Játra: metabolismus sacharidů a metabolické poruchy

Účast jater na udržování koncentrace glukózy v krvi je dána skutečností, že se v ní vyskytuje glykogeneze, glykogenolýza, glykolýza a glukoneogeneze. Tyto procesy jsou regulovány mnoha hormony, včetně inzulínu, glukagonu, růstového hormonu, glukokortikoidů a katecholaminů. Glukóza vstupující do krve je rychle absorbována játry. To je věřil, že toto je kvůli extrémně vysoké citlivosti hepatocytů k inzulínu (ačkoli tam jsou důkazy, které zpochybňují důležitost tohoto mechanismu). Při hladovění se hladiny inzulínu snižují a hladiny glukagonu a kortizolu se zvyšují. V reakci na to jsou glykogenolýza a glukoneogeneze zvýšeny v játrech. Pro glukoneogenezi jsou nezbytné aminokyseliny, zejména alanin, které vznikají při rozpadu svalových proteinů. Naopak po požití alanin a rozvětvené aminokyseliny pocházejí z jater do svalů, kde se podílejí na syntéze proteinů. Tento cyklus glukóza-alanin je regulován změnami sérových koncentrací inzulínu, glukagonu a kortizolu.

Předpokládalo se, že po jídle se glykogen a mastné kyseliny syntetizují přímo z glukózy. Tyto transformace se však ve skutečnosti vyskytují nepřímo za účasti trikarboxylových metabolitů glukózy (například laktátu) nebo jiných substrátů glukoneogeneze, jako je fruktóza a alanin.

S cirhózou jater se hladina glukózy v krvi často mění (Tabulka 293.1). Obvykle se pozoruje hyperglykémie a zhoršená tolerance glukózy. Aktivita inzulínu v krvi je normální nebo zvýšená (s výjimkou hemochromatózy); proto je snížená tolerance glukózy způsobena inzulínovou rezistencí. To může být způsobeno snížením počtu fungujících hepatocytů.

Existují také důkazy o tom, že v jaterní cirhóze je pozorována receptorová a post-receptorová inzulínová rezistence hepatocytů. Kromě toho, s portocaval posunem, jaterní eliminace inzulínu a glukagonu klesá, takže koncentrace těchto hormonů se zvyšuje. S hemochromatózou se však hladiny inzulínu mohou snížit (až k rozvoji diabetes mellitus) v důsledku ukládání železa v pankreatu. Při cirhóze se snižuje schopnost jater používat laktát v reakcích glukoneogeneze, což může vést ke zvýšení jeho koncentrace v krvi.

Ačkoli se hypoglykémie nejčastěji vyskytuje při fulminantní hepatitidě, může se také rozvinout v závěrečných stadiích cirhózy v důsledku snížení glykogenových zásob v játrech, snížení odezvy hepatocytů na glukagon, snížení schopnosti jater syntetizovat glykogen v důsledku rozsáhlé destrukce buněk. Toto je zhoršeno skutečností, že množství glykogenu v játrech je dokonce normálně omezeno (asi 70 g), tělo potřebuje konstantní přísun glukózy (asi 150 g / den). Proto jsou zásoby glykogenu v játrech velmi rychle vyčerpány (obvykle po prvním dni hladovění).

Metabolismus jater a sacharidů

Biochemie jater

Játra zaujímají centrální místo v metabolismu. Má mnoho funkcí, z nichž nejdůležitější jsou následující:

* biosyntéza krevních proteinů a lipoprotheidů,

* metabolismus léků a hormonů,

* ukládání železa, vitamínů B12 a B9,

Funkční specializace jater tedy spočívá v následujícím "biochemickém altruismu", tj. játra poskytují životní podmínky pro jiné orgány. Na jedné straně je to výroba a skladování různých látek pro organismy a tkaniny a na druhé straně jejich ochrana před toxickými látkami, které se v nich vytvářejí, nebo před příchozími cizími látkami.

Játra plní následující funkce:

homeostatický regatátor (uhlohydráty, bílkoviny, lipidy, vitamíny, částečně vodné minerální sloučeniny, metabolismus pigmentů, látky bez obsahu bílkovin v dusíku);

neutralizující (přírodní produkty metabolismu a cizorodých látek).

Játra se skládají z 80% parenchymálních buněk, z nichž 16% tvoří retikuloendoteliální buňky, 4% endotelu cév.

Metabolismus jater a sacharidů

Parenchymální buňky jater slouží jako hlavní místo biochemických transformací potravinových sacharidů a mají regulační účinek na jejich metabolismus. Absorbující cukry z buněk střevního epitelu do portální žíly; přes to, potravinové monosacharidy vstoupí do jater (1) tady galaktóza, fruktóza a manóza jsou přeměněny na glukózu. (2) Jedna z nejdůležitějších funkcí jater je udržet konstantní glukóza v krvi (glukostatická funkce) je přebytek glukózy přeměněn na skladovací formu vhodnou pro skladování, aby se zásoby v glukóze vrátily v době, kdy je jídlo dodáváno v omezeném množství.

Energetické potřeby jater samotné, stejně jako jiné tkáně těla, jsou uspokojeny intracelulárním katabolismem přicházející glukózy. Na katabolismu glukózy se podílejí dva různé procesy: (3)

* glykolytická cesta pro přeměnu 1 mol glukózy na 2 moly laktátu s tvorbou 2 mol ATP.

(4) fosfoglukonátová přeměna 1 mol glukózy s tvorbou 6 mol CO2 a tvorba 12 molů ATP.

Oba procesy probíhají za anaerobních podmínek, oba enzymy jsou obsaženy v rozpustné části cytoplazmy a oba vyžadují předchozí fosforylaci glukózy na glu-6f za účasti enzymu závislého na ATP. glukokinázy. Jestliže glykolýza poskytuje energii buněčným organelám pro fosforylační reakce, tak fosforylovaná cesta slouží jako hlavní zdroj redukujících ekvivalentů pro biosyntetické procesy. Meziprodukty glykolýzy - fosforiosy - mohou být použity k tvorbě alfa-glycerofosfátu při syntéze tuků. Pyruvát může být použit pro syntézu alaninu, aspartátu a dalších sloučenin vytvořených z acetyl-CoA.

Kromě toho mohou reakce glukózy probíhat opačným směrem, díky čemuž je (5) glukóza syntetizována glukoneogenezí.

Během oxidace fosfoglukonátem vznikají pentózy, které mohou být použity při syntéze nukleidů a nukleových kyselin.

V játrech se přibližně 1/3 glukózy oxiduje podél fosfoglukonátové dráhy a zbývající 2/3 podél glykolytické dráhy.

194.48.155.245 © studopedia.ru není autorem publikovaných materiálů. Ale poskytuje možnost bezplatného použití. Existuje porušení autorských práv? Napište nám Zpětná vazba.

Zakázat adBlock!
a obnovte stránku (F5)
velmi potřebné

Játra procházejí metabolismem sacharidů, lipidů a proteinů

Játra, která jsou centrálním orgánem metabolismu, se podílejí na udržování metabolické homeostázy a jsou schopny provádět interakci metabolismu proteinů, tuků a sacharidů.

Některé "sloučeniny" metabolismu sacharidů a bílkovin jsou kyselina pyrohroznová, kyselina oxaloctová a kyselina a-ketoglutarová z TCAA, které mohou být přeměněny na alanin, aspartát a glutamát v transaminových reakcích. Podobným způsobem probíhá proces transformace aminokyselin na ketokyseliny.

