биохимия. 24.04.2020 Бх. Тобы 2015 жмф бауыр биохимиялы ызметі
 Скачать 1.55 Mb.
|
|
Қарағанды медицина университеті Биохимия кафедрасы Орындаған: Жарас Данагүл Тексерген: Ауашева Айгерим Болатбаевна Тобы: 2-015 ЖМФ 1.Бауыр биохимиялық қызметі Бауыр паренхиматоздық мүшелердің арасындағы ең үлкені. Ересек адамда оның салмағы 1,5 кг. Бауыр дене массасының 2-3% -н алғанмен де, оған ағза қабылдайтын оттектің 20-30% келеді. Ол келесі негізгі қызметтерді атқарады: 1.Метаболиттік қызмет. Тағамдық заттардың қорытылу өнімдері асқазан-ішек трактісінен қақпалы вена арқылы бауырға түседі. Бауырда протеиндер мен аминоқышқылдар, липидтер, көмірсулар, биологиялық активті заттардың (гормондар, биогенді аминдер және витаминдер), микроэлементтердің, судың алмасулары реттелуінің күрделі үдерісі өтеді. Бауырда басқа мүшелердің қызметіне қажетті көптеген заттардың синтезделуі өтеді, (мысалы, өттің, қан протеиндерінің және т.б.). 2.Деполаушы қызмет. Бауырда көмірсулардың (мысалы, гликогеннің), протеиндердің, майлардың, гормондардың, витаминдердің, минералдық заттардың қор ретінде жиналуы өтеді. Ағзаға бауырдан күрделі молекулаларды синтездеуге қажетті құрылымдық блоктар макроэргиялық қосылыстар тұрақты түсіп тұрады. 3.Бөгеттік қызмет. Бауырда, тағам құрамында түскен, ішектерде түзілген, сонымен бірге экзогендік көздер арқылы түсетін бөтен және улы қосылыстардың залалсыздануы (биохимиялық трансформация) атқарылады. 4.Экскреторлық қызмет. Эндо- және экзогендік көздер арқылы түскен әртүрлі заттар бауырдан өт жолдарына түсіп өт құрамында шығарылады (40-тан астам қосылыс), немесе қанға өтіп, ол арқылы бүйрекке жеткізіліп шығарылады. 5.Гомеостатикалық қызмет. Бауыр қанға әртүрлі метаболиттерді синтездеп, жинақтап, оның тұрақты құрамын ұстауда (гомеостаз), қан плазмасының көптеген компоненттерін трансформациялау және экскрециялауды қамтамассыз етіп маңызды қызметті атқарады. Бауырдың, мұндай, әртүрлі қызметтері оның өзінің және жеке жасушаларының құрылысының ерекшеліктері бойынша қамтамассыз етіледі. Гепатоцитте эндоплазмалық ретикулумның (жазық та, бұдырлы да) (ЭР) жүйесі жақсы дамыған. ЭР-дің негізгі қызметінің бірі – бұл басқа мүшелерде, ұлпаларда қолданылатын протеиндердің (альбуминдердің), немесе бауырда қызмет ететін ферменттердің синтезін жүргізу. Олардан басқа, бауырда фосфолипидтер, триглицеридтер және холестерол синтезделеді. Жазық ЭР құрамында ксенобиотиктер детоксикациясына қатысатын ферменттер болады. Бауырдағы зат алмасулары Бауыр барлығына жуық кластағы қосылыстардың метаболизміне қатысады. Көмірсулардың метаболизмі. Глюкоза және басқа да моносахаридтер бауырға қан плазмасынан түседі. Мұнда олар гликолиз өнімдері глюкозо-6-фосфатқа және басқаларына айналады. Глюкоза резервтік полисахарид гликоген түрінде деполанады немесе май қышқылдарына айналады. Қан плазмасында глюкоза мөлшері төмендегенде бауыр глюкозаны гликогеннің мобилизациясы есебінен толықтыра бастайды. Егер гликогеннің қоры көп азайған болса ол глюконеогенез