Нижегородский государственный

архитектурно-строительный университет 
 
 

Кафедра экологии и природопользования 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

По дисциплине: «Биохимия, биофизика и физико –  химические основы жизнидеятельности»

На тему « Биохимия печени» 
 
 
 
 
 

Выполнил: студент  гр. ЭП-31                                                                          Харчева А.А

Проверил: доцент, к.т.н Патова М.А 
 

                                      
 
 

Нижний  Новгород, 2011

 

Оглавление

Введение 3

1. Функциональная биохимия печени 4

1.1 Регуляторно–гомеостатическая функция печени 4

1.1.1 Углеводный обмен в печени и его регуляция 4

1.1.2 Регуляция липидного обмена 7

1.1.3 Регуляция обмена белков 11

1.1.4Участие печени в обмене витаминов 13

1.1.5 Участие печени в водно-минеральном обмене 16

1.1.6 Участие печени в пигментном обмене 17

1.2 Мочевинообразовательная функция 19

1.3 Желчеобразовательная и экскреторная функция 22

2. Заболевания печени и лабораторная диагностика заболеваний печени 26

2.1 Основы клинической лабораторной диагностики заболеваний печени 26

2.2 Основные клинико-лабораторные синдромы при поражениях печени 28

2.2.1  Синдром гепатодепрессии (малой недостаточности печени) 28

2.2.2 Синдром воспаления 30

2.2.3 Синдром регенерации и опухлевого роста печени 31

Заключение 32

Список литературы 33 

 

Введение

 

     Биохимия  печени включает как протекание нормальных обменных процессов, так и нарушения  метаболизма веществ с развитием  патологии. Изучение всех аспектов биохимии печени позволит видеть картину нормально  функционирующего органа и его участие  в работе всего организма и  поддержании гомеостаза. Так же при  нормальной работе печени осуществляется интеграция всех основных обменов в  организме, причем удается наблюдать  начальные этапы метаболизма (например, при первичном всасывании веществ  из кишечника) и конечные этапы с  последующим выведением продуктов  обмена из организма.

     При нарушениях работы печени происходит сдвиг метаболизма в определенную сторону, поэтому необходимо изучение патологических состояний органа для  дальнейшей диагностики заболеваний. В настоящее время это особенно актуально, так как заболевания  печени прогрессируют, а достаточно хороших методов лечения пока не существует. К таким заболеваниям в первую очередь относятся вирусные гепатиты, циррозы печени (часто  при систематическом употреблении алкоголя и при прочих вредных  внешних воздействиях, связанных  с неблагоприятной экологией), сдвиги метаболизма при нерациональном питании, онкологические заболевания  печени. Поэтому очень важна ранняя диагностика этих заболеваний, которая  может основываться на биохимических  показателях.

     Целью курсовой работы является рассмотрение функций печени и сравнение биохимических  показателей работы этого органа в норме и патологии; также  указание основных принципов лабораторной диагностики, краткое описание синдромов  гепатитов различной этиологии  и приведение примеров.

 

1. Функциональная биохимия печени

 

     Условно функции печени по биохимическим  показателям можно разделить  на: регуляторно-гомеостатическую функцию, включающую основные виды обмена (углеводный, липидный, белковый, обмен витаминов, водно-минеральный и пигментный обмены), мочевинообразовательную, желчеобразовательную и обезвреживающую функции. Такие  основные функции и их регуляция  подробно рассмотрены .

1.1 Регуляторно–гомеостатическая функция  печени

 

     Печень  – центральный орган химического  гомеостаза, где чрезвычайно интенсивно протекают все обменные процессы и где они тесно переплетаются  между собой.

1. Углеводный  обмен в печени и его регуляция

 

     Моносахариды (в частности глюкоза) поступают  в печень по воротной вене и подвергаются различным преобразованиям. Например, при избыточном поступлении глюкозы  из кишечника она депонируется в  виде гликогена, так же глюкоза производится печенью в ходе гликогенолиза  и глюконеогенеза, поступает в  кровь и расходуется большинством тканей. Регуляция углеводного обмена осуществляется благодаря тому, что  печень является практически единственным органом, который поддерживает постоянный уровень глюкозы в крови даже в условиях голодания.

     Судьба  моносахаридов различна в зависимости  от природы, их содержания в общем  кровотоке, потребностей организма. Часть  их отправится в печёночную вену, чтобы  поддержать гомеостаз, в первую очередь, глюкозы крови и обеспечить нужды  органов. Концентрация глюкозы в крови определяется балансом скоростей ее поступления, с одной стороны, и потребления тканями с другой. А остальную часть моносахаридов (в основном глюкозы) печень использует для собственных нужд.

