физиология. Тема Переваривание и всасывание в желудочнокишечном тракте. Метаболизм
 Скачать 3.88 Mb.
|
|
- дезаминирование аминокислот; - превращение аммиака в мочевину для выведения из жидкостей организма; - синтез белков плазмы; - реципрокное превращение между некоторыми аминокислотами и продуктами промежуточного обмена. Дезаминирование аминокислот необходимо перед их использованием в энергетических целях или превращением в углеводороды и липиды. Метаболизм липидов в печени Важный гликоген как функция буферизации глюкозы (снижение гликемии --- гликогенолиз/увеличение гликемии --- гликогеногенез) Импортированный процесс глюконеогенеза в поддержании нормальной концентрации глюкозы при падении гликемии = синтез глюкозы из глицерина из триглицеридов или аминокислот; (стимулируется глюкагоном, ингибируется инсулином) Machine Translated by Google - Депозит витаминов, таких как A, D, B12 -элиминация или выведение лекарственных препаратов, гормонов (тироксин, стероиды), основной путь выведения кальция. - синтез липидов из белков и углеводов Определение билирубина в желчи как метод диагностики -Хранение или буферное железо в виде ферритина (белок апоферитин + Fe = обратимая связь ферритина). Для получения энергии нейтральные липиды расщепляются на глицерин и жирные кислоты. АГ превращаются путем β-окисления (В- окисление в печени чрезвычайно интенсивно и быстро) в ацетил-КоА, который может вступать в цикл Кребса (высвобождая энергию), неиспользованный ацетил-КоА превращается в кетоновые тела, которые диффундируют, поглощаются другими тканями и преобразуется обратно в ацетил-КоА — энергию (кетоновые тела (ацетон-ацетатные, β-гидроксибутиратные) используются большинством клеток в качестве топлива (кроме гепатоцитов)) Желто-зеленый пигмент билирубин, конечный продукт деградации гемоглобина, его определение позволяет диагностировать различные гемолитические болезни и заболевания печени. -Синтез веществ, играющих роль в свертывании (фибриноген или FI, протромбин или FII, ускоряющий глобулин или FV, фактор VII, NB, для синтеза факторов II, VII, IX и X необходим вит К). Другие функции Холестерин, синтезируемый в печени, превращается в соли желчных кислот или образует липопротеины, также синтезируются фосфолипиды и включаются в состав липопротеинов. метаболические нарушения печени 1. Эритроцит ----- 120 дней --------- разрыв мембран --- высвобождение гемоглобина ----- фагоцитоз макрофагами ---- расщепление на глобин и гем ---- выделение гема Fe и линейная цепь из 4 пиррольных орехов ---- fe связывается с трансферрином, а линейная цепь из 4 пирроловых орехов будет субстратом для биливердина ---- биливердин восстанавливается до свободного/неконъюгированного билирубина ---- он соединяется с альбумином ------ на уровне печени конъюгируется с глюкуронатом или сульфатом ------- выводится в желчные протоки ---- кишечник. Machine Translated by Google 2. В кишечнике билирубин под действием бактерий превращается в уробилиноген, который обладает высокой растворимостью и реабсорбируется в кровь, где на уровне печени повторно выводится и только 5% выводится почками. Machine Translated by Google Профилактика атеросклероза. Гликогенолиз. Расщепление гликогена с образованием глюкозы. В его состав входит фосфорилаза, которая в покое неактивна и активируется под влиянием адреналина глюкагона (циклическим АМФ), в результате чего повышается концентрация глюкозы в плазме. Аэробный гликолиз После окисления углеводов, белков и липидов высвобождается свободная энергия, которая встраивается в молекулу АТФ (после процесса превращения АДФ в АТФ), которая впоследствии станет энергетической валютой для выполнения многих функций (транспорт, сокращение, синтез). АТФ состоит из аденина, рибозы и трех фосфатных остатков, причем 2 последних фосфатных радикала связаны макроэргическими связями. Углеводный обмен Желтуха – желтоватый оттенок тканей организма, кожи, обусловленный повышением концентрации билирубина Стадия. 