Биохимия печени

Министерство сельского хозяйства  Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение высшего  профессионального образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н.Прянишникова»

 

Кафедра кормления  и разведения

                                                                                                                                         сельскохозяйственных животных

 

Реферат по биохимии

На тему

Биохимия печени

 

 

Выполнил: Студентка I курса, ВСЭ-13а группы

Факультета ветеринарной медицины и зоотехнии, Ерахова Е.В.

 

Проверил: Доцент, кафедры кормления и разведения сельскохозяйственных животных, кандидат биологических наук, Завьялова В.К.

 

 

 

 

Пермь 2012г.

Содержание

1.Роль печени в обмене веществ 3

2.Химический состав печени 3-4

3.Роль печени в углеводном обмене 4-5

4.Роль печени в липидном обмене  5-6

5.Биосинтез кетоновых тел 7-8

 

6.Роль печени в обмене белков 8

 

7.Обезвреживающая функция печени 9-10

 

8.Образование желчи в печени 11

 

9.Желчные кислоты и соли желчных кислот 12

9.1. Мицеллы 13-14

10. Библиографический список 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.РОЛЬ ПЕЧЕНИ В ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ

Печень является одним  из самых крупных паренхиматозных  органов организма животного. Вес  ее у человека к весу тела составляет 1,5%. У разных - видов животных он неодинаков и выражается в следующих величинах в % к весу тела: Лошадь -1,43, корова - 1,48, свинья - 1,56, овца - 2,28, собака – 3,52

У крупных животных печень относительно меньше, чем у мелких, у плотоядных она относительно больше, чем у травоядных. Печень занимает центральное положение во всех процессах обмена веществ животного организма. Вся кровь, оттекающая от кишечного канала, прежде чем попасть в большой круг кровообращения, проходит через печень, где совершаются важные процессы, особенно во время пищеварения и сопровождающего его всасывания. В печень через печеночную артерию поступает кровь, идущая непосредственно из сердца. Этим путем в печень доставляются продукты, образующиеся в других органах. Многие из этих веществ, подвергаясь в печени различным превращениям, переходят в венозную кровь печени и разносятся, но организму. В печени происходят разнообразные синтетические процессы — синтез сложных органических веществ: белков, гликогена, липидов, нейтральных жиров, холестерина, холановой кислоты, пури-новых веществ и др. При образовании сложных соединений типа гиппуровой кислоты, эфиросерных и эфироглюкуроновых кислот, происходит, по-видимому, обезвреживание токсических и ядовитых соединений. К этой же группе реакций относится образование мочевины. Печень играет роль депо воды, в ней откладываются про запас углеводы, витамины, железо и другие минеральные вещества, преимущественно тяжелые металлы. В печени происходит распад сложных органических соединений, таких, как гликоген, жиры и другие, с образованием сравнительно простых по своей структуре веществ, которые, поступая в кровь, достав-ляются к тканям и органам, нуждающимся в этих веществах.

В печени происходит формирование важной в физиологическом отношении жидкости — желчи. Помимо перечисленных-вроцессов, в печени происходят разнообразные процессы гидролиза и фосфоролиза, оксидоредукции, декарбоксилирования, метилирования и демитилирования, дезаминирования и переами-нирования, ацетилирования и фосфорилирования и др. Печень называют «универсальной химической лабораторией».

 

2.Химический состав печени

Химический состав печени очень сложен. Вода составляет 70% ее веса и 30% приходится на сухое вещество. Количество воды в печени может колебаться в значительных пределах в зависимости от состояния организма. Сухое вещество печени наполовину состоит из белков. Меньшая часть из них — альбумины, которые извлекаются водой. Не растворимая в воде часть белков состоит из глобулинов, коллагена, нуклеопротеидов и белков, содержащих железо-ферритина, а также белков ферментов. Из азотистых веществ в состав печени входят еще аминокислоты, полипептиды, нуклеотиды и др. Из безазотистых органических веществ в значительных количествах в печени имеется гликоген, немного глюкозы, молочная кислота, почти все кислоты трикар-бонового цикла, фосфорные эфиры гексоз и др.

Печень богата липидами. Она содержит нейтральные жиры в  количестве 1,5—2,0%; фосфатиды 2,0—3,0%, холестерин 0,3—0,5%. При ожирении печени количество жира значительно возрастает.

В печени в значительных количествах накапливается каротин (провитамин А), жирорастворимые витамины А, Д, Е и К и некоторые витамины из группы В (B1, В2, В12), никотиновая кислота. При заболеваниях печени количество указанных витаминов в плазме крови снижается.