     В гепатоцитах интенсивно протекает  метаболизм глюкозы. Поступившая с  пищей глюкоза только в печени с помощью специфических ферментных систем преобразуются в глюкозо-6-фосфат (лишь в такой форме глюкоза  используется клетками).Фосфорилирование свободных моносахаридов – обязательная реакция на пути их использования, она приводит к образованию более реакционно-способных соединений и поэтому может рассматриваться как реакция активации. Галактоза и фруктоза, поступающие из кишечного тракта, при участии соответственно галактокиназы и фруктокиназы фосфорилируются по первому углеродному атому: 

       

     Глюкоза, поступающая в клетки печени, так  же подвергается фосфорилированию с  использованием АТФ. Эту реакцию  катализирует ферменты гексокиназа  и глюкокиназа.

     печень  патология диагностика заболевание

     

     Гексокиназа обладает высоким сродством к  глюкозе (К_м <0,1 ммоль/л), поэтому максимум скорости реакции достигается при низкой концентрации глюкозы. Глюкозо-6-фосфат ингибирует гексокиназу. Глюкокиназа отличается от гексокиназы высоким значением К_м для глюкозы – 10 ммоль/л и не ингибируется глюкозо-6-фосфатом. Это обеспечивает взаимное фунционирование обоих ферментов в печени.

     Образование глюкозо-6-фосфата в клетке – своеобразная «ловушка» для глюкозы, так как  мембрана клетки непроницаема для фосфорилированной  глюкозы (нет соответствующих транспортных белков). Кроме того, фосфорилирование уменьшает концентрацию свободной  глюкозы в цитоплазме. В результате создаются благоприятные условия  для облегченной диффузии глюкозы  в клетки печени из крови.

     Возможна  и обратная реакция превращения  глюкозо-6-фосфат в глюкозу при  действии глюкозо-6-фосфатазы, которая  катализирует отщепление фосфатной  группы гидролитическим путем.

     Образовавшаяся  свободная глюкоза способна диффундировать из печени в кровь. В других органах  и тканях (кроме почек и клеток кишечного эпителия) глюкозо-6-фосфатазы  нет, и поэтому там проходит только фосфорилирование, без обратной реакции, и выход глюкозы из этих клеток невозможен .

     Итак, рассмотрим окисление глюкозы и  глюкозо-6-фосфата в печени. Этот процесс идет двумя путями: дихотомическим и апотомическим. Дихотомический путь это гликолиз, который включает «анаэробный  гликолиз», завершающийся образованием молочной кислоты (лактата) или этанола  и СО₂ и «аэробный гликолиз» – распад глюкозы, проходящий через образование глюкозо-6-фосфата, фруктозобисфосфата и пирувата как в отсутствие так и в присутствие кислорода (аэробный метаболизм пирувата выходит за рамки углеводного обмена, однако может рассматриваться как завершающая его стадия: окисление продукта гликолиза – пирувата).

     Апотомический путь окисления глюкозы или пентозный  цикл заключается в образовании  пентоз и возвращению пентоз в  гексозы в результате распадается  одна молекула глюкозы и образуется СО₂ . 
 

2. Регуляция липидного обмена

     Липидный  обмен в печени включает биосинтез  различных липидов (холестерина, триацилглицерина, фосфоглицеридов, сфингомиелина и  др.) которые поступают в кровь  и распределяются по другим тканям и сгорание (окисление) жирных кислот с образованием кетоновых тел, которые  используются как источник энергии  для внепеченочных тканей.

     Доставка  жирных кислот к месту окисления  – к митохондриям клеток печени – происходит сложным путем: при  участии альбумина осуществляется транспорт жирных кислот в клетку; при участии специальных белков – транспорт в пределах цитозоля; при участии карнитина – транспорт  жирной кислоты из цитозоля в митохондрии.

     Процесс окисления жирных кислот складывается из следующих основных этапов.

1. Активация жирных кислот. Активация протекает на наружной поверхности мембраны митохондрии при участии АТФ, коэнзима А (HS-KoA) и ионов Mg²⁺. Реакция катализируется ферментом ацил-КоА-синтетазой:

 

 

     Активация протекает в 2 этапа. Сначала жирная кислота реагирует с АТФ с  образованием ациладенилата, далее  сульфгидрильная группа КоА действует  на прочно связанный с ферментом  ациладенилат с образованием ацил-КоА  и АМФ.

     Затем следует транспорт жирных кислот внутрь митохондрий. Переносчиком активированных жирных кислот с длинной цепью через внутреннюю митохондриальную мембрану служит карнитин. Ацильная группа переносится с атома серы КоА на гидроксильную группу карнитина.

     2. Образуется ацилкарнитин, который  диффундирует через внутреннюю  митохондриальную мембрану: 

       

     Реакция протекает при участии спецефического цитоплазматического фермента карнитин-ацилтрансферазы. После прохождения ацилкарнитина  через мембрану митохондрий происходит обратная реакция – расщепление  ацилкарнитина при участии HS-KoA и митохондриальной карнитин-ацилтрансферазы: 

       

     3. Внутримитохондриальное окисление  жирных кислот. Процесс окисления жирной кислоты в митохондриях клетки включает несколько последовательных реакций.