28. Синтез гемоглобіну, регуляція та порушення.

Гемоглобін-комплекс іона заліза і порфірину, циклічної сполуки, що містить 4 піролькі кільця, з*єднані метиленовими містками.

Синтезується Нв в клітинах –попередниках зрілих еритроцитів у червоному кістковому мозку включно до ретикулоцитів наступним чином:

I.Синтез гему

1)взаємодія гліцину і сукциніл –КоА(продукт ЦТК) з утворенням δ-амінолевулінової кислоти, за участю δ-амінолевулінатсинтази(активність якої гальмується гемом гемоглобіну й іншими гемопротеїнами,стероїдами, барбітуратами,сульфаніламінами,естрогенами,активується-лікарськими препаратами та стероїдами)

2)конденсація 2-х молекул δ-амінолевулінової кислоти з утворенням порфобіліногену за участю δ-амінолевулінатдегідратази(активність регулюється за принципом негативного зворотнього зв’язку:гальмується гемом)

3)конденсація 4-х молекул порфобіліногену з утворенням уропорфіриногену

4) перетворення уропорфіриногену в копропорфіриноген

5)перетворення копропорфіриногену в протопорфірин IX

6).Включення заліза в порфірин за участю ферохелатази утворення гему

II.Cинтез 2 –альфа і 2-бета ланцюгів глобіну звичайним шляхом на рибосомах

III.Зв*язування гему з білком.

Порушення структури гемоглобіну-гемоглобінопатії:

1. Порфірії(спадкові порушення синтезу гему-накопичення проміжних продуктів в крові, виведення їх з сечею і калом):

*еритропоетичні:

• вроджена еритропоетична порфирія (хвороба Гюнтера-червона сеча);

• еритропоетична протопорфирія.

*печінкові:

• порфирія, зумовлена дефіцитом дегідратази амінолевулінової кислоти;

• гостра суміжна порфирія;

• спадкова копропорфирія;

• варієгатна порфирія;

• пізня шкіряна порфирія.

Симптоми:анемія,червона сеча,ацидоз,фотосенсибілізуючий дерматит,роздратованість,червоні зуби

2. Таласемії(спадкові порушення синтезу ланцюгів глобіну, або повна відсутність одного із ланцюгів)

*Альфа-таласемії(порушення синтезу α-ланцюгів)

*Бета-таласемії

Внаслідок таласемії виникають атипові форми гемоглобіну, що мають низьку спорідненість до кисню, відбувається гемоліз.

29. Роль печінки в обміні вуглеводів.

Печінка виконує вуглеводну (глікогенну) функцію, що полягає в здатності гепатоцитів утворювати лабільні резерви вуглеводів, що використовуються для підтримання необхідних концентрацій глюкози в крові.

В печінці відбуваються наступні поцеси:

1)утворення й утилізація глюкозо-6 фосфату, за участю відповідних ферментів

Утворення :

-з глюкози(глюкокіназа,гексокіназа)

Всмоктуючись у кишечнику, глюкоза надходить з кров'ю ворітної вени у печінку, де більша частина її фосфорилюється з утворенням глю- козо-6-фосфату. У паренхіматозних клітинах печінки є обидва ферменти, які каталізують цю реакцію — гексокіназа і глюкокіназа, що відрізня­ються своїми каталітичними властивостями. При нормальній концент­рації глюкози в крові ворітної вени і у клітинах печінки глюкокіназа малоактивна, а після споживання вуглеводної їжі зростають концентра­ція глюкози і, відповідно, активність ферменту. Швидке фосфорилюван- ня глюкози і затримка її в печінці попереджують значне підвищення вмісту глюкози у загальному колі кровообігу (фосфорильована глюкоза не виходить із клітин у кров

- з фруктози(фруктозо-1-фосфатальдолаза)

-з галактози(галактозо-1-фосфат-уридил-трансфераза)

Фруктоза і галактоза також після всмоктування перетворюються у печінці в глюкозо-6-фосфат. Спадковий дефіцит ферментів перетворен­ня фруктози і галактози у печінці зумовлює розвиток захворювань — непереносимості фруктози, фруктоземії, галактоземії.

Утилізація:

-на синтез глікогену(глікогенсинтаза)

-в пентозо-фосфатному шляху

Частина глюкозо-6-фосфату у печінці окиснюється в пентозофос- фатному циклі . Цей шлях розпаду глюкози постачає відновлений НАДФН, необхідний для реакції відновлення під час біосинтезу жирних кислот, холестерину і для реакції мікросомального окиснення, а також пентозо- фосфати, необхідні для синтезу нуклеотидів і нуклеїнових кислот.

Приблизно 1/3 глюкози окиснюється у печінці пентозофосфат- ним шляхом, а 2/3 використовується у ході реакцій гліколізу.

-в глюконеогенезі( глюкозо-6 фосфатаза)

-в гліколізі(фосфофруктокіназна-, піруваткіназна реакції)

Глюкозо-6- фосфат розщеплюється шляхом гліко­лізу до піровиноградної кислоти і далі — до ацетил-КоА і СО₂, які вико­ристовуються для синтезу жирних кислот. Із проміжного продукту гліко­лізу — діоксіацетонфосфату — шляхом відновлення утворюється гліцерол-3-фосфат. Жирні кислоти і гліцерол-3-фосфат використовуються для синтезу жирів (триацилгліцеринів), гліцерофосфоліпідів, які частко­во залишаються у печінці, а частково переносяться до інших тканин у складі ліпопротеїнів. Певна частина ацетил-КоА у печінці використо­вується для синтезу холестерину.

2) біосинтез та розщеплення глікогену за участю глікогенсинтази/глігогенфосфорилази

У нормі вміст глікогену в печінці складає 70-100 г, при споживанні їжі, багатої вуглеводами, зростає до 150 г. Через декілька годин після прийому їжі глікоген печінки поступово розпадається до вільної глюкози для забезпечення потреби організму у вуглеводах (але стільки ж синтезується із глюкози їжі). Приблизно через 24 год голодування вміст глікогену в печінці падає майже до нуля і для забезпечення організму глюкозою буде перебігати з максималь­ною інтенсивністю процес глюконеогенезу.

Спадкові хвороби, пов'язані з порушенням обміну глікогену, нази­ваються глікогенними хворобами. Якщо немає ферментів, що виклика­ють мобілізацію глікогену, такі глікогенні хвороби називаються глікогенозами.

3)глюконеогенез-синтез глюкози з невуглеводневих компонентів:

Крім розпаду глікогену, в печінці функціонує й інший шлях утворен­ня глюкози — глюконеогенез. Саме клітини печінки містять повний набір ферментів для синтезу глюкози із невуглеводних речовин — лактату, пірувату, амінокислот, гліцерину (рис. 20.4). Глюконеогенез із лактату відбувається у період відновлення після інтенсивного м'язового наванта-

ження, коли лактат, що утворюється у м'язах, надходить у печінку і пере­творюється в глюкозу. Остання із печінки доставляється у м'язи і вико­ристовується для відновлення запасів глікогену. Глюконеогенез із аміно­кислот разом із розпадом глікогену печінки забезпечують постійність рівня глюкози в крові у проміжках між споживаннями їжі. Максимальної ак­тивності глюконеогенез досягає через 1 добу вуглеводного чи повного голодування, коли запас глікогену печінки вичерпується. Тоді йде інтен­сивний розпад білків тканин, в основному м'язів, і амінокислоти потрап­ляють у печінку, де служать субстратами для глюконеогенезу.