der udfører syntesen af P-2,6-P2 fra fructose-6-phosphat og ATP og dets hydrolyse til fructose-6-phosphat og Pjeg, dvs. enzymet har samtidig både kinase- og bisfosfataseaktivitet. Bifunktionelt enzym (phosphofructokinase-2 / fructose-2,6-bisphosphatase), isoleret fra rotterelever, består af to identiske underenheder med mol. vejer 55.000, der hver har to forskellige katalytiske centre. Kinasedomænet er placeret ved N-terminalen, og bisfosfatase-domænet er placeret ved C-terminalen af hver af polypeptidkæderne. Det er også kendt, at leveren bifunktionel enzym er et fremragende substrat for cAMP-afhængig proteinkinase A. Under påvirkning af proteinkinase A phosphorylering forekommer serinrester i hver af de underenheder af et bifunktionelt enzym, der fører til en reduktion og forøgelse af dens kinaseaktivitet bisfosfataznoy. Bemærk, at der i reguleringen af aktiviteten af et bifunktionelt enzym tilhører hormoner, især glucagon (figur 16.2).
I mange patologiske tilstande, især i diabetes mellitus, er signifikante ændringer i funktion og regulering af P-2,6-P-systemet noteret.2. Det blev fastslået, at i forsøgssygdomme (steptozotocin) diabetes hos rotter på baggrund af en kraftig stigning i niveauet af glucose i blod og urin i hepatocytter, var indholdet af P-2,6-P2 reduceret. Følgelig falder glycolysesatsen, og glukoneogenese forøges. Dette faktum har sin egen forklaring. Emerging hos rotter med diabetes hormonelle forstyrrelser: forhøjede koncentrationer glyu-kagona og fald i insulin - bestemme en stigning i koncentration cAMP i levervæv, forøget cAMP-afhængig phosphorylering af et bifunktionelt enzym, hvilket igen fører til en reduktion af dens kinaseaktivitet og øge bisfosfataznoy. Dette kan være mekanismen til at reducere niveauet af f-2,6-P2 i hepatocytter med eksperimentel diabetes. Tilsyneladende er der andre mekanismer, der fører til et fald i niveauet af F-2,6-P2 i hepatocytter med streptozotosin diabetes. Det har vist sig, at i eksperimentel diabetes i levervævet er der et fald i aktiviteten af glucokinase (muligvis et fald i mængden af dette enzym). Dette fører til en nedgang i glucosefosforyleringen, og derefter til et fald i indholdet af fructose-6-phosphat - et substrat af et bifunktionelt enzym. Endelig har det i de senere år vist sig, at mængden af bifunktionelt enzym mRNA i hepatocytter reduceres med streptozotocinsyge, og som følge heraf falder niveauet af P-2,6-P.2 i leveren væv forbedres gluco-neogenese. Alt dette bekræfter igen den position, at F-2,6-P2, at være en vigtig komponent i kæden af overførsel af hormonalt signal, virker det som en tertiær mediator under hormonernes virkning, primært på glykolyseprocessen og gluconeogenese.
I betragtning af den mellemliggende metabolisme af carbohydrater i leveren er det også nødvendigt at dvæle om transformationerne af fructose og galactose. Fructose, der kommer ind i leveren, kan phosphoryleres i position 6 til fructose-6-phosphat under virkningen af hexokinase, som har relativ specificitet og katalyserer phosphorylering ud over glucose og fructose, også mannose. Der er imidlertid en anden måde i leveren: fructose er i stand til at phosphorylere med deltagelse af et mere specifikt enzym, fructokinase. Som et resultat dannes fructose-1-phosphat. Denne reaktion er ikke blokeret af glucose. Endvidere er fructose-1-phosphat under virkningen af aldolase opdelt i to trioser: dioxyacetonphosphat og glyceral dehyd. Under påvirkning af den tilsvarende kinase (triokinase) og med deltagelse af ATP phosphoryleres glyceraldehyd til glyceraldehyd-3-phosphat. Sidstnævnte (det passerer let og dioxyacetonphosphat) undergår almindelige transformationer, herunder dannelsen af pyruvsyre som et mellemprodukt.