үдерісі арқылы лактат, пируват, глицерин, аминоқышқылдардың көмірсутекті бөліктерінен, немесе, көмірсу емес табиғаттағы заттардан синтезделе алады. Липидтер метаболизмі. Май қышқылдары, бауырда, ацетаттық блоктардан синтезделеді. Сонан кейін майлар мен фосфолипидтердің құрамына қосылып қанға липопротеиндер формасында түседі. Май қышқылдары бауырға қаннан да түсе алады. Ағзаны энергиямен қамтамассыз ету үшін бауырдың май қышқылдарын кетондық денелерге айналдыруы да маңызды болып табылады. Кетондық денелер қайтадан қанға түседі. Холестерин, бауырда ацетаттық блоктардан синтезделеді. Сонан кейін ол липопротеиндер құрамында басқа мүшелерге тасымалданады. Холестериннің бір бөлігі өт қышқылына айналады немесе артық мөлшері ағзадан өт құрамында шығарылады. Аминоқышқылдар мен протеиндердің метаболизмі. Қан плазмасындағы аминоқышқылдардың деңгейі бауыр арқылы реттеледі. Артық аминоқышқылдар ыдырайды, олардан бөлінген аммиак орнитиндік циклге қосылып мочевина түзілуіне қатысады. Мочевина бүйректерге тасымалданып олар арқылы шығарылады. Аминоқышқылдардың көміртектік бөлігі аралық метаболизмге глюкоза синтезі үшін алғызат ретінде немесе энергия көзі ретінде қосылады. Мұнан басқа, бауырда қан плазмасының көптеген протеиндерінің синтезі мен ыдырауы атқарылады. Деполану. Бауыр ағзаның энергиялық резервінің (гликогеннің мөлшері бауыр массасының 20%-не дейін жетуі мүмкін) және көптеген алғызаттарының, минералдық заттарының, витаминдерінің A, D, K, B12 және фоль қышқылының, темірдің (ағазадағы темірдің 15%-ке жуығы) деполану орны болып табылады. Биохимиялық трансформация. Стероидтық гормондар және билирубин, сонымен бірге дәрілік заттар, этанол және басқа да ксенобиотиктер бауырға түседі де олар инактивтеліп жоғары полярлы қосылыстарға айналады. Бауырдағы заласыздандыру механизмдері (биохимиялық биотрансформация механизмі) Жануарлар ағзасына бөгде заттар тағам құрамында немесе қоршаған ортадан тері және өкпе арқылы түседі. Бұл затттар табиғи (ксенобиотиктер) немесе адамның тіршілігінің өнімдері болуы мүмкін. Олардың көп бөлігі ағзаға, негізінен, жоғары концентрациясында улы әсер береді. Бірақ, ағзада бөгде заттарды биохимиялық трансформациялау жолымен тиімді түрде инактивтеу және шығару механизмдері болады. Бөгде заттарды басқа қосылыстарға айналдыру механизмі қалыпты эндогендік қосылыстар, мысалы, өт пигменті мен стероидтардың ферменттік түрленуіне ұқсас. Биотрансформация негізінен бауырда өтеді және жалпы екі бағыттағы реакциялардан тұрады: - 1.түрлендіру реакциялары (модификация) – бұл залалсыздандырудың І фазасы (стадиясы); -2.конъюгация реакциялары (мысалы, глюкоуронидтену және сульфаттану және т.б.) – бұл залалсыздандырудың ІІ фазасы (стадиясы). 