Sacharidy jsou ještě více spojeny s metabolismem lipidů:

  • Molekuly NADPH vytvořené v cestě fosforečnanu pentózy se používají k syntéze mastných kyselin a cholesterolu,
  • glyceraldehydfosfát, také vytvořený v pentózové fosfátové dráze, je zahrnut do glykolýzy a přeměněn na dioxyaceton fosfát,
  • glycerol-3-fosfát, vytvořený z glykolýzy dioxyacetonfosfátu, je odeslán k syntéze triacylglycerolů. Také pro tento účel může být použit glyceraldehyd-3-fosfát, syntetizovaný během strukturního přeskupení pentózové fosfátové dráhy,
  • "Glukóza" a "aminokyselina" acetyl-SkoA je schopna se podílet na syntéze mastných kyselin a cholesterolu.
Vztah metabolismu proteinů, tuků a sacharidů

Výměna sacharidů

V hepatocytech jsou aktivní metabolické procesy sacharidů. Díky syntéze a rozpadu glykogenu si játra udržují koncentraci glukózy v krvi. Aktivní syntéza glykogenu nastává po jídle, kdy koncentrace glukózy v krvi portální žíly dosáhne 20 mmol / l. Zásoby glykogenu v játrech se pohybují od 30 do 100 g. Při krátkodobém hladovění dochází ke glykogenolýze, v případě dlouhodobého hladovění je hlavním zdrojem glukózy v krvi glukoneogeneze z aminokyselin a glycerolu.

Játra provádějí interkonverzi cukrů, tj. konverze hexóz (fruktóza, galaktóza) na glukózu.

Aktivní reakce pentózové fosfátové cesty zajišťují produkci NADPH, která je nezbytná pro mikrosomální oxidaci a syntézu mastných kyselin a cholesterolu z glukózy.

Výměna lipidů

Jestliže nadbytek glukózy, který není používán pro syntézu glykogenu a jiných syntéz, vstupuje do jater během jídla, promění se v lipidy - cholesterol a triacylglyceroly. Jelikož játra nemohou akumulovat TAG, odstraňují je lipoproteiny o velmi nízké hustotě (VLDL). Cholesterol se používá primárně pro syntézu žlučových kyselin, je také obsažen ve složení lipoproteinů s nízkou hustotou (LDL) a VLDL.

Za určitých podmínek - nalačno, prodloužená svalová zátěž, diabetes mellitus typ I, dieta bohatá na tuky - v játrech, je aktivována syntéza ketonových těl, používaných ve většině tkání jako alternativní zdroj energie.

Výměna proteinů

Více než polovina proteinu syntetizovaného za den v těle padá na játra. Rychlost obnovy všech jaterních proteinů je 7 dní, zatímco v jiných orgánech tato hodnota odpovídá 17 nebo více dnů. Patří mezi ně nejen proteiny vlastních hepatocytů, ale také proteiny pro export - albumin, mnoho globulinů, krevní enzymy, stejně jako fibrinogen a faktory srážení krve.

Aminokyseliny podléhají katabolickým reakcím s transaminací a deaminací, dekarboxylací s tvorbou biogenních aminů. Reakce syntézy cholinu a kreatinu probíhají v důsledku přenosu methylové skupiny z adenosylmethioninu. V játrech je likvidace přebytečného dusíku a jeho zahrnutí do složení močoviny.

Reakce syntézy močoviny úzce souvisí s cyklem trikarboxylové kyseliny.

Úzká interakce syntézy močoviny a TCA

Výměna pigmentů

Zapojení jater do metabolismu pigmentů spočívá v přeměně hydrofobního bilirubinu na hydrofilní formu a jeho vylučování do žluči.

Metabolismus pigmentů pak hraje důležitou roli v metabolismu železa v těle - feritinový protein obsahující železo se nachází v hepatocytech.

Vyhodnocení metabolické funkce

V klinické praxi existují techniky hodnocení konkrétní funkce:

Odhaduje se účast na metabolismu sacharidů:

  • koncentrace glukózy v krvi
  • podél křivky glukózového tolerančního testu,
  • na křivce "cukru" po naložení galaktózy,
  • největší hyperglykémie po podání hormonů (např. adrenalin).

Úloha v metabolismu lipidů je zvažována: t

  • na úrovni krevních triacylglycerolů, cholesterolu, VLDL, LDL, HDL,
  • aterogenní koeficient.

Je hodnocen metabolismus proteinů:

  • o koncentraci celkového proteinu a jeho frakcí v séru, t
  • z hlediska coagulogramu,
  • pokud jde o močovinu v krvi a moči,
  • o aktivitě enzymů AST a ALT, LDH-4,5, alkalické fosfatáze, glutamátdehydrogenáze.

Je hodnocen metabolismus pigmentů:

  • koncentrace celkového a přímého bilirubinu v séru.

Fyziologie_Phechen_metabolismus

Hlavní funkce jater

Zapojení jater do metabolismu proteinů

Úloha jater v metabolismu sacharidů

Úloha jater v metabolismu lipidů

Játra v metabolismu vody a soli

Úloha jater v metabolismu ptáků

Odkazy

Játra hrají obrovskou roli v trávení a metabolismu. Všechny látky absorbované do krve musí vstoupit do jater a podstoupit metabolické transformace. V játrech jsou syntetizovány různé organické látky: proteiny, glykogen, tuky, fosfatidy a další sloučeniny. Krev se dostává do jaterní tepny a portální žíly. Navíc 80% krve pocházející z břišních orgánů prochází portální žílou a pouze 20% jaterní tepnou. Krev proudí z jater přes jaterní žílu.

Pro studium funkce jater používají angiostamickou metodu, fistulu Ekka - Pavlov, pomocí které studují biochemické složení přítoku a proudění za použití metody katetrizace cév v portálovém systému vyvinuté A. Alievem.

Játra hrají významnou roli v metabolismu proteinů. Z aminokyselin pocházejících z krve se tvoří bílkoviny v játrech. Vytváří fibrinogen, protrombin, který plní důležité funkce při srážení krve. Probíhají zde procesy přeskupování aminokyselin: deaminace, transaminace, dekarboxylace.

Játra jsou ústředním místem pro neutralizaci jedovatých produktů metabolismu dusíku, především amoniaku, který je přeměněn na močovinu nebo jde na tvorbu amidů kyselin, nukleové kyseliny se štěpí v játrech, oxidace purinových bází a tvorba konečného produktu jejich metabolismu, kyseliny močové. Látky (indol, skatol, krezol, fenol), přicházející z tlustého střeva, kombinované s kyselinou sírovou a glukuronovou, se převádějí na ether-kyselinu sírovou. Odstranění jater z těla zvířat vede k jejich smrti. Přichází zřejmě kvůli hromadění amoniaku a jiných toxických meziproduktů metabolismu dusíku v krvi. [1.]

Hlavní roli hrají játra v metabolismu sacharidů. Glukóza, přivedená ze střeva přes portální žílu, je přeměněna na glykogen v játrech. Vzhledem ke svým vysokým zásobám glykogenu slouží játra jako hlavní uhlohydrátové tělísko. Glykogenní funkce jater je zajištěna působením řady enzymů a je regulována centrálním nervovým systémem a 1 hormony - adrenalinem, inzulínem, glukagonem. V případě zvýšené potřeby organismu u cukru, například při zvýšené svalové práci nebo nalačno, se glykogen působením enzymu fosforylázy přeměňuje na glukózu a vstupuje do krve. Játra tak regulují stálost glukózy v krvi a normální zásobování orgánů a tkání.

