Презентация на тему "«Биохимия печени""

Содержание

• 
  Слайд 1

  «Биохимия печени"

  Астана.2016 1 Подготовил:Аден А.Е.

• 
  Слайд 2

  План лекции

  1. Биохимический состав печени 2. Особенности обменных процессов в печени 3. Механизмы и роль печени в детоксикации 4. Роль печени в пигментном обмене 5. Лабораторные синдромы поражения печени СПб 2002 2

• 
  Слайд 3
  

  СПб 2002 3 Участие печени во всех видах метаболизма делает этот орган уникальным. Постоянно меняющаяся концентрация поступающих в организм веществ и относительное ее постоянство во внутренней среде обеспечивают многофункциональную активность печени. Основная роль печени заключается в поддержании гомеостаза внутренней среды организма. Хотя этому органу присущи многие химические процессы, происходящие и в других органах, но в некоторых из них печень играет главную роль. РОЛЬ ПЕЧЕНИ В ОРГАНИЗМЕ

• 
  Слайд 4
  

  СПб 2002 4 Печень

• 
  Слайд 5
  

  СПб 2002 5 КЛЕТОЧНЫЙ СОСТАВ Гепатоциты 60% Купферовские клетки Эпителиальные клетки 40% Тканевые лимфоциты Жиросодержащие клетки

• 
  Слайд 6

  Гепатоцит

  СПб 2002 6

• 
  Слайд 7
  

  СПб 2002 7 Гепатоциты содержат ядра, в которых 4 гр. ДНК Цитозоль 12 гр. РНК Митохондрии 18 % об. гепатоцита, выполняют энергетическую функцию Аппарат Гольджи учавствует в образовании альбуминов и ЛПОНП Лизосомы содержат протеолитические ферменты Эндоплазматический ретикулум - здесь синтезируются прямой билирубин, ХС, альбумин, факторы свертывающей системы, ферм., детоксикация ядовитых веществ.

• 
  Слайд 8
  

  СПб 2002 8 Химический состав печени Компонент % Вода 70-75 Сухой остаток 25-30 Белки 12-24 Углеводы 2-8 (Гликоген) (150-200 гр) Липиды: 2-6 ТГ 1,5-2 ФЛ 1,5-3 ХС 0,3-0,5

• 
  Слайд 9
  

  СПб 2002 9 Содержание витаминов в печени Витамин мг/100г веса А 7,5 Е 2,3 С 15,0 В1 0,1 В2 2,0 В6 4,0 РР 15,0 В3 10,0 Н 0,3

• 
  Слайд 10
  

  СПб 2002 10 Минеральные компоненты печени Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu

• 
  Слайд 11
  

  СПб 2002 11 Активные формы витаминов Каротин витамин А В6 ПФ В1 ТДФ В2 ФАД,ФМН рибофлавин-5’-фосфат D3 25(ОН)D3

• 
  Слайд 12
  

  СПб 2002 12 ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЕЧЕНИ 1. По сравнению с другими органами в печени много углеводов (в виде гликогена до 200 гр.). 2. Высокое содержание белков, витаминов (особенно жирорастворимых), неорганических компонентов. 3. Относительно невысокое содержание липидов

• 
  Слайд 13
  

  СПб 2002 13 Содержание отдельных компонентов в печени меняется при различной патологии. При отеках количество воды достигает 80% массы органа, а при значительном отложении жира оно снижается до 55%. Количество липидов в норме составляет 2-6%, а при жировой инфильтрации печени оно может доходить до 30-40%. Содержание гликогена в печени 150 гр., повышение его содержания приводит к увеличению размеров печени (диабетический гликогеноз, врожденные гликогенозы), резко увеличивается содержение железа в печени при гемохроматозе, в печени накапливается труднорастворимый гемосидерин.

• 
  Слайд 14

  РОЛЬ ПЕЧЕНИ В УГЛЕВОДНОМ ОБМЕНЕ

  СПб 2002 14 Печень обеспечивает постоянную концентрацию глюкозы в крови 3.3-6.2 ммоль/л. Поступающая по воротной вене кровь после приема пищи содержит в несколько раз больше глюкозы, чем периферическая.

• 
  Слайд 15
  

  СПб 2002 15 Синтез гликогена Глюкоза Глюкозо-6-фосфат Глюкозо-1-фосфат УДФ-глюкоза УДФ УТФ Гликоген (С6Н10О5)n Гликоген (С6Н10О5)n+1 ПФ АТФ АДФ гексокиназа глюкофосфомутаза глюкозо-1-Ф-уридилтрансфераза 1. гликогенсинтаза (глюкозил-ТФ-a(1-4)-гликозидаза) 2. ветвящий фермент (амилоза-1-4 – 1,6-гликозил-ТФ) 1 2 В печени очень высока активность гексокиназы и глюкокиназы.