1. Түрлендіру реакциясы. Реакцияның бұл түрі полярсыз молекулаға қызметші топтарды енгізу немесе оның қызметші топтарын түрлендіру жолымен атқарылады. Бұл өз кезегінде, молекуланың полярлылығының жоғарлауын, биологиялық активтілігінің төмендеуін, улылығының төмендеуін жүргізеді. Бірақ, кейбір жағдайларда бөгде заттар (кейбір дәрілік заттар және канцерогендер) өздерінің биологиялық активтілігін жоғарыдағыдай түрлендіру нәтижесінде туындатады. Ең маңызды түрлендіру реакцияларына жатқызылады: —гидролиз реакциясы, - эфирлер және пептидтерді гидролиттік ыдырату (гидролиз), мысалы ауырсынуды басатын зат ацетилсалицил қышқылының гидролизі; —тотығу реакциялары - заттарды гидроксилдендіру, эпоксидтік топты енгізу, сульфоксидтерді түзілдіру, дезалкилдендіру, дезаминдендіру; —тотықсыздану реакциялары, -карбонилдік топтарды тотықсыздандыру, азо- немесе нитроқосылыстарды қайта қалпына келтіру, дегалогендеу; —метилдендіру реакциясы, мысалы, катехоламиндердің, норадреналиннің инактивтелуі; —десульфидтеу реакциясы. Бұл реакциялар гепатоциттерде жазық эндоплазмалық ретикулумде өтеді. Тотығу реакциясы цитохром Р450 жүйесі арқылы катализделінеді. Бұл жүйе "индуцибельді", оның активтілігі субстраттар қатысында жоғарлайды, сонан кейін ол әртүрлі субстраттардың метаболиттік трансформациясын атқаруы мүмкін. 2. Аминоқышқыл, липидтер, көмірсулар алмасуларының бауырдағы ролі. Қан плазмасы белоктарының бауырдағы синтезі Көмірсулардың метаболизмі. Глюкоза және басқа да моносахаридтер бауырға қан плазмасынан түседі. Мұнда олар гликолиз өнімдері глюкозо-6-фосфатқа және басқаларына айналады. Глюкоза резервтік полисахарид гликоген түрінде деполанады немесе май қышқылдарына айналады. Қан плазмасында глюкоза мөлшері төмендегенде бауыр глюкозаны гликогеннің мобилизациясы есебінен толықтыра бастайды. Егер гликогеннің қоры көп азайған болса ол глюконеогенез үдерісі арқылы лактат, пируват, глицерин, аминоқышқылдардың көмірсутекті бөліктерінен, немесе, көмірсу емес табиғаттағы заттардан синтезделе алады. Аминоқышқылдар мен протеиндердің метаболизмі. Қан плазмасындағы аминоқышқылдардың деңгейі бауыр арқылы реттеледі. Артық аминоқышқылдар ыдырайды, олардан бөлінген аммиак орнитиндік циклге қосылып мочевина түзілуіне қатысады. Мочевина бүйректерге тасымалданып олар арқылы шығарылады. Аминоқышқылдардың көміртектік бөлігі аралық метаболизмге глюкоза синтезі үшін алғы зат ретінде немесе энергия көзі ретінде қосылады. Мұнан басқа, бауырда қан плазмасының көптеген протеиндерінің синтезі мен ыдырауы атқарылады. Липидтер метаболизмі. Май қышқылдары, бауырда, ацетаттық блоктардан синтезделеді. Сонан кейін майлар мен фосфолипидтердің құрамына қосылып қанға липопротеиндер формасында түседі. Май қышқылдары бауырға қаннан да түсе алады. Ағзаны энергиямен қамтамассыз ету үшін бауырдың май қышқылдарын кетондық денелерге айналдыруы да маңызды болып табылады. Кетондық денелер қайтадан қанға түседі. Холестерин, бауырда ацетаттық блоктардан синтезделеді. Сонан кейін ол липопротеиндер құрамында басқа мүшелерге тасымалданады. Холестериннің бір бөлігі өт қышқылына айналады немесе артық мөлшері ағзадан өт құрамында шығарылады. Көмірсулардың метаболизмі. Глюкоза және басқа да моносахаридтер бауырға қан плазмасынан түседі. Мұнда олар