Penyertaan hati dalam mengekalkan kepekatan glukosa dalam darah ditentukan oleh hakikat bahawa glikogenesis, glikogenolisis, glikolisis dan glukonogenesis berlaku di dalamnya. Proses-proses ini dikawal oleh banyak hormon, termasuk insulin, glucagon, GH, glucocorticoids dan catecholamines. Glukosa memasuki darah dengan cepat diserap oleh hati. Adalah dipercayai bahawa ini adalah kerana kepekaan yang sangat tinggi terhadap hepatosit untuk insulin (walaupun terdapat bukti untuk menimbulkan keraguan tentang pentingnya mekanisme ini). Apabila berpuasa, kadar insulin menurun dan tahap glucagon dan kortisol meningkat. Sebagai tindak balas kepada ini, glikogenolisis dan glukoneogenesis dipertingkatkan dalam hati. Asid amino, terutamanya alanin, yang terbentuk semasa pecahan protein otot, diperlukan untuk glukoneogenesis. Sebaliknya, selepas pengambilan, asid amino alanin dan bercabang datang dari hati ke otot, di mana mereka mengambil bahagian dalam sintesis protein. Kitaran glukosa-alanine dikawal oleh perubahan dalam kepekatan serum insulin, glucagon dan kortisol.
Dianggap bahawa selepas makan, glikogen dan asid lemak disintesis secara langsung daripada glukosa. Walau bagaimanapun, sebenarnya, transformasi ini berlaku secara tidak langsung dengan penyertaan metabolit trikarboksilat glukosa (contohnya, laktat) atau substrat glukoneogenesis lain, seperti fruktosa dan alanin.
Dengan sirosis hati, tahap glukosa dalam darah sering berubah (Jadual 293.1). Hiperglisemia dan toleransi glukosa terjejas biasanya diperhatikan. Aktiviti insulin dalam darah adalah normal atau meningkat (dengan pengecualian hemochromatosis); Oleh itu, toleransi glukosa terjejas adalah disebabkan oleh ketahanan insulin. Ia boleh disebabkan oleh penurunan bilangan hepatosit yang berfungsi.
Terdapat bukti bahawa reseptor dan reseptor insulin reseptor terhadap hepatosit diperhatikan dalam sirosis hati. Di samping itu, dengan penyembuhan portokal, penghapusan hepatik insulin dan glukagon berkurang, maka kepekatan hormon ini meningkat. Walau bagaimanapun, dengan hemochromatosis, tahap insulin boleh berkurangan (sehingga perkembangan diabetes mellitus) disebabkan pemendapan besi dalam pankreas. Dalam sirosis, keupayaan hati untuk menggunakan laktat dalam tindak balas glukoneogenesis berkurangan, hasilnya kepekatannya dalam darah boleh meningkat.
Walaupun hipoglisemia paling kerap berlaku dengan hepatitis fulminant, ia juga boleh berkembang pada tahap akhir sirosis akibat penurunan dalam kedai glikogen di hati, penurunan tindak balas hepatosit ke glukagon, penurunan keupayaan hati untuk mensintesis glikogen akibat pemusnahan sel yang luas. Ini diperburuk oleh fakta bahawa jumlah glikogen dalam hati biasanya terhad (kira-kira 70 g), badan memerlukan bekalan glukosa yang berterusan (kira-kira 150 g / hari). Oleh itu, rizab glikogen dalam hati berkurangan dengan cepat (biasanya - selepas hari pertama puasa).
Metabolisme hati dan karbohidrat
Biokimia hati
Hati menduduki tempat utama dalam metabolisme. Ia mempunyai banyak fungsi, yang mana yang paling penting ialah yang berikut:
* biosintesis protein darah dan lipoprotheid,
* metabolisme dadah dan hormon,
* Menyimpan besi, vitamin B12 dan B9,
Oleh itu, pengkhususan fungsi hati terdiri daripada "altruisme biokimia" yang berikut, iaitu hati menyediakan keadaan hidup untuk organ-organ lain. Di satu pihak, ia adalah pengeluaran dan penyimpanan pelbagai bahan untuk organisma dan fabrik, dan sebaliknya, perlindungan mereka daripada bahan toksik yang terbentuk di dalamnya atau dari bahan-bahan asing masuk.
Hati melaksanakan fungsi berikut:
regatator homeostatik (karbohidrat, protein, lipid, vitamin, sebatian mineral air sebahagian, metabolisme pigmen, bahan yang mengandungi bahan bukan nitrogen);
meneutralkan (produk semula jadi metabolisme dan bahan asing).
Hati terdiri daripada 80% sel parenchymal, 16% di antaranya sel reticuloendothelial, 4% endothelium saluran darah.
Metabolisme hati dan karbohidrat
Sel parenchymal di hati berfungsi sebagai tempat utama transformasi biokimia karbohidrat makanan dan mempunyai kesan pengawalseliaan terhadap metabolisme mereka. Menyerap gula dari sel epitel usus ke urat portal; Melaluinya, makanan monosakarida masuk ke dalam hati (1) di sini galaktosa, fruktosa, dan mannosa ditukar menjadi glukosa. (2) Salah satu fungsi yang paling penting dalam hati ialah menjaga glukosa berterusan dalam darah (fungsi glukostatik), glukosa, yang berlebihan, diubah menjadi bentuk simpanan yang sesuai untuk penyimpanan, untuk mengembalikan stok ke dalam glukosa pada masa makanan dibekalkan dalam jumlah yang terhad.
Keperluan tenaga hati itu sendiri, seperti tisu-tisu lain badan, dipenuhi oleh katabolisme intraselular glukosa masuk. Dua proses yang berbeza terlibat dalam katabolisme glukosa: (3)
* laluan glikolitik untuk penukaran 1 mol glukosa kepada 2 mol laktat dengan pembentukan 2 mol ATP.
* (4) transformasi phosphogluconate 1 mol glukosa dengan pembentukan 6 mol CO2 dan pembentukan 12 mol ATP.
Kedua-dua proses berlaku di bawah keadaan anaerob, kedua-dua enzim terkandung dalam bahagian larutan sitoplasma, dan kedua-duanya memerlukan phosphorylation terlebih dahulu glukosa ke glu-6f dengan penyertaan enzim yang bergantung kepada ATP glucokinase. Jika glikolisis memberi tenaga kepada organel selular untuk tindak balas fosforilasi, maka laluan fosforilasi berfungsi sebagai sumber utama untuk mengurangkan kesamaan untuk proses biosintetik. Produk perantaraan glikolisis - phosphoriosa - boleh digunakan untuk membentuk alpha - glycerophosphate dalam sintesis lemak. Pyruvate boleh digunakan untuk mensintesis alanin, aspartat, dan sebatian lain yang terbentuk daripada Acetyl-CoA.
Di samping itu, tindak balas glukosa boleh meneruskan ke arah yang bertentangan, kerana (5) glukosa disintesis oleh glukoneogenesis.
Semasa pengoksidaan phosphogluconate, pentoses dibentuk, yang boleh digunakan dalam sintesis nukleida dan asid nukleik.
Di hati, kira-kira 1/3 glukosa dioksidakan sepanjang laluan phosphogluconate, dan baki 2/3 di sepanjang laluan glikolitik.
194.48.155.245 © studopedia.ru bukan pengarang bahan yang diposkan. Tetapi menyediakan kemungkinan penggunaan percuma. Adakah terdapat pelanggaran hak cipta? Tulis kepada kami | Maklumbalas.
Lumpuhkan adBlock!
dan muat semula halaman (F5)
sangat diperlukan
Hati melintasi metabolisme karbohidrat, lipid dan protein
Hati, sebagai organ penting metabolisme, terlibat dalam mengekalkan homeostasis metabolik dan mampu melakukan interaksi metabolisme protein, lemak dan karbohidrat.
Antara "sebatian" karbohidrat dan metabolisme protein adalah asid piruvat, oksaloaketik dan asid α-ketoglutarik dari TCAA, yang boleh ditukar kepada alanin, aspartat dan glutamat dalam tindak balas transisi. Proses transformasi asid amino ke dalam keto asam meneruskan dengan cara yang sama.
