Muundo wa misuli. Sehemu kuu za mifumo ya mikataba. Misuli hufanya karibu nusu ya jumla ya misa
miili.
Kazi kuu ya nguvu ya misuli ni kutoa
uhamaji kwa contraction na baadae
utulivu. Seli ya misuli imeundwa na
nyuzi za mtu binafsi. Kiini kina myofibrils
- vifurushi vilivyopangwa vya protini vilivyowekwa
kando ya seli. Myofibrils hufanywa kutoka
filaments - nyuzi za protini za aina mbili - nene
na nyuzi nyembamba. Protini kuu ya mafuta
filaments ni myosin, filaments nyembamba ni actin.
Sehemu ya kazi ya myofibril ni sarcomere,
eneo la myofibril kati ya sahani mbili za Z.

Muundo wa misuli. Sehemu kuu za mifumo ya mikataba.

Sarcomere ni pamoja na kifungu cha nyuzi za myosin,
vifurushi vilivyounganishwa kwenye sahani ya M (M-line) katikati
filaments za actin zimeunganishwa kwenye sahani ya Z.
Kupunguza misuli ni matokeo ya kufupisha kila mmoja
sarcomere, kwa kusukuma filamenti za actin kati
myosin katika mwelekeo wa M-line. Upeo wa juu
ufupisho hupatikana wakati Z-sahani
karibia karibu na ncha za nyuzi za kidole kidogo.
Z
M
Z

Utaratibu wa kupunguza

Myosin - protini ya filaments ya myosin iliyo na mbili
minyororo inayofanana iliyosokotwa pamoja, N mwisho
kuwa na sura ya globular, kutengeneza vichwa vya molekuli.
Vichwa hivi vina mshikamano wa juu kwa ATP na
kuwa na shughuli ya kichocheo -
kuchochea kuvunjika kwa ATP.
Actin katika filaments nyembamba inahusishwa na protini
troponin, ambayo ina Ca++-binding
vituo. Actin ni tovuti inayofungamana na myosin.
Mkazo wa misuli husababishwa na uwezo wa hatua
nyuzi za neva na hutokea kutokana na nishati ya ATP.
Uwezo wa kuchukua hatua husababisha utitiri wa Ca++ kutoka
retikulamu ndani ya cytosol ya seli.

Utaratibu wa contraction ya misuli

Ca++
A
A. Ca++ inaunganishwa na troponin
filaments za actin na kituo cha actin hufungua
kumfunga kwa myosin; Myosin imefungwa kwa ATP
B
B. Kuunganishwa kwa actin na myosin
nyuzi, na kituo cha ATPase kimewashwa
myosin, kichwa cha myosin huchochea
hidrolisisi ya ATP;
KATIKA
B. ADP na P huacha kichwa cha myosin, hii
husababisha mabadiliko katika upatanisho wake na hivyo
hugeuka kwenye mstari M, kubeba
kukuza na uigizaji. Kutokea
kupunguza.
G
D. Molekuli mpya inashikamana na myosin
ATP na uunganisho kati ya nyuzi huvunjika.
Mamia ya molekuli za myosin hufanya kazi
wakati huo huo kukuza filamenti ya actin

Mkazo wa misuli. Masharti.

Nguvu ya contraction inategemea kiasi cha myosin
vichwa vilivyojumuishwa katika kazi, na kwa hiyo kutoka
idadi ya molekuli za ATP.
Misuli ya kupumzika ni elastic. Myosin kichwa
amefungwa kwa ATP.
Misuli iliyopigwa ni inelastic na mvutano.
Kunyoosha kunazuiwa na uhusiano kati ya actin na
myosin.
Ugumu hutokea wakati kuna kupungua kwa nguvu katika
Mkusanyiko wa ATP (hali ya hypoxia). Katika haya
hali, idadi kubwa ya vichwa vya myosin
inabaki kuhusishwa na actin, kwa sababu kutoka
Jimbo hili linahitaji kuongezwa kwa ATP kwa
myosin.

Vyanzo vya nishati (ATP) kwa kusinyaa kwa misuli.

Misuli inayofanya kazi na shughuli nyingi zaidi hutumia
nishati ni mamia ya mara kubwa kuliko katika mapumziko, na mpito kutoka
kutoka kupumzika hadi kazi hutokea katika sehemu ya pili. Kutokana na hili
misuli, tofauti na viungo vingine, inahitaji taratibu
mabadiliko katika kiwango cha usanisi wa ATP juu ya anuwai pana sana
(ukiondoa misuli ya moyo).
Jumla ya maudhui ya ATP kwenye misuli ni ya kutosha kwa sekunde 1 ya kazi.
Hatua ya 1 ya uzalishaji wa nishati:
Wakati wa mafunzo, misuli hupata upungufu
O2, na kwa hiyo, kizuizi cha kupumua kwa tishu na
phosphorylation ya oksidi. Chanzo cha ATP katika
wakati wa uanzishaji ni creatine phosphate.
Hii ndiyo njia ya haraka zaidi ya kuzalisha nishati.
Maudhui ya phosphate ya creatine katika misuli ni mara 3-8
zaidi ya ATP, idadi hii inahakikisha kazi ndani
kwa sekunde 3-5.

Vyanzo vya nishati kwa contraction ya misuli

Creatine phosphate huundwa kutoka kwa creatine na ATP. Creatine tripeptide imeundwa kwenye ini kutoka kwa glycine,
arginine na methionine.
Creatine R + ADP
kretini +ATP
Mmenyuko huo huchochewa na creatine kinase
Creatine phosphate, isiyotumiwa, isiyo ya enzymatic
inageuka kuwa creatinine
Hatua ya 2 ya uzalishaji wa nishati: utaratibu mwingine umeamilishwa:
Mwitikio wa Adenylate kinase: ADP+ADP
ATP+AMP
Hatua ya 3 ya uzalishaji wa nishati: uhamasishaji unaharakisha
glycogen, glycolysis ya anaerobic inaharakishwa, na AMP
ni activator ya phosphofructokinase
glycolysis. Phosphorylation ya substrate.
Hatua ya 4: oxidation ya aerobic ya wanga, kwa muda mrefu
mafuta ya kazi. Phosphorylation ya oksidi.
Misuli ya moyo ni aerobic. IVH (70%).wanga, PC

Creatine, creatinine. Thamani ya uchunguzi.

kawaida
Ini
Gli
Arg
dystrophy ya misuli
Misuli
Misuli
Creatine
kretini
Mbinu
gly
arg
Creatine R
Creatinine
mkojo
Utoaji wa kila siku wa creatinine ni thamani ya mara kwa mara - moja kwa moja
sawia na wingi.
Hakuna creatine katika mkojo
Ini
Ini
Misuli
Misuli
Creatine
kretini
Creatine R
mbinu
Creatine
Creatinine
mkojo (creatinuria) mkojo
Creatine haina phosphorylated kwenye misuli,
viwango vya damu huongezeka. Creatinine ndani
si rebsorbed na figo, hivyo hivyo
kiasi katika mkojo huonyesha kiasi
uchujaji wa glomerular.

Biokemia ya kazi ya ini

Ini inachukua nafasi kuu katika kimetaboliki
dutu, ambayo imedhamiriwa na uhalisi
topografia na usambazaji wa damu
Ini ni chombo cha "altruist". Kwa upande mmoja, ndani
ini hutengeneza vitu muhimu kwa
viungo vingine - protini, phospholipids, carnitine,
creatine, miili ya ketone, cholesterol, glucose. NA
kwa upande mwingine, hutoa ulinzi kwa viungo kutoka
vitu vyenye sumu vilivyoundwa ndani yao,
misombo ya kigeni na microorganisms.
Ini hufanya kazi zifuatazo za biochemical:
1. kimetaboliki na homeostatic;
2. biliary na excretory
3. kuweka (depot ya vitamini mumunyifu mafuta);
4. neutralizing - detoxifying

Kazi ya kimetaboliki na homeostatic

Utendaji wa kazi hii unatokana na ushiriki
ini katika kimetaboliki ya wanga, lipids, protini,
kimetaboliki ya rangi, hemostasis.
Ini hutoa awali na kuingia ndani
damu ya misombo muhimu, yao
mageuzi, neutralization, kuondoa,
kuhakikisha homeostasis.
Jukumu la ini katika kimetaboliki ya wanga:
Katika ini, glucose ni metabolized kando ya njia zote: awali ya glycogen na uhamasishaji, PPP, gluconeogenesis.
Jukumu la ini katika kimetaboliki ya wanga ni kimsingi
kugeuka katika kuhakikisha normoglycemia, kutokana na
enzyme maalum ya chombo -
glucose-6-phosphatase.