гликолиз өнімдері глюкозо-6-фосфатқа және басқаларына айналады. Глюкоза резервтік полисахарид гликоген түрінде деполанады немесе май қышқылдарына айналады. Қан плазмасында глюкоза мөлшері төмендегенде бауыр глюкозаны гликогеннің мобилизациясы есебінен толықтыра бастайды. Егер гликогеннің қоры көп азайған болса ол глюконеогенез үдерісі арқылы лактат, пируват, глицерин, аминоқышқылдардың көмірсутекті бөліктерінен, немесе, көмірсу емес табиғаттағы заттардан синтезделе алады. 3. Заттардың бауырдағы залалсыздануы (детоксикация): тотығу және конъюгация. Р450 и b5 цитохромдар қызметі. 1. Түрлендіру реакциясы. Реакцияның бұл түрі полярсыз молекулаға қызметші топтарды енгізу немесе оның қызметші топтарын түрлендіру жолымен атқарылады. Бұл өз кезегінде, молекуланың полярлылығының жоғарлауын, биологиялық активтілігінің төмендеуін, улылығының төмендеуін жүргізеді. Бірақ, кейбір жағдайларда бөгде заттар (кейбір дәрілік заттар және канцерогендер) өздерінің биологиялық активтілігін жоғарыдағыдай түрлендіру нәтижесінде туындатады. Ең маңызды түрлендіру реакцияларына жатқызылады: —гидролиз реакциясы, - эфирлер және пептидтерді гидролиттік ыдырату (гидролиз), мысалы ауырсынуды басатын зат ацетилсалицил қышқылының гидролизі; —тотығу реакциялары - заттарды гидроксилдендіру, эпоксидтік топты енгізу, сульфоксидтерді түзілдіру, дезалкилдендіру, дезаминдендіру; —тотықсыздану реакциялары, -карбонилдік топтарды тотықсыздандыру, азо- немесе нитроқосылыстарды қайта қалпына келтіру, дегалогендеу; —метилдендіру реакциясы, мысалы, катехоламиндердің, норадреналиннің инактивтелуі; —десульфидтеу реакциясы. Бұл реакциялар гепатоциттерде жазық эндоплазмалық ретикулумде өтеді. Тотығу реакциясы цитохром Р450 жүйесі арқылы катализделінеді. Бұл жүйе "индуцибельді", оның активтілігі субстраттар қатысында жоғарлайды, сонан кейін ол әртүрлі субстраттардың метаболиттік трансформациясын атқаруы мүмкін. Цитохром Р450 жүйесі катализдейтін реакциялар Биотрансформацияның бірінші фазасында реакцияға қабілеті төмен қосылыстар ферменттік гидроксилденуге түседі. Бұл түрлену ары қарай заттарды полярлық қосылыстарға конъюгациялауға мүмкіндік береді. Жалпы гидроксилдендіруші ферменттер монооксигеназалар болып табылады,олардың коферменті темірқұрамды гем. Гемнің тотықсызданған формасы көміртегі тотығын (СО)-ні байланыстырады және жарық толқынының 450 нм кезінде өзіне тән жұтылуды жүргізеді. Сондықтан ферменттердің мұндай топтары цитохромдар Р450 (цитР450) деп аталады. Цит Р450 жүйесі зат алмасуының көптеген үдерістеріне қатысады, мысалы, стероидтық гормондардың, өт қышқылдарының, эйкозаноидтардың, сонымен бірге қанықпаған май қышқылдарының синтезіне. Бауырда, сонымен бірге стероидтық гормондарды өндіретін бездерде және басқа да мүшелерде цит Р450 ферментінің басқа да формалары кездеседі. Бауыр ферменттерінің субстраттық әсерлесу ерекшелігі жоғары емес. Олар, біршама тиімді түрде, алифаттық немесе ароматтық сақинасы бар полярсыз қосылыстардың тотығуын катализдейді. Оларға ағзаның эндогендік субстраттары жатқызылады, мысалы стероидтық гормондар, сонымен бірге түрлену жолымен инактивтелген дәрілік заттар. ЦитР450-тәуелді дезаминдену реакциясы гетероатомдағы (О, N немесе S) алкилдік орынбасушыларды альдегид түрінде бөледі. .  