Det skal bemærkes, at der med genetisk bestemt fructoseintolerance eller utilstrækkelig fructose-1,6-bisphosphataseaktivitet forekommer fructoseinduceret hypoglykæmi, forekommer trods tilstedeværelsen af store glykogenbutikker. Det er sandsynligt, at fructose-1-phosphat og fructose-1,6-bisphosphat hæmmer leverphosphorylase ved hjælp af en allosterisk mekanisme.
Det er også kendt, at stofskiftet af fructose langs den glycolytiske vej i leveren sker meget hurtigere end glucosemetabolismen. Til glukosemetabolismen er et stadium katalyseret af phosphofructokinase 1 karakteristisk. Som du ved, udføres metabolisk kontrol af graden af katabolisme af glucose på dette stadium. Fructose omgår dette stadium, som gør det muligt at intensivere metabolske processer i leveren, hvilket fører til syntese af fedtsyrer, deres esterificering og udskillelsen af meget lavdensitets lipoproteiner; som følge heraf kan plasmagiglyceridkoncentrationerne øges.
Galactose i leveren bliver først phosphoryleret med deltagelse af ATP og enzymet galactokinase med dannelsen af galactose-1-phosphat. For fosteret og barnets ha-lactose kinase lever kendetegnet ved K-værdierneM og Vmax, cirka 5 gange større end for voksne enzymer. Det meste af galactose-1-phosphatet i leveren transformeres under reaktionen katalyseret af hexose-1-phosphat-uridyltransferase:
UDP-glucose + galactose-1-phosphat -> UDP-galactose + glucose-1-phosphat.
Dette er en unik transferase-reaktion ved tilbagelevering af galactose til den almindelige kulhydratmetabolisme. Arveligt tab af hexose-1-phosphat-uridyltransferase fører til galactosemi, en sygdom præget af mental retardation og linsekatarakt. I dette tilfælde taber leveren af nyfødte evnen til at metabolisere D-galactose, som er en del af mælke lactosen.
Leverens rolle i kulhydratmetabolisme
Leverens rolle i kulhydratmetabolisme
Hovedrolle leveren i kulhydratmetabolisme er at opretholde normal glukose i blodet - det vil sige ved regulering af normoglykæmi.
Dette opnås gennem flere mekanismer.
1. Tilstedeværelsen i leveren af enzymet glucokinase. Glucokinase, som hexokinase, phosphorylerer glucose til glucose-6-phosphat. Det skal bemærkes, at glucokinase, i modsætning til hexokinase, kun findes i leveren og cellerne af øerne Langerhans. Glucokinaseaktivitet i leveren er 10 gange aktiviteten af hexokinase. Derudover har glucokinase i modsætning til hexokinase en højere Km-værdi for glucose (dvs. mindre affinitet for glucose).
Efter at have spist øges glukoseindholdet i portalven dramatisk og når 10 mmol / l eller mere. Forøgelse af koncentrationen af glucose i leveren forårsager en signifikant forøgelse af glucokinaseaktiviteten og øger optagelsen af glucose i leveren. På grund af den synkrone drift af hexokinase og glucokinase lever hurtigt og effektivt phosphorylerer glucose til glucose-6-phosphat, tilvejebringelse normoglykæmi i det almindelige kredsløb system. Derefter kan glucose-6-phosphat metaboliseres på flere måder (figur 28.1).
2. Syntese og nedbrydning af glycogen. Leverglycogen spiller rollen som et glukose depot i kroppen. Efter et måltid deponeres overskydende kulhydrat i leveren som glykogen, hvis niveau er ca. 6% af leverens masse (100-150 g). I mellemrummet mellem måltiderne såvel som i løbet af "night fasting" forekommer der ikke påfyldning af blodsukkeret i blodet på grund af absorption fra tarmen. Under disse betingelser aktiveres nedbrydningen af glycogen til glucose, som fastholder niveauet af glykæmi. Glykogenforretninger er udtømt ved udgangen af 1 dag hurtigt.
3. Gluconeogenese er aktivt forekommende i leveren - syntese af glucose fra ikke-kulhydratprecursorer (lactat, pyruvat, glycerol, glykogene aminosyrer). På grund af gluconeogenese produceres ca. 70 g glucose pr. Dag i en voksens krop. Aktiviteten af gluconeogenese øges dramatisk under fasten den 2. dag, når glycogenreserverne i leveren er udmattede.