• 
  Слайд 16
  

  СПб 2002 16 Синтез триглицеридов (при избытке глюкозы) Глицеральдегид-3-фосфат Глицерол-3-фосфат триглицерид НАДН2 НАД 3 СН3 – СО ~ SKoA Далее глюкоза включается в гликолитический путь 2ПВК аэр. усл. СО2 и Н2О. Такой путь в др.органах является основным источником энергии, однако печень получает энергию за счет распада ЖК.

• 
  Слайд 17
  

  СПб 2002 17 В печени глюкоза расходуется и по пентозному пути, при этом образуются пентозы, необходимые для синтеза НК и НАДФН2 ХС ЖК Стероидные гормоны 6 глюкозо-6-фосфат 6 фосфоглюколактон 6 фосфоглюконат 6 рибулозо-5-фосфат 2 рибозо-5-фосфат 2 седогептулозо-7-фосфат 2 фруктозо-6-фосфат 2 глюкозо-6-фосфат 2 ксилулозо-5-фосфат 2 глицеральдегид-3-фосфат 2 эритрозо-4-фосфат 2 фруктозо-6-фосфат 2 глюкозо-6-фосфат 2 ксилулозо-5-фосфат 2 глицеральдегид- 3-фосфат фруктозо-1,6-бисфосфат фруктозо-6-фосфат глюкозо-6-фосфат

• 
  Слайд 18
  

  СПб 2002 18 1. Распад гликогена (С6Н10О5)n Г л и к о г е н (С6Н10О5)n-1 Глюкозо-1-фосфат Глюкозо-6-фосфат глюкоза глюкозо-6-фосфатаза + Н3РО4 Н3РО4 Фосфорилаза А Часть глюкозы в печени превращается в глюкуроновую кислоту, участвующую в обезвреживании токсичных веществ путем образования коньюгатов При недостатке глюкозы в крови восстановление ее идет опять же при участии печени. Для этого существует несколько механизмов.

• 
  Слайд 19
  

  СПб 2002 19 2. Глюкоогенез пируват оксалоацетат глюкоза лактат ФЭП ГАФ АЛА a-кетоглутарат ПРО АРГ ГЛЮ ГИС сукцинат ВАЛ ИЛЕЙ ТРЕ фумарат Глюконеогенез осуществляется из АК(кроме ЛЕЙ), ПВК, молочной кслоты

• 
  Слайд 20
  

  СПб 2002 20 Окисление фруктозы Фруктоза Фруктозо-6-фосфат Фруктозо-1,6-дифосфат Фруктоза Фруктозо-1-фосфат ДАФ + глицеральдегид в мышечной ткани и почках в печени Глицеральдегид-3-фосфат в гликолиз АТФ АДФ Фосфодиоксиацетон АТФ АДФ Известно, что около 80% фруктозы, поступающей с пищей, окисляются в печени

• 
  Слайд 21
  

  СПб 2002 21 Окисление галактозы Галактоза у детей у взрослых Галактоза-1-фосфат УДФ-галактоза УДФ-глюкоза Глюкозо-1-фосфат Глюкозо-6-фосфат в гликолиз галактокиназа АТФ АДФ УТФ РР УДФ-галакто- пирофосфориназа УДФГ глюкозо-1-фосфат галактозо-Ф-уридин-ТФ эпимераза пирофосфорилаза УТФ РР Учитывая участие печени в метабо- лизме галактозы, в лабораторной практике раньше при оценке функций печени проводилась нагрузка галактозой с последующим ее определением в моче.

• 
  Слайд 22
  

  СПб 2002 22 Метаболизм глюкозы 3% глюкозы в гликоген 30% глюкозы в жирные кислоты 70% глюкозы окисляется 10% глюкозы в гликоген 40% глюкозы в жирные кислоты 50% глюкозы окисляется При смешанном питании: При обильной углеводной пище:

• 
  Слайд 23
  

  СПб 2002 23 Роль печени в липидном обмене

• 
  Слайд 24
  

  СПб 2002 24 Состав жёлчи Показатель % Жёлчные кислоты 50-70 ФЛ 20-25 ХС 5 Билирубин 2 Белки 1 Неорганические компоненты