1 Гликолиз – это процесс высвобождения энергии из глюкозы. Если бы глюкоза расщеплялась за одну стадию, энергия терялась бы, поэтому гликолиз осуществляется в несколько стадий с выделением небольшого количества энергии и образованием 38 молекул АТФ. Гликолиз включает 10 успешных химических реакций с образованием 2 молекул пировиноградной кислоты и 2 молекул АТФ (4 АТФ образуются, но 2 расходуются в ходе реакций). Глюкоза будет основным энергетическим субстратом (даже если пищеварение высвобождает галактозу и фруктозу, организм в конечном итоге превращает их в глюкозу). выраженный гемолиз эритроцитов (повышение свободного/неконъюгированного билирубина, нарушение функции печени, повышенное образование уробилиногена) – гемолитическая желтуха, норма 0,5 мг/дл. Причины: , Транспорт глюкозы через клеточную мембрану в большинстве тканей достигается за счет облегченной диффузии (за счет градиента концентрации), облегченная диффузия усиливается инсулином. На уровне эпителиальных клеток кишечника и почечных канальцев достигается котранспортом с натрием (глюкоза против градиента концентрации). или обструкция желчных протоков камнем, опухолью или повреждением клеток печени (повышение уровня конъюгированного билирубина, при тотальной обструкции - уробилиноген отсутствует, стул глинистый, почки выделяют только конъюгированный билирубин, поэтому билирубин присутствует в моче) - желтуха . Гликоген. Оказавшись в клетках, глюкоза будет использоваться для снабжения энергией, а избыток будет откладываться в виде гликогена (образование гликогена предотвращает изменения внутриклеточного осмотического давления). Все клетки способны накапливать гликоген, но большее его количество содержится в печени и мышцах. Фосфорилирование глюкозы. Попав в клетку, глюкоза будет фосфорилирована с помощью глюкокиназы в печени и гексокиназы в остальных тканях, чтобы зафиксировать глюкозу и предотвратить ее диффузию. Фосфорилирование — необратимый процесс, за исключением клеток печени, кишечника, почек, содержащих глюкофосфатазу, способную расщеплять фосфатную связь. Гликогенез Процесс образования гликогена 68-4 2.4 Регуляция липидного обмена, белкового обмена, углеводного обмена. Атеросклероз. Основные причины атеросклероза - роль холестерина и липопротеидов. Другие моносахариды молочная кислота глицерин пировиноградная кислота и некоторые аминокислоты могут превращаться в глюкозу и запасаться в виде гликогена. Machine Translated by Google Анаэробный гликолиз. Процесс образования пировиноградной кислоты из глюкозы не требует кислорода, но количество образующихся таким образом АТФ очень мало. При анаэробном гликолизе образуются большие количества пировиноградной кислоты и водорода, которые тормозят гликолиз, но избыток этих продуктов при их соединении образует молочную кислоту. Молочная кислота диффундирует во внеклеточную жидкость и является способом устранения конечных продуктов гликолиза, позволяя гликолизу продолжаться в течение более длительного времени. Липиды — молекулы, растворимые в органических растворителях, в организме представлены нейтральными липидами (триглицеридами, которые состоят из глицерина и других жирных кислот — а. стеариновой, а. олеиновой, а. пальмитиновой), фосфолипидами и холестерином . ). В качестве источника энергии используются триглицериды, холестерин и фосфолипиды входят в структуру клеточной мембраны. Превращение молочной кислоты в пировиноградную кислоту, когда кислород снова становится доступным. Когда дыхательное поглощение кислорода возобновляется после периода анаэробного метаболизма, молочная кислота быстро превращается в пировиноградную кислоту, НАДН и Н+. Эти продукты большей частью окисляются сразу, с образованием значительных количеств АТФ. Этот избыток АТФ вызывает превращение до трех четвертей оставшейся избыточной пировиноградной кислоты в глюкозу. окисление глюкозы будет ингибировано Шаг 2. На следующем этапе 2 молекулы пировиноградной кислоты превращаются в ацетил-КоА, в результате этой реакции высвобождается 4 атома водорода. Стадия 3. Следующей стадией является цикл лимонной кислоты или цикл ацетильной группы Кребса ацетил-КоА с высвобождением атомов водорода (2 ацетил-КоА------ 16 атомов водорода + еще 2 АТФ). Эти реакции происходят в митохондриальном матриксе. Окислительное фосфорилирование В митохондриях происходит процесс окисления атомов водорода с выделением большого количества АТФ. FO осуществляется специализированным механизмом, называемым хемиосмотическим механизмом. 