På grund af gluconeogenese er leveren involveret i Corey-cyklen - processen med at omdanne mælkesyre, som er dannet i muskler, til glucose.
4. Omdannelsen af fructose og galactose til glucose finder sted i leveren.
5. I leveren syntetiseres glucuronsyre.
Fig. 28.1. Deltagelse af glucose-6-phosphat i metabolisme af kulhydrater
Lever biokemi
Tema: "LIVER BIOCHEMISTRY"
1. Leverets kemiske sammensætning: indholdet af glykogen, lipider, proteiner, mineralsammensætning.
2. Leverens rolle i kulhydratmetabolisme: Vedligeholdelse af en konstant glucosekoncentration, glycogensyntese og mobilisering, glukoneogenese, de vigtigste måder at glukose-6-phosphatkonvertering, interconversion af monosaccharider på.
3. Leverens rolle i lipidmetabolisme: Syntese af højere fedtsyrer, acylglyceroler, phospholipider, kolesterol, ketonlegemer, syntese og metabolisme af lipoproteiner, begrebet lipotrop virkning og lipotrope faktorer.
4. Leverens rolle i proteinmetabolisme: syntesen af specifikke plasmaproteiner, dannelsen af urinstof og urinsyre, cholin, kreatin, interkonversionen af ketosyrer og aminosyrer.
5. Metabolismen af alkohol i leveren, fedtdegenerering af leveren med alkoholmisbrug.
6. Neutraliserende funktion af leveren: stadier (faser) af neutralisering af giftige stoffer i leveren.
7. Udveksling af bilirubin i leveren. Ændringer i indholdet af galdepigmenter i blodet, urinen og afføringen i forskellige typer gulsot (adhepatisk, parenkymal, obstruktiv).
8. Gals kemiske sammensætning og dens rolle faktorer, der bidrager til dannelsen af gallesten.
31.1. Leverfunktion.
Leveren er et unikt organ i stofskiftet. Hver levercelle indeholder flere tusinde enzymer, der katalyserer reaktionerne fra adskillige metaboliske veje. Derfor udfører leveren i kroppen en række metaboliske funktioner. De vigtigste af dem er:
- biosyntese af stoffer, der fungerer eller anvendes i andre organer. Disse stoffer omfatter plasmaproteiner, glucose, lipider, ketonlegemer og mange andre forbindelser;
- biosyntese af slutproduktet af nitrogenstofskifte i kroppen - urinstof;
- deltagelse i fordøjelsesprocesserne - syntese af galdesyrer, dannelse og udskillelse af galde;
- biotransformation (modifikation og konjugering) af endogene metabolitter, lægemidler og giftstoffer;
- udskillelse af visse metaboliske produkter (galpigmenter, overskydende kolesterol, neutraliseringsprodukter).
31.2. Leverens rolle i metabolisme af kulhydrater.
Leverens vigtigste rolle i metabolisme af kulhydrater er at opretholde et konstant niveau af glukose i blodet. Dette opnås ved at regulere forholdet mellem processerne for dannelse og udnyttelse af glucose i leveren.
Levercellerne indeholder enzymet glucokinase, som katalyserer glucosefosforyleringsreaktionen med dannelsen af glucose-6-phosphat. Glucose-6-phosphat er en vigtig metabolit af kulhydratmetabolisme; Hovedformerne for dens omdannelse er vist i figur 1.
31.2.1. Måder med glukoseudnyttelse. Efter at have spist kommer en stor mængde glucose ind i leveren gennem portåven. Denne glucose anvendes primært til syntesen af glycogen (reaktionsskemaet er vist i figur 2). Glykogenindholdet i leveren hos raske mennesker varierer normalt fra 2 til 8% af massen af dette organ.
Glycolyse og pentosephosphatvejen for glucoseoxidation i leveren tjener primært som leverandører af forstadiemetabolitter til biosyntese af aminosyrer, fedtsyrer, glycerol og nukleotider. I mindre grad er de oxidative veje for glucoseomdannelse i leveren kilder til energi til biosyntetiske processer.