В печени находится значительное количество разнообразных минеральных  веществ. Наряду с элементами, общими для всех тканей, в ней в значительных количествах имеются минеральные  вещества — преимущественно тяжелые металлы, а также микроэлементы— медь, цинк, алюминий, марганец, кобальт, мышьяк, силиций, бор и другие, которые в других органах и тканях или отсутствуют, или встречаются в виде следов. В печени откладывается также железо. Белки, содержащие железо — ферритины, содержат его до 20%. Сравнительное исследование тканей различных животных на содержание в них меди показало, что в печени концентрируются наибольшие ее количества. Содержание меди в печени различных животных значительно больше на ранних стадиях онтогенеза. В печени новорожденного ребенка — в 6 раз больше, чем в печени взрослого человека. В печени теленка сразу после рождения меди в 8 раз больше, чем в печени взрослого быка. Количество кобальта в печени млекопитающих животных колеблется в пределах 26 %—38%; цинка 5,3 мг%, марганца 7 мг/кг сухого вещества печени.

 

3.РОЛЬ ПЕЧЕНИ В УГЛЕВОДНОМ ОБМЕНЕ

 

В углеводном обмене печень занимает центральное положение. Основная масса глюкозы, всасывающейся из кишечника в кровь воротной вены, проходя через печень, превращается в гликоген. При этом в печени создается запас гликогена. Последний по мере надобности распадается снова на глюкозу, которая кровью транспортируется к мышцам, сердцу, головному мозгу и другим органам, где в ней появляется потребность. Углеводы, как известно, служат главным источником энергии. Содержание гликогена в печени колеблется в пределах 1,5—15%, но в отдельных случаях достигает 20% веса самого органа. Величина этих запасов гликогена в печени будет меняться в зависимости от условий питания, т. е. поступления сахара из кишечника, от потребления его другими органами и от тех требований, которые предъявляет углеводный обмен организма в целом.

Гликоген распределен  в печени неравномерно. Способность  ее откладывать запасы гликогена  не безгранична и зависит от состояния  организма.

Содержание сахара в крови  большого круга кровообращения более или менее постоянно и колеблется в очень узких пределах (около 0,1%). Поддержание этого количества на постоянном уровне обусловлено деятельностью печени. Последняя находится под двойным влиянием: нервной системы и ряда гормонов — инсулина, глюкагона, адреналина, регулирующих накопление и отдачу углеводов.

Источником образования  гликогена в печени могут быть также другие моносахариды — фруктоза, манноза, галактоза. Превращение их в гликоген происходит с разной быстротой. Промежуточные продукты тканевого распада углеводов, и в первую очередь молочная и пировиноградная кислоты, также являются источником образования гликогена в печени, проходя стадию образования глюкозы. Особенно важное значение имеет превращение молочной кислоты в гликоген. При интенсивной мышечной работе молочная кислота, как конечный продукт анаэробного распада углеводов, образуется в большом количестве. Молочная кислота в значительных количествах поступает из мышц в кровь, затем в печень, где и превращается в гликоген. В результате этого устраняется молочная кислота, и восстанавливаются запасы гликогена. Из дисахаридов гликоген в печени не образуется. Вещества, из которых синтезируется в печени гликоген, получили название гликогенообразователей.   Источником  образования глюкозы и гликогена могут быть также продукты распада ряда аминокислот. При большом поступлении белков с кормами, печень способна превращать в гликоген до 60% аминокислот корма. Процесс образования гликогена в печени за счет других веществ не углеводного происхождения называется глико-неогенезом. Способность печени превращать глюкозу в гликоген и вновь расщеплять гликоген до глюкозы носит название гликогенной функции печени.

4.РОЛЬ ПЕЧЕНИ В ОБМЕНЕ ЛИПИДОВ

 

Печень не является жировым  депо, но играет важную роль в жировом  обмене. У каждого вида животных откладывается жир с определенным количественным соотношением различных  жирных кислот. Говяжье сало, растительные масла, поступающие с кормами, должны превратиться в жир того типа, который свойствен данному виду животных. Это осуществляется в печени, в которой происходит также превращение всосавшегося жира в форму, пригодную для накопления в жировой ткани. В ней главным образам происходят превращения жирных кислот: удлиняется или укорачивается углеродная цепь жирных кислот, насыщенные кислоты переходят в ненасыщенные. Доказано, что в печени находится фермент, при помощи которого вводится двойная связь в середину цепи - стеариновой кислоты в положениях 9 и 10 с образованием олеиновой кислоты. Кроме того, в печени частично расщепляются жиры, и происходит b-окисление жирных кислот, в результате чего образуются уксусная и затем ацетоуксусная кислоты. Последняя, попадая с током крови в другие органы и ткани, подвергается окислительному распаду с освобождением энергии.