• 
  Слайд 25
  

  СПб 2002 25 Жёлчные кислоты ОН НО ОН СН3 СН3 СН3 СООН Холевая кислота NH2 – CH2 - COOH + ОН НО ОН СН3 СН3 СН3 Гликохолевая кислота СО-NH | CH2 | СООH H2O гликокол (или таурин) Синтез желчных кислот идет из холестерина ХС Холевая ксилота гликохолевая ксилота Суточный пул ЖК составляет 2-4 г

• 
  Слайд 26
  

  СПб 2002 26 Химический состав желчи Показатель Печеночная (г/л) Пузырная (г/л) Сухое вещество 23-33 180 Азот 0,8 4,9 Холин 0,4-0,9 5,5 Желчные кислоты 7-14 115 Жирные кислоты 1,6-3,4 24 Лецитин 1,0-5,8 35 ХС 0,8-2,1 4,3 Белок 1,4-2,7 4,5 Билирубин 0,3-0,6 1,4 Сопоставление этих данных показывает, что в желчном пузыре происходит концентрация почти всех компонентов. Основным компонентом являются желчные кислоты - холевая, дезоксихолевая, хенодезоксихолевая, литохолевая. Желчные кислоты находятся в виде парных соединений, которые участвуют в образовании мицелл.

• 
  Слайд 27
  

  СПб 2002 27 Роль желчных кислот Поступившие в кишечник ЖК: - эмульгируют жиры, облегчая действие липазы - активируют липазу - участвуют во всасывании ЖК, образуя с ними гидрофильные комплексы - мицеллы ЖК повторяют этот процесс неоднократно - 5-6 раз В печени происходят как интенсивный синтез, так и интенсивный распад липидов Здесь синтезируются: ТГ, ФЛ, ХС, ЛП, ЖК, кетоновые тела Здесь окисляются: ТГ, ФЛ, ЛП, ЖК

• 
  Слайд 28
  

  СПб 2002 28 Одной из распространенной форм нарушения липидного обмена является жировая инфильтрация, т.н. жировая печень. В гепатоцитах отмечается повышение триглицеридов. Наиболее частой причиной жирового перерождения печени является систематическое употребление алкоголя. Ежедневный прием алкоголя в течение нескольких лет (у женщин 20 г, мужчин 60 г), может вызвать жировую дистрофию печени, так как в процессе его окисления образуется ацетоальдегид, который переходит в ацетат ТГ. Этанол, кроме того, способствует притоку жирных кислот из жировой ткани в печень. Жировая инфильтрация печени может наблюдаться и при недостатке в пище липотропных веществ (холин, метионин, лецитин, казеин, инозит, фолиевая кислота, витамин В12), играющих главную роль в синтезе ФЛ (холина). метионин S-аденозил метионин S-аденозил гомоцистеин гомоцистеин СН3 СН3

• 
  Слайд 29
  

  СПб 2002 29 Окисление этанола СН3СН2ОН СН3 – НС=О СН3СOОH СН3СO ~ SKoA АТФ HS-KoA НАД HАДН2 НАД HАДН2 синтез жирных кислот синтез триглицеридов этанол ацетальдегид ацетат ацетил ~ КоА алкогольдегидрогеназа альдегиддегидрогеназа Н2О ацил-КоА-синтетаза цитоплазма митохондрия

• 
  Слайд 30
  

  СПб 2002 30 Роль печени в белковом обмене В гепатоцитах печени синтезируются: весь альбумин факторы свертывания крови 90% альфа-глобулинов 50% бета-глобулинов часть гамма-глобулинов (остальная часть в селезенке и лимфоидной ткани) также: -преА -церулоплазмин -альфа-антитрипсин -бета-макроглобулин Определение содержания этих белков перспективно при оценке функционального состояния печени -гаптоглобин -фI (фибриноген) -ф.X (фактор Стюарта-Прауэра) -ф.II (протромбин) -ф.XII (фактор Хагемана) -ф.V (проакцелерин) -ф.XIII (фибринстабилизирующий) -ф.VII (проконвертин) -ф.IX (фактор Кристмаса)

• 
  Слайд 31
  

  СПб 2002 31 Ферменты печени АсАТ и АлАТ щелочная фосфатаза ЛДГ (4 и 5) изоцитрДГ ХЭ ЛАП ГГТП 5-нук фр-1ф-АЛД Наиболее часто в лабораторной практике проводится определение нескольких ферментов: АсАТ, АлАТ, ЩФ, ГГТП, ЛДГ и ХЭ. В печени происходит также интенсивный катаболизм аминокислот: дезаминирование и переаминирование. В метаболизм интенсивно вступают ароматические аминокислоты, метионин и другие. Образующийся при дезаминировании аммиак идет на синтез мочевины. При патологии печени количество синтезируемой мочевины уменьшается. Здесь синтезируются также креатин и мочевая кислота.