Figur 1. De vigtigste veje for glucose-6-phosphatkonvertering i leveren. Tal indikerer: 1 - glucose phosphorylering; 2 - hydrolyse af glucose-6-phosphat; 3 - glycogensyntese; 4 - glycogen mobilisering; 5-pentosephosphatvej; 6-glycolyse; 7 - gluconeogenese.
Figur 2. Diagram over glycogensyntese-reaktioner i leveren.
Figur 3. Diagram over glycogen mobiliseringsreaktioner i leveren.
31.2.2. Måder til dannelse af glucose. I nogle tilfælde (med fastende carb-diæt, langvarig fysisk anstrengelse) er kroppens behov for kulhydrater større end mængden, der absorberes fra mave-tarmkanalen. I dette tilfælde udføres dannelsen af glucose under anvendelse af glucose-6-phosphatase, som katalyserer hydrolysen af glucose-6-phosphat i levercellerne. Glycogen tjener som en direkte kilde til glucose-6-phosphat. Glycogenmobiliseringsskemaet er vist i figur 3.
Mobilisering af glycogen giver menneskets behov for glukose i de første 12 til 24 timers fasting. På et senere tidspunkt bliver gluconeogenese, en biosyntese fra ikke-kulhydratkilder, den vigtigste kilde til glucose.
De vigtigste substrat for gluconeogenese er lactat, glycerol og aminosyrer (med undtagelse af leucin). Disse forbindelser omdannes først til pyruvat eller oxaloacetat, de vigtigste metabolitter af gluconeogenese.
Gluconeogenese er den omvendte proces af glycolyse. Samtidig overvindes de hindringer, der er skabt af irreversible glycolysereaktioner ved hjælp af specielle enzymer, der katalyserer bypassreaktioner (se figur 4).
Blandt andre måder af carbohydratmetabolisme i leveren skal det bemærkes, at glucose omdannes til andre diætmonosaccharider - fructose og galactose.
Figur 4. Glykolyse og gluconeogenese i leveren.
Enzymer, som katalyserer irreversible glycolysereaktioner: 1 - glucokinase; 2-phosphofructokinase; 3 - pyruvatkinase.
Enzymer, som katalyserer gluconeogenese-bypass-reaktioner: 4-pyruvatcarboxylase; 5-phosphoenolpyruvatcarboxykinase; 6 -fruktozo-1,6-difosfataza; 7-glucose-6-phosphatase.
31.3. Leverens rolle i lipidmetabolisme.
Hepatocytter indeholder næsten alle enzymer involveret i lipidmetabolisme. Derfor regulerer parenchymale celler i leveren i høj grad forholdet mellem forbrug og lipidsyntese i kroppen. Lipidkatabolisme i leverceller forekommer hovedsageligt i mitokondrier og lysosomer, biosyntese i cytosol og endoplasmatisk retikulum. Nøglemetabolitten af lipidmetabolisme i leveren er acetyl-CoA, hvor hovedformerne for dannelse og anvendelse er vist i figur 5.
Figur 5. Dannelsen og anvendelsen af acetyl CoA i leveren.
31.3.1. Fedtsyremetabolisme i leveren. Kostfedt i form af chylomicroner trænger ind i leveren gennem det hepatiske arteriesystem. Under virkningen af lipoproteinlipase, der er placeret i endotelet af kapillærer, nedbrydes de ned i fedtsyrer og glycerol. Fedtsyrer, som trænger ind i hepatocytter, kan gennemgå oxidation, modifikation (forkortelse eller forlængelse af carbonkæden, dannelsen af dobbeltbindinger) og anvendes til at syntetisere endogene triacylglyceroler og phospholipider.
31.3.2. Syntese af ketonlegemer. Når β-oxidation af fedtsyrer i leveren mitokondrier dannes acetyl-CoA, som undergår yderligere oxidation i Krebs-cyklen. Hvis der er mangel på oxaloacetat i levercellerne (for eksempel under fasting, diabetes mellitus), kondenserer acetylgrupper for at danne ketonkroppen (acetoacetat, β-hydroxybutyrat, acetone). Disse stoffer kan tjene som energisubstrater i andre væv i kroppen (skeletmuskel, myokardium, nyrer, med langvarig sult - hjernen). Leveren udnytter ikke ketonlegemer. Med et overskud af ketonlegemer i blodet udvikles metabolisk acidose. Et diagram over dannelsen af ketonlegemer er vist i figur 6.