Jukumu la ini katika kimetaboliki ya lipid

Ini inahusika katika hatua zote za kimetaboliki ya lipid, ikiwa ni pamoja na
digestion na ngozi ya bidhaa za hydrophobic
digestion (bile ni usiri wa ini).
Katika kipindi cha kunyonya, muundo wa IVF huharakishwa kwenye ini,
ambayo hutumika kwa usanisi wa TAG na PL. FL,
synthesized katika ini (na kwa ajili ya kuuza nje) ni muhimu kwa kila mtu
tishu, hasa kujenga utando.
Wakati wa kufunga - beta-oxidation; kwa oxidation
Carnitine inahitajika, ambayo ni synthesized katika ini.
Wakati wa kufunga, miili ya ketone huundwa kwenye ini,
kutumika kama chanzo cha extrahepatic
vitambaa.
Mchanganyiko wa cholesterol na ugawaji wake kati ya
miili kutokana na uundaji wa fomu za usafiri -
VLDL na HDL. Malezi kutoka kwa cholesterol ya biliary
asidi

Jukumu la ini katika kimetaboliki ya protini.

Karibu nusu ya protini za mwili huunganishwa kwenye ini, zote mbili kwa
mahitaji yako mwenyewe, na siri:
- Protini za plasma ya damu - globulins na albamu zote;
Sababu za kuganda - tegemezi ya fibrinogen na vitamini K;
sababu za mfumo wa fibrinolysis;
- kikundi cha protini za usafirishaji - cerulloplasmin (Cu ++)
haptoglobin, transferrin, bohari ya chuma - ferritin;
- apoproteini za LP;
- protini za awamu ya papo hapo - "C" -reactive, α1-antitrypsin, α2macroglobulin (ya kuvimba)
- -kretini.
- awali ya amino asidi zisizo muhimu;
- misombo ya nitrojeni isiyo na protini - besi za nitrojeni;
porphyrins, urea, asidi ya mkojo
- Katika suala hili, kimetaboliki ya amino ni kazi, enzymes ni kazi
uhamisho - ALT na AST, deamination -
glutamate dehydrogenase.
Usumbufu wa kazi ya synthesizing ya protini hujidhihirisha
mabadiliko katika uwiano wa protini - dysproteinemia.
Ushiriki wa ini katika kimetaboliki ya rangi - katika malezi
glucuronides na excretion yao.

Uundaji wa bile na kazi ya excretory.

Ini hutoa asidi ya bile kutoka kwa cholesterol
chini ya hatua ya enzyme 7α-cholesterol hydroxylase.
Shughuli ya enzyme hupunguzwa na asidi ya bile.
Karibu 600 mg kwa siku, hapa kuna asidi ya msingi -
cholic na deoxycholic asidi huunganishwa na taurine na
glycocol, kutengeneza asidi tauroglycocholic.
Utoaji wa asidi ya bile njia kuu ya excretion
cholesterol
Kazi ya excretory inahusiana na muundo wa ini. U
ya kila hepatocyte upande mmoja inakabiliwa na bile
duct, nyingine kwa kapilari ya damu.
Kutoka kwenye ini, vitu mbalimbali vya endo- na exo-asili hutolewa na bile kupitia
matumbo, au kupitia damu kupitia figo. Ukiukaji wa hii
kazi huathiri kimetaboliki ya lipid, mkusanyiko ndani
mwili wa bidhaa zenye sumu.

Kazi ya detoxifying ya ini.

Katika mwili, wakati wa mchakato wa maisha, huundwa
metabolites zenye sumu kama misombo yao wenyewe,
na mgeni - xenobiotics. Viunganisho hivi vinaweza
kuwa haidrofili na haidrofobu.
Mfano wa neutralization ya bidhaa za sumu ni
awali ya urea.
Hydrophobic, yenye uwezo wa kuwekwa kwenye seli na
kuathiri vibaya muundo na kimetaboliki katika
seli, lazima ziwekwe.
Ini ni chombo cha kipekee ambacho kina taratibu
neutralization (inactivation, detoxification) ya vile
miunganisho. Utaratibu wa kutofanya kazi kwa misombo hiyo
kujengwa kulingana na mpango wa jumla.
Uamilisho unaweza kujumuisha hatua mbili:
marekebisho na miunganisho.

Hatua ya marekebisho ya kemikali

Hatua ya marekebisho ya kemikali hutoa
kuongeza hidrophilicity ya dutu na inahitajika
kwa misombo yote ya hydrophobic.
Kuongezeka kwa hydrophilicity ni kuhakikisha
majibu mengi -
hydroxylation, oxidation,
kupunguza, hidrolisisi. Katika hali nyingi
hatua huanza na mmenyuko wa hidroxylation
Enzymes ya utando wa reticulum laini ya seli -
monooksijeni. Mchakato huo unaitwa
oxidation ya microsomal.
Monooxygenases zinawasilishwa kama
mnyororo wa usafirishaji wa elektroni, enzyme ya kati -
hemeprotein - cytochrome P450 ina vituo viwili
kumfunga - na dutu iliyooksidishwa na O2. Na
ina umaalumu mpana wa substrate.
Chanzo cha hidrojeni ni NADPH PPP

Oxidation ya Microsomal

O2
2H+ê
NADPH+
Upunguzaji wa FAD(FMN).
ê
ê
saitokromu
P450
Fe+2
2H+
SH
SOH
Fe+3
H2O
Kuna takriban isoform 1000 za saitokromu zenye sifa tofauti
Cytochrome P450 inajumuisha atomi moja ya oksijeni kwenye substrate
(hydroxylates), nyingine inapunguza ndani ya maji.
Kuonekana kwa mali ya hydrophilic katika substrate huamua
uwezekano wa hatua 2 za kutoanzisha

Hatua ya mnyambuliko

Muunganisho na molekuli za hydrophilic:
Asidi ya UDP-glucuronic,
phosphodenosine phosphosulfate (FAPS), nk.
Mfano: malezi ya bilirubin glucuronide,
neutralization ya bidhaa za kuoza kwa protini za utumbo.
Miitikio huchochewa na uhamisho.
Mnyambuliko hupunguza utendakazi tena
vitu - sumu yao, huongezeka
hydrophilicity, ambayo ina maana excretion kutoka kwa mwili.
Sio vitu vyote hupitia ulemavu huu mbili
inategemea muundo (kwa kiwango cha hydrophilicity
vitu vyenye sumu).

Viashiria vya kushindwa kwa ini

Pamoja na magonjwa mbalimbali ya ini, kazi zake zote zinaharibika
au baadhi. Viashiria vya ukiukwaji huu ni mabadiliko
viwango vya damu vya misombo au shughuli za enzyme
inayotoka kwenye ini.
Kuna idadi ya majaribio inayoitwa majaribio ya kazi.
vipimo vya ini:
Uamuzi wa shughuli za enzyme ALT, AST
(de Ritisse mgawo), uwiano wa Sehemu
protini - kutambua dysproteinemia - sediment
vipimo vya thymol, Veltman; Ufafanuzi
maudhui ya fibrinogen; prothrombin
Uamuzi wa bilirubin na aina zake;
Uamuzi wa maudhui ya urea;
Uamuzi wa uwiano wa cholesterol na lipid
Uamuzi wa shughuli za enzymes za gammaglutamyl transpeptidase; phosphatase ya alkali
(cholestasis);

BIOCHEMISTRY FUNDI
Ili kufanya kazi zote muhimu muhimu, mwili wa mwanadamu una aina zaidi ya 200 za seli maalum. Mchanganyiko wa seli zinazofanana za kimofolojia zinazofanya kazi maalum huitwa tishu. Tishu huundwa kimaumbile katika viungo - maumbo yenye kazi maalum katika mfumo mgumu wa kibaolojia, kama vile kiumbe.

Biokemia inayofanya kazi inafafanua uhusiano kati ya muundo wa misombo ya kemikali na michakato ya mabadiliko yao ya pande zote, kwa upande mmoja, na kazi ya chembe ndogo za seli, seli maalum, tishu au viungo vinavyojumuisha vitu vilivyotajwa, kwa upande mwingine.

Upungufu wa molekuli husababisha mabadiliko ya biochemical ambayo yanajidhihirisha kliniki kama magonjwa ambayo vigezo vya kawaida vya biochemical ya thamani ya uchunguzi hubadilika. Ujuzi wa biochemistry ya msingi ya michakato ya maisha ya asili ya viungo vya mtu binafsi ni muhimu kwa daktari kutambua ukiukwaji wa michakato ya kemikali, na kuondolewa kwao baadae au marekebisho.