859 подробнее , Наконец, на каждую молекулу глюкозы высвобождается 24 атома водорода, из которых 20Н связываются с никотин- адениндинуклеотидом (реакция, катализируемая дегидрогеназой), а оставшиеся 4Н связываются со специфической дегидрогеназой, но не высвобождаются в виде НАД+. Таким образом, глюкоза высвобождает атомы водорода, которые пойдут по пути окислительного фосфорилирования или будут использованы для синтеза липидов (при избытке глюкозы гликолитический путь ингибируется, но активен пентозофосфатный путь, образующийся водород соединяется с НАДФ + - ---- и образующийся НАДФН способствует превращению ацетил-КоА в цепи жирных кислот). многочисленные реакции, посредством которых он расщепляется Молочная кислота является дополнительным источником энергии для сердца. Во время тренировки выделяется большое количество молочной кислоты, которая превращается в пировиноградную кислоту и затем в энергию (сердце). Пентозофосфатный путь является дополнительным путем, по которому из глюкозы высвобождается энергия. Глюконеогенез. Образование глюкозы из аминокислот, лактата и глицерина. Глюкоза является основным энергетическим субстратом для мозга и эритроцитов, поэтому ее уровень необходимо поддерживать постоянным, при снижении сахара в крови она стимулирует глюконеогенез и гликогенолиз. Регуляция глюконеогенеза Стимуляция глюконеогенеза определяется снижением концентрации глюкозы, повышением секреции кортизола. , Влияние клеточных концентраций АТФ и АДФ. Чтобы не терять энергию зря, гликолиз и окисление глюкозы регулируются по механизму обратной связи. 2. Лимонная кислота, как и АТФ, ингибирует фосфофруктокиназу. 3. Существует ли ограниченное количество АДФ и все ли молекулы использованы для синтеза АТФ? Липидный обмен Machine Translated by Google Machine Translated by Google Использование в организме. 1. Триглицериды расщепляются на глицерин и жирные кислоты, в таком виде они будут транспортироваться к клеткам (кроме: эритроцитов и клеток мозговой ткани) и подвергаться окислению с образованием энергии. На клеточном уровне глицерин превращается в глицерол-3-фосфат (он будет использоваться для производства энергии). 2. Жирные кислоты легко транспортируются карнитином в митохондрии, где будут подвергаться бета-окислению с образованием ацетилкофермента А и протонов (водорода). Первоначально ацетил-КоА связывается с оксалоацетатом (одним из продуктов углеводного обмена), вступая в цикл лимонной кислоты. Водород будет окисляться окислительной хемиосмотической системой митохондрий, и в одном из этих процессов образуется большое количество АТФ. Липопротеины низкой плотности, триглицериды низкой плотности (ЛПНП) липопротеины) липопротеины средней плотности ) Липопротеины высокой плотности , 50% белка (ЛПВП, липопротеины высокой плотности). Кетоновые тела. Значительная часть начального расщепления жирных кислот происходит в печени, в результате чего образуется большое количество ацетил-КоА. В печени 2 молекулы ацетил-КоА образуют ацетоуксусную кислоту, которая транспортируется к тканям, часть ацетоуксусной кислоты превращается в бета-гидроксимасляную кислоту и ацетон, все эти соединения диффундируют в кровь и транспортируются в слой ткани, где они будут путешествуют по клетке в обратном направлении с образованием ацетилКоА----энергия АТФ NB Ацетоуксусная кислота, бета-оксимасляная кислота и ацетон называются кетоновыми телами. Повышение их концентрации приводит к состоянию, называемому кетозом, состояние возникает при голодании и диабете из-за дефицита углеводов, что приводит к выработке меньшего количества оксалоацетата, соответственно ацетилКоА не входит в цикл Кребса, накапливается в крови и становится кетоном тела, что приводит к снижению рН и возникновению ацидоза. Липопротеины промежуточной плотности, очень низкая концентрация триглицеридов (IDL, Синтез углеводов триглицеридов. В случае избытка углеводов, в печени они будут превращаться в триглицериды, а затем в таком виде транспортироваться с помощью липопротеинов очень низкой плотности ЛПОНП в жировую ткань. Углеводы запасаются в виде триглицеридов, поскольку клетки могут запасать глюкозу в виде гликогена в ограниченном количестве, а липиды — в гораздо большем количестве. Место хранения. Липиды запасаются в печени и жировой ткани. Помимо роли хранилища липидов, жировая ткань выполняет следующие функции: обеспечивает теплоизоляцию организма, секретирует такие гормоны, как лептин (подавляет аппетит) и адипонектин (стимулирует расход энергии). В адипоцитах триглицериды находятся в жидкой форме, только в жидком состоянии они могут гидролизоваться и транспортироваться. Синтез липидов — это способ, с помощью которого энергия, полученная в результате избытка углеводов и белков, может быть сохранена для последующего использования. Регулирование высвобождения энергии из триглицеридов.