V játrech dochází k nejdůležitější transformaci mastných kyselin, ze které se syntetizují tuky, charakteristické pro tento typ živočichů. Při působení enzymu lipázy se tuky rozkládají na mastné kyseliny a glycerol. Osud glycerolu je podobný osudu glukózy. Jeho transformace začíná účastí ATP a končí rozkladem na kyselinu mléčnou, následovanou oxidací na oxid uhličitý a vodu. V případě potřeby mohou játra syntetizovat glykogen z kyseliny mléčné.

Játra také syntetizují tuky a fosfatidy, které vstupují do krevního oběhu a jsou transportovány po celém těle. To hraje významnou roli v syntéze cholesterolu a jeho esterů. S oxidací cholesterolu v játrech se tvoří žlučové kyseliny, které jsou vylučovány žlučí a účastní se procesů trávení.

Játra se podílejí na metabolismu vitamínů rozpustných v tucích, jsou hlavním depotem retinolu a jeho provitamin - karotenu. Je schopen syntetizovat kyanokobalamin.

Játra mohou zadržet přebytečnou vodu sama o sobě a tak zabraňují ředění krve: obsahuje zásobu minerálních solí a vitamínů, podílí se na metabolismu pigmentů.

Játra plní bariérovou funkci. Jsou-li do ní vloženy nějaké patogenní mikroby s krví, jsou jimi podrobeny dezinfekci. Tato funkce se provádí stelátovými buňkami umístěnými ve stěnách krevních kapilár, které snižují hladiny jaterních lobulů. Zachytáváním jedovatých sloučenin se stelátové buňky ve spojení s jaterními buňkami dezinfikují. V případě potřeby se stelátové buňky vynoří ze stěn kapilár a volně se pohybují a plní svou funkci. [6.]

Kromě toho mohou játra přenést olovo, rtuť, arsen a další toxické látky do netoxických látek.

Játra jsou hlavním sacharidovým depotem těla a regulují stálost glukózy v krvi. Obsahuje minerály a vitamíny. Je to krevní sklad, produkuje žluč, která je nezbytná pro trávení.

Hlavní funkce jater.

Podle různých funkcí jater může být nazývána bez nadsázky hlavní biochemickou laboratoří lidského těla. Játra jsou důležitým orgánem, bez něhož nemohou existovat ani zvířata, ani člověk.

Hlavní funkce jater jsou: t

1. Účast na trávení (tvorba a vylučování žluči): játra produkují žluč, která vstupuje do dvanácterníku. Žluč se podílí na trávení střev, pomáhá neutralizovat kyselé vlákniny přicházející ze žaludku, rozkládá tuky a podporuje jejich vstřebávání, má stimulační účinek na pohyblivost tlustého střeva. Během dne produkují játra až 1-1,5 litru žluči.

2. Bariérová funkce: játra neutralizují toxické látky, mikroby, bakterie a viry přicházející z krve a lymfy. Také v játrech jsou rozbité chemikálie, včetně léků.

3. Účast na metabolismu: všechny živiny absorbované do krve z trávicího traktu, produkty trávení sacharidů, bílkovin a tuků, minerálů a vitamínů, procházejí játry a jsou v nich zpracovávány. Současně se část aminokyselin (fragmenty bílkovin) a část tuků přemění na sacharidy, proto jsou játra největším „depotem“ glykogenu v těle. Syntetizuje bílkoviny krevní plazmy - globuliny a albumin, jakož i reakci transformace aminokyselin. Ketonová těla (produkty metabolismu mastných kyselin) a cholesterol jsou také syntetizovány v játrech. [2.]

V důsledku toho můžeme říci, že játra jsou jakýmsi skladištěm živin těla, stejně jako chemická továrna, „zabudovaná“ mezi oběma systémy - trávení a krevní oběh. Zhoršení činnosti tohoto komplexního mechanismu je příčinou četných onemocnění zažívacího traktu, kardiovaskulárního systému, zejména srdce. Existuje nejbližší spojení trávicího systému, jater a krevního oběhu.

Játra se podílejí na téměř všech typech metabolismu: protein, lipid, sacharid, voda-minerál, pigment.

Zapojení jater do metabolismu proteinů:

Vyznačuje se tím, že aktivně postupuje se syntézou a rozkladem proteinů, které jsou pro organismus důležité. Denně se v játrech syntetizuje asi 13-18 g proteinů. Z nich se tvoří pouze albumin, fibrinogen, protrombin a játra. Kromě toho se zde syntetizuje až 90% alfa-globulinů a asi 50% gama-globulinů v těle. V tomto ohledu onemocnění jater v ní buď snižují syntézu bílkovin, což vede ke snížení množství krevních bílkovin, nebo dochází k tvorbě bílkovin se změněnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi, což vede ke snížení koloidní stability krevních bílkovin a je jednodušší než normální. v sedimentu působením srážecích činidel (soli kovů alkalických kovů a kovů alkalických zemin, thymolu, chloridu rtuťnatého atd.). Je možné detekovat změny v množství nebo vlastnostech proteinů pomocí testů koloidní rezistence nebo sedimentárních vzorků, mezi nimiž se často používají vzorky Veltman, thymol a sublima. [6; 1.]

Játra jsou hlavním místem syntézy proteinů, což zajišťuje proces srážení krve (fibrinogen, protrombin, atd.). Porušení jejich syntézy, stejně jako nedostatek vitaminu K, který se vyvíjí v důsledku porušení žlučové sekrece a vylučování žlučových cest, vede k hemoragickým příhodám.

Procesy transformace aminokyselin (transaminace, deaminace atd.), Které se aktivně vyskytují v játrech během těžkých lézí, se významně mění, což je charakterizováno zvýšením koncentrace volných aminokyselin v krvi a jejich vylučováním v moči (hyperaminoacidurie). Krystaly leucinu a tyrosinu lze nalézt také v moči.

Tvorba močoviny se vyskytuje pouze v játrech a porušení funkcí hepatocytů vede ke zvýšení jejího množství v krvi, což má negativní vliv na celé tělo a může se projevit například jaterní kóma, což často vede k úmrtí pacienta.

Metabolické procesy probíhající v játrech jsou katalyzovány různými enzymy, které v případě onemocnění vstupují do krve a vstupují do moči. Je důležité, aby k uvolňování enzymů z buněk docházelo nejen při jejich poškození, ale také při porušení permeability buněčných membrán, ke kterému dochází v počátečním období onemocnění, a proto je měnící se enzymové spektrum jedním z nejdůležitějších diagnostických ukazatelů pro posouzení stavu pacienta v preklinickém období. Například v případě Botkinovy ​​choroby bylo pozorováno zvýšení krevní aktivity AlTA, LDH a AsTA v období před žloutenkou a na křivici bylo pozorováno zvýšení hladiny alkalické fosfatázy.

Játra mají pro tělo nezbytnou antitoxickou funkci. Zde dochází k neutralizaci takových škodlivých látek, jako je indol, skatol, fenol, kadaverin, bilirubin, amoniak, produkty metabolismu steroidních hormonů atd. Způsoby neutralizace toxických látek jsou různé: amoniak je přeměněn na močovinu; indol, fenol, bilirubin a další tvoří sloučeniny, které jsou pro tělo neškodné kyselinou sírovou nebo glukuronovou, které se vylučují močí. [5.]

Úloha jater v metabolismu sacharidů:

je primárně určován jeho účastí na procesech syntézy a rozkladu glykogenu. Má velký význam pro regulaci hladin glukózy v krvi. Navíc interkonverzní procesy monosacharidů aktivně probíhají v játrech. Galaktóza a fruktóza jsou přeměněny na glukózu a glukóza může být zdrojem syntézy fruktózy.