• 
  Слайд 32
  

  СПб 2002 32 Детоксикация различных веществ в печени - биосинтез мочевины NH3 + “CO2” + 2 АТФ + 2 Н2О NH2–CO–О~РО3Н2 к а р б а м о и л ф о с ф а т цитруллин аргинин аргининоянтарная кислота орнитин мочевина 20-30г с мочой 2 АДФ Фн аспартат фумаровая кислота в цикл Кребса 1 2 3 4 2 1 3 4 орнитин-карбамоил-трансфераза аргининосукцинат-синтаза аргининосукцинат-лиаза аргиназа 1. Обезвреживание NH3

• 
  Слайд 33
  

  СПб 2002 33 О СООН О Н ОН О О HN N О CH2 Р – О – Р – O – О CH2 S – О – Р – O – N N HC C C C N N CH NН2 Р O ФАФС фосфоаденозинфосфосульфат УДФГК уридинфосфоглюкуроновая кислота 2. Образование парных соединений ОН

• 
  Слайд 34
  

  СПб 2002 34 Образование индикана NH индоксил индол индоксилсерная кислота NH О-SO3K животный индикан ФАФС 3’,5’ – АДФ NH О-SO3Н NH ОН К, Na (Na) микросомальное окисление

• 
  Слайд 35
  

  СПб 2002 35 СООН NH2 – CH2 - COOH + СО-NH | CH2 | СООH H2O бензойная кислота гиппуровая кислота 3. Обезвреживание бензойной кислоты

• 
  Слайд 36
  

  СПб 2002 36 СН СН2 СН ОН НО NН NН N N M – –CH3 B – –CH=CH2 M M M M B B B B непрямой билирубин прямой билирубин УДФГК УДФ-глюкоронил трансфераза 4. Обезвреживание билирубина СН СН2 СН ОН НО NН NН N N M M M M B B О СООН О Н ОН С=О СН2 СН2 ОН ОН С=О СН2 СН2 О СООН О Н ОН ОН ОН

• 
  Слайд 37
  

  СПб 2002 37 5. Белковые гормоны инактивируются путем протеолиза 6. Гормоны щитовидной железы подвергаются дейодированию, дезаминированию, разрыву тиронинового кольца. 7. Стероидные гормоны инактивируются путем конъюгации с УДФГК. 8. Именно печень является основным, хотя и не единственным органом метаболизма лекарственных средств. Известно примерно 40 гепатотоксических препаратов.

• 
  Слайд 38
  

  СПб 2002 38 Гепатотоксические лекарственные вещества АНТИБИОТИКИ: - тетрациклины; - макролиды; - циклические полипептиды; - левомицетины; СУЛЬФАНИЛАМИДЫ: - стрептоцид; - сульфапиридазин; ГАНГЛИОБЛОКАТОРЫ: - бензогексоний; - пирилен; НЕОПИОДНЫЕ АНАЛЬГЕТИКИ: - анальгин; - парацетамол; - ацетилсалициловая кислота; - ибупрофен; - кеторолак ЭТИЛОВЫЙ СПИРТ ПРОИЗВОДНЫЕ БАРБИТУРАТОВ: - фенобарбитал; - эстимал; 9. Сульфаниламиды в процессе метаболизма подвергаются ацетилированию. 10. Никотиновая кислота и др. - метилированию.

• 
  Слайд 39
  

  СПб 2002 39 Учитывая, различие химической природы лекарственных веществ, невозможно представить какой-то единый метаболизм их обезвреживания. В общем он сводится к биотрансформации веществ и их удалению. Большинство реакций окисления и восстановления ЛВ катализируется микросомальными ферментами, содержащимися в ЭПР. Ключевым ферментом микросомальной окислительной системы является цитохром Р-450.

• 
  Слайд 40
  

  СПб 2002 40 Микросомальное окисление НАДФ-Н+Н+ НАДФ+ ФАД ФАД-Н2 Fe (II) белок Fe (III) белок Fe (III) P-450 Fe (II) P-450 P-450 | O Н2O O2 R-CH2OH R-CH3

• 
  Слайд 41
  

  СПб 2002 41 Имеется точка зрения, что разная чувствительность людей к лекарственным препаратам определяется содержанием в печени цитохрома Р-450 (генетическая особенность печени). В дальнейшем оксипроизводный лекарственный препарат образует конъюгат с УДФГК или аминокислотой. Образование конъюгатов повышает растворимость, что способствует выведению веществ с мочой или с желчью. По такому пути идет метаболизм салициловой кислоты, морфина, левомицетина и др. Суммируя этот раздел, можно сказать, что существуют различные механизмы обезвреживания в печени и их много, но возможности защитных сил печени ограничены.