BIOCHEMISTRY YA INI

Ini- maabara kuu ya biochemical ya mwili, ambayo mabadiliko mbalimbali ya kimetaboliki ya vitu hutokea. Pia inahusika katika michakato yote ya kimetaboliki inayotokea kwenye tishu za pembeni. Muundo wa kemikali ya ini: maji - 70%, protini - 12-24, lipids - 2-6, wanga - 2-8, cholesterol - 0.3-0.5, chuma - 0.02% na madini mengine. Katika mtu mzima mwenye afya, uzito wa ini ni wastani wa kilo 1-1.5. Muundo wa seli ya ini:

1) hepatocytes - 80%, ziko katika tabaka mbili na kuwasiliana na bile upande mmoja, na kwa damu kwa upande mwingine;

2) seli za endothelial - 15%;

3) seli za tishu zinazojumuisha - 5%.

Upekee wa utoaji wa damu kwenye ini ni kwamba damu iliyochanganywa (venous-arterial) huzunguka ndani yake kwa njia ya sinusoids (capillaries dilated). 70-80% ya jumla ya kiasi cha damu huingia ndani yake kupitia mshipa wa portal (damu ya venous) kutoka kwa utumbo, na pamoja na damu hii, bidhaa za kuvunjika kwa protini, lipids, polysaccharides na asidi ya nucleic hufika: glucose, amino asidi, besi za nitrojeni. , chylomicrons, nk. 30% ya damu hutolewa kwenye ini na ateri ya hepatic (damu ya ateri), na pamoja nayo metabolites ya tishu na viungo vya pembeni hutolewa: alanine, lactate, glutamine, HDL (kukomaa), glycerol, oksijeni katika mfumo wa chumvi ya potasiamu ya oksihimoglobini, n.k. Mshipa wa ini huibeba nje ya ini hadi kwenye glukosi ya jumla ya damu, amino asidi, protini za plazima ya damu, vimeng'enya, miili ya ketone, VLDL, vitangulizi vya HDL, urea na idadi kadhaa ya vitu vingine.

Kazi za ini ni nyingi na ngumu, lakini muhimu zaidi ni biosynthetic, regulatory-homeostatic, hemostatic, urea-forming na bile-forming, excretory, catabolic, na detoxifying.

Kazi muhimu zaidi ya ini ni biosynthetic. Dutu zifuatazo zimeundwa kwenye ini: miili ya ketone, sukari, cholesterol, esta za cholesterol, protini za plasma, protini za mfumo wa kuganda na anticoagulation, asidi ya amino isiyo muhimu, IVH, PL, TAG (upyaji wa 2), VLDL, HDL watangulizi; peptidi zinazofanya kazi kwa biolojia, vimeng'enya vya glukoneojenesi, vimeng'enya vya mzunguko wa ornithine, LCAT, heme, choline, kretini.

Baadhi ya metabolites zinazoundwa kwenye ini (sukari, kolesteroli, miili ya ketone, protini za plasma, n.k.) husafirishwa zaidi hadi kwenye seli za viungo vingine na tishu (yaani "kusafirisha nje"), ambapo hutumiwa kwa madhumuni ya nishati na kimuundo. , na baadhi huwekwa kuhifadhiwa (kwa mfano, glycogen, chuma, vitamini mumunyifu wa mafuta) au hutolewa kutoka kwa mwili ikiwa haitatumiwa. Moja ya kazi za ini ni excretory. Ini hutoa cholesterol, asidi ya bile, rangi ya bile, chuma na vitu vingine kwenye lumen ya njia ya utumbo. Katika kudumisha uthabiti wa mazingira ya ndani ya mwili (kazi ya homeostatic), jukumu la ini ni la kipekee, kwani ndio kitovu cha udhibiti wa njia kuu za kimetaboliki: protini, wanga, lipids, asidi ya nucleic na nyukleotidi, vitamini, maji na electrolytes.

Vipengele vya kimetaboliki ya asidi ya amino, protini na vitu vingine vyenye nitrojeni kwenye ini

Ini ina jukumu kuu katika kudumisha usawa wa nitrojeni katika mwili, kwani inadhibiti michakato ya utumiaji wa vitu vya nitrojeni na kutolewa kwa metabolites zao kutoka kwa mwili. Michakato kuu ya anabolic na catabolic ya asidi ya amino (transamination, deamination, decarboxylation) hufanyika kwenye ini. Katika ini tu ni protini za mfumo wa kuganda (prothrombin, fibrinogen, proconvertin, proaccelerin) na mfumo wa anticoagulation (isipokuwa plasminogen) iliyounganishwa. Ini, ceruloplasmin, transferrin, angiotensinogen. Ini hutoa, kwa njia ya damu, viungo vingine na mchanganyiko wa uwiano wa amino asidi muhimu na zisizo muhimu kwa biosynthesis ya protini zao wenyewe. Ini hutengeneza vitu vingi vyenye nitrojeni asilia isiyo ya protini (creatine, choline, uric acid, indican, heme, n.k.), peptidi amilifu kibaolojia (glutathione, carnosine, anserine), na biosynthesis na kuvunjika kwa purine na pyrimidine. besi za nitrojeni pia hutokea. Tu katika ini malezi ya urea hutokea - njia kuu ya neutralizing amonia katika mwili.

Makala ya kimetaboliki ya wanga katika ini

Michakato ifuatayo ya kimetaboliki ya kimetaboliki ya wanga hufanyika kwenye ini: biosynthesis na kuvunjika kwa glycogen, muhimu ili kudumisha mkusanyiko wa mara kwa mara wa glucose katika damu: gluconeogenesis, glycolysis ya aerobic, njia ya pentose phosphate, fructose na galactose kimetaboliki, mzunguko wa Cori, ubadilishaji wa glucose ndani ya IVH, biosynthesis ya heteropolysaccharides. Ini ndio chombo kikuu kinachosambaza sukari ya bure kwa damu, kwani hepatocytes ya ini ina kimeng'enya cha glucose-6-phosphatase, ambayo huvunja sukari-6-fosfati kuwa glukosi ya bure.

Vipengele vya metaboli ya lipid kwenye ini

Kimetaboliki ya lipid kwenye ini hufanyika kwa nguvu zaidi kwenye njia zifuatazo za kimetaboliki:

1) β - oxidation ya IVFA;

2) kuoza kwa TAG, FL, cholesterol, HDL kukomaa;

3) biosynthesis ya aina za usafiri wa lipids (VLDL, HDL precursors);

4) biosynthesis ya IVH maalum, TAG, PL, kolesteroli, esta kolesteroli, miili ya ketone (asetili-CoA →CH 3 COCH 2 COOH na

CH 3 -CHOH-CH 2 COOH).

Ini inahusika katika kudumisha kiwango cha mara kwa mara cha asidi ya mafuta katika damu; ikiwa idadi yao inaongezeka, ini huzichukua na kuzibadilisha kuwa TAG, PL, ECS, VLDL. Kupungua kwa biosynthesis ya phospholipids na kupungua kwa malezi ya VLDL husababisha kuongezeka kwa biosynthesis ya TAG na mkusanyiko wao katika hepatocytes, ambayo inaambatana na kuzorota kwa mafuta ya ini. Miili ya ketone (acetoacetate, asetoni, β-hydroxybutyrate) huunganishwa tu katika hepatocytes ya ini kutoka kwa asetili-CoA wakati wa njia inayoitwa β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA. Wakati wa kufunga, na maudhui yaliyopunguzwa ya wanga katika chakula, na kisukari mellitus, kiwango cha awali cha miili ya ketone (ketogenesis) huongezeka. Kutoka kwenye ini, miili ya ketone husafirishwa na damu kwa tishu na viungo vya pembeni (misuli, figo, ubongo, nk), ambapo hubadilishwa kuwa acetyl-CoA na kutoa nishati katika mzunguko wa asidi ya citric na CPE. Ini ina jukumu muhimu katika kimetaboliki ya steroids, haswa cholesterol (C). Njia ya jumla ya cholesterol kwenye ini ni:

1. kolesteroli iliyosanisishwa upya kwenye ini kutoka kwa asetili-CoA (cholesterol endogenous);

2. CS, iliyoundwa na esta cholesterol;

3. Cholesterol inayoingia kwenye damu ya ateri kama sehemu ya HDL iliyokomaa;

4. CS imeundwa kutoka kwa aina zilizoharibika za CM na VLDL.

Katika ini, cholesterol (80%) hutumiwa kwa ajili ya malezi ya asidi ya msingi ya bile (cholic na chenodeoxycholic), kwa ajili ya ujenzi wa biomembranes ya hepatocyte, kwa ajili ya kuundwa kwa watangulizi wa VLDL na HDL, na awali ya esta ya cholesterol.

Mbali na kazi nyingi katika kimetaboliki ya kati, ini ina jukumu muhimu katika digestion, kwani hutoa bile.

