Фенилаланин.

Фенилаланин служит основным источником синтеза тирозина, являющегося предшественником ряда биологически важных веществ: гормонов (тироксина, адреналина), некоторых пигментов.

Триптофан.

Триптофан, помимо участия в синтезе белка, служит источником никотиновой кислоты (витамина РР), биогенных аминов (серотонина, триптамина), ряда пигментов.

Гистидин.

Гистидин необходим для синтеза белков, является предшественником гистамина, влияющего на кровяное давление и секрецию желудочного сока.

Некоторые аминокислоты не могут образовываться в организме, но являются необходимыми для его нормального существования и функционирования. Такие вещества называются незаменимыми аминокислотами: лизин, метионин, триптофан, фенилаланин, теонин, валин, лейцин и изолейцин. Незаменимые аминокислоты в значительных количествах содержатся в продуктах животного происхождения (мясе, молоке, яйцах).

Переваривание и всасывание белков

В сутки взрослый человек потребляет с пищей 70-90 г белков. Почти такое же количество белков поступает в просвет кишечника в составе пищеварительных соков, слущивающихся клеток и в виде белков сыворотки.

Переваривание белков в желудке происходит при превращении в кислой среде пепсиногена в пепсин. Но роль этого этапа относительно невелика, поскольку гид- ролизуется не более 10-15 % белков пищи. Пепсин расщепляет связи между ароматическими аминокислотами, соседствующими с карбоксильными аминокислотами.

В тонком кишечнике полипептиды подвергаются дальнейшему расщеплению проте- азами, имеющимися в соке поджелудочной железы и на поверхности микроворсинок энтероцитов. Различные панкреатические ферменты атакуют белковую молекулу в разных участках. Ферменты, гидролизирующие белки, подразделяют на эндопептидазы (трипсин, химотрипсин, эластаза) и экзопептидазы (карбопептидазы А и В). Экзопептидазы гидролизуют внутренние связи пептидов, а экзопептидазы отщепляют только концевые группы преимущественно нейтральных и основных аминокислот. В итоге происходит отщепление олигопептидов и некоторых свободных аминокислот. В щеточной каемке и внутри энтероцитов имеются свои пептидазы. Около 10 % олигопептидов гидролизуют ферменты, локализованные в щеточной каемке. В цитозоле подвергается гидролизу приблизительно 90 % олигопептидов до аминокислот, ди- и трипептидов. Всасывание ди- и трипептидов осуществляется с помощью вторичного активного транспорта. В последующем эти продукты расщепляются до аминокислот внутриклеточными пептидазами энтероцитов. Всасывание ди- и трипептидов осуществляется с помощью вторичного активного транспорта. Аминокислоты абсорбируются по принципу механизма котранспорта с натрием на апикальном участке мембраны. Существуют 5 транспортных систем для переноса аминокислот в зависимости от их типа: для нейтральных, двухосновных, дикарбоксилъных, гидрофобных и аминотранспортер.

Дезаминирование АК — реакция отщепления α-аминогруппы от АК, в результате чего образуется соответствующая α-кетокислота и выделяется молекула аммиака.

В организме человека дезаминирование в основном происходит в печени, однако, глютамат дезаминируется также и в почках. Аминогруппа, которая удаляется от аминокислот в ходе дезаминирования, превращается далее в аммиак. Остов аминокислоты, состоящий из атомов углерода и водорода, может далее использоваться в реакциях анаболизма или катаболизма. Аммиак является токсичным для человека, поэтому существуют ферменты, превращающие аммиак в мочевину или мочевую кислоту.

ПЕРЕАМИНИРОВАНИЕ (ТРАНСАМИ НИРОВАН И E). Это процесс синтеза аминокислот путем ферментативного переноса аминогруппы с аминокислоты на оксокислоту, в результате чего образуются новые аминокислота и оксокислота.

Переаминирование — один из путей образования тех аминокислот, которых не хватает в пищевом рационе, т. е. это еще одна гомеостати-ческая функция печени. Однако «незаменимые» аминокислоты (разд. 8.7.8) не могут синтезироваться в печени путем переаминирования и должны поступать с пищей.

Процесс отщепления карбоксильной группы аминокислот в виде CO₂ получил название декарбоксилирования. Несмотря на ограниченный круг аминокислот и их производных, подвергающихся декарбоксилированию в животных тканях, образующиеся продукты реакции – биогенные амины (т.н. "Трупные яды") - оказывают сильное фармакологическое действие на множество физиологических функций человека и животных. В животных тканях установлено декарбоксилирование следующих аминокислот и их производных: тирозина, триптофана, 5-окситриптофана, валина, серина, гистидина, глутаминовой и γ-оксиглутаминовой кислот, 3,4-диоксифенилаланина, цистеина, аргинина, орнитина, S-аденозилметионина и α-аминомалоновой кислоты. Помимо этого, у микроорганизмов и растений открыто декарбоксилирование ряда других аминокислот.

Многочисленные превращения аминокислот, вызванные деятельностью микроорганизмов кишечника, получили общее название «гниение белков в кишечнике». Так, в процессе распада серосодержащих аминокислот (цистин, цистеин, метионин) в кишечнике образуются сероводород H₂S и метил-меркаптан CH₃SH.  Диаминокислоты – орнитин и лизин – подвергаются процессу декарбоксилирования с образованием токсичных аминов – путресцина и кадаверина.   Из ароматических аминокислот: фенилаланин, тирозин и триптофан – при аналогичном бактериальном декарбоксилировании образуются соответствующие амины: фенилэтиламин, параоксифенилэтиламин и индолилэтиламин (триптамин).   Кроме того, микробные ферменты кишечника вызывают постепенное разрушение боковых цепей циклических аминокислот, в частности тирозина и триптофана, с образованием ядовитых продуктов обмена – соответственно крезола и фенола, скатола и индола.

