Лекция 17 Взаимосвязь обменов веществ в организме Перфильева Г.В. 2013г. ГБОУ ВПО КрасГМУ имени профессора В.Ф. Войно – Ясенецкого Минздравсоцразвития России Фармацевтический колледж.

План лекции: Взаимосвязь белков, липидов, углеводов Общие промежуточные продукты Конечные продукты Значение и функции печени Детоксикация веществ в печени

При распаде питательных веществ (белков, липидов, углеводов) образуется небольшое число промежуточных продуктов одинаковой структуры, которые составляют единый резерв и затем используются для образования специальных для данного организма белков, липидов, углеводов и энергии. При распаде питательных веществ выделяется энергия, которая накапливается одинаково – в форме молекул АТФ. Причем при окислении липиды дают в два раза больше энергии, чем белки и углеводы.

Взаимосвязь обменов веществ Питательные вещества Белки Липиды Углеводы Синтез Б, Л, У Промежуточные Энергия продукты Конечные продукты Выведение из организма

Взаимосвязь обменов можно проследить на уровне промежуточных продуктов, наиболее важными из которых являются6 ацетил-КоА, глюкозо-6-фосфат, пируват. Взаимосвязь обменов прослеживается и на примере конечных продуктов распада веществ: СО 2, Н 2 О, NH 3.

Ацетил-КоА образуется и накапливается в клетках одно при распаде белков (кетогенных АК), липидов (окисление жирных кислот) и углеводов (непрямой распад глюкозы). Затем он используется в цикле Кребса для образования энергии, а также служит исходным веществом для синтеза жирных кислот, кетоновых тел, холестерина, стероидных гормонов, желчных кислот.

Глюкозо-6-фосфат - образуется из глюкозы и гликогена, белков (содержащих гликогенные АК), глицерина. Глюкозо-6-фосфат накапливается в клетке и расходуется по мере необходимости: на образование глюкозы и гликогена, при окислении дает молекул АТФ и ацетил-КоА, пентозы (необходимые для синтеза ДНК и РНК) и НАДФН 2 (необходимый для синтеза жирных кислот и нуклеиновых кислот). В ходе превращений глюкозо-6-фосфат дает вещества, которые являются исходными для синтеза заменимых АК, глицерина.

Пировиноградная кислота – является промежуточным продуктом углеводов, липидов и некоторых АК (аланина, цистеина, глицина). В свою очередь пируват используется в организме для синтеза глюкозы, глицерина, кетоновых тел, молочной кислоты и заменимых АК.

Вода необходима для жизнедеятельности каждой клетки и большинства идущих в ней процессов. Углекислый газ образуется при декарбоксилировании белков, липидов, углеводов, широко используется для синтеза холестерина, нуклеиновых кислот, желчных кислот, входит в состав бикарбонатной буферной системы. Аммиак – образуется при дезаминировании белков, нуклеиновых кислот и используется как источник азота для синтеза азотсодержащих веществ: заменимых АК, креатина, холина.

Печень – центральная биохимическая лаборатория организма, в которой протекают разнообразные метаболические процессы. Особенность кровоснабжения печени состоит в том, что в ней по синусоидам циркулирует смешанная кровь: 70% общего объема крови поступает по воротной вене от кишечника, а вместе с ней продукты расщепления: глюкоза, аминокислоты, азотистые основания, хиломикроны. 30% крови доставляет в печень печеночная артерия, а вместе с ней метаболиты периферических тканей и органов: аланин, лактат, глутамин, ЛПВП, глицерин, оксигемоглобин.

Важнейшие функции печени: Катаболическая Биосинтетическая Депонирующая Регуляторно-гомеостатическая

Роль печени в белковом обмене. Протекают основные катаболические процессы АК (переаминирования, дезаминирования, декарбоксилирования). Синтезируются белки свертывающей (протромбин, фибриноген, проконвертин, проакцелирин) и антисвертывающей системы. Протекает синтез альбуминов, церулоплазмина, трансферрина, ангиотензиногена, глобулинов. Обеспечивается сбалансированная смесь незаменимых и заменимых АК, необходимых для синтеза собственных белков. Синтезируются азотсодержащие вещества небелковой природы: креатин, холин, мочевая кислота, биологически активные пептиды. Происходит синтез и распад пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований. Происходит синтез мочевины – основной путь обезвреживания аммиака.