• 
  Слайд 42
  

  СПб 2002 42 Роль печени в пигментном обмене Печени принадлежит ведущая роль в распаде окрашенных сложных белков - хромопротеидов. При этом образуются желчные пигменты. Определение этих пигментов в крови и моче, а также продуктов их превращения широко используются для диагностики заболеваний печени. Ежедневно в организме распадается 7-9 г Hb. Начальный этап - образование вердоглобина - происходит в РЭС(Купферовские клетки печени, селезенка, костный мозг). биливердин глобин Fe+3 (депонируется в печени в виде ферритина) Печень взрослого человека содержит приблизительно 700 мг Fe билирубин непрямой (250-300 мг в сутки) прочно связан с альбуминами и в таком виде доставляется в печень (1 моль альбуминов связывает 2 моль билирубина) альбумин билирубин образует комплекс с печеночным белковым лигандом (мешает выходу в кровь)

• 
  Слайд 43
  

  СПб 2002 43 УДФГК прямой билирубин Часть билирубина связывается с ФАФС, некоторая - с глюкозой или ксилозой, фосфорной кислотой. Таким образом его молекула становится растворимой и выводится с желчью в кишечник. ферменты бактерийглюкуроновая кислота восстановление в печень, распад до пирролов мезобилирубин 15% по воротной вене мезобилиноген (в тонком кишечнике) 5% почки, в большой круг ~80% кровообращения стеркобилиноген (250-300 мг) 4 мг с мочой Таким образом, моча здорового человека не содержит мезобилиногена и лишь следы стеркобилиногена. Желчные пигменты, выводимые из организма с мочой называются уробилиновыми телами.

• 
  Слайд 44
  

  СПб 2002 44 Основной источник желчных пигментов Hb эритроцитов 85% другие хромопротеиды 10% разрушение созревшие эритроциты 5% в костном мозге

• 
  Слайд 45
  

  СПб 2002 45 Биливердин СН СН2 СН ОН НО NН NН N N M – –CH3 B – –CH=CH2 M M M M B B B B СН СН СН ОН НО NН NН N N M M M M B B B B НАДФН2 НАДФ+ биливердинредуктаза биливердин непрямой билирубин

• 
  Слайд 46
  

  СПб 2002 46 Лабораторная диагностика желтух НАДПЕЧЕНОЧНАЯ (ГЕМОЛИТИЧЕСКАЯ) N ЩФ, АлАТ, АсАТ, ГГТФ; повышение в крови непрямого билирубина; отсутствие уробилинурии; повышение стеркобилина в кале; - ВНУТРИПЕЧЕНОЧНАЯ (ЛЕКАРСТВЕННАЯ, НАСЛЕДСТВЕННАЯ) повышение билирубина (непрямого) (нарушение захвата билирубина печенью) понижение конъюгации билирубина; отсутствие билирубина в моче; отсутствие уробилинурии; N ЩФ, АлАТ, АсАТ, ГГТФ, ХС; понижение (или N) стеркобилина; ПОДПЕЧЕНОЧНАЯ (МЕХАНИЧЕСКАЯ) повышение общего билирубина; повышение прямого билирубина; значительное повышение АлАТ, АсАТ, ЩФ; понижение ХС; билирубинурия; уробилинурия; снижение содержания стеркобилина.

• 
  Слайд 47
  

  СПб 2002 47 Синдромы поражения печени Синдром нарушения целостности гепатоцитов (синдром цитолиза) увеличение индикаторных ферментов: АсАТ, АлАТ, ЛДГ (ЛДГи и ЛДГв) увеличение специфических печеночных ферментов: фр-1-Ф-А, СДГ увеличение также: билирубина (прямой), сыворот.Fe, ферритин, В12 - Синдром холестаза (нарушение экскреторной функции) повышение ЩФ, ЛАП, ГГТП; увеличение ФЛ, ХС, бета-ЛП, прямого билирубина, желчных кислот; понижение экскреции бронсульфалеина, радиофармакологических препаратов; Синдром печеночно-клеточной недостаточности понижение общих белков сыворотки крови, альбумина, трансферрина, ХС, ХЭ, альфа-ЛП, II, V, VII факторы свертывающей системы; повышение билирубина (непрямого); Мезенхимально-воспалительный синдром повышение гамма-глобулинов; белково-осадочные пробы; СОЭ, С-реактивный белок; Ig; изменяются иммунные реакции