Bile ni maji ya manjano-kahawia secretion, ambayo ina maji (97%), bure na conjugated bile asidi na chumvi (1%), bilirubini na cholesterol, madini chumvi, phospholipids, IVH.

Kuna bile ya ini na bile ya cystic, ambayo micelles rahisi hutengenezwa yenye phospholipids, cholesterol na asidi ya bile (2.5: 1: 12.5). Cholesterol isiyo na maji huhifadhiwa katika bile katika hali ya kufutwa kutokana na kuwepo kwa chumvi za bile na phosphatidylcholine. Wakati kuna ukosefu wa asidi bile katika bile, cholesterol precipitates, kukuza malezi ya mawe. Ikiwa uundaji wa bile au utokaji wa bile huharibika, digestion ya lipids katika njia ya utumbo huvunjika, ambayo husababisha steatorrhea.

Ini ina jukumu muhimu katika detoxifying vitu vya kigeni au xenobiotics. Hii ni muhimu kwa ajili ya kuhifadhi maisha ya viumbe. Dutu za kigeni huingia mwili kwa chakula, kupitia ngozi au kwa hewa iliyoingizwa na inaweza kuwa bidhaa za shughuli za kiuchumi za binadamu, kemikali za nyumbani, dawa, ethanol. Katika ini, metabolites zenye sumu za kuvunjika kwa vitu vyenye nitrojeni pia hazijaamilishwa: bilirubini, bidhaa za kuvunjika kwa asidi ya amino, amini za biogenic, amonia, homoni.

Hydrophilic xenobiotics hutolewa kwenye mkojo. Ili kuondoa vitu vya hydrophobic, taratibu zimeandaliwa katika mchakato wa mageuzi, zinazowakilisha awamu mbili za detoxification: marekebisho na kuunganisha. Marekebisho yanayowezekana: hydroxylation (RH→ROH), sulfoxidation (R-S-R′→R-SO-R′), deamination ya oxidative (RNH 2 →R=O+NH 3), nk.

Katika ini, oxidation ya microsomal (mfumo wa monooxygenase), ambayo inawajibika kwa neutralization ya xenobiotics (vitu vya kigeni), ni kazi zaidi.

Hydroxylation mara nyingi ni matokeo ya marekebisho ya kemikali ya vitu vya sumu, vinavyotokea katika awamu ya kwanza ya neutralization. Katika awamu ya II, mmenyuko wa kuunganishwa hutokea; kama matokeo ya awamu zote mbili, bidhaa zinazosababishwa, kama sheria, huwa mumunyifu sana na hutolewa kwa urahisi kutoka kwa mwili.

Enzymes kuu zinazohusika katika mfumo wa oxidative: cytochrome P 450 reductase - flavoprotein (coenzyme FADH 2 au FMNN 2), saitokromu P 450, ambayo hufunga dutu ya lipophilic RH na molekuli ya oksijeni katika kituo cha kazi. Atomi moja ya O 2 inaambatanisha 2ē na kwenda katika umbo la O 2. Mfadhili wa elektroni na protoni ni NADPH+H +, ambayo imeoksidishwa na saitokromu - P 450 - reductase, O 2- inaingiliana na protoni: O 2- + 2H + →H 2 O. Atomi ya pili ya molekuli ya oksijeni imejumuishwa. katika kikundi cha hidroksili cha dutu RH kuunda R -OH, glycine inaweza kufanya kama viunganishi (wakati wa kubadilika kwa asidi ya benzoic na malezi ya asidi ya hippuric); FAPS ni mtoaji wa mabaki ya asidi ya sulfuriki; UDP ni glucuronide - a wafadhili wa mabaki ya asidi ya glucuronic. Viunganishi viwili vya mwisho vinatumika katika kugeuza metabolites yake mwenyewe (indole, kupitia indoxyl, imeunganishwa na FAPS, ikitoa indican ya wanyama), pamoja na madawa ya kulevya (aspirin, baada ya hydrolytic cleavage ya acetate, inaunganishwa na UDP - glucuronide, kutengeneza. hydrophilic salicyl glucuronide, kuondolewa kutoka kwa mwili katika mkojo).

Baadhi ya xenobiotiki (polycyclic hidrokaboni zenye kunukia, amini zenye kunukia, aflatoksini) hupitia mabadiliko kwenye ini na vimeng'enya vya mfumo wa monooxygenase na kugeuka kuwa kansajeni. Wanaweza kuharibu DNA ya jeni, mabadiliko ambayo huchangia mabadiliko ya seli ya kawaida katika seli ya tumor. Usemi wa oncogenes vile husababisha kuenea bila kudhibitiwa, i.e. kwa maendeleo ya tumor.

Kwa hivyo, epoksidi inayoundwa kama matokeo ya haidroksili ya benzanithracene hufunga guanini kwa ushirikiano, na kuvunja vifungo vya hidrojeni katika jozi ya G≡C, na hivyo kuharibu mwingiliano wa DNA na protini.

Nitrosamines zinazoundwa kutoka kwa asidi ya nitrojeni na amini za upili (HNO 2 +R 2 NH→R 2 N-N=O) hubadilisha cytosine kuwa uracil, G≡C inakuwa GU. Mlolongo wa ziada utakuwa tayari na SA, ambayo, kutokana na mabadiliko, inaweza kugeuka kuwa IA na jozi yake ya ziada itakuwa AT, i.e. Maana ya uandishi wa DNA imebadilika kabisa.

Ini pia ina jukumu muhimu katika kutokujali kwa bilirubini, ambayo huundwa katika seli za RES kama matokeo ya kuvunjika kwa hemoglobin, myoglobin, catalase, cytochromes na hemoproteini zingine. Bilirubini inayosababishwa haipatikani katika maji, husafirishwa katika damu kwa namna ya tata na albumin na inaitwa "indirect" bilirubin. Katika ini, 1/4 ya bilirubini isiyo ya moja kwa moja huingia kwenye mmenyuko wa kuunganishwa na asidi ya UDP-glucuronic, na kutengeneza bilirubin diglucuronide, inayoitwa bilirubin "moja kwa moja".

Bilirubini "moja kwa moja" hutolewa kutoka kwa ini na bile ndani ya utumbo mdogo, ambapo asidi ya glucuronic hupasuka chini ya ushawishi wa glucuronidase kutoka kwa vijidudu vya matumbo na kuunda bilirubin ya bure, ambayo inabadilishwa zaidi na malezi ya baadaye ya rangi ya bile: stercobilinogen, stercobilin, urobilinogen, urobilin. Kiashiria cha ukiukwaji wa kimetaboliki ya rangi kwenye ini ni maudhui ya "ya moja kwa moja", "moja kwa moja" na jumla ya bilirubini katika damu. Kuongezeka kwa maudhui ya bilirubini katika damu husababisha utuaji wake katika tishu na kusababisha jaundi ya etiologies mbalimbali. Sababu kuu za hyperbilirubinemia ni: kuongezeka kwa hemolysis ya seli nyekundu za damu, upungufu na kasoro ya enzyme glucuronyltransferase, kuziba kwa ducts bile, usawa kati ya malezi na excretion ya bilirubin, uharibifu wa hepatocytes (virusi, sumu hepatotropic dutu), hepatitis; cirrhosis ya ini, nk.

Kulingana na sababu za hyperbilirubinemia, aina kuu zifuatazo za jaundi zinajulikana: hemolytic, parenchymal, obstructive, hereditary, neonatal jaundice, nk.

Mtihani wa utambuzi wa kuamua asili ya homa ya manjano ni maadili yafuatayo ya kawaida:

1) bilirubin "moja kwa moja" na "isiyo ya moja kwa moja" katika damu;

2) rangi ya bile kwenye mkojo na kinyesi.

1) damu ina jumla ya bilirubin kutoka 8 hadi 20 μmol / l, na 25% (

5 µmol/l) ya jumla ya bilirubini ni bilirubini "moja kwa moja";

2) katika mkojo - hakuna bilirubin, urobilin - 1-4 mg / siku;

3) hadi 300 mg ya stercobilin hutolewa kwenye kinyesi kwa siku (rangi ya kinyesi hudhurungi).

Katika jaundice ya hemolytic, hyperbilirubinemia hutokea hasa kutokana na kuongezeka kwa hemolysis ya seli nyekundu za damu, na kusababisha ongezeko la:

1) kiasi cha bilirubini isiyo ya moja kwa moja (bure) katika damu;

2) kiasi cha urobilin katika mkojo (mkojo wa giza);

3) kiasi cha stercobilin katika kinyesi (kinyesi giza).