После всасывания эти продукты через воротную вену попадают в печень, где подвергаются обезвреживанию путем химического связывания с серной или глюкуроновой кислотой с образованием нетоксичных, так называемых парных, кислот (например, фенолсерная кислота или ска-токсилсерная кислота). Последние выделяются с мочой. Механизм обезвреживания этих продуктов изучен детально.   В печени содержатся специфические ферменты – арилсульфотрансфераза и УДФ-глюкоронилтран-сфераза, катализирующие соответственно перенос остатка серной кислоты из ее связанной формы – 3'-фосфоаденозин-5'-фосфосульфата (ФАФС) и остатка глюкуроновой кислоты также из ее связанной формы – уридил-дифосфоглюкуроновой кислоты (УДФГК) на любой из указанных продуктов.

Индол (как и скатол) предварительно подвергается окислению в индоксил (соответственно скатоксил), который взаимодействует непосредственно в ферментативной реакции с ФАФС или с УДФГК. Так, индол связывается в виде эфиросерной кислоты. Калиевая соль этой кислоты получила название животного индикана, который выводится с мочой.

Азотемия - это заболевание, при котором в крови повышено содержание компонентов остаточного азота, таких как мочевая кислота, индикан, мочевина.

Существует несколько видов азотемии: 1. Внепочечная, она возникает при плохом кровообращении, а почки при этом могут быть абсолютно здоровы. 2. Обтурационная - возникает при закупорке мочевых путей. 3. Продукционная - обусловлена неестественным распадом тканевых белков во всём организме (например, это может быть связано с ожогами, воспалениями) 4. Почечная - при этом виде заболевания полностью нарушена выделительная функция почек. 5. Ретенционная - только частичное выделение азотосодержащих веществ с мочой, это может быть вызвано не только болезнью почек, но и нарушением кровообращения.

Главной причиной возникновения азотемии является почечная недостаточность. Почки очень важный орган и жизнь без их функционирования невозможна. Они регулируют водный и кислотно-щелочной баланс, выводят инородные вещества. Даже одна почка в силах справиться с этими функциями. А почечная недостаточность возникает тогда, когда почти вся ткань почки отказывается работать. В связи с этим в нашем организме скапливаются шлаки, которые и отравляют весь организм.

Опасно то, что на начальных стадиях азотемия не проявляется, а лечение необходимо проводить при первых симптомах (понос, зуд, вялость, рвота, нервозность, судороги, головные боли). При полном отсутствии лечения возможен летальный исход.

Гипопротеинемия - (hypoproteinaemia) - патологически низкое содержание общего белка в крови. Гипопротеинемия может развиваться у человека из-за недостаточного питания, нарушения образования белка (например, при заболеваниях печени) или при усиленном выведении белков из организма (например, при нефротическом синдроме). В результате у человека вследствие накопления жидкости в тканях развиваются отеки и повышается восприимчивость к различным инфекциям.

Гиперпротеинемия (новолат. hyperproteinaemia) — повышенная концентрация белков в крови. Гиперпротеинемия возникает на фоне других патологических процессов, таких как гемобластоз, миеломная болезнь, болезнь Вальденстрема, сгущении крови.

Диспротеинемия — это на­ру­ше­ние нормаль­ного ко­ли­че­ствен­ного со­от­ноше­ния меж­ду фракци­ями бел­ков кро­ви; на­блю­да­ет­ся при воспа­ли­тель­ных процес­сах, кол­лаге­но­зах, рас­стройст­вах пи­та­ния.

Парапротеинемия (новолат. paraproteinaemia; парапротеины + др.-греч. αἷμα — кровь; син. патопротеинемия) - появление в крови структурно аномальных и функционально неполноценных белковых тел из группы иммуноглобулинов при миеломной и некоторых других болезнях. болезнь Рустицкого-Калера, множественная миелома, генерализованная плазмоцитома.

Макроглобулинемия Вальденстрема редкое заболевание, проявляющееся увеличением размеров печени и селезенки, а так же развитием анемии, легко возникающих носовых кровотечений и наличием патологического белка в крови. Заболевание названо по имени профессора Яна Вальденстрема, описавшего синдром с носовыми кровотечениями, легкой утомляемостью и ощущениями онемения и покалывания в конечностях.

Биосинтез мочевины

Синтез мочевины происходит в печени (орнитиновый цикл) в несколько этапов с участием ряда ферментативных систем. Синтез сопровождается поглощением энергии, источником которой является АТФ. Весь цикл мочевинообразования можно представить следующим образом:

- Первая стадия. Синтезизуется карбомоилфосфат из ионов аммония, двуокиси углерода и фосфата (поступающего из АТФ) под действием фермента карбомоилсинтетазы.

- Вторая стадия. Происходит конденсация карбомоилфосфата и орнитина с образованием цитрулина; реакцию катализирует оринтинкарбамоилтрансфераза.

- Третья стадия. В результате взаимодействия цитрулина и аспартата (аспарагиновой к-ты) образуется аргининосукцинат (эту р-ю катализирует аргининосукцинатсинтетаза).

- Четвертая стадия. Аргининосукцинат распадается на аргинин и фурамат при участии другого фермента – аргининосукцинатлиазы.

- Пятая стадия. Аргенин расщепляется на мочевину и аринтин под действием аргиназы.

Эффективность работы орнитинового цикла при нормальном питании человека и умеренных физ нагрузках составляет примерно 60 % его мощности. Запас мощности необходим для избежания гипераммониемии при изменении кол-ва белка в пище. Увеличение скорости синтеза мочевины происходит при длительных фих нагрузках или длительном голодании, которое сопровождается распадом тканевых белков. Некоторые патологические состояния, характеризующиеся интенсивным распадом белков тканей (сах.диабет и др) так же сопровождаются активацией орнитинового цикла.

