РАЗДЕЛ 11. БИОХИМИЯ ПЕЧЕНИ
Печень играет жизненно важную, центральную роль в промежуточном обмене веществ. Особенности ферментативного аппарата печени и ее анатомических связей с другими органами дает возможность печени участвовать в регуляции практически всех видов обмена веществ и поддерживать постоянство концентрации в крови многих жизненно важных соединений.
Печень - большая промежуточная станция между портальным кругом и общим кровообращением организма, поэтому все вещества, всасывающиеся из кишечника, должны пройти через печень. Основные клетки печени – гепатоциты – занимают центральное место в реакциях промежуточного метаболизма, и в биохимическом отношении являются как бы прототипом всех остальных клеток организма.
Печень – самый крупный орган в |
вода |
- 70-75%; |
|
белки |
- 12-24%; |
||
организме человека (около 1,5 кг). Величина |
|||
и состав печени подвержены значительным |
липиды |
- 2-6%; |
|
колебаниям, зависящим от состава пищи, |
углеводы - 2-85; |
||
физиологического состояния организма и |
витамины |
|
|
других факторов. |
микроэлементы |
||
Функции печени обуславливают ее своеобразный “биохимический альтруизм”: происходящие в ней процессы настроены на производство различных веществ для других органов (биосинтез веществ “на экспорт”);
защиту этих органов от образующихся в них (или поступающих извне) токсических соединений.
Функции печени:
Регуляторно-гомеостатическая функция. Печень обеспечивает постоянство состава крови (гомеостаз) путем синтеза, депонирования и выделения в кровь различных метаболитов.
Депонирующая функция . Печень является важным депо углеводов (в виде гликогена), в ней накапливаются также белки, жиры, гормоны, витамины, минеральные вещества, составляющие метаболические резервы организма.
Обезвреживающая функция. В печени осуществляется биохимическая трансформация (обезвреживание) токсических веществ эндо- и экзогенного происхождения.
Экскреторная функция. Из печени ряд продуктов метаболизма либо выводится с желчью в кишечник (холестерин, желчные кислоты, желчные пигменты), либо попадают в кровь и оттуда выводятся почками. Нарушение этой функции неблагоприятно сказывается на переваривании и всасывании липидов, а также вызывает накопление токсических продуктов.
Метаболическая функция. В печени протекают основные биохимические процессы обмена углеводов, липидов и белков, а также микроэлементов, 207 биологически активных веществ (витаминов, гормонов, биогенных аминов и др.).
I. Регуляция углеводного обмена
Печень - практически единственный орган, поддерживающий постоянный уровень глюкозы даже в условиях голодания. Это достигается регуляцией скорости синтеза гликогенолиза и глюконеогенеза - с одной стороны, и синтеза гликогена - с другой стороны.
Пусковая реакция превращения глюкозы – фосфорилирование с образованием глюкозо-6-фосфата – в печени катализируется двуми ферментами: гексокиназай (активна при физиологических концентрациях глюкозы в крови) и специфической глюкокиназой (активируется при поступлении с пищей большого количества углеводов). Активность глюкокиназы в печени в 10 раз больше, чем гексокиназы, и она не ингибируется продуктом реакции, в отличие от гексокиназы.
Процессы синтеза и распада гликогена регулируются благодаря включению механизмов фосфорилирования главных ферментов обмена гликогена -
гликогенсинтазы и гликогенфосфорилазы. Активация аденилатциклазы гормонами запускает “каскадный “ механизм фосфорилирования этих ферментов, что приводит к образованию активной фосфорилазы и неактивной гликогенсинтетазы. Таким образом, усиливается распад гликогена. Включение механизма дефосфорилирования, наоборот, ведет к усилению синтеза гликогена. В печени также активен гликогенветвящий фермент - гликозил -(4-6)-трансфераза, образующий 1,6-гликозидные связи, т.е. точки ветвления в процессе синтеза гликогена.
В печени активны ферменты |
глюконеогенеза (ФЕП-карбоксикиназа, |
|
пируваткарбоксилаза, глюкозо-6-фосфататза |
), позволяющие превращать |
|
аминокислоты, лактат и глицерин в глюкозу в условиях уменьшения ее концентрации в |
||||||||||||||||||||||||
крови. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
глюкоза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
галактоза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
глюкоза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
фруктоза |
конверсия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
глюкоза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гликоген |
||||
|
|
|
|
|
|
|
глюкозо |
-6 |
-фосфат |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
аминокислоты |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3-фосфоглицериновый |
|
|
ТАГ |
|
ФЛ |
|
||||||||
|
|
|
|
аминокислоты |
|
|
|
|
|
альдегид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пируват |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВЖК |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
лактат |
глюконеогенез |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ацетил-КоА 
глицерин
При расщеплении глюкозы в печени основное значение имеет не окисление ее до конечных продуктов – углекислого газа и воды, а запасание метаболитов, необходимых
для синтеза высших жирных кислот и глицерина, а следовательно, синтеза |
ТАГ, |
которые в составе ЛП транспортируются в жировую ткань. |
208 |