Karbohidrat lebih berkaitan dengan metabolisma lipid:
- Molekul NADPH yang terbentuk dalam laluan pentos fosfat digunakan untuk mensintesis asid lemak dan kolesterol,
- glikeraldida fosfat, juga terbentuk dalam laluan pentos fosfat, dimasukkan ke dalam glikolisis dan ditukar menjadi fosfat dioxyacetone,
- gliserol-3-fosfat, yang terbentuk daripada glycolysis dioxyacetonephosphate, dihantar untuk mensintesis triacylglycerols. Juga untuk tujuan ini, gliseraldehyde-3-fosfat boleh digunakan, disintesis semasa penyusunan semula struktur laluan pentos fosfat,
- "Glukosa" dan "asid amino" asetil-SkoA dapat mengambil bahagian dalam sintesis asid lemak dan kolesterol.
Hubungan metabolisme protein, lemak dan karbohidrat
Pertukaran karbohidrat
Dalam hepatosit, proses metabolisme karbohidrat aktif. Oleh kerana sintesis dan pecahan glikogen, hati mengekalkan kepekatan glukosa dalam darah. Sintesis glikogen aktif berlaku selepas makan, apabila kepekatan glukosa dalam darah urat portal mencapai 20 mmol / l. Simpanan glikogen di dalam hati dari 30 hingga 100 g Dengan puasa jangka pendek, glikogenolisis berlaku, dalam hal puasa jangka panjang, glukoneogenesis dari asid amino dan gliserol adalah sumber utama glukosa darah.
Hati melakukan interconversion gula, i.e. penukaran heksoses (fruktosa, galaktosa) ke dalam glukosa.
Reaksi aktif laluan pentos fosfat menyediakan untuk pengeluaran NADPH, yang diperlukan untuk pengoksidaan microsomal dan sintesis asid lemak dan kolesterol daripada glukosa.
Pertukaran lipid
Jika lebihan glukosa, yang tidak digunakan untuk sintesis glikogen dan sintesis lain, memasuki hati semasa makan, ia menjadi lipid - kolesterol dan triacylgliserol. Oleh kerana hati tidak dapat mengumpul TAG, ia akan dikeluarkan oleh lipoprotein ketumpatan yang sangat rendah (VLDL). Kolesterol digunakan terutamanya untuk sintesis asid hempedu, ia juga termasuk dalam komposisi lipoprotein berkepadatan rendah (LDL) dan VLDL.
Di bawah keadaan tertentu - berpuasa, beban otot yang berpanjangan, jenis diabetes mellitus I, diet yang kaya dengan lemak - di hati, sintesis tubuh keton yang digunakan oleh kebanyakan tisu sebagai sumber alternatif tenaga diaktifkan.
Pertukaran protein
Lebih separuh daripada protein yang disintesis setiap hari dalam tubuh jatuh pada hati. Kadar pembaharuan semua protein hati adalah 7 hari, manakala dalam organ lain nilai ini bersesuaian dengan 17 hari atau lebih. Ini termasuk bukan sahaja protein hepatosit yang tepat, tetapi juga untuk eksport - albumin, banyak globulin, enzim darah, serta fibrinogen dan faktor pembekuan darah.
Asid amino menjalani tindak balas katabolik dengan perintisan dan deaminasi, decarboxylation dengan pembentukan amina biogenik. Reaksi sintesis kolin dan creatine berlaku kerana pemindahan kumpulan metil dari adenosylmethionine. Di hati adalah pelupusan nitrogen berlebihan dan kemasukannya dalam komposisi urea.
Reaksi sintesis urea berkait rapat dengan kitaran asid trikarboksilat.
Interaksi rapat sintesis urea dan TCA
Pertukaran pigmen
Penglibatan hati dalam metabolisme pigmen terdiri daripada penukaran bilirubin hidrofobik kepada bentuk hidrofilik dan rembesannya ke dalam empedu.
Metabolisme pigmen, pada gilirannya, memainkan peranan penting dalam metabolisme besi dalam badan - protein ferritin yang mengandungi besi yang terdapat dalam hepatosit.
Penilaian fungsi metabolik
Dalam amalan klinikal, terdapat teknik untuk menilai fungsi tertentu:
Penyertaan dalam metabolisme karbohidrat dianggarkan:
- dengan kepekatan glukosa darah
- di sepanjang lengkung ujian toleransi glukosa,
- pada lengkung "gula" selepas memuat galaktosa,
- hiperglikemia terbesar selepas pentadbiran hormon (misalnya, adrenalin).
Peranan dalam metabolisme lipid dipertimbangkan:
- pada tahap triacylglycerols darah, kolesterol, VLDL, LDL, HDL,
- pekali aterogenik.
Metabolisme protein ditaksir:
- pada kepekatan jumlah protein dan pecahannya dalam serum,
- dari segi coagulogram,
- dari segi urea dalam darah dan air kencing,
- mengenai aktiviti enzim AST dan ALT, LDH-4,5, alkali fosfatase, glutamat dehidrogenase.
Metabolisme pigmen dinilai:
- pada kepekatan bilirubin total dan langsung dalam serum.
Physiology_Phechen_metabolism
Fungsi utama hati
Penglibatan hati dalam metabolisme protein
Peranan hati dalam metabolisme karbohidrat
Peranan hati dalam metabolisme lipid
Hati dalam metabolisme garam air
Peranan hati dalam metabolisme burung
Rujukan
Hati memainkan peranan besar dalam pencernaan dan metabolisme. Semua bahan yang diserap ke dalam darah mesti memasuki hati dan menjalani transformasi metabolik. Pelbagai bahan organik disintesis dalam hati: protein, glikogen, lemak, fosfatida dan sebatian lain. Darah memasuki melalui arteri hepatik dan urat portal. Lebih-lebih lagi, 80% darah yang datang dari organ perut datang melalui urat portal, dan hanya 20% melalui arteri hepatik. Darah mengalir dari hati melalui urat hati.
Untuk mengkaji fungsi hati, mereka menggunakan kaedah angiostamic, fizula Ekka - Pavlov, dengan bantuan yang mereka mengkaji komposisi biokimia yang mengalir dan mengalir, menggunakan kaedah catheterization kapal sistem portal, yang dibangunkan oleh A. Aliev.
Hati memainkan peranan penting dalam metabolisme protein. Dari asid amino yang berasal dari darah, protein terbentuk di dalam hati. Ia membentuk fibrinogen, prothrombin, yang melakukan fungsi penting dalam pembekuan darah. Proses penyusunan semula asid amino berlaku di sini: deaminasi, transaminasi, decarboxylation.
Hati adalah tempat utama untuk meneutralkan produk-produk beracun metabolisme nitrogen, terutamanya amonia, yang ditukar kepada urea atau pergi ke pembentukan amida asid, asid nukleik terurai di hati, pengoksidaan pangkalan purin dan pembentukan produk akhir metabolisme mereka, asid urik. Bahan-bahan (indole, skatole, cresol, phenol), yang berasal dari usus besar, menggabungkan dengan asid sulfurik dan glukuronik, ditukar kepada asid ether-sulfurik. Pembuangan hati dari tubuh haiwan menyebabkan kematian mereka. Ia datang, nampaknya, kerana pengumpulan dalam darah amonia dan produk-produk perencat nitrogen yang lain untuk metabolisme nitrogen. [1.]
Peranan utama dimainkan oleh hati dalam metabolisme karbohidrat. Glukosa, yang dibawa dari usus melalui vena portal, diubah menjadi glikogen di dalam hati. Oleh kerana kedai-kedai glikogen tinggi, hati berfungsi sebagai depot karbohidrat utama badan. Fungsi glikogen di hati diberikan oleh tindakan beberapa enzim dan dikawal oleh sistem saraf pusat dan 1 hormon - adrenalin, insulin, glukagon. Dalam kes peningkatan keperluan tubuh dalam gula, sebagai contoh, semasa kerja otot atau puasa meningkat, glikogen di bawah tindakan enzim fosforilase diubah menjadi glukosa dan memasuki darah. Oleh itu, hati mengawal kekerapan glukosa dalam darah dan bekalan normal organ dan tisu.