Нормальный ход метаболического превращения аммиака в мочевину имеет большое значение для организма. При серьезных нарушениях функции печени – например при обширном циррозе или тяжелом гепатите – аммиак является токсическим веществом, накапливаясь в крови, вызывает тяжелые клинические симптомы. Извесны врожденные метаболические нарушения, связанные с недостатком одного из ферментов, участвующих в синтезе мочевины. Синтезированная в печени мочевина попадает в кровь, затем в почки и в итоге выводиться с мочой.

Синтез креатина происходит в две стадии. Вначале в почках и поджелудочной железе образуется гуанидинуксусная кислота: L-аргинин глицин - гуанидинацетат Z-аргинин. Затем в печени и поджелудочной железе происходит метилирование гуанидинуксус-ной кислоты с образованием креатина: гуанидинацетат S-AM - - креатин. 

Напомним, что синтез креатина в основном происходит в печени. Из печени с током крови он поступает в мышечную ткань, где, фосфорилируясь, превращается в креатинфосфат.

Что касается механизма образования креатина, то, как выяснилось в опытах с применением изотопного метода, синтез креатина в животном организме интимно связан с превращениями трех аминокислот: аргинина, гликокола и метионина.

Именно это соединение обеспечивает перенос метильной группы на различные нуклеофилы. Типичным примером может служить синтез креатина из гуанидилуксусной кислоты, представляющий собой ферментативную реакцию нуклеофильного.

Ранее уже упоминалось, что метионин является источником метальных групп и серы. Метальные группы метионина используются для синтеза креатина и холина, а сера - для образования цистина и цистеина. Метионин образуется также из гомоцистеина и холина. [7]

Углеродные атомы глицина переходят в состав пуринов ( стр. Как установлено посредством изотопных опытов, синтез креатина происходит путем реакции трансамидинйрования между аргинином и глицином и последующего метилирования гуанидинуксусной кислоты ( гликоциамина)

В первые годы жизни ребенка возможна физиологическая креатину-рия. По-видимому, появление креатина в моче детей раннего возраста обусловлено усиленным синтезом креатина, опережающим развитие мускулатуры. Некоторые исследователи к физиологическим явлениям относят и креатинурию стариков, которая возникает как следствие атрофии мышц и неполного использования образующегося в печени креатина. Наибольшее содержание креатина в моче наблюдается при патологических состояниях мышечной системы и прежде всего при миопатии, или прогрессирующей мышечной дистрофии.

Синтез креатинина осуществляется, в основном, в мышечной ткани. В процессе мышечного сокращения происходит распад креатинфосфата с выделением энергии и образованием креатинина. Концентрация его в сыворотке крови относительно постоянна и зависит от равновесия процессов синтеза и выведения. У мужчин содержание креатинина несколько выше, что связано с более высоким объемом мышечной ткани у них по сравнению с женщинами.       Креатинин относится к беспороговым веществам: в норме фильтруется в гломерулах почек и не подвергается реабсорбции или секреции в канальцах. Поэтому повышение уровня креатинина обычно свидетельствует о снижении фильтрации в почечных клубочках и понижении выделительной функции почек. Определение концентрации креатинина в крови и моче используют для расчета величины клубочковой фильтрации и оценки функции почек (проба Реберга).

Норма в сыворотке крови: мужчины 53 – 110 мкмоль\л

Женщины 44 – 95 мкмоль\л

КДЗ: Повышение – нарушение выделительной функции почек (острое и хроническое) любого происхождения, закупорка мочевыделительных путей, прием препаратов с побочным нефротоническим действием, гипертиреоз, акромеалия, синдром длительного раздавливания, обширные операционные вмешательства, сахарный диабет, лучевая болезнь.

Снижение – мышечная атрофия, лейкоз, анемия, дерматомиозит, гипертиреоз, тиреотоксикоз, голодание.

НУКЛЕОПРОТЕИДЫ, комплексы нуклеиновых к-т с белками. Содержатся в каждой клетке и выполняют важные ф-ции, связанные с хранением и реализацией генетич. информации. Нуклеопротеиды образуются с участием как ДНК (дезоксирибо-нуклеопротеиды, или ДНП), так и РНК (рибонуклеопротеи-ды, или РНП). Типичные представители РНП -рибосомы (комплексы рибосомных РНК с белками) и информосомы (комплексы матричных РНК с белками); типичный ДНП-хроматин (комплекс ДНК с гистонами и негистоновыми белками). К нуклеопротеидам относят также вирусы (бактериофаги, вирусы растений и животных без внеш. оболочки) и нуклеокапсиды вирусов (комплексы вирусных РНК и ДНК с белками у вирусов с внеш. оболочкой).

Подагра (от греч. podos — нога и agra — капкан) — заболевание, при котором периодически в суставах выпадают соли мочекислого натрия, что сопровождается болевым приступом. Различают первичную и вторичную подагру. ^ Первичная подагра обусловлена врожденными нарушениями пуринового обмена. Об этом свидетельствует ее семейный характер и сочетание подагры с другими нарушениями обмена веществ (ожирение, диабет, желчекаменная болезнь). Велика роль в развитии заболевания особенностей питания, употребления больших количеств животных белков, сухих вин, шампанского, пива (!), неподвижного образа жизни. Соли обычно выпадают в синовии и хрящах мелких суставов, в сухожилиях и суставных сумках, в хряще ушных раковин. Ткани вокруг отложений солей некротизируются. Перифокально развивается воспалительная гранулематозная реакция со скоплением гигантских клеток. По мере увеличения отложений солей и разрастания вокруг них соединительной ткани образуются подагрические шишки (tophi urici), суставы деформируются. В почках отмечается накопление мочевой кислоты и солей мочекислого натрия в канальцах с обтурацией их просвета, развитие вторичных воспалительных и атрофических изменений (подагрические почки). ^ Вторичная подагра является осложнением: 1) опухолей кроветворной ткани (при усиленном распаде опухолевых клеток); 2) эндокринных заболеваний; 3) болезней почек различной этиологии с исходом в нефроцирроз. ^ Мочекаменная болезнь, как и подагра, может быть связана прежде всего с нарушениями пуринового обмена, т.е. быть проявлением так называемого мочекислого диатеза. В почках при этом образуются исключительно или преимущественно ураты. Мочекислый инфаркт встречается у новорожденных, проживших не менее двух суток, и проявляется выпадением в канальцах и собирательных трубках почек аморфных масс мочекислых натрия и амония. Макроскопически они видны в виде желто-красных полос сходящихся у сосочков мозгового слоя почки. Возникновение мочекислого инфаркта связано с интенсивным обменом в первые дни жизни новорожденного и отражает адаптацию почек к новым условиям существования.