Ngozi na utando wa mucous ni njano. Kwa jaundice ya parenchymal (hepatocellular), seli za ini huharibiwa, kwa sababu ambayo upenyezaji wao huongezeka. Kwa hivyo, na homa ya manjano ya parenchymal:

1) kiasi cha bilirubini "zisizo za moja kwa moja" na "moja kwa moja" katika damu huongezeka (bile huingia moja kwa moja kwenye damu);

2) kiasi cha urobilin katika mkojo hupungua na bilirubin "moja kwa moja" hugunduliwa;

3) maudhui ya stercobilin katika kinyesi hupungua.

Na jaundi ya kuzuia (mitambo), utokaji wa bile huharibika (kuziba kwa duct ya kawaida ya bile), ambayo husababisha:

1) katika damu - kwa kuongezeka kwa bilirubin "moja kwa moja";

2) kwenye mkojo - kuongezeka kwa bilirubini "moja kwa moja" na kutokuwepo kwa urobilin;

3) kwenye kinyesi - kwa kukosekana kwa rangi ya bile, kinyesi hubadilika rangi.

Kuna magonjwa kadhaa yanayojulikana ambayo jaundi husababishwa na matatizo ya urithi wa kimetaboliki ya bilirubini. Takriban 5% ya watu hugunduliwa na ugonjwa wa manjano unaosababishwa na shida ya maumbile katika muundo wa proteni na enzymes zinazohusika na uchukuaji wa bilirubini isiyo ya moja kwa moja kwenye ini (syndrome ya Gilbert), kwa kuunganishwa kwake na asidi ya glucuronic, inayosababishwa na ukiukaji wa glucuronidation. mmenyuko katika ini (aina ya Cragler-Najjar I na II), ukiukaji wa usafirishaji hai wa bilirubin glucuronides iliyoundwa kwenye ini kuwa bile (Dabin-Rotor-Johnson syndrome).

Utambuzi tofauti wa jaundi ya urithi

Ugonjwa	Kasoro	Maonyesho ya kliniki
Hyperbilirinemia isiyoweza kuunganishwa
Crigler-Nayjar aina I* (jaundice ya kuzaliwa isiyo ya hemolytic)	Ukosefu wa shughuli, bilirubin - UDP-glucuronyltransferase (haiwezi kutibiwa na phenobarbital - kichochezi cha jeni la UDP-glucuronyltransferase)	Katika damu o.b., n.b., k.b.↓, kwenye mkojo u↓, k.b.↓, kwenye kinyesi c↓.
Aina ya Crigler-Nayyar-II	Mchanganyiko wa UDP glucuronyltransferase, ambayo huchochea uongezaji wa kikundi cha pili cha glucuronyl, imeharibika (inaweza kutibiwa na phenobarbital na phototherapy)
Gilbert	Hepatocytes haziingizi bilirubin, kuunganishwa kunapungua	Katika damu b.b., n.b., c.b.N↓, kwenye mkojo c.b.↓, u.↓, kwenye kinyesi c↓.
Hyperbilirubinemia iliyounganishwa
Dabin-Rotor-Johnson	Bilirubini iliyounganishwa haingii bile	Katika damu ob.b., n.b., c.b., kwenye mkojo c.b.↓, y↓, kwenye kinyesi c↓.

kuhusu. - jumla ya bilirubin,

n.b - bilirubini isiyojumuishwa;

k.b. -. bilirubini iliyochanganyika,

c - stercobilin,

y - urobilin.

* - watoto hufa katika umri mdogo kutokana na maendeleo ya bilirubin encephalopathy.

Hyperbilirubinemia ya kifamilia ya watoto wachanga inahusishwa na uwepo wa vizuizi vya ushindani vya muunganisho wa bilirubini (estrogeni, asidi ya mafuta ya bure) katika maziwa ya mama. Wakati wa kunyonyesha, inhibitors hizi husababisha hyperbilirubinemia (hyperbilirubinemia ya muda mfupi), ambayo hupotea wakati wa kubadili kulisha bandia.

SOMO LA MAABARA KUHUSU BIOKEMISTARI YA INI

Kusudi la somo:

1. Jua kazi kuu za ini, vipengele vya njia za neutralizing xenobiotics na metabolites katika ini, malezi na neutralization ya bilirubin.

2. Kuwa na uwezo wa kupima mkusanyiko wa bilirubini ya moja kwa moja na isiyo ya moja kwa moja katika seramu ya damu na rangi ya bile kwenye mkojo ili kutambua aina kuu za jaundi.

3. Jifahamishe na aina za homa ya manjano ya kurithi.

Kanuni ya mbinu. Bilirubin inatoa rangi ya waridi kwa kutumia diazoreagent ya Ehrlich. Nguvu ya uchafu hutumiwa kuhukumu mkusanyiko wa bilirubin. Bilirubini ya moja kwa moja (sawe: bilirubin-glucuronide, bilirubin iliyounganishwa, bilirubini iliyounganishwa) imedhamiriwa na mmenyuko wa rangi ya Ehrlich kwa kukosekana kwa vimumunyisho vya kikaboni. Jumla (moja kwa moja, isiyo ya moja kwa moja) bilirubin imedhamiriwa mbele ya pombe, ambayo inahakikisha mwingiliano wa aina zote za bilirubini na diazoreagent ya Ehrlich. Bilirubini isiyo ya moja kwa moja (visawe: bilirubin ya bure, bilirubini isiyounganishwa) imedhamiriwa na tofauti kati ya jumla na ya moja kwa moja.

KAZI YA KOZI:

UCHAMBUZI WA VIASHIRIA VYA BIOKEMIKALI VYA KAZI YA INI KATIKA KAWAIDA NA PATHOLOJIA.

Yaliyomo

Utangulizi

1.1.2 Udhibiti wa kimetaboliki ya lipid

1.1.3 Udhibiti wa kimetaboliki ya protini

1.2 Kazi ya kutengeneza urea

1.3 Uundaji wa bile na utendakazi wa kutoa kinyesi

1.4 Kitendo cha ubadilishaji wa kibayolojia (kutokuwa na upande wowote).

2. Magonjwa ya ini na uchunguzi wa maabara ya magonjwa ya ini

2.1 Misingi ya utambuzi wa maabara ya kliniki ya magonjwa ya ini

2.2 Syndromes kuu za kliniki na maabara kwa uharibifu wa ini

2.2.1 Ugonjwa wa Cytolysis

2.2.4 Ugonjwa wa kuvimba

2.2.5 Ugonjwa wa shunt wa ini

Hitimisho

Biokemia ya ini inajumuisha tukio la michakato ya kawaida ya kimetaboliki na matatizo ya kimetaboliki na maendeleo ya ugonjwa. Kusoma vipengele vyote vya biokemia ya ini itawawezesha kuona picha ya chombo kinachofanya kazi kwa kawaida na ushiriki wake katika utendaji wa mwili mzima na kudumisha homeostasis. Pia, wakati wa kazi ya kawaida ya ini, ujumuishaji wa kimetaboliki kuu katika mwili hufanyika, na inawezekana kuchunguza hatua za awali za kimetaboliki (kwa mfano, wakati wa kunyonya kwa msingi wa vitu kutoka kwa utumbo) na hatua za mwisho na zinazofuata. kuondolewa kwa bidhaa za kimetaboliki kutoka kwa mwili.

Wakati kazi ya ini imeharibika, kimetaboliki hubadilika kwa mwelekeo fulani, kwa hiyo ni muhimu kujifunza hali ya pathological ya chombo kwa uchunguzi zaidi wa magonjwa. Hivi sasa, hii ni muhimu sana, kwani magonjwa ya ini yanaendelea, na njia nzuri za matibabu bado hazipo. Magonjwa kama haya kimsingi ni pamoja na hepatitis ya virusi, cirrhosis ya ini (mara nyingi na unywaji pombe wa kimfumo na athari zingine mbaya za nje zinazohusiana na ikolojia isiyofaa), mabadiliko ya kimetaboliki kwa sababu ya lishe duni, na saratani ya ini. Kwa hiyo, uchunguzi wa mapema wa magonjwa haya, ambayo inaweza kuzingatia viashiria vya biochemical, ni muhimu sana.

Madhumuni ya kazi ya kozi ni kuchunguza kazi za ini na kulinganisha viashiria vya biochemical ya utendaji wa chombo hiki katika hali ya kawaida na ya pathological; pia dalili ya kanuni za msingi za uchunguzi wa maabara, maelezo mafupi ya syndromes ya hepatitis ya etiologies mbalimbali na mifano.

1. Biokemia ya kazi ya ini

Kwa kawaida, kazi ya ini kulingana na viashiria vya biochemical inaweza kugawanywa katika: kazi ya udhibiti-homeostatic, ikiwa ni pamoja na aina kuu za kimetaboliki (wanga, lipid, protini, kimetaboliki ya vitamini, kimetaboliki ya maji-madini na rangi), urea-forming, bile-forming na kazi za neutralizing. Kazi kama hizo za kimsingi na udhibiti wao zitajadiliwa kwa undani baadaye katika sura hii.