Di hati, transformasi asid lemak yang paling penting berlaku, dari mana lemak, sifat jenis haiwan ini, disintesis. Di bawah tindakan lipase enzim, lemak dipecah menjadi asid lemak dan gliserol. Nasib gliserol sama dengan nasib glukosa. Transformasinya bermula dengan penyertaan ATP dan berakhir dengan penguraian kepada asid laktik, diikuti dengan pengoksidaan untuk karbon dioksida dan air. Kadang-kadang, jika perlu, hati dapat mensintesis glikogen dari asid laktik.
Hati juga mensintesis lemak dan fosfatida yang memasuki aliran darah dan diangkut ke seluruh tubuh. Ia memainkan peranan penting dalam sintesis kolesterol dan esternya. Dengan pengoksidaan kolesterol dalam hati, asid hempedu dibentuk, yang disembur dengan hempedu dan mengambil bahagian dalam proses penghadaman.
Hati yang terlibat dalam metabolisme vitamin larut lemak, adalah depot utama retinol dan provitamin - karotena. Ia mampu mensintesis cyanocobalamin.
Hati dapat mengekalkan air berlebihan dengan sendirinya dan dengan itu mencegah penipisan darah: ia mengandungi bekalan garam dan vitamin mineral, yang terlibat dalam metabolisme pigmen.
Hati melakukan fungsi penghalang. Jika mana-mana mikrob patogenik dimasukkan ke dalamnya dengan darah, mereka tertakluk kepada pembasmian kuman olehnya. Fungsi ini dilakukan oleh sel stellate yang terletak di dinding kapilari darah, yang menurunkan lobula hepatik. Dengan menangkap sebatian beracun, sel stellate bersamaan dengan sel-sel hepatic membasmi mereka. Seperti yang diperlukan, sel stellate muncul dari dinding kapilari dan, dengan bebas bergerak, melaksanakan fungsi mereka. [6.]
Di samping itu, hati boleh menterjemahkan plumbum, merkuri, arsenik dan bahan toksik lain ke dalam yang tidak toksik.
Hati adalah depot karbohidrat utama badan dan mengawal kekerapan glukosa dalam darah. Ia mengandungi mineral dan vitamin. Ia adalah depot darah, ia menghasilkan hempedu, yang diperlukan untuk pencernaan.
Fungsi utama hati.
Menurut pelbagai fungsi yang dilakukan oleh hati, ia boleh dipanggil tanpa membesar-besarkan makmal biokimia utama tubuh manusia. Hati adalah organ penting, tanpa haiwan dan manusia.
Fungsi utama hati ialah:
1. Penyertaan dalam pencernaan (pembentukan dan rembesan hempedu): hati menghasilkan hempedu, yang memasuki duodenum. Bile terlibat dalam pencernaan usus, membantu meneutralkan pulpa berasid yang datang dari perut, memecahkan lemak dan menggalakkan penyerapan mereka, mempunyai kesan merangsang pada motilitas usus besar. Pada siang hari, hati menghasilkan sehingga 1-1,5 liter hempedu.
2. Fungsi penghalang: hati meneutralkan bahan toksik, mikrob, bakteria dan virus yang berasal dari darah dan limfa. Juga di dalam hati dipecahkan bahan kimia, termasuk ubat-ubatan.
3. Penyertaan dalam metabolisme: semua nutrien yang diserap ke dalam darah dari saluran pencernaan, produk pencernaan karbohidrat, protein dan lemak, mineral dan vitamin, melalui hati dan diproses di dalamnya. Pada masa yang sama, sebahagian daripada asid amino (serpihan protein) dan sebahagian lemak diubah menjadi karbohidrat, oleh itu hati adalah "depot" terbesar glikogen dalam tubuh. Ia mensintesis protein plasma darah - globulin dan albumin, serta reaksi transformasi asid amino. Badan ketone (produk metabolisme asid lemak) dan kolesterol juga disintesis dalam hati. [2.]
Hasilnya, kita boleh mengatakan bahawa hati adalah sejenis gudang nutrien badan, serta kilang kimia, "dibina" di antara kedua-dua sistem - pencernaan dan peredaran darah. Pengedaran dalam tindakan mekanisme kompleks ini adalah penyebab pelbagai penyakit saluran pencernaan, sistem kardiovaskular, terutama hati. Terdapat sambungan yang paling dekat dengan sistem pencernaan, peredaran darah dan hati.
Hati terlibat dalam hampir semua jenis metabolisme: protein, lipid, karbohidrat, mineral air, pigmen.
Penglibatan hati dalam metabolisme protein:
Ia dicirikan oleh fakta bahawa ia secara aktif meneruskan dengan sintesis dan pecahan protein yang penting untuk organisma. Sekitar 13-18 g protein disintesis setiap hari di hati. Daripada jumlah ini, albumin, fibrinogen, prothrombin hanya terbentuk dan hati. Di samping itu, sehingga 90% alpha-globulin dan kira-kira 50% gamma-globulin badan disintesis di sini. Dalam hal ini, penyakit hati di dalamnya sama ada mengurangkan sintesis protein dan ini menyebabkan penurunan dalam jumlah protein darah, atau pembentukan protein dengan sifat fizikokimia yang berubah berlaku, mengakibatkan pengurangan kestabilan koloid protein darah dan mereka lebih mudah daripada biasa, lepaskan dalam sedimen di bawah tindakan agen precipitating (garam logam alkali dan alkali bumi, thymol, mercuric chloride, dan lain-lain). Adalah mungkin untuk mengesan perubahan jumlah atau sifat protein menggunakan ujian rintangan colloid atau sampel sedimen, di mana sampel Veltman, thymol dan sublimat sering digunakan. [6; 1.]
Hati adalah tapak utama untuk sintesis protein, memastikan proses pembekuan darah (fibrinogen, prothrombin, dan sebagainya). Pelanggaran sintesis mereka, serta kekurangan vitamin K, yang berkembang sebagai akibat dari pelanggaran rembesan hempedu dan perkumuhan tulang belakang, menyebabkan kejadian hemorrhagic.
Proses transformasi asid amino (penglihatan, deaminasi, dan sebagainya) yang berlaku secara aktif di hati semasa luka yang teruknya berubah dengan ketara, yang dicirikan oleh peningkatan kepekatan asid amino bebas dalam darah dan perkumuhan mereka dalam air kencing (hyperaminoaciduria). Kristal leucine dan tyrosin juga boleh didapati di dalam air kencing.
Pembentukan urea hanya berlaku di hati dan pelanggaran fungsi hepatosit menyebabkan peningkatan dalam jumlah darahnya, yang mempunyai kesan negatif pada seluruh tubuh dan dapat mewujudkan dirinya sendiri, sebagai contoh, koma hepatik, yang sering mengakibatkan kematian pesakit.
Proses metabolik yang berlaku di hati dipangkin oleh pelbagai enzim yang, dalam kes penyakitnya, masukkan darah dan masukkan air kencing. Adalah penting bahawa pembebasan enzim daripada sel-sel tidak hanya berlaku apabila mereka rosak, tetapi juga melanggar ketelapan membran sel yang berlaku pada tempoh awal penyakit, oleh itu perubahan spektrum enzim adalah salah satu petunjuk diagnostik yang paling penting untuk menilai keadaan pesakit dalam tempoh pramatlin. Sebagai contoh, dalam kes penyakit Botkin, peningkatan dalam aktiviti darah AlTA, LDH dan AsTA diperhatikan dalam tempoh "pra-jaundis", dan dalam riket, peningkatan tahap fosfatase alkali telah diperhatikan.
Hati melakukan fungsi antitoxic penting bagi tubuh. Adalah di sana bahawa meneutralkan bahan-bahan berbahaya seperti indole, skatole, phenol, cadaverine, bilirubin, ammonia, produk metabolisme hormon steroid, dan sebagainya. Cara peneutralan bahan-bahan toksik berbeza: ammonia diubah menjadi urea; indole, phenol, bilirubin dan lain-lain membentuk sebatian yang tidak berbahaya kepada tubuh dengan asid sulfurik atau glukuronik, yang diekskresikan dalam air kencing. [5.]