Белки плазмы крови

В плазме крови человека содержится около 100 различных белков. По подвижности при электрофорезе (см. ниже) их можно грубо разделить на пять фракций: альбумин, α₁-, α₂-, β- и γ-глобулины. Разделение на альбумин и глобулин первоначально основывалось на различии в растворимости: альбумины растворимы в чистой воде, а глобулины — только в присутствии солей.

В количественном отношении среди белков плазмы наиболее представлен альбумин (около 45 г/л), который играет существенную роль в поддержании коллоидно-осмотического давления в крови и служит для организма важным резервом аминокислот. Альбумин обладает способностью связывать липофильные вещества, вследствие чего он может функционировать в качестве белка-переносчика длинноцепочечных жирных кислот, билирубина, лекарственных веществ, некоторых стероидных гормонов и витаминов. Кроме того, альбумин связывает ионы Са²⁺ и Mg²⁺.

К альбуминовой фракции принадлежит также транстиретин (преальбумин), который вместе с тироксинсвязывающим глобулином [ТСГл (TBG)] и альбумином транспортирует гормон тироксин и его метаболит иодтиронин.

В таблице приведены другие свойства важных глобулинов плазмы крови. Эти белки участвуют в транспорте липидов (см. рис. 273), гормонов, витаминов и ионов металлов, они образуют важные компоненты системы свертывания крови (см. рис. 283); фракция γ-глобулинов содержит антитела иммунной системы (см. рис. 289).

Образование и разрушение. Большинство белков плазмы синтезируется в клетках печени. Исключение составляют иммуноглобулины, которые продуцируются плазматическими клетками иммунной системы (см. рис. 287), и пептидные гормоны, секретируемые клетками эндокринных желез (см. рис. 371).

Кроме альбумина почти все белки плазмы являются гликопротеинами. Они включают олигосахариды, присоединенные к аминокислотным остаткам N- и О-гликозидными связями (см. с. 50). В качестве концевого остатка углеводной цепи часто выступает N-ацетилнейраминовая кислота (сиаловая кислота, см. с. 44). Если эта группа отщепляется нейраминидазой, ферментом находящимся в стенках кровеносных сосудов, на поверхности белка оказываются концевые остатки галактозы. Остатки галактозы асиалогликопротеинов (т. е. десиалированных белков) узнаются и связываются рецепторами галактозы на гепатоцитах. В печени эти «состарившиеся» белки плазмы удаляются путем эндоцитоза. Таким образом, олигосахариды на поверхности белка определяют время жизни белков плазмы, полупериод выведения (биохимический полупериод) которых составляет от нескольких дней до нескольких недель (см. рис. 179).

В здоровом организме концентрация белков плазмы поддерживается на постоянном уровне. Однако их концентрация изменяется при заболевании органов, участвующих в синтезе и катаболизме этих белков. Повреждение тканей посредством цитокинов (см. рис. 379) увеличивает образование белков острой фазы, к которым принадлежат С-реактивный белок, гаптоглобин, фибриноген, компонент С-З комплемента и некоторые другие.

Б. Электрофорез

Белки и другие заряженные макромолекулы можно разделять методами электрофореза (см. с. 84). Среди различных электрофоретических методов наиболее простым является электрофорез на носителе, особенно на ацетилцеллюлозной пленке. При этом сывороточные белки, которые из-за наличия избыточного отрицательного заряда движутся к аноду, разделяются на пять вышеупомянутых фракций. После разделения белки можно окрашивать с помощью красителей и денситометрически оценивать количества белков в полученных окрашенных полосах.

При определенных заболеваниях изменяются концентрации отдельных белков (так называемые диспротеинемии ).

Роль печени в обмене белков,жиров и углеводов.

Важную роль играет печень в обмене белков. В норме здоровая печень синтезирует в сутки 13—18 граммов альбумина — основного белка плазмы крови, выполняющего транспортную и пластическую функции. Уменьшение в крови уровня альбумина и других белков, образующихся в печени,- трансферрина, факторов свертывания крови — диагностически важно. При многих заболеваниях увеличивается содержание в крови иммуноглобулинов — белков, синтезируемых ретикулоэндотелиальными клетками печени.

Важную роль играет печень в обмене жиров (липидов, липоидов). В печени происходит окисление триглицеридов с образованием жирных кислот, синтез триглицеридов, фосфолипидов, липопротеидов, холестерина, желчных кислот. О том, что печень участвует в жировом обмене, говорит и то, что компонентами желчи являются холестерин, фосфолипиды, желчные кислоты. Основной пигмент желчи — билирубин. В зависимости от его концентрации желчь имеет желто-коричневую окраску с различными оттенками.

Углеводный обмен. В результате расщепления различных полисахаридов и дисахаридов образуются три моносахарида — глюкоза, фруктоза и галактоза, которые всасываются в пищеварительном тракте. Они поступают в печень, где фруктоза и галактоза превращаются в глюкозу, накапливающуюся в виде гликогена. Гликоген — это полисахарид с сильно разветвленной цепью и высокой молекулярной массой, построенный из остатков глюкозы, которые химически соединены между собой α-гликозидными связями.

Основные этапы переваривания и всасывания липидов в ЖКТ.Ферменты.

Для переваривания липидов в ЖКТ необходимы определенные условия:

- слабощелочная среда (рН 7,8 – 8,2);

- липазы (ферменты, переваривающие липиды: холестеразы, фосфолипазы);

- эмульгаторы жира, так как гидролитическому расщеплению подвергаются только эмульгированные жиры.