Figur 6. Syntese af ketonlegemer i levermitokondrier.
31.3.3. Uddannelse og måder at anvende fosfatidinsyre på. En fælles forstadie af triacylglyceroler og phospholipider i leveren er phosphatidsyre. Det syntetiseres fra glycerol-3-phosphat og to acyl-CoA-aktive former for fedtsyrer (figur 7). Glycerol-3-phosphat kan dannes enten fra dioxyacetonphosphat (glycolysemetabolit) eller fra fri glycerol (et produkt af lipolyse).
Figur 7. Formation af phosphatidsyre (skema).
Til syntese af phospholipider (phosphatidylcholin) fra phosphatidinsyre er det nødvendigt at forsyne med fødevarer en tilstrækkelig mængde lipotrope faktorer (stoffer, der forhindrer udviklingen i fedthedgeneration af leveren). Disse faktorer omfatter cholin, methionin, vitamin B 12, folsyre og nogle andre stoffer. Fosfolipider er inkluderet i lipoproteinkomplekser og deltager i transporten af lipider syntetiseret i hepatocytter til andre væv og organer. Manglen på lipotrope faktorer (med misbrug af fedtholdige fødevarer, kronisk alkoholisme, diabetes) bidrager til, at fosfatidinsyre anvendes til syntese af triacylglyceroler (uopløseligt i vand). Krænkelse af dannelsen af lipoproteiner fører til, at et overskud af TAG akkumuleres i levercellerne (fedtdegeneration) og funktionen af dette organ er svækket. Måder at anvende fosfatidinsyre i hepatocytter og lipotropiske faktorers rolle er vist i figur 8.
Figur 8. Anvendelsen af phosphatidsyre til syntese af triacylglyceroler og phospholipider. Lipotrope faktorer er angivet med *.
31.3.4. Kolesteroldannelse. Leveren er det vigtigste sted til syntese af endogent kolesterol. Denne forbindelse er nødvendig til opbygningen af cellemembraner, er en forstadie af galdesyrer, steroidhormoner, vitamin D3. De første to cholesterolsyntesereaktioner ligner syntesen af ketonlegemer, men fortsætter i cytoplasmaet af hepatocyten. Nøgleenzymet i kolesterolsyntesen, β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA-reduktase (HMG-CoA-reduktase) hæmmes af et overskud af cholesterol og galdesyrer på basis af negativ feedback (Figur 9).
Figur 9. Kolesterol syntese i leveren og dens regulering.
31.3.5. Lipoprotein dannelse. Lipoproteiner - protein-lipidkomplekser, som indbefatter phospholipider, triacylglyceroler, cholesterol og dets estere samt proteiner (apoproteiner). Lipoproteiner transporterer vanduopløselige lipider til væv. To klasser af lipoproteiner dannes i hepatocytter - High density lipoproteins (HDL) og meget lavdensitets lipoproteiner (VLDL).
31.4. Leverens rolle i proteinernes metabolisme.
Leveren er den krop, der regulerer indtaget af nitrogenholdige stoffer i kroppen og deres udskillelse. I perifere væv forekommer biosyntesereaktioner med brugen af fri aminosyrer konstant, eller de frigives i blodet under nedbrydning af vævsproteiner. På trods heraf forbliver niveauet af proteiner og frie aminosyrer i blodplasmaet konstant. Dette skyldes det faktum, at leverceller har et unikt sæt enzymer, som katalyserer specifikke reaktioner af proteinmetabolisme.
31.4.1. Måder at bruge aminosyrer i leveren. Efter indtagelse af proteinføde kommer en stor mængde aminosyrer ind i levercellerne gennem portåven. Disse forbindelser kan gennemgå en række transformationer i leveren, før de kommer ind i den generelle cirkulation. Disse reaktioner indbefatter (Figur 10):
a) anvendelsen af aminosyrer til proteinsyntese
b) transaminering - syntesevejen af udskiftelige aminosyrer det forbinder også udvekslingen af aminosyrer med gluconeogenese og katabolismens generelle vej
c) deaminering - dannelsen af a-keto syrer og ammoniak;
d) syntese af urinstof - måde for neutralisering af ammoniak (se ordningen i afsnittet "Proteinudveksling");
e) syntese af ikke-proteinholdige nitrogenholdige stoffer (cholin, kreatin, nicotinamid, nukleotider osv.).