Сурет 2. Р450 қатысуымен өтетін монооксигеназалық тотығу кезіндегі электрон тасымалдануы. Конъюгация реакциялары (II стадия реакциялары). II стадия реакциялары бұл субстратты теріс зарядты жоғары полярлы қосылыстарға байланысумен байланысты өтеді. Бұл реакциялар тек трансферазалармен катализделінеді, ал олардың өнімдерін конъюгаттар деп аталады. Бұл кезде түзілген қосылыстар төмен полярлы болады, сондықтан жасушадан оңай бөлінеді. Басым болатыны глутатион-S-трансферазамен, сульфотрансферазамен және UDP-глюкуронилтрансферазамен катализделетін конъюгация үдерістері. Меркаптур қышқылы түзілуіне әкелетін глутатион конъюгациялайтын реакция детоксикацияның негізгі механизмі ретінде қарастыру қабылданған. Ксенобиотиктерді глутатионтрансфераза қатысуымен залалсыздандыру үш жолмен өтеді: 1. субстрата R-дің глутатионмен (GSH) конъюгациясы: R+GSH——>GSRH 2. нуклеофильдік орынбасу: 3. органикалық асқынтотықты спиртке дейін тотықсыздандыру: R-HC-О-OH+2 GSH——>R-HC-OH+ GSSG + Н2О; -ООН — гидроасқын тотықтық топ, GSSG - тотықсызданған глутатион. Ксенобиотиктерді цитохром Р450 қатысуымен залалсыздандыру кейде төмен емес, керісінше бастапқыдан да көп улы метаболиттердің түзілуне әкеледі. Бұл улы заттар глутатион-S-трансферазамен залалсызданады. Полярлы қосылыстар ретінде глюкурон қышқылы да (GlcUA) болады, ал реакция өнімі (конъюгаттар) О- және N-глюкуронидтер болып табылады. Бұл реакциялардағы кофермент уридиндифосфатглюкурон қышқылы (UDP-GlcUA) болып табылады, ол глюкурон қышқылының активті формасы.   а б Сурет 3. Уридиндифосфоглюкурон қышқылы (УДФ) (а) және глутатион (б). Глюкурон қышқылының полярлы молекуласымен байланысу полярсыз (гидрофобты) қосылыстарға жоғары ерігіштік қасиет береді, бұл олардың ағзадан шығарылуын жеңілдетеді.  Сурет 4. Глутатионның 1-хлор-2,4-динитробензолды залалсыздандыру реакциясы. Конъюгаттардың түзілуі «активті сульфатты» беретін фосфоаденозинфосфосульфат(3'-фосфо-5'-аденилилсульфат) қатысуымен күкіртқышқылды эфирді биосинтездеу жолымен атқарылуы мүмкін немесе глицин және глутаминмен амидтер түзілдіру жолымен атқарылады.  Сурет 5. Бензантраценнің залалсыздануы (Е1-микросомалық жүйе ферменті, Е2-эпоксидгидратаза)  Сурет 6. Тирозиннің бактерия әсерінен өтетін катаболизмі (Е бактерия ферменті) Сурет 7. Фенол мен крезолдың ФАФС-пен (фосфоаденозинфосфосульфат) күкірттену реакциясы арқылы залалсыздануы (Е – сульфотрансфераза).  Сурет 8. Фенол мен крезолдың УДФ-глюкоуронилтрансферазамен залалсыздануы (Е-УДФ-глюкоуронилтрансфераза).  Сурет 9. Триптофанның залалсыздануы. (Бактериялық жолмен залалсыздануы).  Сурет 10. Индолдың залалсыздануы. (Күкірттену жолымен залалсыздануы). Сурет 11. Бензой қышқылының залалсыздануы. (Глицин арқылы залалсыздануы). 