K procesu glukoneogeneze dochází také v játrech, ve kterých se tvoří glukóza z nekarbohydrátových látek - kyseliny mléčné, glycerolu a glykogenních aminokyselin. Játra se podílejí na regulaci metabolismu sacharidů kontrolou hladiny inzulínu v krvi, protože játra obsahují enzym inzulinázu, který v závislosti na potřebách těla rozkládá inzulín.

Energetické potřeby jater samotného jsou splněny rozpadem glukózy, nejprve podél anaerobní cesty s tvorbou laktátu, a zadruhé podél peptidické dráhy. Význam těchto procesů není jen tvorba NADPH2 pro různé biosyntézy, ale také schopnost použití produktů rozkladu sacharidů jako výchozích látek pro různé metabolické procesy [1; 5; 6.]

hlavní roli hrají parenchymální jaterní buňky. Procesy biosyntézy cholesterolu, žlučových kyselin, tvorby plazmových fosfolipidů, ketonových těl a lipoproteinů probíhají přímo v hepatocytech. Na druhé straně játra řídí metabolismus lipidů v celém organismu. Ačkoli triacylglyceroly tvoří pouze 1% z celkové hmotnosti jater, je to přesně to, co reguluje procesy syntézy a transportu mastných kyselin v těle. V játrech se dodává velké množství lipidů, které jsou „tříděny“ podle potřeb orgánů a tkání. Současně se může v některých případech zvýšit jejich rozklad na konečné produkty, zatímco v jiných kyselinách žlučových kyselin může jít o syntézu fosfolipidů a může být transportován krví do buněk, kde jsou nezbytné pro tvorbu membrán, nebo lipoproteiny, které mohou být transportovány do buněk, které postrádají energii, atd.

Shrnutí role jater v metabolismu lipidů je tedy možné poznamenat, že používá lipidy pro potřeby hepatocytů a také plní funkci monitorování stavu metabolismu lipidů v těle. [5.]

Stejně důležité je metabolismus jater a vody. Jedná se tedy o zásobu krve, a proto může extracelulární tekutina akumulovat až 20% celkového objemu krve. Navíc u některých minerálních látek slouží játra jako místo akumulace a skladování. Patří mezi ně sodík, hořčík, mangan, měď, železo atd. Játra syntetizují bílkoviny, které transportují minerály skrze krev: transferin, ceruloplasmin atd. Játra jsou místem inaktivace hormonů, které regulují metabolismus vody a minerálů (aldosteron vazopresin).

Z toho všeho je jasné, proč se játra nazývají „biochemickou laboratoří“ organismu a narušení jeho činnosti ovlivňuje jeho různé funkce. [6.]

Úloha jater v metabolismu ptáků.

U zvířat i ptáků je játry ústředním orgánem zodpovědným za metabolické procesy v celém těle. Mnozí odborníci ji nazývají největší "žlázou" zvířat a ptáků. V játrech, žluči a mnoha životně důležitých bílkovin jsou produkovány, je zapojen do zásobování těla s mnoha živin (přes oběhový systém). Zde se biotransformace většiny extrémně toxických látek dostává do organismu s jídlem. Taková biotransformace zahrnuje přeměnu toxických chemických látek na nové látky, které již nejsou pro tělo nebezpečné a lze z nich snadno odstranit. Játra jsou schopna obnovit své vlastní nemocné buňky, regenerovat je nebo je nahradit, přičemž si zachovávají své funkce v relativním pořadí.

Játra jsou největší "žláza" těla ptáka, s využitím nejdůležitějších funkcí v hlavním metabolismu. Tyto funkce jsou nejrozmanitější a jsou způsobeny vlastnostmi jaterních buněk, které tvoří anatomickou a fyziologickou jednotu organismu. V biochemickém aspektu jsou nejdůležitější funkce jater spojené s tvorbou, složením a úlohou žluči, stejně jako s různými metabolickými změnami. Vylučování žluči u ptáků je 1 ml / h. Složení žluči ptáků zahrnuje hlavně kyselinu taurohenodesoxyclic v nepřítomnosti kyseliny deoxycholové. Fungování jater ptáků se do jisté míry liší od fungování jater savců. Zejména tvorba močoviny je výraznou funkcí jater u savců, zatímco u ptáků je hlavním zdrojem metabolismu dusíku kyselina močová.

V játrech ptáků dochází k aktivní syntéze plazmatických proteinů. Sérum albumin, fibrinogen,? - a? globuliny jsou syntetizovány v drůbežích játrech a představují přibližně polovinu proteinů syntetizovaných tímto orgánem. Poločas albuminu je 7 dní, pro globuliny -10 dnů. V játrech je syntéza a rozpad plazmatických proteinů, které jsou používány jako zdroj aminokyselin pro následné různé tkáňové syntézy.

Tělo kuřat téměř není schopno syntetizovat glycin. Použití glycinu při syntéze purinových bází, struktura drahokamů je hlavním důvodem vysoké potřeby ptáků pro tuto kyselinu. U savců je přibližně 50% argininu poskytováno syntézou v játrech, zatímco u ptáků se to nevyskytuje. Ptáci mají výraznou schopnost transaminizačních reakcí zahrnujících aktivní dehydrogenázu kyseliny glutamové. V metabolismu lipidů ptáků je játra identifikována jako hlavní místo lipogeneze. Koncentrace kyseliny α-hydroximální v játrech ptáků je 5krát vyšší než v játrech savců, což ukazuje na aktivitu oxidačních procesů v tomto orgánu. Kombinace vysokého stupně? - oxidace a lipogeneze mastných kyselin poskytuje mechanismy pro řízení množství mastných kyselin, které jdou k syntéze lipoproteinů s velmi nízkou hustotou. Metabolická aktivita jater je extrémně vysoká u ptáků během snáškového období, kdy množství syntetizovaného tuku během roku je téměř přesně tělesná hmotnost ptáka. U brojlerů může hmota tukové tkáně dosáhnout 18% tělesné hmotnosti.

Játra mají obrovskou schopnost ukládat glykogen. Obsah glykogenu v játrech se liší v závislosti na obsahu sacharidů v krmivu pro drůbež.

Nejběžnější patologií tohoto orgánu je postupná „obezita“ jeho buněk, která vede k rozvoji nemoci v průběhu času, kterou veterináři nazývají mastnou degenerací jater. Důvodem je obvykle dlouhodobý účinek buněčných toxinů, účinných léků, vakcín, kokcidiostatik atd., Které vyžadují maximální stres z jater, stejně jako nesprávné nebo špatně vyvážené krmení. To vše je zpravidla doprovázeno fyzickou nečinností ptáků a zvířat, zejména s buněčným obsahem. [4; 6.]

Odkazy:

1. Lysov VF, Maksimov VI: Fyziologie a etologie zvířat; Ed.: MOSKVA, 2012, 605s.

2. Fyziologie. Základy a funkční systémy. Ed. Sudakova K.V.; Novosibirsk, 2000, 784с.

3. Skalny AV: Chemické prvky v lidské fyziologii a ekologii: Toolkit; Rostov-na-Don, 2004, 216s.

4. Článek: Zvláštnosti metabolismu u ptáků: autor není znám; Petrohrad, 2001.

Článek: Úloha jater v metabolismu: autor není znám; Moskva, 2006.