Figur 10. Aminosyremetabolisme i leveren (skema).
31.4.2. Proteinbiosyntese. Mange plasmaproteiner syntetiseres i leverceller: albumin (ca. 12 g pr. Dag), de fleste a- og β-globuliner, herunder transportproteiner (ferritin, ceruloplasmin, transcortin, retinolbindende protein osv.). Mange blodkoagulationsfaktorer (fibrinogen, protrombin, proconvertin, proaccelerin osv.) Syntetiseres også i leveren.
31.5. Neutraliserende funktion af leveren.
Ikke-polære forbindelser af forskellig oprindelse, herunder endogene stoffer, stoffer og giftstoffer, neutraliseres i leveren. Processen med neutralisering af stoffer indbefatter to trin (faser):
1) fase modifikation - indbefatter reaktionen af oxidation, reduktion, hydrolyse; for en række forbindelser er valgfri;
2) fase-konjugering - indbefatter reaktionen mellem interaktionen mellem stoffer med glucuronsyre og svovlsyrer, glycin, glutamat, taurin og andre forbindelser.
Mere detaljeret vil neutraliseringsreaktionerne blive diskuteret i afsnittet "Biotransformation af xenobiotika".
31.6. Bilal dannelse af leveren.
Galde er en flydende hemmelighed af gulbrun farve, udskilt af hepatiske celler (500-700 ml pr. Dag). Gals sammensætning omfatter: galdesyrer, cholesterol og dets estere, galpigmenter, phospholipider, proteiner, mineralske stoffer (Na +, K +, Ca 2+, Сl-) og vand.
31.6.1. Galdesyrer. Er produkter af cholesterol metabolisme, dannes i hepatocytter. Der er primære (choliske, chenodeoxycholiske) og sekundære (deoxycholiske, litocholske) galdesyrer. Gald indeholder hovedsageligt galdesyrer, der er konjugeret med glycin eller taurin (fx glycocholsyre, syre, taurocholsyre, etc.).
Galdesyrer er direkte involveret i fordøjelsen af fedt i tarmene:
- har en emulgerende effekt på spiselige fedtstoffer;
- aktivere bugspytkirtlapase
- fremme absorptionen af fedtsyrer og fedtopløselige vitaminer
- stimulere intestinal peristaltik.
Ved forstyrrelse af udfaldet af galde galdesyrer komme ind i blod og urin.
31.6.2. Kolesterol. Overskydende kolesterol udskilles i gallen. Kolesterol og dets estere er til stede i galden som komplekser med galdesyrer (kolekomplekser). Forholdet mellem galdesyrer og kolesterol (kolatforhold) bør ikke være mindre end 15. Derudover præciserer vanduopløselige cholesterol og deponeres i form af galdeblæresten (gallstonesygdom).
31.6.3. Galdepigmenter. Konjugeret bilirubin (mono- og diglucuronid-bilirubin) dominerer blandt pigmenter i galde. Det dannes i leverceller som følge af interaktionen mellem fri bilirubin og UDP-glucuronsyre. Dette reducerer toksiciteten af bilirubin og øger dets opløselighed i vand; yderligere konjugeret bilirubin udskilles i galde. Hvis der er en overtrædelse af udstrømningen af galde (obstruktiv gulsot), øges indholdet af direkte bilirubin i blodet betydeligt, bilirubin detekteres i urinen, og stercobilinindholdet nedsættes i afføring og urin. For differential diagnose af gulsot, se "Udveksling af komplekse proteiner."
31.6.4. Enzymer. Af de enzymer, der findes i galde, bør alkalisk fosfatase først noteres. Dette er et ekskretionsenzym syntetiseret i leveren. I strid med udstrømningen af galde øges aktiviteten af alkalisk fosfatase i blodet.