Peranan hati dalam metabolisme karbohidrat:
ditentukan terutamanya oleh penyertaannya dalam proses sintesis dan penguraian glikogen. Ia amat penting untuk mengawal paras glukosa darah. Di samping itu, proses interconversion monosakarida aktif diteruskan di hati. Galaktosa dan fruktosa diubah menjadi glukosa, dan glukosa boleh menjadi sumber untuk sintesis fruktosa.
Proses glukoneogenesis juga berlaku di hati, di mana glukosa terbentuk daripada bahan bukan karbohidrat - asid laktik, gliserol dan asid amino glikogen. Hati terlibat dalam pengawalseliaan metabolisme karbohidrat dengan mengawal tahap insulin dalam darah, kerana hati mengandungi enzim insulinase, yang memecah insulin, bergantung pada keperluan tubuh.
Keperluan tenaga hati itu sendiri dipenuhi oleh pecahan glukosa, pertama, sepanjang jalur anaerobik dengan pembentukan laktat, dan, kedua, sepanjang laluan peptotik. Kepentingan proses ini bukan hanya pembentukan NADPH2 untuk pelbagai biosintesis, tetapi juga keupayaan untuk menggunakan produk penguraian karbohidrat sebagai bahan permulaan untuk pelbagai proses metabolik. [1; 5; 6.]
sel hati parenchymal memainkan peranan utama. Proses biosintesis kolesterol, asid hempedu, pembentukan fosfolipid plasma, badan keton dan lipoprotein terus menerus dalam hepatosit. Sebaliknya, hati mengawal metabolisme lipid seluruh organisma. Walaupun triacylglycerols membentuk hanya 1% daripada jumlah jisim hati, ini adalah tepat ini yang mengawal proses sintesis dan pengangkutan asid lemak badan. Di hati, sejumlah besar lipid dibekalkan, yang "disusun" mengikut keperluan organ dan tisu. Pada masa yang sama, dalam beberapa kes penguraiannya boleh meningkat, kepada produk akhir, sementara di lain-lain asid hempedu boleh pergi untuk sintesis fosfolipid dan diangkut oleh darah ke sel-sel di mana ia diperlukan untuk pembentukan membran, atau oleh lipoprotein dapat diangkut ke sel-sel yang kekurangan tenaga., dsb.
Oleh itu, meringkaskan peranan hati dalam metabolisme lipid, ia boleh diperhatikan bahawa ia menggunakan lipid untuk keperluan hepatosit, dan juga melakukan fungsi memantau keadaan metabolisme lipid di seluruh badan. [5.]
Sama pentingnya metabolisme hati dan air mineral. Jadi, ia adalah depot darah, dan oleh itu, cecair ekstraselular, ia boleh mengumpul sehingga 20% daripada jumlah jumlah darah. Di samping itu, untuk beberapa bahan mineral, hati berfungsi sebagai tempat pengumpulan dan penyimpanan. Ini termasuk natrium, magnesium, mangan, tembaga, besi, dan lain-lain. Hati adalah mensintesis protein yang mengangkut mineral melalui darah: transferrin, ceruloplasmin, dan lain-lain. Akhirnya, hati adalah tapak ketidakaktifan hormon yang mengatur metabolisme air dan mineral (aldosterone, vasopressin).
Dari semua ini, menjadi jelas mengapa hati dipanggil "makmal biokimia" organisma, dan gangguan aktivitinya mempengaruhi pelbagai fungsi. [6.]
Peranan hati dalam metabolisme burung.
Dalam kedua-dua haiwan dan burung, hati adalah organ utama yang bertanggungjawab untuk proses metabolik di seluruh tubuh. Ramai pakar menyebutnya "kelenjar" terbesar haiwan dan burung. Di dalam hati, hempedu dan protein penting banyak dihasilkan, ia terlibat dalam membekalkan tubuh dengan pelbagai nutrien (melalui sistem peredaran darah). Di sinilah biotransformasi majoriti bahan yang sangat toksik memasuki badan dengan makanan. Biotransformasi sedemikian melibatkan transformasi bahan kimia toksik ke dalam bahan-bahan baru yang tidak lagi berbahaya bagi tubuh dan boleh dengan mudah dikeluarkan daripadanya. Hati dapat memulihkan sel-sel berpenyakit sendiri, menjana semula atau menggantikannya, sambil mengekalkan fungsinya dalam susunan relatif.
Hati adalah "kelenjar" terbesar badan burung, menggunakan fungsi yang paling penting dalam metabolisme utama. Fungsi-fungsi ini adalah yang paling pelbagai dan disebabkan oleh sifat-sifat sel hati, yang membentuk kesatuan anatomi dan fisiologi organisma. Dalam aspek biokimia, yang paling penting adalah fungsi hati yang berkaitan dengan pembentukan, komposisi dan peranan hempedu, serta dengan pelbagai perubahan metabolik. Rembesan hempedu pada burung adalah 1 ml / j. Komposisi hempedu burung terutamanya termasuk taurohenodesoxyclic asid jika tidak ada asid deoxycholic. Fungsi hati burung berbeza-beza dari fungsi hati mamalia. Khususnya, pembentukan urea adalah fungsi lisan hati dalam mamalia, sedangkan dalam asid urik burung adalah produk akhir utama metabolisme nitrogen.
Di hati burung, sintesis aktif protein plasma berlaku. Serum albumin, fibrinogen,? - dan? globulin disintesis dalam hati ayam dan mewakili kira-kira separuh daripada protein yang disintesis oleh organ ini. Separuh hayat albumin adalah 7 hari, untuk globulins -10 hari. Di dalam hati, ada sintesis dan pecahan protein plasma, yang digunakan sebagai sumber asid amino untuk sintesis tisu pelbagai seterusnya.
Badan ayam hampir tidak dapat mensintesis glisin. Penggunaan glisin dalam sintesis asas purine, struktur permata adalah sebab utama keperluan burung yang tinggi untuk asid ini. Dalam mamalia, kira-kira 50% arginin disediakan oleh sintesis di hati, sedangkan pada burung ini tidak berlaku. Burung mempunyai keupayaan ketara untuk tindak balas transisi yang melibatkan dehidrogenase asid glutamat aktif. Dalam metabolisma lipid burung, hati dikenali sebagai tapak lipogenesis utama. Kepekatan asid α-hidroksimal di hati burung adalah 5 kali lebih tinggi daripada di hati mamalia, yang menunjukkan aktiviti oksidatif dalam organ ini. Gabungan tahap tinggi? - Pengoksidaan asid lemak dan lipogenesis menyediakan mekanisme untuk mengawal jumlah asid lemak yang pergi ke sintesis lipoprotein ketumpatan yang sangat rendah. Aktiviti metabolik hati sangat tinggi pada burung semasa tempoh pelapisan, apabila jumlah lemak yang disintesis pada tahun ini hampir tepatnya dengan berat badan burung. Khususnya, dalam broiler, jisim tisu adipose dapat mencapai 18% berat badan.
Hati mempunyai keupayaan besar untuk menyimpan glikogen. Kandungan glikogen dalam hati berbeza bergantung kepada kandungan karbohidrat diet unggas.
Patologi yang paling biasa dalam organ ini adalah "obesiti" secara beransur-ansur sel-selnya, yang membawa kepada perkembangan penyakit dari masa ke masa, yang dikatakan oleh doktor haiwan degenerasi lemak hati. Sebabnya biasanya kesan jangka panjang racun selular, dadah kuat, vaksin, coccidiostats, dan lain-lain, yang memerlukan tekanan maksimum dari hati, serta penyusuan yang kurang baik atau kurang seimbang. Sebagai peraturan, semua ini disertai dengan tidak aktif fizikal burung dan haiwan, terutama dengan kandungan selular. [4; 6.]