В печени в значительных количествах происходит синтез фосфатидов — лецитина, кефалина, серинфосфатидов. Кровь, оттекающая из печени, богаче фосфатидами, чем кровь, притекающая к ней. Током крови фосфатиды переносятся к различным органам и тканям. В больших количествах эти фосфатиды используются молочной железой млекопитающих в период лактации и птицей при формировании яичного желтка. Синтез фосфатидов имеет важное значение и в том отношении, что они влияют на скорость окисления жирных кислот.

 

Печень играет важную роль в обмене холестерина. Возможность синтеза холестерина в организме животных, главным образом в печени, из более простых соединений показана в опытах, проведенных с применением меченых атомов. В образовании молекулы холестерина принимают участие молекулы воды, уксусная, ацетоуксусная кислоты, однако остается неясным, через какие промежуточные этапы проходит биосинтез холестерина. В печени происходит синтез эфиров холестерина, который является источником образования в печени холевых кислот—составных частей желчи.

 

5.Биосинтез кетоновых тел

При высокой концентрации ацетил-КоА в митохондриях гепатоцитов  происходит конденсация двух молекул  ацетил-КоА с образованием ацетоацетил-КоА. Присоединение еще одной ацетильной группы приводит к 3-гидрокси-З-метилглутарил-КоА, который после отщепления ацетил-КоА превращается в ацетоуксусную кислоту (ацетоацетат) (цикл Линена). При восстановлении последней получается 3-гидроксибутират, а при неферментативном декарбоксилировании - ацетон. Все три соединения принято называть «кетоновыми телами», что не совсем правильно, поскольку в 3-гидроксимасляной кислоте отсутствует кетогруппа.

Кетоновые тела поступают  из печени в кровь, где они хорошо растворимы. Концентрация кетоновых  тел в крови возрастает в фазе пострезорбции (фаза голодания). Наряду с жирными кислотами 3-гидроксибутират  и ацетоацетат в этот период являются основными энергоносителями. Ацетон, не имеющий метаболической ценности, удаляется через легкие. После 1-2 недели голодания кетоновые тела начинают использоваться в качестве источника энергии нервными тканями. Однако при этом для обеспечения  цитратного цикла необходимо минимальное  количество глюкозы.

Если биосинтез кетоновых  тел превышает потребности организма, они накапливаются в крови (кетонемия) и, наконец, выводятся с мочой (кетонурия). Оба феномена наблюдаются во время  длительного голодания (углеводная недостаточность) и при заболеваний  диабетом (Diabetes mellitis). Хотя 3-гидроксимасляная кислота является слабой кислотой (рH = 4), возрастание концентрации кетоновых тел вызывает изменение рН в крови. Кетонурия и кетоацидоз могут быстро привести к электролитному сдвигу (нарушению ионного гомеостаза) и потери сознания (кетоацидозной коме) и, следовательно, опасны для жизни.

В печени из холестерина  образуются желчные кислоты. Эти  стероидные соединения с 24 атомами  углерода являются производные холановой  кислоты, имеющими от одной до трех α-гидроксильных групп и боковую  цепь из 5 атомов углерода с карбоксильной  группой на конце цепи. В организме  человека наиболее важна холевая  кислота. В желчи при слабощелочном  рН она присутствует в виде холатаниона.

6.РОЛЬ ПЕЧЕНИ В ОБМЕНЕ БЕЛКОВ

 

Печень играет важную роль в процессах биосинтеза белков в  организме. В ней образуются важнейшие белки крови — фибриноген и протромбин, влияющие на процесс свертывания крови, альбумины и некоторые фракции глобулинов, белок ферритин, содержащий около 20% железа, необходимого для синтеза, гемоглобина, многочисленные белки-ферменты. При расстройствах функции печени в плазме крови снижается содержание указанных выше белков, особенно фибриногена. В печени происходит окислительное дезаминирование аминокислот с образованием а-кетокислот и аммиака, переаминирование, а минирование кетокислот, синтезы мочевины, гуанидин-уксусной кислоты, образование мочевой кислоты и ряд других процессов. При помощи опытов с мечеными атомами было установлено, что белки обновляются -в печени за 7 дней. В других органах обновление белков происходит значительно медленнее. Интенсивность синтеза белков плазмы крови печенью находится в зависимости от потребностей организма в белке в данных условиях. У птиц, например, синтез белков печенью, по-видимому, повышается в связи с образованием белков яйца, у рогатого скота в связи с повышенным процессом лактации.