Эмульгаторы – это вещества, которые понижают поверхностное натяжение и препятствуют склеиванию частиц жира. Эмульгаторами являются парные желчные кислоты (желчные кислоты в комплексе с глицином или таурином

В ротовой полости и в желудке переваривание липидов не происходит, так как нет нужных условий.

Основное место переваривание липидов – тонкий кишечник, так как там имеются все необходимые условия:

- слабощелочная рН; поджелудочный сок содержит большую группу липаз;

- перистальтика кишечника, наличие парных желчных кислот и моноацилглицеринов способствуют эмульгированию жиров.

В тонком кишечнике жиры, поступившие с пищей, расщепляются под действием панкреатической липазы: ТАГ распадаются на ЖК, глицерин и моноглицерины (т.е. глицерин + ЖК), фосфолипиды – на спирт, жирные кислоты, азотистое основание и фосфорную кислоту. Всасывание жиров происходит в проксимальном отделе тонкого кишечника. Часть жиров может всасываться самостоятельно через стенку кишечника без предварительного гидролиза. Жирные кислоты с короткой углеродной цепью, глицерин хорошо растворимы в воде, поэтому они всасываются через слизистую оболочку кишечной стенки в кровь и по воротной вене поступают в печень. Но основная часть всасывается лишь после расщепления под действием липазы. Жирные кислоты с длинной углеродной цепью и моноглицерины всасываются при участии желчных кислот в форме мицелл.

Биосинтез жирных кислот заключается в постепенном удлинении цепи ЖК на 2 С-атома до получения необходимой, для данной клетки, кислоты. В организме синтезируются только насыщенные ЖК. Ненасыщенные ЖК практически не синтезируются и должны поступать с пищей.

В процессе биосинтеза ЖК участвуют:

-ацетил - КоА (СН3 – СО ~ SКоА). малонил - КоА (СООН - СН2 – СО ~ SКоА).

-АТФ, НАДФН2; система ферментов +АПБ (ацилпереносящий белок)= «синтетазаЖ К».

«Синтетаза ЖК» состоит из 7 ферментов, которые постепенно включаются в реакции взаимодействия.

ТАГ гидролизуются тканевыми липазами в цитоплазме клеток на глицерин и ЖК. Глицерин при участии АТФ и глицерокиназы превращается в свою активную форму глицерофосфат и подвергается дальнейшим превращением, или включается в синтез ТАГ.Синтез глицерина: глицерин образуется либо в процессе распада (окисления) углеводов, либо из глицерофосфата, который образуется при распаде ТАГ пищи.Синтез ТАГ начинается с взаимодействия глицерофосфата с 2 молекулами активированной ЖК с образованием фосфатидной кислоты, которая является промежуточным продуктом при образовании ТАГ и фосфолипидов.От фосфатидной кислоты отщепляется фосфорная кислота и образуется диацилглецирин.

Структура и функции желчных кислот.

Жёлчь(лат. bilis) — жёлтая, коричневая или зеленоватая, горькая на вкус, имеющая специфический запах, выделяемая печенью и накапливаемая в жёлчном пузыре жидкость. Основной компонент жёлчи — жёлчные кислоты (67 % — если исключить из рассмотрения воду). Половина — первичные жёлчные кислоты: холевая и хенодезоксихолевая, остальная часть — вторичные: дезоксихолевая, литохолевая, аллохолевая и урсодезоксихолевая кислоты.Все жёлчные кислоты являются производными холановой кислоты. В гепатоцитах образуются первичные жёлчные кислоты — хенодезоксихолевая и холевая. После выделения жёлчи в кишечник под действием микробных ферментов из первичных жёлчных кислот получаются вторичные жёлчные кислоты. Они всасываются в кишечнике, с кровью воротной вены попадают в печень, а затем в жёлчь. В результате этого процесса образованные кишечными микробами вторичные жёлчные кислоты становятся равноправными компонентами жёлчи.

Жёлчные кислоты в жёлчи находятся в виде конъюгатов (соединений) с глицином и таурином: гликохолевой, гликохенодезоксихолевой, таурохолевой и других так называемых парных кислот. Жёлчь содержит значительное количество ионов натрия и калия, вследствие чего она имеет щелочную реакцию, а жёлчные кислоты и их конъюгаты иногда рассматривают как «жёлчные соли». 22 % жёлчи — фосфолипиды. Кроме того, в жёлчи имеются белки (иммуноглобулины А и М) — 4,5 %, холестерин — 4 %, билирубин — 0,3 %, слизь, органические анионы (глутатион и растительные стероиды), металлы (медь, цинк, свинец, индий, магний, ртуть и другие), липофильные ксенобиотики. Жёлчь выполняет целый комплекс разнообразных функций, большинство из которых связано с пищеварением, обеспечивая смену желудочного пищеварения на кишечное, ликвидируя действие опасного для ферментов поджелудочного сока пепсина и создавая благоприятные условия для этих ферментов.