Rujukan:
1. Lysov VF, Maksimov VI: Fisiologi dan etologi haiwan; Ed.: MOSCOW, 2012, 605s.
2. Fisiologi. Asas dan sistem fungsian. Ed. Sudakova K.V.; Novosibirsk, 2000, 784s.
3. Skalny AV: Elemen Kimia dalam Fisiologi Manusia dan Ekologi: Toolkit; Rostov-on-Don, 2004, 216s.
4. Perkara: Kepuraian metabolisme pada burung: pengarang tidak diketahui; St Petersburg, 2001.
5. Artikel: Peranan hati dalam metabolisme: penulis tidak diketahui; Moscow, 2006.
6. VV Rogozhin: Biokimia haiwan; Ed.: MOSCOW, 2005.
ROLE OF LIVER IN EXCHANGE CARBON
Peranan utama hati dalam metabolisme karbohidrat adalah untuk memastikan kepekatan glukosa dalam darah. Ini dicapai dengan peraturan antara sintesis dan pecahan glikogen yang disimpan di dalam hati.
Di dalam hati, sintesis glikogen dan peraturannya pada dasarnya sama dengan proses yang berlaku di organ dan tisu lain, khususnya dalam tisu otot. Sintesis glikogen dari glukosa menyediakan rizab sementara biasa karbohidrat yang diperlukan untuk mengekalkan kepekatan glukosa dalam darah dalam kes-kes di mana kandungannya berkurangan (contohnya, pada manusia ia berlaku apabila terdapat pengambilan karbohidrat yang tidak mencukupi dari makanan atau pada waktu malam "puasa").
Ia perlu menekankan peranan penting glukokinase enzim dalam proses penggunaan glukosa oleh hati. Glukokinase, seperti heksokinase, memangkinkan fosforilasi glukosa dengan pembentukan glukosa-6-fosfat, sementara aktiviti glucokinase dalam hati hampir 10 kali lebih tinggi daripada aktiviti hexokinase. Perbezaan penting antara kedua-dua enzim ini ialah glucokinase, berbeza dengan hexokinase, mempunyai nilai K tinggi.M untuk glukosa dan tidak dihalang oleh glukosa-6-fosfat.
Selepas makan, kandungan glukosa dalam vena portal meningkat dengan ketara: kepekatan intrahepatic meningkat dalam julat yang sama. Meningkatkan kepekatan glukosa dalam hati menyebabkan peningkatan ketara dalam aktiviti glucokinase dan secara automatik meningkatkan pengambilan glukosa oleh hati (glukosa-6-fosfat yang dihasilkan sama ada dibelanjakan untuk sintesis glikogen atau dipecah).
Adalah dipercayai bahawa peranan utama hati - pecahan glukosa - dikurangkan terutamanya untuk penyimpanan metabolit pendahulu yang diperlukan untuk biosintesis asid lemak dan gliserin, dan sedikit ke pengoksidaan kepada CO2 dan H2A. Trigliserida yang disintesis dalam hati biasanya dirembeskan ke dalam darah sebagai sebahagian daripada lipoprotein dan diangkut ke tisu adiposa untuk penyimpanan lebih "tetap".
Dalam tindak balas laluan pentos fosfat dalam hati, NADPH dibentuk, yang digunakan untuk pengurangan tindak balas dalam sintesis asid lemak, kolesterol dan steroid lain. Di samping itu, pembentukan pentos fosfat, diperlukan untuk sintesis asid nukleik.
Bersama dengan penggunaan glukosa dalam hati, pembentukannya juga berlaku. Sumber langsung glukosa dalam hati adalah glikogen. Pecahan glikogen dalam hati berlaku terutamanya oleh phosphorolytic. Sistem nukleotida kitaran sangat penting dalam pengawalan kadar glikogenolisis dalam hati. Di samping itu, glukosa dalam hati juga terbentuk dalam proses glukoneogenesis.
Substrat utama glukoneogenesis adalah laktat, gliserin dan asid amino. Diyakini bahawa hampir semua asid amino, dengan pengecualian leucine, dapat menambah kolam prekursor glukoneogenesis.
Apabila menilai fungsi karbohidrat hati, perlu diingat bahawa nisbah antara proses penggunaan dan pembentukan glukosa dikawal terutamanya oleh cara neurohumoral, dengan penyertaan kelenjar endokrin.
Glukosa-6-fosfat memainkan peranan utama dalam transformasi glukosa dan metabolisme karbohidrat dalam hati. Ia secara dramatik menghalang pemisahan phosphorolytic glycogen, mengaktifkan pemindahan enzim glukosa dari uridine diphosphoglucose ke molekul glikogen yang disintesis, adalah substrat untuk transformasi glikolitik lebih lanjut, serta pengoksidaan glukosa, termasuk laluan pentos fosfat. Akhirnya, pemisahan glukosa-6-fosfat oleh fosfatase memberikan aliran glukosa bebas ke dalam darah, yang disampaikan oleh aliran darah ke semua organ dan tisu (Rajah 16.1).
Seperti yang dinyatakan, pengaktifan allosteric paling fosfofruktokinase-1 dan perencat hati fruktosa-1,6-bisphosphatase
Rajah. 16.1. Penyertaan glukosa-6-fosfat dalam metabolisme karbohidrat.
Rajah. 16.2. Peraturan hormonal sistem fruktosa-2,6-bisphosphate (F-2,6-P2) di hati dengan penyertaan kinase protein yang bergantung kepada kAMP.
adalah fruktosa-2,6-bisphosphate (F-2,6-P2). Peningkatan tahap hepatosit f-2,6-P2 menyumbang kepada peningkatan glikolisis dan mengurangkan kadar glukoneogenesis. Ф-2,6-Р2 mengurangkan kesan perencatan ATP pada phospho-fructokinase-1 dan meningkatkan pertalian enzim ini untuk fruktosa-6-fosfat. Dengan perencatan fruktosa-1,6-bisphosphatase F-2,6-P2 nilai K meningkatM untuk fruktosa-1,6-bisphosphate. Kandungan f-2,6-P2 di hati, jantung, otot rangka dan tisu lain dikawal oleh enzim bifunctional yang melakukan sintesis P-2,6-P2 dari fruktosa-6-fosfat dan ATP dan hidrolisisnya kepada fruktosa-6-fosfat dan Pi, jadi. enzim secara serentak mempunyai aktiviti kinase dan bisphosphatase. Enzim bifunctional (phosphofructokinase-2 / fructose-2,6-bisphosphatase), diasingkan daripada hati tikus, terdiri daripada dua subunit yang sama dengan mol. dengan berat 55,000, masing-masing mempunyai dua pusat pemangkin yang berbeza. Domain kinase terletak di N-terminus, dan domain bisphosphatase terletak di terminal C masing-masing rantai polipeptida. Ia juga diketahui bahawa enzim hati berfungsi sebagai substrat yang sangat baik untuk kinase protein yang bergantung kepada cAMP. Di bawah tindakan protein kinase A, sisa serina di fosforilasi dalam setiap subunit enzim bifunctional, yang mengakibatkan pengurangan kinase dan peningkatan aktiviti bisphosphatase. Perhatikan bahawa dalam peraturan aktiviti enzim bifunctional, peranan penting kepunyaan hormon, khususnya kepada glukagon (Rajah 16.2).
Dalam banyak keadaan patologi, terutamanya dalam diabetes mellitus, perubahan ketara dalam fungsi dan peraturan sistem P-2,6-P dinyatakan.2. Telah ditubuhkan bahawa diabetis (steptozotocin) kencing manis pada tikus di latar belakang peningkatan tajam dalam tahap glukosa dalam darah dan air kencing di hepatosit, kandungan P-2,6-P2 dikurangkan. Akibatnya, kadar glikolisis berkurangan dan peningkatan glukoneogenesis. Fakta ini mempunyai penjelasannya sendiri. Ketidakseimbangan hormon yang timbul pada tikus dengan diabetes: peningkatan kepekatan glukagon dan penurunan kandungan insulin - menyebabkan peningkatan kepekatan cAMP dalam tisu hati, peningkatan dalam fosforilasi bergantung kepada cAMP enzim bifunctional, yang seterusnya membawa kepada pengurangan kinase dan peningkatan aktiviti bisphosphatase. Ini mungkin merupakan mekanisme untuk mengurangkan tahap f-2,6-P2 dalam hepatosit dengan diabetes eksperimen. Ternyata terdapat mekanisme lain yang membawa kepada penurunan tahap F-2,6-P2 dalam hepatosit dengan diabetes streptozotosin. Telah ditunjukkan bahawa dalam diabetes eksperimental dalam tisu hati terdapat penurunan dalam aktiviti glukokinase (mungkin, penurunan jumlah enzim ini). Ini membawa kepada kejatuhan dalam kadar glukosa fosforilasi, dan kemudian menurunkan kandungan fruktosa-6-fosfat - satu substrat enzim bifunctional. Akhirnya, dalam tahun-tahun kebelakangan ini, telah ditunjukkan bahawa dengan diabetes kardiototin, jumlah enzim enzim mRNA dalam hepatosit menurun dan, sebagai akibatnya, tahap P-2,6-P menurun.2 dalam tisu hati, gluco-neogenesis dipertingkatkan. Semua ini sekali lagi mengesahkan kedudukan bahawa F-2,6-P2, menjadi komponen penting dalam rangkaian penghantaran isyarat hormon, ia bertindak sebagai mediator tertiari dalam tindakan hormon, terutama pada proses glikolisis dan glukoneogenesis.
