Биохимия печени

Поскольку в печени происходит образование белков в значительных количествах, в ней находится много рибонуклеиновой кислоты. При недостатке белков в кормах уровень РНК в печени падает, а содержание ДНК остается без изменений. Содержание белков в плазме крови зависит от функционального состояния печени.

 

 

 

 

7.ОБЕЗВРЕЖИВАЮЩАЯ ФУНКЦИЯ ПЕЧЕНИ

 

Печень является органом, в котором происходит обезвреживание многих ядовитых веществ как образующихся в самом организме в процессе обмена веществ, например, обезвреживание аммиака путем синтеза мочевины, веществ, обладающих ядовитым действием, образующихся в кишечнике в процессе гниения, из ряда аминокислот, так и введенных в организм извне, например лекарственных веществ.

Синтез мочевины представляет собой эндотермический процесс. Необходимая для его осуществления энергия получается за счет одновременно протекающих в печени окислительных процессов. Эта энергия доставляется АТФ, которая, как известно, является соединением, обладающим большим запасом энергии.

Из циклических аминокислот  — тирозина и триптофана — в кишечнике под влиянием микроорганизмов образуются крезол, фенол, скатол и индол. Эти соединения всасываются в кровь и через воротную вену попадают в печень. Обезвреживание их происходит путем образования так называемых парных соединений: парных серных и глюкуроновых кислот. Источником для образования глюкуроновой кислоты является гликоген, а серной — аминокислоты, содержащие серу. Крезол и фенол легко соединяются с серной кислотой, образуя сложные эфиры, или с глюкуроновой кислотой с образованием парных соединений типа глюкозидов. Индол и скатол спиртовых групп не имеют и не могут вступать в соединения с названными кислотами, т. е. обезвреживаться. Эти вещества вначале окисляются. Индол окисляется в индоксил, скатол — в скатоксил, и только после этого они могут реагировать с серной или глюкуроновой кислотами.

Серная кислота, обезвреживающая яды, прежде чем вступить в реакцию со спиртовой группой яда, предварительно подвергается активированию.

Активирование серной кислоты  — процесс ферментативный и заключается  в том, что в результате реакции  АТФ с серной кислотой образуется аденилатсерная кислота и отщепляется пирофосфорная кислота. С аденилатсерной кислоты остаток серной кислоты переносится на спиртовую группу фенола, крезола, индоксила и скатоксила с образованием парных соединений — фенол серной кислоты, индсксилсерной кислоты и т. д. При обезвреживании ядов глюкуроновой кислотой происходит образование парных соединений типа глюкозидов. При образовании глюкуроновой кислоты окислению подвергается не свободная глюкоза, у которой легче окисляется альдегидная группа с образованием глюконовой кислоты, а глюкозный остаток, входящий в состав уридиндифосфоглюкозы, в котором альдегидная группа глюкозы находится в связанном состоянии:

Остаток глюкозы в молекуле уридиндифосфоглюкозы окисляется с образованием уридиндифосфоглюкуроновой кислоты. Из этого соединения остаток глюкуроновой кислоты переносится на спиртовые группы фенола, крезола, скатоксила и индоксила, подвергающиеся обезвреживанию с образованием парных соединений — фенолглюкуроновой кислоты, крезолглюкуроновой кислоты и др.

Для обезвреживания некоторых  ядовитых веществ в животном организме используется аминокислота глицин. Из ряда ароматических веществ, попадающих в животный организм с растительными кормами, образуется бензойная кислота, которая, попадая с током крови в печень, соединяется там с глицином, образуя безвредное вещество гиппуровую кислоту. Последняя, как и другие обезвреженные вещества, выделяется с мочой. При синтезе гиппуровой кислоты сначала образуется соединение бензойной кислоты с коэнзимом А, которое реагирует затем с глицином:

По количеству выделенной с мочой гиппуровой кислоты можно судить о способности организма обезвреживать бензойную кислоту.

В организме птиц для обезвреживания бензойной кислоты используется орнитин. При этом образуется орнитуровая кислота.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.ОБРАЗОВАНИЕ ЖЕЛЧИ В ПЕЧЕНИ

 

Образование желчи является одной из важнейших функций

печени. Желчь образуется во всея печени. У большинства животных она собирается по разветвленной системе мелких протоков в общий проток, через который поступает в желчный пузырь, где сохраняется и сгущается. Из желчи в пузыре всасывается вода и соли и концентрация сухого вещества в ней значительно возрастает. Желчь сгущается в 5—10 раз. Клетки печени вырабатывают желчь непрерывно, но в двенадцатиперстную кишку она попадает через желчный проток только во время пищеварения, когда происходит рефлекторное сокращение мышц желчного пузыря и желчных протоков. У непарнокопытных желчного пузыря нет. У них желчь по мере отделения постоянно поступает в двенадцатиперстную кишку. Желчь представляет собой важную пищеварительную жидкость. Состав печеночной и пузырной желчи приведен в табл.