Роль печени в обмене углеводов. Биосинтез и распад гликогена, необходимый для поддержания постоянства концентрации глюкозы в крови. Глюконеогенез. Аэробный гликолиз. Пентозофосфатный путь. Обмен фруктозы и галактозы. Биосинтез гетерополисахаридов. Превращение глюкозы в ВЖК. Печень - основной орган, поставляющий свободную глюкозу в кровь, так как в гепатоцитах печени имеется фермент глюкозо-6-фосфатаза, расщепляющий глюкозо-6- фосфат до свободной глюкозы.

Роль печени в липидном обмене. в-окисление ВЖК. Биосинтез специфических ВЖК. ТАГ, ФЛ, холестерина и его эфиров, кетоновых тел. Синтез транспортных форм липидов (ЛПОНП, ЛПВП - предшественников). Распад ТАГ, ФЛ, ХС, ЛПВП - зрелые. Печень участвует в поддержании постоянного уровня жирных кислот в крови, если их количество увеличивается, то печень поглощает их и превращает в ТАГ, ФЛ, ЭХС, ЛПОНП. Уменьшение биосинтеза ФЛ и ЛПОНП приводит к увеличению биосинтезу ТАГ и накоплению их в гепатоцитах, что сопровождается жировой дегенерацией печени. Кетоновые тела синтезируются только в гепатоцитах печени из ацетил - КоА Печень играет важную роль в обмене стероидов (ХС). Общий пул ХС в печени составляет: - ХС, синтезированный в печени из ацетил-КоА (эндогенный ХС). - ХС, образующийся из эфиров ХС. - ХС, поступающий с артериальной кровью в составе зрелых ЛПВП. - ХС, образовавшихся из деградированных форм. В печени 80% ХС расходуется на образование желчных кислот, для построения мембран гепатоцитов, на формирование ЛПОНП, ЛПВП-предшественников, синтез эфиров ХС.

Токсические вещества для организма: ксенобиотики (чужеродные вещества) продукты гниения белков в толстом кишечнике (фенол, индол, скатол, крезол) биогенные амины (серотонин, гистамин, катехоламины) продукты распада гема

Детоксикация веществ в печени В первой фазе детоксикации гидрофобные вещества подвергаются микросомальному окислению при участии цитохрома Р 450, при этом токсины превращаются в гидрофильные соединения. Вторая фаза – реакция конъюгации, в ходе которой гидрофильные соединения взаимодействуют с активированной серной или глюкуроновой кислотами, образуя нетоксичные конъюгаты, которые выводятся почками с мочой.

Биохимические механизмы печеночно- клеточной недостаточности Нарушаются: детоксикационная функция печени, желчеобразование, мочеобразование обмен белков, липидов, углеводов, витаминов, желчных пигментов, водно-минеральный обмен свертывание крови Это приводит к развитию печеночно-клеточной недостаточности, основными причинами, которой могут быть – дегенерация и некроз гепатоцитов.

Печеночно-клеточной недостаточность характеризуется: Увеличивается количество токсических веществ: фенола, крезола, индола, скатола, биогенных аминов. Уменьшается биосинтез белков плазмы, белков свертывающей системы, заменимых аминокислот, мочевины. Увеличивается перекисное окисление липидов. Уменьшается биосинтез ВЖК, ФЛ, ТАГ, ХС, ЛПОНП, ЛПВП – предшественников. Уменьшается биосинтез гликогена, глюкуроновой кислоты, гепарина. Снижается глюконеогенез и пентозо-фосфатный путь. Уменьшается превращение ХС в желчные кислоты, что отрицательно сказывается на переваривании и всасывании липидов в ЖКТ. Лабораторно выявляется: В крови увеличивается содержание прямого и непрямого билирубина. При разрушении клеток печени увеличивается уровень АлАТ и ЩФ.

Домашнее задание Пустовалова Л.М. Основы биохимии для медицинских колледжей стр