Жёлчные кислоты, содержащиеся в жёлчи, эмульгируют жиры и участвуют в мицеллообразовании, активизируют моторику тонкой кишки, стимулирует продукцию слизи и гастроинтенсинальных гормонов: холецистокинина и секретина, предупреждают адгезию бактерий и белковых агрегатов.Жёлчь также участвует в выполнении выделительной функции. Холестерин, билирубин и ряд других веществ не могут фильтроваться почками и их выделение из организма происходит через жёлчь. Экскретируется с калом 70 % находящегося в жёлчи холестерина (30 % реабсорбируется кишечником), билирубин, а также перечисленные выше металлы, стероиды, глутатион.Жёлчь активирует Киназоген, превращая его в энтеропептидазу, которая в свою очередь активирует трипсиноген, превращая его в трипсин, таким образом, жёлчь активирует ферменты необходимые для переваривания белков.Энтерогепатическая циркуляция: роль желчного пузыря. Транзит желчных солей через печень зависит от их поступления из тонкой кишки. Энтерогепатическая циркуляция осуществляется за счет двух видов активного транспорта (в печени и конечном отделе подвздошной кишки) и двумя механическими насосами (желчный пузырь и тонкая кишка). Ограничителями работы этой системы служат: депонирование в желчном пузыре, где осаждается большинство желчных кислот в промежутки между приемами пищи, и транзит по тонкой кишке. Желчный пузырь, таким образом, является важным фактором энтерогепатической циркуляции желчных кислот. Вне приема пищи ММК может действовать как «мусорщик», удаляя остатки желчи из желчного пузыря, стимулируя энтерогепатическую циркуляцию и поддерживая желчеобразование в печени. Во время еды эвакуация содержимого желчного пузыря и усиленные сокращения кишки увеличивают циркуляцию пула желчных кислот и повышают печеночную секрецию.

Механизм всасывания липидов в ЖКТ

Механизм всасывания липидов имеет следующие особенности:

1) жиры всасываются преимущественно в виде жирных кислот и глицерина, хотя могут всасываться и моноглицериды;

2) жирные кислоты с длинными цепями и глицерин всасываются только в комплексе с желчными кислотами;

3) поскольку жиры плохо растворяются в воде, то они транспорта-ются к эпителиоцитов в комплексе с желчными кислотами. Желчные кислоты с липидами образуют мицеллы цилиндрической формы. Внутри мицеллы находится жирная кислота. Мицеллы свободно перемещаются в воде и подходят к мембран эпителиоцитов. Здесь мицеллы распадаются на жирные кислоты и глицерин, которые поступают в клетку пассивно по механизму диффузии;

4) в эпителиоцитах проходит ресинтез нейтральных жиров (три-глицеридов), характерные для данного организма из жирных кислот и глицерина, поступивших с пищей;

5) синтезирован нейтральный жир в эпителиоцитах соединяется с белками образуются хиломикроны, которые увеличивают водорастворимость жира

6) хиломикроны транспортируются преимущественно в лимфу.

Состав хиломикронов

Ресинтезированные в эпителиальных клетках кишечника триглицериды и фосфолипиды, а также поступивший в эти клетки из полости кишечника холестерин соединяются с небольшим количеством белка и образуют относительно стабильные комплексные частицы – хиломикроны (ХМ). Последние содержат около 2% белка, 7% фосфолипидов, 8% холестерина и его эфиров и более 80% триглицеридов. Благодаря большим размерам частиц ХМ не способны проникать из эндотелиальных клеток кишечника в кровеносные капилляры и диффундируют в лимфатическую систему кишечника, а из нее – в грудной лимфатический проток. Затем из грудного лимфатического протока ХМ попадают в кровяное русло, т.е. с их помощью осуществляется транспорт экзогенных триглицеридов, холестерина и частично фосфолипидов из кишечника через лимфатическую систему в кровь. Уже через 1–2 ч после приема пищи, содержащей жиры, наблюдается алиментарная гиперлипемия. Это физиологическое явление, характеризующееся в первую очередь повышением концентрации триглицеридов в крови и появлением в ней ХМ. Пик алиментарной гиперлипемии наблюдается через 4–6 ч после приема жирной пищи. Обычно через 10–12 ч после приема пищи содержание триглицеридов возвращается к нормальным величинам, а ХМ полностью исчезают из кровяного русла.

Хиломикроны, которые синтезируются в клетках слизистой оболочки тонкой кишки, являются транспортной формой эндогенных ТАГ, холестерина. Хиломикроны поступают сначала в лимфатическую систему, потом в лёгкие, а затем в кровь. При относительно большом количестве жира в пище часть хиломикрон задерживается в лёгких. Кровь содержащая большее количество хиломикронов называется хилёзной. Расщепляются хиломикроны под воздействием фермента липопротеидлипазы, которая активируется гепарином. Этот фермент, вырабатывается эндотелием сосудов, его называют «фактор просветления». При распаде хиломикрон образуется ТГ и ЖК. Большая часть(2/3) ЖК попадает в кровь и адсорбируется на альбумине – такие комплексы называются неэстерифицированными жирными кислотами. В виде НЭЖК ЖК переносятся к органам и тканям. 1/3 часть ЖК включается в состав ЛП. Хиломикроны обладают наименьшей плотностью и наибольшими (75-600нм) размерами, образуются в слизистой ЖКТ; всасываются в печень и жировую ткань; содержат 98-99% липидов и 1-2% белка.

ЛПОНП

ЛПОНП или преβ-липопротеиды – частицы малого размера (25-75мм), содержание белков (≈10%); оствльная часть -липиды. Основная функция- перенос триглицеридов к органам и тканям, причем эндогенных ТАГ, т.е. тех, которые синтезируются в печени.

ЛПНП и ЛПВП

ЛПНП или β-липопротеиды – диаметр еще меньше; количество белка – до 20%; количество холестерина 10-30%, ТАГ – 8%; основная функция транспорт холестерина (причем эстерифицированного) β-липопротеидывы образуются в печени

ЛПВП или α-липопротеиды – имеют очень малые размеры (4-10нм), высокую плотность; содержание белка 35-59%; липидная часть представлена холестерином и фосфолипидами (тоже 50-65%).

Липопротеидов у новорожденных меньше, чем у взрослых, почти нет хиломикронов, очень мало ЛПОНП, больше всего ЛПВП (50-56%), ЛПНП 35-41%. С возрастом отмечается снижение ЛПВП и увеличивается содержание ЛПНП.

Из выше сказанного видно, что в основном холестерин транспортируется по крови в составе β-липопротеидов (ЛПНП), поэтому между уровнем холестерина и ЛПНП существует прямая зависимость: накопления холестерина сопровождается подъемом числа ЛПНП и наоборот. Именно поэтому определение ЛПНП имеет важное значение в лабораторной диагностике (до сих пор в практике встречаются чаще название β-липопротеиды).