Memandangkan metabolisma perantaraan karbohidrat di hati, ia juga perlu untuk menyesuaikan transformasi fruktosa dan galaktosa. Fruktosa yang memasuki hati boleh di fosforilasi pada kedudukan 6 hingga fruktosa-6-fosfat di bawah tindakan hexokinase, yang mempunyai kekhususan relatif dan pemangkin fosforilasi, sebagai tambahan kepada glukosa dan fruktosa, juga mannose. Walau bagaimanapun, terdapat cara lain di hati: fruktosa dapat memfosforasikan dengan penyertaan enzim yang lebih spesifik, fruktokinase. Hasilnya, fruktosa-1-fosfat terbentuk. Reaksi ini tidak disekat oleh glukosa. Selanjutnya, fruktosa-1-fosfat di bawah tindakan aldolase terbahagi kepada dua trios: fosfat dioxyacetone dan dehyd gliserol. Di bawah pengaruh kinase yang sepadan (triokinase) dan dengan penyertaan ATP, gliseraldehida fosforilasi kepada gliseraldehid-3-fosfat. Yang terakhir (ia mudah berlalu dan dioxyacetonephosphate) mengalami transformasi biasa, termasuk pembentukan asid piruvat sebagai perantaraan.
Perlu diperhatikan bahawa dengan intoleransi fruktosa ditentukan secara genetik atau aktiviti fruktosa-1,6-bisphosphatase yang tidak mencukupi, hypoglycemia yang disebabkan oleh fruktosa berlaku, yang berlaku walaupun terdapat kedai-kedai glikogen yang besar. Ia berkemungkinan bahawa fruktosa-1-fosfat dan fruktosa-1,6-bisfosfat menghalang fosforilase hati oleh mekanisme allosterik.
Ia juga diketahui bahawa metabolisme fruktosa sepanjang jalur glikolitik dalam hati berlaku jauh lebih cepat daripada metabolisme glukosa. Untuk metabolisme glukosa, tahap yang dikatalisis oleh phosphofructokinase 1 adalah ciri. Seperti yang anda ketahui, kawalan metabolik kadar katabolisme glukosa dilakukan pada peringkat ini. Fruktosa melangkaui tahap ini, yang membolehkannya untuk meningkatkan proses metabolik di hati, yang membawa kepada sintesis asid lemak, esterifikasi mereka dan rembesan lipoprotein ketumpatan yang sangat rendah; Hasilnya, kepekatan trigliserida plasma boleh meningkat.
Galaktosa di dalam hati adalah pertama kali difosforasikan dengan penyertaan ATP dan galacto kinase enzim dengan pembentukan galaktosa-1-fosfat. Untuk ha-lactose kinase liver janin dan anak yang dicirikan oleh nilai-nilai KM dan Vmaks, kira-kira 5 kali lebih tinggi daripada enzim dewasa. Kebanyakan galaktosa-1-fosfat di hati diubah semasa tindak balas yang dipangkin oleh hexose-1-phosphate-uridyltransferase:
UDP-glukosa + Galaktosa-1-fosfat -> UDP-galaktosa + Glukosa-1-fosfat.
Ini adalah tindak balas transferase unik kembalinya galaktosa ke arus utama metabolisme karbohidrat. Kehilangan keturunan hexose-1-fosfat-uridyl transferase membawa kepada galaktosemia, penyakit yang dicirikan oleh ketangguhan mental dan katarak lensa. Dalam kes ini, hati bayi yang baru lahir kehilangan kemampuan untuk memetabolisme D-galactose, yang merupakan sebahagian daripada susu laktosa.
Peranan hati dalam metabolisme karbohidrat
Peranan hati dalam metabolisme karbohidrat
Peranan utama hati dalam metabolisme karbohidrat adalah untuk mengekalkan glukosa normal dalam darah - iaitu, dalam peraturan normoglikemia.
Ini dicapai melalui beberapa mekanisme.
1. Kehadiran di hati glukokinase enzim. Glukokinase, seperti heksokinase, phosphorylates glukosa kepada glukosa-6-fosfat. Perlu diperhatikan bahawa glucokinase, berbeza dengan hexokinase, hanya terdapat di hati dan sel-sel di pulau-pulau kecil Langerhans. Aktiviti glukokinase dalam hati adalah 10 kali aktiviti hexokinase. Di samping itu, glucokinase, berbeza dengan hexokinase, mempunyai nilai Km yang lebih tinggi untuk glukosa (iaitu, kurang afinitas untuk glukosa).
Selepas makan, kandungan glukosa dalam vena portal meningkat secara dramatik dan mencapai 10 mmol / l atau lebih. Meningkatkan kepekatan glukosa dalam hati menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam aktiviti glucokinase dan meningkatkan pengambilan glukosa oleh hati. Kerana kerja serentak hexokinase dan glucokinase, hati dengan cepat dan efisien memfosforasikan glukosa ke glukosa-6-fosfat, memberikan glisemia normal dalam aliran darah sistemik. Seterusnya, glukosa-6-fosfat dapat dimetabolismakan dalam beberapa cara (Rajah 28.1).
2. Sintesis dan penguraian glikogen. Glikogen hati memainkan peranan depot glukosa di dalam badan. Selepas makan, karbohidrat yang berlebihan didepositkan ke dalam hati sebagai glikogen, tahapnya adalah kira-kira 6% daripada jisim hati (100-150 g). Dalam selang waktu antara makan, serta semasa "malam puasa" penambahan kolam glukosa dalam darah kerana penyerapan dari usus tidak berlaku. Di bawah keadaan ini, pecahan glikogen kepada glukosa diaktifkan, yang mengekalkan tahap glukemia. Kedai glycogen habis pada akhir puasa 1 hari.
3. Glukoneogenesis secara aktif berlaku di hati - sintesis glukosa dari prekursor bukan karbohidrat (laktat, piruvat, gliserol, asid amino glikogen). Oleh kerana glukoneogenesis, kira-kira 70 g glukosa setiap hari dihasilkan dalam tubuh orang dewasa. Aktiviti gluconeogenesis meningkat secara dramatik semasa berpuasa pada hari ke-2 apabila rizab glikogen dalam hati habis.
Oleh kerana glukoneogenesis, hati terlibat dalam kitaran Corey - proses menukar asid laktik, yang terbentuk dalam otot, menjadi glukosa.
4. Penukaran fruktosa dan galaktosa menjadi glukosa berlaku di hati.
5. Di dalam hati, asid glukuronik disintesis.
Rajah. 28.1. Penyertaan glukosa-6-fosfat dalam metabolisme karbohidrat
Biokimia hati
Tema: "BIOCHEMISTRY LIVER"
1. Komposisi kimia hati: kandungan glikogen, lipid, protein, komposisi mineral.
2. Peranan hati dalam metabolisme karbohidrat: mengekalkan kepekatan glukosa yang berterusan, sintesis glikogen dan penggerak, glukoneogenesis, cara utama penukaran glukosa-6-fosfat, interkonversi monosakarida.