Желчь является секретом печени, так как концентрация веществ, входящих в состав желчи крови, различна. Одновременно желчь является и экскретом. С желчью выделяются из организма холестерин, желчные пигменты, железо и другие тяжелые металлы.

Печень, вырабатывая желчь, играет существенную роль в процессах пищеварения и всасывания питательных веществ из кишечника в кровь.

Таким образом, печень обладает многообразными функциями, которые  выработались в процессе эволюции. Она защищает организм, обезвреживая некоторые ядовитые вещества; в ней происходит хранение и взаимопревращение углеводов, жиров и белков; она играет важную роль в обмене гемоглобина; в ней накапливаются определенные витамины и образуются вещества, необходимые для свертывания крови; она превращает некоторые из вредных продуктов метаболизма других клеток тела в менее вредные, более растворимые вещества, которые могут быть выделены из организма почками, и, наконец, она вырабатывает один из важных пищеварительных соков — желчь.

9.Желчные кислоты и соли желчных кислот

Кроме холевой кислоты  в желчи содержится также хенодезоксихолевая кислота. Она отличается от холевой  отсутствием гидроксильной группы при С-12. Оба соединения принято  называть первичными желчными кислотами. В количественном отношении это  наиболее важные конечные продукты обмена холестерина.

Другие две кислоты, дезоксихолевая и литохолевая, называются вторичными желчными кислотами, поскольку они  образуются путем дегидроксилирования  по С-7 первичных кислот в желудочно-кишечном тракте. В печени образуются конъюгаты  желчных кислот с аминокислотами (глицином или таурином) связанные пептидной связью. Эти конъюгаты являются более сильными кислотами и присутствуют в желчи в форме солей (холатов и дезоксихолатов Na+ и К+, называемых солями желчных кислот).

 

 

9.1. Мицеллы

В связи с наличием в  структуре α-гидроксильных групп  желчные кислоты и соли желчных  кислот являются амфифильными соединениями и обладают свойствами детергентов. Основные функции желчных кислот состоят в образовании мицелл, эмульгировании жиров и солюбилизации  липидов в кишечнике. Это повышает эффективность действия панкреатической  липазы и способствует всасыванию липидов.

На рисунке показано, как  молекулы желчных кислот фиксируются  на мицелле своими неполярными частями, обеспечивая ее растворимость. Липаза агрегирует с желчными кислотами  и гидролизует жиры (триацилглицерины), содержащиеся в жировой капле.

Первичные желчные кислоты  образуются исключительно в цитоплазме клеток печени. Процесс биосинтеза начинается с гидроксилирования  холестерина по С-7 и С-12, и эпимеризации по C-3, затем следует восстановление двойной связи в кольце В и  укорачивание боковой цепи на три  углеродных атома.

Лимитирующей стадией  является гидроксилирование по С-7 с  участием 7α-гидроксилазы. Холевая кислота  служит ингибитором реакции, поэтому  желчные кислоты регулируют скорость деградации холестерина.

Коньюгирование желчных  кислот проходит в две стадии. Вначале  образуются КоА-эфиры желчных кислот, а затем следует собственно стадия конъюгации с глицином или таурином с образованием, например, гликохолевой и таурохолевой кислот. Желчь дренируется  во внутрипеченочные желчные протоки  и накапливается в желчном пузыре.

Кишечная микрофлора продуцирует  ферменты, осуществляющие химическую модификацию желчных кислот. Во-первых, пептидная связь гидролизуется (деконьюгирование), и, во-вторых, за счет дегидроксилирования  С-7 образуются вторичные желчные кислоты. Однако большая часть желчных кислот всасывается кишечным эпителием и после попадания в печень вновь секретируется в составе желчи (энтерогепатическая циркуляция желчных кислот). Поэтому из 15-30 г солей желчных кислот, ежедневно поступающих в организм с желчью, в экскрементах обнаруживается только около 0,5 г. Это примерно соответствует ежесуточному биосинтезу холестерина. При неблагоприятном составе желчи отдельные компоненты могут кристаллизоваться. Это влечет за собой отложение желчных камней, которые чаще всего состоят из холестерина и кальциевых солей желчных кислот (холестериновые камни), но иногда эти камни включают и желчные пигменты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

1. Бышевский А.Ш., Терсенов  О.А. Биохимия для врача // Екатеринбург: Уральский рабочий, 1994, 384с.

2. Ленинджер А. Биохимия. Молекулярные основы структуры  и функций клетки // М.: Мир, 1974, 956с.

3. Пустовалова Л.М. Практикум  по биохимии // Ростов-на Дону: Феникс, 1999, 540с.

4. Хмельницкий Р.А. Физическая  и коллоидная химия // М.: Высш. шк., 1988, 400 с.