Б-окисление ВЖК

Распад ЖК происходит по типу -окисления. Впервые эту теорию предложил Ф. Кнооп В 1904 году. Он назвал её теорией -окисления, так как окислению подвергается С-атом в -положении (т.е. второй по счету от свободной СООН группы).-окисление протекает в несколько стадий.

I стадия – дегидрирования (окисления); II Стадия гидратации.

III стадия – дегидрирования. IV Тиолазная реакция.

Кетоновые тела

К ацетоновым (кетоновым) телам относят:

•Ацетон - СН3 - СООН;

•Ацетоуксусная кислота СН3 СОСН2 СООН

•β– оксимасляная кислота (β – оксибутират) ССН3 СНОН СН2 СООН

Кетоновые тела образуются в печени из ацетил – КоА.

В крови здорового человека кетоновые тела содержатся лишь в малых концентрациях.

При патологии (у лиц с тяжелой формой сахарного диабета, при голодании) концентрация кетоновых тел в крови повышается (иногда до 20 ммоль/л) – т.е. развивается КЕТОЗ, который обусловлен тем, что скорость образования кетоновых тел превышает способность периферических тканей их утилизировать.

Роль кетоновых тел: кетоновые тела своего рода поставщики «топлива» для мышц, мозга, почек (т.е. они участвуют в поддержании энергетического балланса). Печень не использует кетоновые тела в качестве энергетического материала. Кетоновые тела являются частью регуляторного механизма с обратной связью, они предотвращают гидролиз ТАГ в жировой ткани понижение поступления ЖК в кровь, т.е. препятствуют развитию гиперлипемии.

Холестерин

Основным, значимым для человека представителем стеринов, является холестерин. Впервые он был выделен Конради еще в XVII веке из желчных камней (отсюда и название).

К стеринам относятся и желчные кислоты, многие гормоны.

Холестерин – вторичный одноатомный ароматический спирт; кристал-лическое вещество, нерастворимое в воде, но хорошо растворимое в органи-ческих растворителях (этиловом спирте, хлороформе, уксусной кислоте).

Функции холестерина:

-предшественник многих биологически важных соединений (стероидных гормонов, желчных кислот, витамина Д);

-структурная функция – входит в состав клеток мембран;

-служит своеобразным изолятором для нервных клеток, обеспечивая тем самым проведение нервных импульсов;

-повышает устойчивость эритроцитов к гемолизу.

Он обнаруживается во всех тканях и жидкостях человеческого организма: как в свободном состоянии, так и в виде сложных его эфиров - соединений спиртовой группы холестерина с жирными кислотами.

Норма в сыворотке крови: общий холестерин– 3,0 до 6,2 ммоль/л

свободный холестерин – 0,74 – 2,2 ммоль/л

Фосфолипиды

Фосфолипиды, т.е. липиды имеющие в своем составе H3PO4, выполняют следующие функции: составляют основу биологических мембран, содержатся в большом количестве в нервной ткани, в печени, в сердце; активируют протромбин; участвуют в биосинтезе белка, в транспорте жирных кислот.

В состав фосфолипидов, кроме фосфорной кислоты, входят спирт (глицерин или сфингозин), азотистое основание (холин, серин, этаноламин), жирные кислоты (одна насыщенная и одна ненасыщенная).

Глицерофосфатиды – это фосфолипиды, в состав которых входит спирт глицерин. Их название определяет азотистое основание, входящее в состав (например: холин - фосфотидилхолины).

Сфингофосфатиды- это фосфолипиды, в состав которых входит спирт сфингозин. Они входят в состав миелиновых оболчек.

ТАГ

Особенное значение в регуляции липидного обмена имеет соотношение процессов синтеза ТАГ и фосфолипидов. Это связано с тем, что у них похожее строение. При недостатке липотропных факторов (метионин, холин, серин) синтез фосфолипидов снижается. Только ТАГ могут откладываться в жировых депо про запас. При образовании большого количества ТАГ они откладываются в печени, что увеличивает степень риска развития жировой инфильтрации печени.

Нарушение липидного обмена возможно:

– при дизентерии, колитах, и некоторых других заболеваний тонкого кишечника, когда нарушается всасывание жиров и жирорастворимых витаминов;

– при заболеваниях поджелудочной железы (острый или хронический панкреатит);

– при недостаточном поступлении желчи в кишечник;

– при заболеваниях, связанных с ускоренным прохождением пищи по желудочно-кишечному тракту;

– при функциональном и органическом поражении слизистой кишок;

– при самопроизвольном жировом поносе у взрослых;

– при отравлении детского организма продуктами неполного переваривания белка.

Стеаторея - (steatorrhoea) - выделение избыточного количества жира с каловыми массами (более 5 г/день) вследствие нарушения всасывания жиров в кишечнике. Каловые массы обесцвечиваются, приобретают дурной запах, могут выглядеть жирными и трудно выходить из кишечника.;

Самая частая причина стеатореи - это хронический панкреатит при алкоголизме ; кроме того, нарушение всасывания может сопровождать лимфомы кишечника , целиакию , опухоли из островковых клеток ( соматостатиному , гастриному ), лучевые повреждения , обструкцию желчных путей , неспецифический язвенный колит , болезнь Крона и многие другие болезни.

Причины

1.Поджелудочной железы, проблемы могут быть вызваны, потому что это орган, который производит липазы и других ферментов, отвечающих за растворение жиров, чтобы сделать их поглотит кишечника. Заболевания поджелудочной железы, хронического панкреатита и рака поджелудочной железы может быть причиной для этого знака. В последнем случае, особенно усталость, потеря веса и желтуха, которые находятся на переднем крае.

2.В противном случае, в том числе кишечной мальабсорбции таких заболеваний, как целиакия и болезнь Крона часто участвуют.