3. Peranan hati dalam metabolisme lipid: sintesis asid lemak tinggi, acylglycerols, phospholipids, kolesterol, badan keton, sintesis dan metabolisme lipoprotein, konsep kesan lipotropik dan faktor lipotropik.
4. Peranan hati dalam metabolisme protein: sintesis protein plasma tertentu, pembentukan urea dan asid urik, choline, creatine, interconversion asam keto dan asid amino.
5. Metabolisme alkohol di hati, degenerasi lemak hati dengan penyalahgunaan alkohol.
6. Meneutralkan fungsi hati: peringkat (fasa) peneutralan bahan-bahan toksik di dalam hati.
7. Pertukaran bilirubin dalam hati. Perubahan dalam kandungan pigmen hempedu dalam darah, urin dan najis dalam pelbagai jenis penyakit kuning (adhepatic, parenchymal, obstructive).
8. Komposisi kimia hempedu dan peranannya; faktor yang menyumbang kepada pembentukan batu karang.
31.1. Fungsi hati.
Hati adalah organ unik dalam metabolisme. Setiap sel hati mengandungi beberapa ribu enzim yang memangkinkan tindak balas pelbagai laluan metabolik. Oleh itu, hati melakukan dalam tubuh beberapa fungsi metabolik. Yang paling penting ialah:
- biosintesis bahan yang berfungsi atau digunakan dalam organ lain. Bahan-bahan ini termasuk protein plasma, glukosa, lipid, badan keton dan banyak sebatian lain;
- biosintesis produk akhir metabolisme nitrogen dalam badan - urea;
- penyertaan dalam proses pencernaan - sintesis asid hempedu, pembentukan dan perkumuhan hempedu;
- biotransformasi (pengubahsuaian dan konjugasi) metabolit, dadah dan racun endogen;
- perkumuhan produk metabolik tertentu (pigmen hempedu, kolesterol berlebihan, produk peneutralan).
31.2. Peranan hati dalam metabolisme karbohidrat.
Peranan utama hati dalam metabolisme karbohidrat adalah untuk mengekalkan tahap glukosa dalam darah. Ini dicapai dengan mengawal nisbah proses pembentukan dan penggunaan glukosa dalam hati.
Sel-sel hati mengandungi enzim glucokinase, yang mengkatalisis tindak balas fosforilasi glukosa dengan pembentukan glukosa-6-fosfat. Glukosa-6-fosfat adalah metabolit utama metabolisme karbohidrat; Cara utama transformasinya ditunjukkan dalam Rajah 1.
31.2.1. Cara pemakaian glukosa. Selepas makan sejumlah besar glukosa memasuki hati melalui vena portal. Glukosa ini digunakan terutamanya untuk sintesis glikogen (skema tindak balas ditunjukkan dalam Rajah 2). Kandungan glikogen dalam hati orang yang sihat biasanya berkisar antara 2 hingga 8% daripada jisim organ ini.
Glikolisis dan laluan pentos fosfat pengoksidaan glukosa dalam hati terutamanya sebagai pembekal metabolit pendahulu untuk biosintesis asid amino, asid lemak, gliserol, dan nukleotida. Sekurang-kurangnya, laluan oksidatif penukaran glukosa di hati adalah sumber tenaga untuk proses biosintetik.
Rajah 1. Laluan utama penukaran glukosa-6-fosfat dalam hati. Bilangan menunjukkan: 1 - fosforilasi glukosa; 2 - hidrolisis glukosa-6-fosfat; 3 - sintesis glikogen; 4 - penggerak glikogen; 5 - laluan pentos fosfat; 6 - glikolisis; 7 - glukoneogenesis.
Rajah 2. Diagram tindak balas sintesis glikogen dalam hati.
Rajah 3. Rajah tindak balas bergilir glikogen dalam hati.
31.2.2. Cara pembentukan glukosa. Dalam beberapa keadaan (dengan diet rendah karbohidrat puasa, usaha fizikal yang berpanjangan) keperluan tubuh untuk karbohidrat melebihi jumlah yang diserap dari saluran pencernaan. Dalam kes ini, pembentukan glukosa dijalankan menggunakan glukosa-6-fosfatase, yang memangkinkan hidrolisis glukosa-6-fosfat dalam sel-sel hati. Glikogen berfungsi sebagai sumber langsung glukosa-6-fosfat. Skim mobilisasi glikogen ditunjukkan dalam Rajah 3.
Penggabungan glikogen menyediakan keperluan tubuh manusia untuk glukosa selama puasa 12 hingga 24 jam pertama. Di kemudian hari, glukoneogenesis, biosintesis dari sumber bukan karbohidrat, menjadi sumber utama glukosa.
Substrat utama glukoneogenesis adalah laktat, gliserol dan asid amino (dengan pengecualian leucine). Sebatian ini mula-mula ditukar kepada piruvat atau oksaloasetat, metabolit utama glukoneogenesis.
Glukoneogenesis adalah proses revolusi glikolisis. Pada masa yang sama, halangan yang dicipta oleh reaksi glikolisis yang tidak dapat dipulihkan akan diatasi dengan bantuan enzim-enzim khas yang mengkatalisis tindak balas pintasan (lihat Rajah 4).
Di antara cara lain metabolisme karbohidrat di hati, perlu diperhatikan bahawa glukosa ditukar menjadi makanan monosakarida lain - fruktosa dan galaktosa.
Rajah 4. Glikolisis dan glukoneogenesis dalam hati.
Enzim yang mengkatalisis tindak balas glikolisis yang tidak dapat dipulihkan: 1 - glucokinase; 2 - phosphofructokinase; 3 - pyruvate kinase.
Enzim yang memangkin tindak balas pintasan glukoneogenesis: 4-piruvat karboksilase; 5 - phosphoenolpyruvate carboxykinase; 6-fruktosa-1,6-diphosphatase; 7 - glukosa-6-phosphatase.
31.3. Peranan hati dalam metabolisme lipid.
Hepatosit mengandungi hampir semua enzim yang terlibat dalam metabolisme lipid. Oleh itu, sel parenkim hati sebahagian besarnya mengawal nisbah antara penggunaan dan sintesis lipid dalam badan. Katabolisme lipid dalam sel hati berlaku terutamanya dalam mitokondria dan lisosom, biosintesis dalam sitosol dan retikulum endoplasmik. Metabolit utama metabolisme lipid di hati adalah asetil-CoA, cara utama pembentukan dan penggunaannya ditunjukkan dalam Rajah 5.
Rajah 5. Pembentukan dan penggunaan COA asetil dalam hati.
31.3.1. Metabolisme asid lemak di hati. Lemak pemakanan dalam bentuk chylomicrons memasuki hati melalui sistem arteri hepatik. Di bawah lipoprotein lipase, yang terletak di endothelium kapilari, ia dipecah menjadi asid lemak dan gliserol. Asid lemak yang menembusi ke dalam hepatosit boleh menjalani pengoksidaan, pengubahsuaian (memendekkan atau memanjangkan rantai karbon, pembentukan ikatan berganda) dan digunakan untuk mensintesis triacylglycerols endogen dan fosfolipid.
31.3.2. Sintesis badan keton. Apabila β-pengoksidaan asid lemak dalam mitokondria hati, asetil-CoA terbentuk, yang mengalami pengoksidaan lanjut dalam kitaran Krebs. Sekiranya terdapat kekurangan oksaloasetat dalam sel-sel hati (contohnya semasa puasa, kencing manis), maka kumpulan asetil akan membubarkan badan-badan ketone (acetoacetate, β-hydroxybutyrate, aseton). Bahan ini boleh berfungsi sebagai substrat tenaga dalam tisu lain badan (otot rangka, miokardium, buah pinggang, dengan kelaparan jangka panjang, otak). Hati tidak menggunakan badan keton. Dengan lebihan badan keton dalam darah, asidosis metabolik berkembang. Gambarajah pembentukan badan keton ditunjukkan dalam Rajah 6.
Rajah 6. Sintesis badan keton dalam mitokondria hati.