Липиды в организме существуют в 2 формах, включая накопленные триглицериды и свободные жирные кислоты, которые находятся в балансе. Роль печени в липидном обмене o Разлагает АГ на более мелкие молекулы, которые затем будут использоваться в качестве источника энергии; o Синтез триглицеридов из углеводов или белков; o Синтез холестерина, фосфолипидов из АГ; o Гепатоциты содержат дегидрогеназу, играющую роль в десатурации жирных кислот. Избыток углеводов будет стимулировать синтез и хранение липидов за счет: 1. Углеводы вызывают образование альфа- глицерофосфата, необходимого для превращения свободных жирных кислот в запасные триглицериды, поэтому они не будут использоваться в качестве энергии; 2. Большое количество ацетил-КоА образуется после метаболизма углеводов, которые будут превращаться в жирные кислоты. 3. Первый этап синтеза жирных кислот ограничен по скорости и зависит от количества ацетилКоА- карбоксилазы, ее активность стимулируется промежуточными продуктами цикла Кребса, образующимися в результате метаболизма углеводов. (при недостатке углеводов все эти эффекты исчезают и липиды высвобождаются из запасов и используются в энергетических целях). Machine Translated by Google o Прием внутрь ненасыщенных липидов умеренно снижает уровень холестерина. o Отсутствие инсулина и гормонов щитовидной железы повышает уровень холестерина o Генетические нарушения, такие как мутации рецептора ЛПНП (участвующие в удалении холестерина) или а o Диета, богатая насыщенными липидами, повышает уровень холестерина а o Симпатическая стимуляция мозгового вещества надпочечников во время физической нагрузки приводит к высвобождению адреналина и норадреналина, которые активируют чувствительный к триглицеридлипазе гормон из адипоцитов, что приводит к деградации триглицеридов. При стрессе гипоталамус высвобождает либерин, который заставляет переднюю долю гипофиза высвобождать адренокортикотропин, что приводит к увеличению секреции глюкокортикоидов, которые активируют гормоночувствительную триглицеридлипазу. Холестерин в организме существует в двух формах: экзогенно поступающей с пищей и эндогенно вырабатываемой клетками. мутации в аполипопротеине B, активность ЛПНП, которая связывается с рецепторами. Функции холестерина: Он состоит из стероидного ядра, полученного из ацетил-КоА. Факторы, влияющие на уровень холестерина в плазме. Гормональная регуляция. o входит в структуру биологических мембран и придает им текучесть; o Образует холевую кислоту и хенодезоксихолевую кислоту, которые в сочетании с глицином и таурином образуют соли желчных кислот; o Используется для синтеза гормонов коры надпочечников, яичников, яичек. o Является частью кожи, препятствующей испарению воды, обеспечивает устойчивость к химическим веществам и впитывание под кожу. вода. Атеросклероз — это состояние артерий крупного и среднего калибра, при котором на просветных поверхностях стенок артерий появляются липидные поражения, называемые атероматозными бляшками. Артериосклероз, с другой стороны, является общим термином, который относится к утолщению и уплотнению кровеносных сосудов любого калибра. При увеличении концентрации экзогенного холестерина в плазме он ингибирует фермент, отвечающий за синтез эндогенного холестерина, этот процесс определяет поддержание (баланс) уровня холестерина. Основные фосфолипиды – лецитин, кефалин, сфингомиелин, состоят из жирных кислот, входящих в состав гидрофобной части, и радикала фосфорной кислоты в гидрофильной части. Большинство из них синтезируется в печени, для синтеза лецитина необходимо присутствие холина, а для синтеза цефалина - инозитола. из-за увеличения отложений липидов в печени, что приведет к увеличению количества ацетил-КоА, являющегося предшественником холестерина. o Соматотроп активирует гормон-чувствительную триглицерид-липазу. o Гормоны щитовидной железы стимулируют основной обмен, что приводит к увеличению потребности в энергии, с увеличением выброса свободных жирных кислот. Развитие атеромы. А. Прикрепление моноцита к молекуле адгезии в поврежденной эндотелиальной клетке артерии. Затем моноцит мигрирует через эндотелий во внутреннюю оболочку артериальной стенки и трансформируется в макрофаг. Затем макрофаг берет верх и окисляет молекулы липопротеинов, превращаясь в пенистую клетку. Пенистые клетки выделяют вещества, вызывающие воспаление и увеличение интимы. Б. Дополнительное накопление макрофагов и увеличение их размеров Функции фосфолипидов: o входит в состав клеточных мембран; o Образует в крови липопротеины, необходимые для транспорта холестерина и других липидов; o Тромбопластин, участвующий в свертывании, состоит из кефалина; o Сфингомиелин – электрический изолятор миелиновой оболочки нервных волокон; o Доноры фосфатных радикалов. , Machine Translated by Google |