Жировая дистрофия печени (жировой гепатоз)

Общие сведения

  Печень принимает активное участие в обмене жиров. Жиры, поступающие с пищей расщепляются в кишечнике с помощью ферментов и всасываются в кровеносное русло. Оттуда они попадают в печень, где преобразуются в триглицериды, холестерин, фосфолипиды и другие необходимые для нашего организма вещества. Жировая инфильтрация печени возникает в случае накопления в печени высокого количества триглицеридов. При жировой дистрофии содержание триглицеридов может достигать более 50% ее массы (в норме – не более 5 %). Факторы ведущие к этому состоянию разнообразны: повышенное поступление жирных кислот с пищей, повышенное образование триглицеридов в печени, нарушение транспорта триглицеридов из печени в жировую ткань, где триглицериды в норме запасаются в виде жира. В зависимости от характера отложения жира жировая дистрофия печени разделяется на крупнокапельную и мелкокапельную (размер капелек жира в клетках печени).

Причины заболевания

1. Злоупотребление алкоголем является наиболее частой причиной жирового гепатоза. Этиловый спирт и продукты его метаболизма оказывают влияние на все этапы обмены жиров в печени. Тяжесть жировой дистрофии прямо пропорционально количеству выпитого. 

2. Сахарный диабет. 

3. Ожирение и повышенное поступление жира с пищей.

4. Белковая недостаточность, синдром Квашиоркор (накопление жиров в печени связано с недостаточным количеством белка и нарушением транспорта жиров из печени к тканям).

5. Отравление гепатотропными ядами (четыреххлористый углерод, ДДТ, желтый фосфор и др).

6. Применение некоторых лекарственных препаратов.

Гиперлипопротеинемии — состояния, характеризующиеся расстройством образования, транспорта и обмена ЛП и проявляющиеся стойким повышением в плазме крови содержания холестерина и/или триглицеридов.

Наиболее частые патологические процессы, приводящие к развитию вторичных дислипопротеинемий

Заболевание	Тип	Механизм развития
Сахарный диабет	I, IV, V	Снижение активности ЛПЛазы, повышение транспорта жира.
Гепатит	II	Нарушение секреции липидов
Первичный цирроз печени	II	Нарушение синтеза ЛП.
Нефротический синдром	II, IV, V	Повышение образования ЛП и триглицеридов
Гипотиреоз	II, IV	Понижение катаболизма липидов
Гипофизарная недостаточность	IV	Понижение катаболизма липидов
Хронический алкоголизм	IV, V	Снижение активности ЛПЛазы, повышенный синтез ЛП.

В 1967 г. Фредриксон и соавторы разработали классификацию гиперлипопротеинемии (гиперлипидемий). В основу были положены данные о содержании общего холестерина и триглицеридов в плазме крови, а также особенности распределения фракций ЛП при их электрофорезе и ультрацентрифугировании. На этом основании было выделено пять типов гиперлипопротеинемий. Позднее эта классификация была пересмотрена специалистами ВОЗ.

Классификация гиперлипопротеинемий по D. Fredrickson

Тип	Холестерин	ЛПНП	ТАГ	Нарушения	Клинические признаки
I	↑ или в норме	↑ или в норме	↑↑↑↑	↑ хиломикронов	Абдоминалгии, гепатомегалия, липемическая ретинопатия, ксантомы
IIa	↑↑или в норме	↑	В норме	↑ ЛПНП	Ксантомы, ранний атеросклероз
IIb	↑↑	↑	↑↑↑	↑ ЛПНП и ЛПОНП	Ксантомы, ксантелазмы, ранний атеросклероз
III	↑	↓ или в норме	↑↑↑	↑ хиломикронов и ЛПВП	Ожирение, распространенный атеросклероз, ксантомы
IV	↑ или в норме	В норме	↑↑	↑ ЛПОНП	Абдоминалгии, атеросклероз сосудов
V	↑	В норме	↑↑↑↑	↑ ЛПОНП и хиломикронов	Абдоминалгии, панкреонекрозы, ожирение, ксантомы

Липогенез и липолиз

После восстановления уровня сахара в крови активируется последующая секреция инсулина для своевременного равновесия. Ранее уже подчеркивалось, что мышцы не выделяют глюкозу в кровь и поэтому непосредственно не участвуют в регуляции гликемии. Тем не менее важно отметить, что величина инсулин - или адреналин-зависимого обмена глюкозы в мышцах во многом определяет содержание сахара крови. О регуляции гликолиза и глюконеогенеза в почках наши представления недостаточны.

Действие гормонов поджелудочной железы на почки до конца не выяснено, хотя известно, что паратгормон действует в почках подобно различным гормонам в печени и так же, как цАМФ и жирные кислоты, является активатором образования глюкозы. Новые данные о результатах исследований в области глюконеогенеза.

В жировой ткани могут сохраняться значительные запасы энергии в форме триглицеридов. Необходимые для этого жирные кислоты триглицеридов устремляются в кровь, из которых они освобождаются под воздействием липопротеиновой липазы, локализующейся на мембране жировой клетки. Жирные кислоты триглицеридов могут происходить из ацетил-КоА, при этом синтез их усиливается из глюкозы под воздействием инсулина. Необходимый для синтеза триглицеридов а-глицерофосфат образуется в результате гликолиза в жировой ткани, так как прямое фосфорилирование глицерина при наличии низкой глицерокиназной активности происходит там с небольшой скоростью.

Липолиз осуществляется при специфическом гормональном контроле, при котором антилиполитически действует инсулин и, напротив, стимулирующие липолиз катехоламины могут иметь большое значение. Многие отмечают, что механизм активирования гормонально-чувствительной липазы основан на зависимом от цАМФ фосфорилировачии.

Атеросклероз — прогрессирующие изменения преимущественно во внутренней оболочке артерий эластического и мышечно-эластического типа, заключающиеся в избыточном накоплении ЛП и других компонентов крови, в реактивном образовании фиброзной ткани и происходящих в ней комплексных изменений.