31.3.3. Pendidikan dan cara menggunakan asid fosfatid. Prekursor biasa triacylglycerols dan phospholipid dalam hati adalah asid fosfatid. Ia disintesis daripada gliserol-3-fosfat dan dua bentuk asid lemak aktif (Gambar 7). Glycerol-3-fosfat boleh dibentuk sama ada dari fosfat dioxyacetone (metabolit glikolisis) atau dari gliserol bebas (produk lipolisis).
Rajah 7. Pembentukan asid fosfatid (skim).
Untuk sintesis fosfolipid (phosphatidylcholine) daripada asid fosfatid, ia perlu membekalkan dengan makanan sejumlah faktor lipotropik yang mencukupi (bahan yang menghalang perkembangan degenerasi lemak hati). Faktor ini termasuk choline, methionine, vitamin B 12, asid folik dan beberapa bahan lain. Phospholipid dimasukkan ke dalam komposisi kompleks lipoprotein dan mengambil bahagian dalam pengangkutan lipid yang disintesis dalam hepatosit ke tisu dan organ lain. Kekurangan faktor lipotropik (dengan penyalahgunaan makanan berlemak, alkoholisme kronik, diabetes) menyumbang kepada fakta bahawa asid fosfatidik digunakan untuk sintesis triacylglycerols (tidak larut dalam air). Pelanggaran pembentukan lipoprotein menyebabkan fakta bahawa lebihan TAG terakumulasi dalam sel hati (degenerasi lemak) dan fungsi organ ini mengalami gangguan. Cara menggunakan asid fosfatidik dalam hepatosit dan peranan faktor lipotropik ditunjukkan dalam Rajah 8.
Rajah 8. Penggunaan asid fosfatid untuk sintesis triacylglercerols dan phospholipid. Faktor lipotropik ditunjukkan oleh *.
31.3.4. Pembentukan kolesterol. Hati adalah tapak utama untuk sintesis kolesterol endogen. Kompaun ini diperlukan untuk pembinaan membran sel, adalah pendahulunya asid hempedu, hormon steroid, vitamin D 3. Dua tindak balas sintesis kolesterol pertama menyerupai sintesis badan keton, tetapi teruskan di sitoplasma hepatosit. Enzim utama dalam sintesis kolesterol, β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA reductase (HMG-CoA reductase), dihalang oleh lebihan kolesterol dan asid hempedu berdasarkan maklum balas negatif (Rajah 9).
Gambar 9. Sintesis kolesterol dalam hati dan peraturannya.
31.3.5. Pembentukan lipoprotein. Lipoprotein - kompleks protein-lipid, termasuk phospholipid, triacylglercerol, kolesterol dan esternya, serta protein (apoprotein). Lipoprotein mengangkut lipid tak larut air ke tisu. Dua kelas lipoprotein terbentuk dalam hepatosit - lipoprotein ketumpatan tinggi (HDL) dan lipoprotein ketumpatan yang sangat rendah (VLDL).
31.4. Peranan hati dalam metabolisme protein.
Hati adalah badan yang mengawal pengambilan bahan nitrogen dalam tubuh dan perkumuhannya. Dalam tisu periferal, tindak balas biosintesis dengan penggunaan asid amino bebas sentiasa berlaku, atau mereka dilepaskan ke dalam darah semasa pecahan protein tisu. Walaupun begitu, tahap protein dan asid amino bebas dalam plasma darah tetap malar. Ini disebabkan oleh fakta bahawa sel-sel hati mempunyai set unik enzim yang memangkinkan tindak balas tertentu metabolisme protein.
31.4.1. Cara menggunakan asid amino di dalam hati. Selepas pengambilan makanan protein, sejumlah besar asid amino memasuki sel hati melalui vena portal. Sebatian ini boleh menjalani satu siri transformasi dalam hati sebelum memasuki peredaran umum. Reaksi ini termasuk (Rajah 10):
a) penggunaan asid amino untuk sintesis protein;
b) transaminasi - jalan sintesis asid amino yang boleh diganti; ia juga menghubungkan pertukaran asid amino dengan glukoneogenesis dan cara umum katabolisme;
c) deaminasi - pembentukan asid α-keto dan ammonia;
d) sintesis urea - cara peneutralan ammonia (lihat skema di bahagian "Pertukaran Protein");
e) sintesis bahan yang mengandungi bahan bukan nitrogen (choline, creatine, nikotinamide, nukleotida, dan sebagainya).
Rajah 10. Metabolisme asid amino dalam hati (skim).
31.4.2. Biosintesis protein. Banyak protein plasma disintesis dalam sel hati: albumin (kira-kira 12 g sehari), kebanyakan α- dan β-globulin, termasuk protein pengangkutan (ferritin, ceruloplasmin, transcortin, protein pengikat retinol, dan sebagainya). Banyak faktor pembekuan darah (fibrinogen, prothrombin, proconvertin, proaccelerin, dan sebagainya) juga disintesis dalam hati.
31.5. Meneutralkan fungsi hati.
Sebatian bukan polar pelbagai asal, termasuk bahan endogen, dadah dan racun, dinentralisasi di hati. Proses peneutralan bahan termasuk dua peringkat (fasa):
1) pengubahsuaian fasa - termasuk tindak balas pengoksidaan, pengurangan, hidrolisis; untuk sebilangan sebatian adalah pilihan;
2) konjugasi fasa - termasuk tindak balas interaksi bahan dengan glukuronik dan asid sulfurik, glisin, glutamat, taurin dan sebatian lain.
Lebih terperinci tindak balas peneutralan akan dibincangkan dalam bahagian "Biotransformasi xenobiotik".
31.6. Pembentukan bili hati.
Bile adalah rahsia cecair warna coklat kekuningan, yang disekat oleh sel-sel hati (500-700 ml sehari). Komposisi hempedu merangkumi: asid hempedu, kolesterol dan esternya, pigmen hempedu, fosfolipid, protein, bahan mineral (Na +, K +, Ca 2+, dan -) dan air.
31.6.1. Asid hempedu. Adakah produk metabolisme kolesterol, terbentuk dalam hepatosit. Terdapat asid hempedu primer (cholesterol, chenodeoxycholic) dan menengah (deoxycholic, lithocholic). Hile mengandungi terutamanya asid hempedu yang dikaitkan dengan glisin atau taurin (contohnya, gliserolik, asid, asid taurocholic, dan sebagainya).
Asid hempedu terlibat secara langsung dalam pencernaan lemak dalam usus:
- mempunyai kesan pengemulsi pada lemak yang boleh dimakan;
- mengaktifkan lipase pankreas;
- menggalakkan penyerapan asid lemak dan vitamin larut lemak;
- merangsang peristalsis usus.
Pada gangguan pengaliran asid empedu empedu masuk ke dalam darah dan air kencing.
31.6.2. Kolesterol. Kolesterol yang berlebihan diekskresikan dalam hempedu. Kolesterol dan esternya hadir dalam hempedu sebagai kompleks dengan asid hempedu (kompleks kompleks). Nisbah asid hempedu ke kolesterol (nisbah kolera) tidak boleh kurang daripada 15. Jika tidak, kolesterol tak larut air mendapan dan didepositkan dalam bentuk batu pundi hempedu (penyakit batu empedu).
31.6.3. Pigmen hempedu. Bilirubin konjugasi (bilirubin mono- dan diglucuronide) mendominasi antara pigmen dalam hempedu. Ia terbentuk dalam sel hati akibat daripada interaksi bilirubin bebas dengan asid UDP-glukuronik. Ini mengurangkan ketoksikan bilirubin dan meningkatkan keterlarutannya dalam air; bilirubin konjugated lagi dirembes ke dalam hempedu. Sekiranya terdapat pelanggaran aliran keluar hempedu (jaundice obstruktif), kandungan bilirubin langsung dalam darah meningkat dengan ketara, bilirubin dikesan dalam air kencing, dan kandungan stercobilin berkurangan dalam najis dan air kencing. Untuk diagnosis pembedaan jaundis, lihat "Pertukaran protein rumit."
31.6.4. Enzim Daripada enzim yang terdapat di hempedu, alkali fosfatase perlu diperhatikan terlebih dahulu. Ini adalah enzim ekskresi yang disintesis dalam hati. Melanggar aliran keluar hempedu, aktiviti alkali fosfatase dalam darah meningkat.