Фізіологія метаболізм білка печінки
Подорож фізіологією - Як працює людський організм
Обмін печінки та білків
60 г/день можна збільшити
-- Дезамінування амінокислот (видалення азоту)
-- Синтез сечовини (до
20 г/г), видалення амонію
-- Синтез (усіх несуттєвих) та взаємоперетворення амінокислот
-- Регуляція різних амінокислот у плазмі крові (глутамін є амінокислотою з найбільшою концентрацією в плазмі крові)
Дефіцит білка збільшує здатність синтезу білка в печінці та стимулює мітотичну активність (печінку можна збільшити). При необхідності здорова печінка може використовувати весь позаклітинний (мобільний) білковий фонд (
Огляд амінокислотного білкового фонду
Центральне положення гепатоцитів у білковому обміні
Під час фази всмоктування амінокислоти потрапляють з кишечника (циркуляція ворітної вени) в гепатоцити - за допомогою транспортерів амінокислот. Цей приплив поєднується з утилізацією амінокислот: дезамінування (вироблення аміаку/сечовини/глутаміну), утворення пірувату та субстратів цитратного циклу, синтез білка, глутатіону, нуклеотидів, глюкозаміну.
Амінокислоти, які не метаболізуються печінкою, потрапляють в загальний кровообіг; Провідною амінокислотою є глутамін (він у великій кількості міститься в їжі і виробляється з глутамату більшістю клітин). Клітини потребують глутаміну, серед іншого, для синтезу нуклеотидів та глікозилювання білка; вони також перетворюють його в глутамат для синтезу інших амінокислот, α-кетоглутарат (цитратний цикл, особливо важливий для синтезу АТФ у печінці та ліпогенез) та антиоксидант глутатіон.
Найважливіші функції печінки в білковому обміні такі:
50 мкМ/л
(Венозна плазма: чоловіки 15-60, жінки 11-51, діти µM/l)
Дорослі: гіперамонія понад 53 мкМ (90 мкг/дл)
зменшується при зростаючому анаболічному метаболізмі, тобто позитивний баланс N (затримка азоту) - що підтримується дією анаболічних гормонів, таких як інсулін, соматотропін або естрогени - як при стрибках росту, або процесах загоєння або відновлення, і
збільшується із зростаючим катаболічним метаболізмом, тобто негативний баланс N (втрата азоту) - наприклад, при постагресивному метаболізмі або у випадку недостатнього енергозабезпечення (катехоламіни, глюкагон або глюкокортикоїди діють у цьому напрямку).
6-20 грамів сечовини утворюється в печінці щодня (цикл сечовини - також званий орнітином - або цикл Кребса - Генселейта - відбувається в печінці; частково в мітохондріях, частково в цитозолі) .
Недостатній синтез сечовини призводить до гіперамонії (рівень амонію в сироватці крові перевищує
50 мкМ/л), енцефалопатія та печінкова кома
Взаємоперетворення/синтез з амінокислот (наприклад, усіх незамінних амінокислот). Печінка регулює концентрацію амінокислот у крові
Щоразу, коли споживається харчовий білок, печінка виконує роль основного проміжного запасу поглинених амінокислот (буферна функція).
Амінокислоти, що потрапляють в організм або мобілізуються в організмі, або використовуються безпосередньо для синтезу білка, або розщеплюються (дезамінування, цикл сечовини тощо). Існує 14 різних транспортних систем, доступних для включення в клітину; споживання частково залежить від натрію. Якщо одна з цих систем пошкоджена, виникає відповідне порушення транспорту амінокислот (наприклад, цистинурія, гліцинурія, хвороба Хартнупа).
Незамінні амінокислоти: Вісім амінокислот не можуть бути синтезовані організмом, оскільки відсутні необхідні ферменти.
20% путів позаклітинних амінокислот (і в плазмі крові) представлений найбільш сильно; він відіграє важливу роль не тільки для структури білка, але і як швидкодоступний субстрат для енергетичного обміну. (Глутамат - це передавач у нервовій системі.)
Печінка є важливою станцією синтезу глутатіону (GSH) - клітини печінки містять до 7 мМ глутатіону. Він складається з трьох амінокислот: глутамінової кислоти, цистеїну та гліцину; перший етап синтезу здійснює життєво важливий фермент глутамат-цистеїнова лігаза.
Більшість клітин містять глутатіон у відносно високих концентраціях - включаючи рідини в організмі, такі як бронхіальний секрет або водяниста вологи, де він діє як антиоксидант. Еритроцити - в яких особливо швидко утворюються кисневі радикали - також утворюють глутатіон, який, крім гемоглобіну (мимовільне окислення до метгемоглобіну!) І ферментів, захищає мембрану еритроцитів. Плазма крові містить
3 г цистеїну у формі глутатіону, що відповідає запасу цистеїну протягом 3 днів (цистеїн є важливим джерелом SH в метаболізмі).
210 г білка плазми знаходиться в плазмі крові,
400 грамів білого тіла, розщепленого і відновленого, амінокислоти піддаються динамічній рівновазі.
Запас білка: Співвідношення загального білка в тканинах до пулу білків плазми є досить постійним і становить 33: 1, навіть коли він голодний. Тому, якщо є дефіцит білка, внутрішньовенно Білкова інфузія (переважно альбумін) дуже ефективна для швидкого поповнення запасів організму (від годин до днів). Колоїдно-осмотичний (онкотичний) ефект білків плазми крові посилюється
90% несе альбумін (відносно низька молекулярна маса,%
70 кДа; ефект залежить від кількості розчинених макромолекул, а не їх молярної маси).
Сьогодні в плазмі крові можна виявити понад 1000 білкових фракцій; грубе поділ відбувається за допомогою електрофорезу. Це можна поєднувати з іншими (хроматографічними, імунологічними) методами виявлення, що означає, що можна виявити набагато більше, ніж класичні фракції альбуміну та глобуліну.