4. Гормондардың бауырдағы инактивациясы (инсулин, стероидтық гормондар, катехоламиндер). Гормондардың инактивациясы көбінесе эффекторлы мүшелерде өтеді – бауырда. Гормондар ағзада мынадай қызметтерді атқарады: 1.бойдын реттелуі, ұлпалар мен мүшелердің дамуы мен дифференцировкасы, физикалық, жыныстық, ақыл-ойдын дамуы. 2.сыртқы ортанын өзгергіштігіне бейімделушілік. 3.гомеостазды қалыпта ұстау.Гормондардын байланысу түрлері. Гормондар бөлектеніп жалғыз қызмет атқармайды. Сондықтан олардың әсерлерін білу қажет.Синергизм – екі немесе бірнеше гормондардың бағытталған әсері. Мысалы, адреналин, глюкагон. Олар бауырдағы гликогенді глюкозаға дейін ыдыратып, қанда қанттын дәрежесін жоғарлатады.Антагонизм – ылғида қатысты. Мысалы, инсулин және адреналин қанда глюкозаның мөлшерін қалыптастырады, яғни қарама қарсы. :инсулин гипогликемияны тудырады. Биологиялық маңызы – көмірсулық қоректенудін жақсаруына. Гормондардың биосинтезі.Белок-пептидтік гормондар көбінесе активті емес түрде синтезделеді немесе препрогормон—прогормон—активті гормон кестесімен түзіледі. Препрогормон N-соңында пептид сигналы бар, эндоплазмалық ретикулумдағы молекулалардың өзгерту қажеттілігі, содан Гольджи комплексіне.Сигналдық пептидті алыа тастағаннан кейін, препрогормон прогормонға айналады. Гольджи комплексінде прогормон секреторлық везикулаларға еңеді және активті гормондардың шығуымен жеке протеолиз жүреді.Гликопротеиндердін ауыр белоктарынан тұратын синтез гормондары (мысалы, фолликулостимулдаушы гормон (ФСГ) немесе тиреотроптық (ТТГ)гипофиз гормондары ) жетілу процессінде гормон құрылымына оттегі компоненті кіреді.Стероидтық гормондар холестериннен синетзделеді немесе оның шыққанынан – дегидрохолестерин. Кортикостероидтардін жалпы шығарушысы холестерин болып табылды. Кортикостероид синтездерінде 40-тан астам метаболиттер шығады, олар биологиялық активтілікте болады.Гормональды белсенділігі бар негізгі кортикостероидтар болып кортизол – глюкокортикоид, альдостерон- минералды кортикоид және андрогендер болып табылады.Прогестеронның алғаш рет гидроксилденуі 17-гидроксилаз, сосын кортизолдың синтезінде 21 және 11-гидроксилаз.Альдостеронның пайда болуы реакциясы прогестеронның бірінші 21-гидроксилаз, сосын 11-гидроксилазда гидроксилденеді. Қанда стероидты гормондар транспортты белоктармен бірге кешенді түрде тасымалданады.Кортизолдың секрециясы мен синтезінің жылдамдығы гипоталамус-гипофизарлы жүйенің қайтымды теріс байланыс механизмі бойынша реттеледі.Бүйрек үсті безі қыртысы гормонының катаболизмі біріншіден, бауырда өтеді. Мұнда гидроксилдену, гормондардың қайта қалпына келу реакциясы іске асады. Кортикостероидтар өнімдерінің (кортикостерон және альдостероннан басқа) катаболизмі 17-кетостероид түрінде зәрмен шығарылады.Ер адамдарда кортикостероидтардың есебінен –кетостероидтар және –тестостерон есебінен (барлығы 12-17мг/к.с.) пайда болады. Әйелдерде 17-кетостероидтар кортикостероидтар есебінен (7-12мг/к.с.) пайда болады. |