1.1 Udhibiti na kazi ya homeostatic ya ini

Ini ni kiungo cha kati cha homeostasis ya kemikali, ambapo michakato yote ya kimetaboliki hutokea kwa kasi sana na ambapo imeunganishwa kwa karibu.

1.1.1 Kimetaboliki ya wanga katika ini na udhibiti wake

Monosaccharides (haswa glucose) huingia kwenye ini kupitia mshipa wa mlango na hupitia mabadiliko mbalimbali. Kwa mfano, wakati kuna ulaji wa ziada wa glucose kutoka kwa utumbo, huwekwa katika mfumo wa glycogen; glucose pia hutolewa na ini wakati wa glycogenolysis na gluconeogenesis, huingia kwenye damu na hutumiwa na tishu nyingi. Udhibiti wa kimetaboliki ya wanga unafanywa kutokana na ukweli kwamba ini ni kivitendo chombo pekee ambacho kinaendelea kiwango cha mara kwa mara cha glucose katika damu hata chini ya hali ya kufunga.

Hatima ya monosaccharides inatofautiana kulingana na asili yao, maudhui yao katika damu ya jumla, na mahitaji ya mwili. Baadhi yao wataenda kwenye mshipa wa hepatic ili kudumisha homeostasis, hasa ya glucose ya damu, na kukidhi mahitaji ya viungo. Mkusanyiko wa glucose katika damu imedhamiriwa na usawa wa viwango vya kuingia kwake, kwa upande mmoja, na matumizi ya tishu, kwa upande mwingine. Katika hali ya baada ya kunyonya (hali ya baada ya kunyonya hukua saa 1.5-2 baada ya chakula, pia huitwa kueneza kwa kweli au kimetaboliki. Hali ya kawaida ya baada ya kunyonya inachukuliwa kuwa hali ya asubuhi kabla ya kifungua kinywa, baada ya kama kumi. -mapumziko ya saa ya usiku katika kula) na mkusanyiko wa kawaida wa sukari kwenye damu ni 60-100 mg/dl (3.3-5.5 mol). Na ini hutumia monosaccharides iliyobaki (haswa sukari) kwa mahitaji yake yenyewe.

Kimetaboliki ya glucose hutokea kwa kasi katika hepatocytes. Glucose iliyopokea kutoka kwa chakula inabadilishwa tu kwenye ini kwa msaada wa mifumo maalum ya enzyme katika glucose-6-phosphate (tu katika fomu hii ni glucose inayotumiwa na seli). Phosphorylation ya monosaccharides ya bure ni mmenyuko wa lazima katika njia ya matumizi yao; inasababisha kuundwa kwa misombo tendaji zaidi na kwa hiyo inaweza kuchukuliwa kuwa mmenyuko wa uanzishaji. Galactose na fructose kutoka kwa njia ya utumbo, pamoja na ushiriki wa galactokinase na fructokinase, mtawaliwa, ni phosphorylated kwenye atomi ya kwanza ya kaboni:

Glucose inayoingia kwenye seli za ini pia ina phosphorylated kwa kutumia ATP. Mmenyuko huu huchochewa na vimeng'enya vya hexokinase na glucokinase.

ugonjwa wa utambuzi wa ugonjwa wa ini

Hexokinase ina mshikamano mkubwa wa glukosi (K m

Pamoja na taratibu zingine, hii inazuia ongezeko kubwa la viwango vya sukari kwenye damu wakati wa kusaga chakula.

Uundaji wa glukosi-6-phosphate kwenye seli ni aina ya "mtego" wa sukari, kwani membrane ya seli haiwezi kupenya kwa sukari ya fosforasi (hakuna protini zinazolingana za usafirishaji). Aidha, phosphorylation inapunguza mkusanyiko wa glucose ya bure katika cytoplasm. Kama matokeo, hali nzuri huundwa kwa kuwezesha usambazaji wa sukari kwenye seli za ini kutoka kwa damu.

Mmenyuko wa nyuma wa kubadilisha sukari-6-phosphate kuwa sukari pia inawezekana chini ya hatua ya glukosi-6-phosphatase, ambayo huchochea uondoaji wa kikundi cha phosphate hidrolitiki.

Glucose ya bure inayotokana inaweza kueneza kutoka kwenye ini hadi kwenye damu. Katika viungo vingine na tishu (isipokuwa kwa figo na seli za epithelial za matumbo), hakuna glucose-6-phosphatase, na kwa hiyo tu phosphorylation hufanyika pale, bila majibu ya nyuma, na kutolewa kwa glucose kutoka kwa seli hizi haiwezekani.

Glucose-6-fosfati inaweza kubadilishwa kuwa glukosi-1-fosfati kwa ushiriki wa phosphoglucomutase, ambayo huchochea majibu ya kugeuzwa.

Glucose-6-phosphate pia inaweza kutumika katika mabadiliko mbalimbali, ambayo kuu ni: awali ya glycogen, catabolism na malezi ya CO 2 na H 2 O au lactate, awali ya pentose. Wakati huo huo, wakati wa kimetaboliki ya glucose-6-phosphate, bidhaa za kati huundwa ambazo hutumiwa baadaye kwa ajili ya awali ya amino asidi, nyukleotidi, glycerol na asidi ya mafuta. Kwa hivyo, glucose-6-phosphate sio tu substrate ya oxidation, lakini pia nyenzo ya ujenzi kwa ajili ya awali ya misombo mpya (Kiambatisho 1).

Kwa hiyo, hebu tuangalie oxidation ya glucose na glucose-6-phosphate kwenye ini. Utaratibu huu unaendelea kwa njia mbili: dichotomous na apotomic. Njia ya dichotomous ni glycolysis, ambayo ni pamoja na "anaerobic glycolysis", na kuishia na malezi ya asidi lactic (lactate) au ethanol na CO 2 na "aerobic glycolysis" - kuvunjika kwa sukari, kupitia malezi ya sukari-6-phosphate, bisphosphate ya fructose na pyruvate, kwa kukosekana na mbele ya oksijeni (metaboli ya aerobic ya pyruvate inakwenda zaidi ya kimetaboliki ya wanga, lakini inaweza kuzingatiwa kama hatua yake ya mwisho: oxidation ya bidhaa ya glycolysis - pyruvate).

Njia ya apotomic ya oxidation ya glucose au mzunguko wa pentose ina malezi ya pentoses na kurudi kwa pentoses kwa hexoses, kama matokeo ambayo molekuli moja ya glucose huvunjika na CO 2 huundwa.

Glycolysis chini ya hali ya anaerobic- mchakato mgumu wa enzymatic wa kuvunjika kwa glucose ambayo hutokea bila matumizi ya oksijeni. Bidhaa ya mwisho ya glycolysis ni asidi lactic. Wakati wa glycolysis, ATP inazalishwa.

Mchakato wa glycolysis hutokea katika hyaloplasm (cytosol) ya seli na imegawanywa kwa kawaida katika hatua kumi na moja, ambazo kwa mtiririko huo huchochewa na enzymes kumi na moja:

1. Phosphorylation ya glukosi na uundaji wa glukosi-6-fosfati ni uhamisho wa mabaki ya orthofosfati hadi glukosi kwa kutumia nishati ya ATP. Kichocheo ni hexokinase. Utaratibu huu umejadiliwa hapo juu.

1. Ubadilishaji wa glukosi-6-fosfati na kimeng'enya cha glucose-6-fosfati isomerase kuwa fructose 6-fosfati:
2. Fructose-6-phosphate ni phosphorylated tena kwa sababu ya molekuli ya pili ya ATP, mmenyuko huchochewa na phosphofructokinase:

Mmenyuko hauwezi kubadilika, hutokea mbele ya ioni za magnesiamu na ni mmenyuko wa polepole zaidi wa glycolysis.

1. Chini ya ushawishi wa enzyme aldolase, fructose-1,6-bisphosphate imegawanywa katika phosphotrioses mbili:

1. Mmenyuko wa isomerization ya phosphates ya triose. Imechochewa na kimeng'enya cha triosephosphate isomerase:

1. Glyceraldehyde-3-phosphate, mbele ya kimeng'enya cha glyceraldehyde phosphate dehydrogenase, coenzyme NAD na fosfati ya isokaboni, hupitia aina ya oxidation na malezi ya asidi 1,3-bisphosphoglyceric na fomu iliyopunguzwa ya NAD - NAD*H 2:

1. Mmenyuko huo huchochewa na phosphoglycerate kinase, kuhamisha kikundi cha fosfati katika nafasi ya 1 hadi ADP ili kuunda ATP na asidi 3-phosphoglyceric (3-phosphoglycerate):

1. Uhamisho wa ndani wa kikundi cha phosphate iliyobaki, na asidi 3-phosphoglyceric hubadilishwa kuwa asidi 2-phosphorylceric (2-phosphoglycerate):

Mmenyuko huo unaweza kubadilishwa kwa urahisi na hutokea mbele ya ioni za magnesiamu.