6. VV Rogozhin: Biochemie zvířat; Ed.: MOSCOW, 2005.

ÚLOHA ŽIVOTA VE VÝMĚNĚ KARBONU

Hlavní úlohou jater v metabolismu sacharidů je zajistit konstantní koncentraci glukózy v krvi. Toho je dosaženo regulací mezi syntézou a rozkladem glykogenu uloženého v játrech.

Syntéza glykogenu a jeho regulace jsou v játrech v podstatě podobné procesům, které probíhají v jiných orgánech a tkáních, zejména ve svalové tkáni. Syntéza glykogenu z glukózy poskytuje normální dočasnou rezervu uhlohydrátů nezbytných k udržení koncentrace glukózy v krvi v případech, kdy je její obsah významně snížen (například u lidí se to stává, když není dostatečný příjem sacharidů z potravy nebo během nočního „hladovění“).

Je nutné zdůraznit významnou úlohu enzymu glukokinázy v procesu využití glukózy v játrech. Glukokináza, podobně jako hexokináza, katalyzuje fosforylaci glukózy tvorbou glukóza-6-fosfátu, zatímco aktivita glukokinázy v játrech je téměř desetkrát vyšší než aktivita hexokinázy. Důležitým rozdílem mezi těmito dvěma enzymy je to, že glukokináza má na rozdíl od hexokinázy vysokou hodnotu K.M pro glukózu a není inhibován glukózo-6-fosfátem.

Po jídle se obsah glukózy v portální žíle prudce zvyšuje: jeho intrahepatická koncentrace se zvyšuje ve stejném rozmezí. Zvýšení koncentrace glukózy v játrech způsobuje významné zvýšení aktivity glukokinázy a automaticky zvyšuje příjem glukózy játry (výsledný glukózo-6-fosfát je buď vynakládán na syntézu glykogenu, nebo je rozdělen).

Předpokládá se, že hlavní úloha jater - odbourávání glukózy - je primárně omezena na skladování prekurzorových metabolitů nezbytných pro biosyntézu mastných kyselin a glycerinu a v menší míře na oxidaci na CO2 a H2A. Triglyceridy syntetizované v játrech jsou normálně vylučovány do krve jako součást lipoproteinů a transportovány do tukové tkáně pro „trvalé“ skladování.

V reakcích pentózové fosfátové cesty v játrech vzniká NADPH, který se používá pro redukční reakce při syntéze mastných kyselin, cholesterolu a dalších steroidů. Kromě toho je tvorba fosforečnanů pentózy nezbytná pro syntézu nukleových kyselin.

Spolu s využitím glukózy v játrech dochází také k jejímu vzniku. Přímým zdrojem glukózy v játrech je glykogen. Rozpad glykogenu v játrech se vyskytuje hlavně fosforolyticky. Systém cyklických nukleotidů má velký význam v regulaci rychlosti glykogenolýzy v játrech. Kromě toho, glukóza v játrech se také tvoří v procesu glukoneogeneze.

Hlavními substráty glukoneogeneze jsou laktát, glycerin a aminokyseliny. Předpokládá se, že téměř všechny aminokyseliny, s výjimkou leucinu, mohou doplňovat zásoby prekurzorů glukoneogeneze.

Při hodnocení sacharidové funkce jater je třeba mít na paměti, že poměr mezi procesy využití a tvorbou glukózy je regulován primárně neurohumorálními prostředky, za účasti žláz s vnitřní sekrecí.

Glukóza-6-fosfát hraje ústřední roli v transformacích glukózy a metabolismu sacharidů v játrech. To dramaticky inhibuje fosforolytické štěpení glykogenu, aktivuje enzymatický přenos glukózy z uridin-difosfoglukózy na molekulu syntetizovaného glykogenu, je substrátem pro další glykolytické transformace, stejně jako oxidaci glukózy, včetně pentózové fosfátové cesty. Konečně štěpení glukózy-6-fosfátu fosfatázou poskytuje průtok volné glukózy do krve, která je dodávána krevním tokem do všech orgánů a tkání (obr. 16.1).

Jak bylo uvedeno, nejúčinnější alosterický aktivátor fosfofruktokinázy-1 a inhibitor jaterní fruktózy-1,6-bisfosfatázy

Obr. 16.1. Účast glukózy-6-fosfátu v metabolismu sacharidů.

Obr. 16.2. Hormonální regulace systému fruktosa-2,6-bisfosfátu (F-2,6-P2) v játrech za účasti protein kináz závislých na cAMP.

je fruktóza-2,6-bisfosfát (F-2,6-P2). Zvýšení hladiny hepatocytů f-2,6-P2 přispívá ke zvýšené glykolýze a snižuje rychlost glukoneogeneze. Ф-2,6-Р2 snižuje inhibiční účinek ATP na fosfo-fruktoinázu-1 a zvyšuje afinitu tohoto enzymu pro fruktóza-6-fosfát. S inhibicí fruktosa-l, 6-bisfosfatázy F-2,6-P2 hodnota K se zvyšujeM pro fruktóza-l, 6-bisfosfát. Obsah f-2,6-P2 v játrech, srdci, kosterních svalech a jiných tkáních je řízen bifunkčním enzymem, který provádí syntézu P-2,6-P2 z fruktóza-6-fosfátu a ATP a jeho hydrolýzy na fruktóza-6-fosfát a Pi, tj. enzym má současně kinázovou i bisfosfatázovou aktivitu. Bifunkční enzym (fosfofruktokináza-2 / fruktóza-2,6-bisfosfatáza), izolovaný z jater potkana, se skládá ze dvou identických podjednotek s molem. váží 55 000, z nichž každá má dvě různá katalytická centra. Doména kinázy je umístěna na N-konci a doména bisfosfatázy je umístěna na C-konci každého polypeptidového řetězce. Je také známo, že bifunkční jaterní enzym je vynikajícím substrátem pro cAMP-dependentní proteinovou kinázu A. V působení protein kinázy A jsou serinové zbytky fosforylovány v každé z podjednotek bifunkčního enzymu, což vede ke snížení jeho kinázy a zvýšené bisfosfatázové aktivitě. Povšimněte si, že při regulaci aktivity bifunkčního enzymu patří základní úloha k hormonům, zejména k glukagonu (Obr. 16.2).

V mnoha patologických stavech, zejména u diabetes mellitus, jsou zaznamenány významné změny ve fungování a regulaci systému P-2,6-P.2. Bylo zjištěno, že v experimentálním (steptozotocinovém) diabetu u potkanů ​​na pozadí prudkého zvýšení hladiny glukózy v krvi a moči v hepatocytech obsah P-2,6-P2 snížena. V důsledku toho klesá rychlost glykolýzy a zvyšuje se glukoneogeneze. Tato skutečnost má své vlastní vysvětlení. Hormonální nerovnováha vznikající u potkanů ​​s diabetem: zvýšení koncentrace glukagonu a snížení obsahu inzulínu - způsobují zvýšení koncentrace cAMP v tkáni jater, zvýšení fosforylace bifunkčního enzymu závislého na cAMP, což zase vede ke snížení jeho kinázy a zvýšení aktivity bisfosfatázy. To může být mechanismus pro snížení hladiny f-2,6-P2 v hepatocytech s experimentálním diabetem. Zdá se, že existují další mechanismy vedoucí ke snížení hladiny F-2,6-P2 v hepatocytech s diabetem streptozotosinu. Bylo prokázáno, že u experimentálního diabetu v jaterní tkáni dochází ke snížení aktivity glukokinázy (možná snížení množství tohoto enzymu). To vede k poklesu rychlosti fosforylace glukózy a následně ke snížení obsahu fruktosa-6-fosfátu - substrátu bifunkčního enzymu. Konečně v posledních letech bylo prokázáno, že u streptozotocinového diabetu se množství bifunkčních enzymových mRNA v hepatocytech snižuje a v důsledku toho klesá hladina P-2,6-P.2 v jaterní tkáni je zvýšena gluko-neogeneze. To vše opět potvrzuje pozici F-2,6-P2, je důležitou složkou v řetězci přenosu hormonálního signálu a působí jako terciární mediátor působením hormonů, především na procesy glykolýzy a glukoneogeneze.

Vzhledem k intermediárnímu metabolismu sacharidů v játrech je také nutné se zabývat transformacemi fruktózy a galaktózy. Fruktóza vstupující do jater může být fosforylována v poloze 6 na fruktosa-6-fosfát působením hexokinázy, která má relativní specificitu a katalyzuje fosforylaci, kromě glukózy a fruktózy, také manózy. V játrech je však jiný způsob: fruktóza je schopna fosforylovat za účasti specifičtějšího enzymu, fruktoinázy. V důsledku toho vzniká fruktóza-1-fosfát. Tato reakce není blokována glukózou. Dále je fruktosa-1-fosfát působením aldolasy rozdělen na dvě triosy: dioxyaceton fosfát a glyceral dehyd. Pod vlivem odpovídající kinázy (triokinázy) a za účasti ATP se glyceraldehyd fosforyluje na glyceraldehyd-3-fosfát. Ten (snadno přechází a dioxyacetonfosfát) podléhá běžným transformacím, včetně tvorby kyseliny pyrohroznové jako meziproduktu.

Je třeba poznamenat, že s geneticky determinovanou intolerancí fruktózy nebo nedostatečnou aktivitou fruktosa-1,6-bisfosfatázy dochází k hypoglykémii vyvolané fruktózou, která se vyskytuje navzdory přítomnosti velkých zásob glykogenu. Je pravděpodobné, že fruktóza-1-fosfát a fruktosa-1,6-bisfosfát inhibují fosforylázu jater alosterickým mechanismem.

Je také známo, že metabolismus fruktózy podél glykolytické dráhy v játrech se vyskytuje mnohem rychleji než metabolismus glukózy. Pro metabolismus glukózy je charakteristická fáze katalyzovaná fosfofruktokinasou 1. Jak víte, metabolické řízení rychlosti katabolismu glukózy se provádí v této fázi. Fruktóza v této fázi obchází, což umožňuje zesílení metabolických procesů v játrech, což vede k syntéze mastných kyselin, jejich esterifikaci a sekreci lipoproteinů s velmi nízkou hustotou; v důsledku toho se mohou zvýšit plazmatické koncentrace triglyceridů.

Galaktóza v játrech je nejprve fosforylována účastí ATP a enzymu galaktokinázy s tvorbou galaktosa-1-fosfátu. Pro ha-laktosy kinázové játra plodu a dítěte charakterizované hodnotamiM a Vmax, přibližně 5krát vyšší než u dospělých enzymů. Většina galaktosa-1-fosfátu v játrech se během reakce transformuje katalyzovanou hexóza-1-fosfát-uridyltransferázou:

UDP-glukóza + galaktosa-1-fosfát -> UDP-galaktóza + glukóza-1-fosfát.

Jedná se o unikátní transferázovou reakci návratu galaktosy do hlavního proudu metabolismu sacharidů. Dědičná ztráta hexóza-1-fosfát-uridyltransferázy vede k galaktosémii, onemocnění charakterizovanému mentální retardací a katarakta čočky. V tomto případě játra novorozenců ztrácejí schopnost metabolizovat D-galaktosu, která je součástí mléčné laktózy.

Úloha jater v metabolismu sacharidů

Úloha jater v metabolismu sacharidů

Hlavní úlohou jater v metabolismu sacharidů je udržení normální glukózy v krvi - tj. V regulaci normoglykémie.

Toho je dosaženo několika mechanismy.

1. Přítomnost enzymu glukokinázy v játrech. Glukokináza, podobně jako hexokináza, fosforyluje glukózu na glukóza-6-fosfát. Je třeba poznamenat, že glukokináza, na rozdíl od hexokinasy, se nachází pouze v játrech a buňkách Langerhansových ostrůvků. Aktivita glukokinázy v játrech je desetkrát vyšší než aktivita hexokinázy. Kromě toho má glukokináza, na rozdíl od hexokinázy, vyšší hodnotu Km pro glukózu (tj. Nižší afinitu pro glukózu).

Po jídle se obsah glukózy v portální žíle dramaticky zvyšuje a dosahuje 10 mmol / l nebo více. Zvýšení koncentrace glukózy v játrech způsobuje významné zvýšení aktivity glukokinázy a zvyšuje příjem glukózy játry. Vzhledem k současné práci hexokinázy a glukokinázy, játra rychle a účinně fosforylují glukózu na glukózo-6-fosfát, což zajišťuje normální glykémii v systémovém průtoku krve. Dále může být glukóza-6-fosfát metabolizován několika způsoby (Obr. 28.1).

2. Syntéza a rozklad glykogenu. Jaterní glykogen hraje roli glukózového depotu v těle. Po jídle je přebytek sacharidů uložen v játrech jako glykogen, jehož hladina je přibližně 6% hmotnosti jater (100-150 g). V intervalech mezi jídly, stejně jako během "nočního půstu" nedochází k doplňování zásob glukózy v krvi v důsledku absorpce ze střeva. Za těchto podmínek se aktivuje rozklad glykogenu na glukózu, který udržuje hladinu glykémie. Obchody s glykogenem jsou vyčerpány do konce 1 dne rychle.

3. Glukoneogeneze se aktivně vyskytuje v játrech - syntéze glukózy z prekurzorů sacharidů (laktát, pyruvát, glycerol, glykogenní aminokyseliny). V důsledku glukoneogeneze je v těle dospělého člověka produkováno přibližně 70 g glukózy denně. Aktivita glukoneogeneze se dramaticky zvyšuje při hladovění na 2. den, kdy jsou vyčerpány zásoby glykogenu v játrech.

Vzhledem ke glukoneogenezi se játra podílejí na cyklu Corey - proces přeměny kyseliny mléčné, která vzniká ve svalech, na glukózu.

4. Konverze fruktózy a galaktózy na glukózu probíhá v játrech.

5. V játrech se syntetizuje kyselina glukuronová.

Obr. 28.1. Účast glukózy-6-fosfátu v metabolismu sacharidů

Biochemie jater

Téma: "ŽIVÁ BIOCHEMIE"

1. Chemické složení jater: obsah glykogenu, lipidů, proteinů, minerálního složení.

2. Úloha jater v metabolismu sacharidů: udržování konstantní koncentrace glukózy, syntéza a mobilizace glykogenu, glukoneogeneze, hlavní způsoby konverze glukózy-6-fosfátu, interkonverze monosacharidů.

3. Úloha jater v metabolismu lipidů: syntéza vyšších mastných kyselin, acylglycerolů, fosfolipidů, cholesterolu, ketonů, syntéza a metabolismus lipoproteinů, koncept lipotropního účinku a lipotropních faktorů.

4. Úloha jater v metabolismu proteinů: syntéza specifických plazmatických proteinů, tvorba močoviny a kyseliny močové, cholin, kreatin, interkonverze keto kyselin a aminokyselin.

5. Metabolismus alkoholu v játrech, tuková degenerace jater se zneužíváním alkoholu.

6. Neutralizační funkce jater: stádia (fáze) neutralizace toxických látek v játrech.

7. Výměna bilirubinu v játrech. Změny v obsahu žlučových pigmentů v krvi, moči a výkalech v různých typech žloutenky (adhmatická, parenchymální, obstrukční).