9. Mmenyuko huchochewa na enzyme enolase, asidi 2-phosphoglyceric, kama matokeo ya kuondolewa kwa molekuli ya maji, inakuwa asidi ya phosphoenolpyruvic (phosphoenolpyruvate), na dhamana ya phosphate katika nafasi ya 2 inakuwa ya juu-nishati:

1. Kuvunja dhamana ya juu ya nishati na kuhamisha mabaki ya fosfeti kutoka phosphoenolpyruvate hadi ADP. Imeangaziwa na kimeng'enya cha pyruvate kinase:

11. Kupunguza asidi ya pyruvic na malezi ya asidi lactic (lactate). Mwitikio hutokea kwa ushiriki wa kimeng'enya cha lactate dehydrogenase na coenzyme NAD*H 2, iliyoundwa katika mmenyuko wa sita:

Glycolysis chini ya hali ya aerobic. Kuna sehemu tatu za mchakato huu:

1. mabadiliko maalum kwa glucose, na kuishia katika malezi ya pyruvate (aerobic glycolysis);

2. njia ya jumla ya catabolism (decarboxylation oxidative ya mzunguko wa pyruvate na citrate);

3. mnyororo wa usafiri wa elektroni wa mitochondrial.

Kama matokeo ya michakato hii, sukari kwenye ini hupasuka hadi C0 2 na H 2 0, na nishati iliyotolewa hutumiwa kwa awali ya ATP (Kiambatisho 2).

Kimetaboliki ya wanga kwenye ini ni pamoja na mabadiliko maalum ya sukari, ambapo kuvunjika kwa sukari hadi pyruvate hufanyika, ambayo inaweza kugawanywa katika hatua mbili:

1. Kutoka kwa glucose hadi phosphate ya glyceraldehyde. Katika athari, mabaki ya phosphate yanajumuishwa katika hexoses na hexose inabadilishwa kuwa triose (Kiambatisho 3). Athari za hatua hii huchochewa na vimeng'enya vifuatavyo: hexokinase au glucokinase (1); phosphoglucoisomerase (2); phosphofructokinase (3); Fructose 1,6-bisphosphate aldolase (4) ; isomerasi ya phosphotriose (5)

2. Kutoka glyceraldehyde phosphate hadi pyruvate. Hizi ni athari zinazohusiana na usanisi wa ATP. Hatua hiyo inaisha na ubadilishaji wa kila molekuli ya glukosi kuwa molekuli mbili za phosphate ya glyceraldehyde (Kiambatisho 4). Enzymes tano zinahusika katika athari: glyceraldehyde phosphate dehydrogenase (6); phosphoglycerate kinase (7); phosphoglyceromutase (8); enolase (9); pyruvate kinase (10).

Pentose phosphate (phosphogluconate) njia Ubadilishaji wa glukosi huipatia seli NADP hidrojeni kwa usanisi wa kupunguza na pentosi kwa usanisi wa nyukleotidi. Njia ya phosphate ya pentose inaweza kugawanywa katika sehemu mbili - njia za oxidative na zisizo za oxidative.

1. Njia ya kioksidishaji inajumuisha athari mbili za uondoaji hidrojeni, ambapo NADP hutumika kama kipokezi cha hidrojeni (Kiambatisho 5). Katika mmenyuko wa pili, decarboxylation hutokea wakati huo huo, mnyororo wa kaboni unafupishwa na atomi moja ya kaboni, na pentoses hupatikana.
2. Njia isiyo ya oksidi ni ngumu zaidi. Hakuna athari za uondoaji hidrojeni hapa; inaweza kutumika tu kwa mtengano kamili wa pentosi (hadi C0 2 na H 2 0) au kwa ubadilishaji wa pentosi kuwa glukosi (Kiambatisho 6). Vifaa vya kuanzia ni molekuli tano za fructose-6-phosphate, zenye jumla ya atomi 30 za kaboni, bidhaa ya mwisho ya mmenyuko ni molekuli sita za ribose-5-phosphate, pia zina jumla ya atomi 30 za kaboni.

Njia ya kioksidishaji ya uundaji wa pentoses na njia ya kurudi kwa pentoses kwa hexoses pamoja huunda mchakato wa mzunguko:

Katika mzunguko huu, molekuli moja ya glukosi hutengana kabisa katika mapinduzi moja, atomi zote sita za kaboni ambazo hubadilishwa kuwa CO 2.

Pia katika ini kuna mchakato kinyume na glycolysis - gluconeogenesis. Gluconeogenesis- mchakato wa awali wa glucose kutoka kwa vitu visivyo na wanga. Kazi yake kuu ni kudumisha viwango vya sukari ya damu wakati wa kufunga kwa muda mrefu na shughuli kali za mwili. Gluconeogenesis hutoa awali ya 80-100 g ya glucose kwa siku. Sehemu ndogo za msingi za gluconeogenesis ni lactate, amino asidi na glycerol. Kuingizwa kwa substrates hizi katika gluconeogenesis inategemea hali ya kisaikolojia ya viumbe. Lactate ni bidhaa ya anaerobic glycolysis. Inaundwa chini ya hali yoyote ya mwili katika seli nyekundu za damu na misuli ya kazi. Kwa hivyo, lactate hutumiwa mara kwa mara katika gluconeogenesis. Glycerol hutolewa wakati mafuta yanafanywa hidrolisisi katika tishu za adipose wakati wa kufunga au wakati wa mazoezi ya muda mrefu. Asidi za amino huundwa kama matokeo ya kuvunjika kwa protini za misuli na hujumuishwa katika gluconeogenesis wakati wa kufunga kwa muda mrefu au kazi ya misuli ya muda mrefu. Ikumbukwe kwamba glycolysis hutokea katika cytosol, na baadhi ya athari za gluconeogenesis hutokea katika mitochondria.

Gluconeogenesis kimsingi hufuata njia sawa na glycolysis, lakini kinyume chake (Kiambatisho 7). Walakini, athari tatu za glycolysis haziwezi kutenduliwa, na katika hatua hizi athari za glukoneojenesisi hutofautiana na zile za glycolysis.

Ubadilishaji wa pyruvate hadi phosphoenolpyruvate (hatua isiyoweza kurekebishwa ya I) unafanywa kwa ushiriki wa enzymes mbili: pyruvate carboxylase na phosphoenolpyruvate carboxykinase:

Hatua zingine mbili zisizoweza kutenduliwa huchochewa na fructose-1,6-bisphosphate phosphatase na glucose-6-fosfati phosphatase:

Kila moja ya athari zisizoweza kubadilika za glycolysis, pamoja na athari inayolingana ya gluconeogenesis, huunda mzunguko wa substrate (Kiambatisho 7, athari 1, 2, 3).

Mchanganyiko wa glukosi (gluconeogenesis kutoka kwa amino asidi na glycerol). Glucose kwenye ini inaweza kuunganishwa kutoka kwa asidi ya amino na glycerol. Wakati wa catabolism ya asidi ya amino, pyruvate au oxaloacetate huundwa kama bidhaa za kati, ambazo zinaweza kujumuishwa katika njia ya gluconeogenesis katika hatua ya mzunguko wa kwanza wa substrate (Kiambatisho 7, majibu 1). Glycerol huundwa wakati wa hidrolisisi ya mafuta na inaweza kubadilishwa kuwa glucose (Kiambatisho 8). Amino asidi na glycerol hutumiwa kwa awali ya glucose hasa wakati wa kufunga au wakati mlo ni mdogo wa wanga (njaa ya wanga).

Gluconeogenesis pia inaweza kutokea kutoka kwa lactate. Asidi ya Lactic sio bidhaa ya mwisho ya kimetaboliki, lakini malezi yake ni njia ya mwisho ya kimetaboliki: njia pekee ya kutumia asidi ya lactic inahusishwa na ubadilishaji wake kurudi kwenye pyruvate na ushiriki wa dehydrogenase ya lactate sawa:

Kutoka kwa seli ambazo glycolysis hutokea, asidi ya lactic huingia ndani ya damu na inachukuliwa hasa na ini, ambapo inabadilishwa kuwa pyruvate. Piruvati kwenye ini hutiwa oksidi kwa kiasi na hubadilishwa kwa sehemu kuwa glukosi - mzunguko wa Cori, au mzunguko wa glucosolactate:

Katika mwili wa mtu mzima, karibu 80 g ya sukari inaweza kuunganishwa kwa siku, haswa kwenye ini. Umuhimu wa kibiolojia wa gluconeogenesis sio tu katika kurudi kwa lactate kwenye bwawa la kimetaboliki ya wanga, lakini pia katika utoaji wa glucose kwa ubongo wakati kuna ukosefu wa wanga katika mwili, kwa mfano, wakati wa wanga au njaa kamili.