8. Chemické složení žluči a její role; faktory, které přispívají k tvorbě žlučových kamenů.

31.1. Funkce jater.

Játra jsou jedinečným orgánem v metabolismu. Každá jaterní buňka obsahuje několik tisíc enzymů katalyzujících reakce mnoha metabolických drah. Proto játra provádí v těle řadu metabolických funkcí. Nejdůležitější z nich jsou:

  • biosyntéza látek, které fungují nebo se používají v jiných orgánech. Tyto látky zahrnují plazmatické proteiny, glukózu, lipidy, ketony a mnoho dalších sloučenin;
  • biosyntéza konečného produktu metabolismu dusíku v těle - močovina;
  • účast v procesech trávení - syntéza žlučových kyselin, tvorba a vylučování žluče;
  • biotransformace (modifikace a konjugace) endogenních metabolitů, léčiv a jedů;
  • vylučování některých metabolických produktů (žlučových pigmentů, nadbytečného cholesterolu, neutralizačních produktů).

31.2. Úloha jater v metabolismu sacharidů.

Hlavní úlohou jater v metabolismu sacharidů je udržení konstantní hladiny glukózy v krvi. Toho je dosaženo regulací poměru tvorby a využití glukózy v játrech.

Jaterní buňky obsahují enzym glukokinázu, který katalyzuje fosforylační reakci glukózy s tvorbou glukóza-6-fosfátu. Glukóza-6-fosfát je klíčovým metabolitem metabolismu sacharidů; Hlavní způsoby jeho transformace jsou uvedeny na obr. 1. Obr.

31.2.1. Způsoby využití glukózy. Po jídle velké množství glukózy vstupuje do jater přes portální žílu. Tato glukóza se používá primárně pro syntézu glykogenu (reakční schéma je znázorněno na obrázku 2). Obsah glykogenu v játrech zdravých lidí se obvykle pohybuje od 2 do 8% hmotnosti tohoto orgánu.

Glykolýza a pentózová fosfátová cesta oxidace glukózy v játrech slouží především jako dodavatelé prekurzorových metabolitů pro biosyntézu aminokyselin, mastných kyselin, glycerolu a nukleotidů. V menší míře jsou oxidační cesty konverze glukózy v játrech zdrojem energie pro biosyntetické procesy.

Obrázek 1. Hlavní cesty konverze glukózy-6-fosfátu v játrech. Čísla označují: 1 - fosforylaci glukózy; 2 - hydrolýza glukóza-6-fosfátu; 3 - syntéza glykogenu; 4 - mobilizace glykogenu; 5 - pentózová fosfátová cesta; 6 - glykolýza; 7 - glukoneogeneze.

Obrázek 2. Schéma reakcí syntézy glykogenu v játrech.

Obrázek 3. Schéma mobilizačních reakcí glykogenu v játrech.

31.2.2. Způsoby tvorby glukózy. V některých podmínkách (s nízkotučnou dietou nalačno, prodlouženou fyzickou námahou) tělo potřebuje sacharidy překročit množství, které je absorbováno z gastrointestinálního traktu. V tomto případě se tvorba glukózy provádí za použití glukóza-6-fosfatázy, která katalyzuje hydrolýzu glukóza-6-fosfátu v jaterních buňkách. Glykogen slouží jako přímý zdroj glukóza-6-fosfátu. Schéma mobilizace glykogenu je znázorněno na obrázku 3.

Mobilizace glykogenu poskytuje potřebám lidského těla glukózu během prvních 12 až 24 hodin hladovění. Hlavním zdrojem glukózy se později stává glukoneogeneze, biosyntéza z nekarbohydrátových zdrojů.

Hlavními substráty pro glukoneogenezi jsou laktát, glycerol a aminokyseliny (s výjimkou leucinu). Tyto sloučeniny se nejprve přeměňují na pyruvát nebo oxaloacetát, což jsou klíčové metabolity glukoneogeneze.

Glukoneogeneze je reverzní proces glykolýzy. Současně jsou překonány bariéry vzniklé nevratnými reakcemi glykolýzy pomocí speciálních enzymů, které katalyzují bypassové reakce (viz obr. 4).

Mezi jinými způsoby metabolismu sacharidů v játrech je třeba poznamenat, že glukóza je přeměněna na jiné dietní monosacharidy - fruktózu a galaktózu.

Obrázek 4. Glykolýza a glukoneogeneze v játrech.

Enzymy, které katalyzují nevratné glykolytické reakce: 1 - glukokináza; 2 - fosfofruktokinázu; 3 - pyruvát kináza.

Enzymy, které katalyzují bypassové reakce glukoneogeneze: 4-pyruvátkarboxyláza; 5 - fosfoenolpyruvát karboxykináza; 6-fruktóza-l, 6-difosfatáza; 7 - glukóza-6-fosfatáza.

31.3. Úloha jater v metabolismu lipidů.

Hepatocyty obsahují téměř všechny enzymy podílející se na metabolismu lipidů. Proto parenchymální buňky jater značně ovlivňují poměr mezi spotřebou a syntézou lipidů v těle. Katabolismus lipidů v jaterních buňkách se vyskytuje hlavně v mitochondriích a lysozomech, biosyntéze v cytosolu a endoplazmatickém retikulu. Klíčovým metabolitem metabolismu lipidů v játrech je acetyl-CoA, hlavní způsoby jeho tvorby a použití jsou uvedeny na obr. 5.

Obrázek 5. Tvorba a použití acetyl-CoA v játrech.

31.3.1. Metabolismus mastných kyselin v játrech. Dietní tuky ve formě chylomikronů vstupují do jater přes systém jaterní tepny. Při působení lipoproteinové lipázy, která se nachází v endotelu kapilár, se štěpí na mastné kyseliny a glycerol. Mastné kyseliny, které pronikají do hepatocytů, mohou podstoupit oxidaci, modifikaci (zkrácení nebo prodloužení uhlíkového řetězce, tvorbu dvojných vazeb) a použít k syntéze endogenních triacylglycerolů a fosfolipidů.

31.3.2. Syntéza ketonových těl. Když β-oxidace mastných kyselin v játrech mitochondria, acetyl-CoA je tvořen, který podstoupí další oxidaci v Krebs cyklu. Pokud je v jaterních buňkách nedostatek oxaloacetátu (například při hladovění, diabetes mellitus), pak acetylové skupiny kondenzují za vzniku ketonových těl (acetoacetát, β-hydroxybutyrát, aceton). Tyto látky mohou sloužit jako energetické substráty v jiných tkáních těla (kosterní sval, myokard, ledviny, s dlouhodobým hladověním - mozek). Játra nevyužívají ketony. S nadbytkem ketonových těl v krvi se vyvíjí metabolická acidóza. Schéma tvorby ketonových těl je znázorněno na obrázku 6.

Obrázek 6. Syntéza ketonových těl v mitochondriích jater.

31.3.3. Vzdělávání a způsoby použití kyseliny fosfatidové. Běžným prekurzorem triacylglycerolů a fosfolipidů v játrech je kyselina fosfatidová. Je syntetizován z glycerol-3-fosfátu a dvou acyl-CoA aktivních forem mastných kyselin (Obrázek 7). Glycerol-3-fosfát může být vytvořen buď z dioxyaceton fosfátu (metabolit glykolýzy) nebo z volného glycerolu (produkt lipolýzy).

Obrázek 7. Tvorba kyseliny fosfatidové (schéma).

Pro syntézu fosfolipidů (fosfatidylcholin) z kyseliny fosfatidové je nutné dodávat potravě dostatečné množství lipotropních faktorů (látek, které zabraňují rozvoji tukové degenerace jater). Mezi tyto faktory patří cholin, methionin, vitamin B12, kyselina listová a některé další látky. Fosfolipidy jsou zahrnuty v lipoproteinových komplexech a účastní se transportu lipidů syntetizovaných v hepatocytech do jiných tkání a orgánů. Nedostatek lipotropních faktorů (se zneužíváním tukových potravin, chronickým alkoholismem, diabetem) přispívá k tomu, že kyselina fosfatidová se používá pro syntézu triacylglycerolů (nerozpustných ve vodě). Porušení tvorby lipoproteinů vede k tomu, že přebytek TAG se hromadí v jaterních buňkách (tuková degenerace) a funkce tohoto orgánu je narušena. Způsoby použití kyseliny fosfatidové v hepatocytech a úloha lipotropních faktorů jsou znázorněny na obrázku 8.

Obrázek 8. Použití kyseliny fosfatidové pro syntézu triacylglycerolů a fosfolipidů. Lipotropní faktory jsou označeny *.

31.3.4. Tvorba cholesterolu. Játra jsou hlavním místem syntézy endogenního cholesterolu. Tato sloučenina je nezbytná pro konstrukci buněčných membrán, je prekurzorem žlučových kyselin, steroidních hormonů, vitaminu D3. První dvě syntézy cholesterolu se podobají syntéze ketonových těl, ale pokračují v cytoplazmě hepatocytů. Klíčový enzym v syntéze cholesterolu, β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA reduktáza (HMG-CoA reduktáza), je inhibován nadbytkem cholesterolu a žlučových kyselin na základě negativní zpětné vazby (obrázek 9).

Obrázek 9. Syntéza cholesterolu v játrech a jeho regulace.

31.3.5. Tvorba lipoproteinů. Lipoproteiny - komplexy protein-lipid, které zahrnují fosfolipidy, triacylglyceroly, cholesterol a jeho estery, jakož i proteiny (apoproteiny). Lipoproteiny transportují ve vodě nerozpustné lipidy do tkání. Dvě skupiny lipoproteinů se tvoří v hepatocytech - lipoproteiny s vysokou hustotou (HDL) a lipoproteiny s velmi nízkou hustotou (VLDL).

31.4. Úloha jater v metabolismu proteinů.

Játra jsou tělem, které reguluje příjem dusíkatých látek v těle a jejich vylučování. V periferních tkáních dochází k biosyntetickým reakcím s použitím volných aminokyselin, nebo se uvolňují do krve během rozpadu tkáňových proteinů. Navzdory tomu zůstává hladina proteinů a volných aminokyselin v krevní plazmě konstantní. To je dáno tím, že jaterní buňky mají unikátní sadu enzymů, které katalyzují specifické reakce metabolismu proteinů.

31.4.1. Způsoby použití aminokyselin v játrech. Po požití proteinových potravin, velké množství aminokyselin vstupuje do jaterních buněk přes portální žílu. Tyto sloučeniny mohou projít řadou transformací v játrech před vstupem do celkové cirkulace. Tyto reakce zahrnují (Obrázek 10):

a) použití aminokyselin pro syntézu proteinů;

b) transaminace - cesta syntézy vyměnitelných aminokyselin; také propojuje výměnu aminokyselin s glukoneogenezí a obecným způsobem katabolismu;

c) deaminace - tvorba a-keto kyselin a amoniaku;

d) syntéza močoviny - způsob neutralizace amoniaku (viz schéma v sekci "Výměna proteinů");

e) syntéza neproteinových látek obsahujících dusík (cholin, kreatin, nikotinamid, nukleotidy atd.).

Obrázek 10. Metabolismus aminokyselin v játrech (schéma).

31.4.2. Biosyntéza proteinů. Mnoho plazmatických proteinů je syntetizováno v jaterních buňkách: albumin (asi 12 g denně), většina α- a β-globulinů, včetně transportních proteinů (feritin, ceruloplasmin, transkortin, protein vázající retinol, atd.). V játrech se také syntetizuje mnoho faktorů srážení krve (fibrinogen, protrombin, prokonvertin, proaccelerin atd.).

31.5. Neutralizační funkce jater.

Nepolární sloučeniny různého původu, včetně endogenních látek, léčiv a jedů, jsou neutralizovány v játrech. Proces neutralizace látek zahrnuje dvě fáze (fáze):

1) fázová modifikace - zahrnuje reakci oxidace, redukce, hydrolýzy; pro řadu sloučenin je volitelné;

2) fázová konjugace - zahrnuje reakci interakce látek s kyselinou glukuronovou a kyselinou sírovou, glycinem, glutamátem, taurinem a dalšími sloučeninami.

Podrobněji budou neutralizační reakce popsány v části "Biotransformace xenobiotik".

31.6. Biliární tvorba jater.

Žluč je tekuté tajemství žlutohnědé barvy, vylučované jaterními buňkami (500-700 ml denně). Složení žlučových kyselin zahrnuje: žlučové kyseliny, cholesterol a jeho estery, žlučové pigmenty, fosfolipidy, proteiny, minerální látky (Na +, K +, Ca2 +, Сl -) a vodu.

31.6.1. Žlučové kyseliny. V hepatocytech vznikají produkty metabolismu cholesterolu. Existují primární (cholické, chenodeoxycholické) a sekundární (deoxycholické, lithocholické) žlučové kyseliny. Žluč obsahuje hlavně žlučové kyseliny konjugované s glycinem nebo taurinem (například glykochol, kyselina, kyselina taurocholová atd.).

Žlučové kyseliny se přímo účastní trávení tuků ve střevech:

  • mají emulgační účinek na jedlé tuky;
  • aktivovat pankreatickou lipázu;
  • podporovat absorpci mastných kyselin a vitaminů rozpustných v tucích;
  • stimulovat střevní peristaltiku.

Při poruše odtoku žlučových kyselin se dostávají do krve a moči.

31.6.2. Cholesterol. Přebytek cholesterolu se vylučuje žlučí. Cholesterol a jeho estery jsou v žluči přítomny jako komplexy se žlučovými kyselinami (komplexy choleic). Poměr žlučových kyselin k cholesterolu (poměr cholátu) by neměl být menší než 15. Jinak se ve vodě nerozpustný cholesterol vysráží a je uložen ve formě žlučových kamenů (žlučových kamenů).

31.6.3. Žlučové pigmenty. Konjugovaný bilirubin (mono- a diglukuronid bilirubin) převládá mezi pigmenty v žluči. Vzniká v jaterních buňkách v důsledku interakce volného bilirubinu s kyselinou UDP-glukuronovou. To snižuje toxicitu bilirubinu a zvyšuje jeho rozpustnost ve vodě; další konjugovaný bilirubin je vylučován do žluči. Pokud dojde k narušení odtoku žluči (obstrukční žloutenka), obsah přímého bilirubinu v krvi významně vzroste, bilirubin je detekován v moči a obsah stercobilinu ve stolici a moči se sníží. Pro diferenciální diagnózu žloutenky viz "Výměna komplexních proteinů".

31.6.4. Enzymy Z enzymů nalezených v žluči je třeba nejprve poznamenat alkalickou fosfatázu. Jedná se o exkreční enzym syntetizovaný v játrech. Při porušení odtoku žluči se zvyšuje aktivita alkalické fosfatázy v krvi.