Usanisi wa glycojeni (glycogenesis). Kama ilivyoelezwa hapo juu, sehemu ya glucose inayoingia kwenye ini hutumiwa katika awali ya glycogen. Glycogen ni homopolymer yenye matawi ya glukosi ambamo mabaki ya glukosi huunganishwa katika maeneo ya mstari kwa kifungo cha a-1,4-glycosidic. Katika pointi za tawi, monomers huunganishwa na vifungo vya-1,6-glycosidic. Vifungo hivi huundwa na takriban kila mabaki ya glukosi ya kumi. Hii husababisha muundo unaofanana na mti na uzito wa molekuli ya >10 7 D, ambayo inalingana na takriban masalia 50,000 ya glukosi (Kiambatisho 9). Wakati glucose inapolimishwa, umumunyifu wa molekuli ya glycogen hupungua na, kwa hiyo, athari yake kwenye shinikizo la osmotic katika seli. Hali hii inaelezea kwa nini glycogen imewekwa kwenye seli, na sio glucose ya bure.

Glycogen huhifadhiwa kwenye cytosol ya seli kwa namna ya granules yenye kipenyo cha 10-40 nm. Baada ya kula chakula chenye wanga, hifadhi ya glycogen kwenye ini inaweza kuwa takriban 5% ya wingi wake.

Kuvunjika kwa glycogen ya ini hutumikia hasa kudumisha viwango vya sukari ya damu katika kipindi cha baada ya kunyonya. Kwa hiyo, maudhui ya glycogen katika ini hubadilika kulingana na rhythm ya lishe. Kwa kufunga kwa muda mrefu, hupungua hadi karibu sifuri.

Glycogen ni synthesized wakati wa digestion (masaa 1-2 baada ya kula vyakula vya wanga). Mchanganyiko wa glycogen kutoka kwa sukari unahitaji nishati.

Kwanza kabisa, glukosi hupitia phosphorylation na ushiriki wa enzymes hexokinase na glucokinase. Ifuatayo, glucose-6-phosphate, chini ya ushawishi wa phosphoglucomutase ya enzyme, inabadilishwa kuwa glucose-1-phosphate.

Glucose-1-phosphate inayotokana tayari inahusika moja kwa moja katika awali ya glycogen.

Katika hatua ya kwanza ya usanisi, glukosi-1-fosfati huingiliana na UTP (uridine trifosfati), na kutengeneza sukari ya diphosphate ya uridine (UDP-glucose) na pyrofosfati. Mwitikio huu huchochewa na kimeng'enya cha glucose-1-phosphate uridylyltransferase (UDPG-pyrophosphorylase) (Kiambatisho 10).

Katika hatua ya pili - hatua ya malezi ya glycogen - uhamishaji wa mabaki ya sukari iliyojumuishwa kwenye UDP-glucose hadi mnyororo wa glucoside wa glycogen (kiasi cha "mbegu") hufanyika (Kiambatisho 11). Katika kesi hii, dhamana ya b-1,4-glycosidic huundwa kati ya atomi ya kwanza ya kaboni ya mabaki ya glucose iliyoongezwa na kikundi cha 4-hydroxyl cha mabaki ya glucose ya mnyororo. Mmenyuko huu huchochewa na kimeng'enya cha glycogen synthase. UDP inayotokana kisha inarudishwa kwa fosforasi kwenye UTP kwa gharama ya ATP, na hivyo mzunguko mzima wa ubadilishaji wa glukosi-1-fosfati huanza tena.

Imeanzishwa kuwa glycogen synthase haiwezi kuchochea uundaji wa dhamana ya b-1,6-glycosidic iliyopo kwenye pointi za tawi za glycogen. Utaratibu huu huchochewa na kimeng'enya maalum kinachoitwa glycogen branching enzyme, au amylo-1,4-1,6-transglucosidase. Mwisho huchochea uhamishaji wa kipande cha mwisho cha oligosaccharide kinachojumuisha mabaki 6 au 7 ya glukosi kutoka ncha isiyopungua ya moja ya minyororo ya kando, yenye angalau mabaki 11, hadi kundi la 6-hydroxyl la mabaki ya glukosi sawa au. mnyororo mwingine wa glycogen. Matokeo yake, mlolongo mpya wa upande huundwa. Matawi huongeza kiwango cha awali cha glycogen na kuvunjika.

Kuvunjika kwa glycogen au yeye uhamasishaji kutokea kwa kukabiliana na ongezeko la hitaji la mwili la glukosi. Glycogen ya ini huvunjika hasa katika vipindi kati ya chakula, kuvunjika huharakisha wakati wa kazi ya kimwili. Kuvunjika kwa glycogen hutokea kwa ushiriki wa enzymes mbili: phosphorylase ya glycogen na enzyme yenye maalum mbili - 4: 4-transferase-b-1,6-glycosidase. Glycogen phosphorylase huchochea fosforasi ya dhamana ya 1,4-glycosidic ya ncha zisizo za kupunguza za glycogen, mabaki ya glukosi hupasuliwa moja baada ya nyingine kwa namna ya glukosi-1-fosfati (Kiambatisho 12). Katika kesi hiyo, phosphorylase ya glycogen haiwezi kupasua mabaki ya glucose kutoka kwa matawi mafupi yaliyo na chini ya mabaki ya glucose tano; matawi hayo yanaondolewa na 4:4-transferase-b-1,6-glycosidase. Kimeng’enya hiki huchochea uhamishaji wa kipande cha mabaki matatu cha tawi fupi hadi kwenye mabaki ya glukosi ya mwisho ya tawi refu; kwa kuongeza, ni hidrolisisi dhamana ya 1,6-glycosidic na hivyo huondoa mabaki ya mwisho ya tawi (Kiambatisho 13).

Kufunga kwa masaa 24 husababisha kutoweka kabisa kwa glycogen katika seli za ini. Walakini, kwa lishe ya utungo, kila molekuli ya glycogen inaweza kuwapo kwa muda usiojulikana: kwa kukosekana kwa digestion na kuingia kwa sukari kwenye tishu, molekuli za glycogen hupungua kwa sababu ya kugawanyika kwa matawi ya pembeni, na baada ya mlo unaofuata hukua tena kwa saizi zao za zamani.

Glucose-1-phosphate, iliyoundwa kutoka glycogen, pamoja na ushiriki wa phosphoglucomutase inabadilishwa kuwa glucose-6-phosphate, hatima zaidi ambayo katika ini na misuli ni tofauti. Katika ini, glucose-6-phosphate inabadilishwa kuwa glucose na ushiriki wa glucose-6-phosphatase, glucose huingia kwenye damu na hutumiwa katika viungo vingine na tishu.

Udhibiti wa michakato ya glycogenesis na glycogenolysis unafanywa na homoni: insulini, glucagon, adrenaline. Ishara ya msingi ya awali ya insulini na glucagon ni mabadiliko katika mkusanyiko wa glucose katika damu. Insulini na glucagon zipo kila wakati kwenye damu, lakini wakati kipindi cha kunyonya kinapobadilika hadi kipindi cha baada ya kunyonya, mkusanyiko wao wa jamaa hubadilika, ambayo ndio sababu kuu inayobadilisha kimetaboliki ya glycogen kwenye ini. Uwiano wa mkusanyiko wa insulini katika damu na mkusanyiko wa glucagon huitwa "index ya insulini-glucagon". Katika kipindi cha baada ya kunyonya, index ya insulini-glucagon hupungua, na mkusanyiko wa glucagon huwa na maamuzi katika udhibiti wa viwango vya sukari na damu. Wakati wa digestion, ushawishi wa insulini unatawala, kwani index ya insulini-glucagon katika kesi hii huongezeka. Kwa ujumla, insulini ina athari kinyume juu ya kimetaboliki ya glycogen kuliko glucagon. Insulini inapunguza mkusanyiko wa glucose katika damu wakati wa digestion.

Homoni ya adrenaline huchochea kutolewa kwa glucose kutoka kwenye ini ndani ya damu ili kutoa tishu (hasa ubongo na misuli) na "mafuta" katika hali mbaya.

Sababu ya udhibiti katika kimetaboliki ya glycogen pia ni thamani K m glucokinase, ambayo ni ya juu zaidi kuliko K m ya hexokinase - ini haipaswi kutumia glucose kwa ajili ya awali ya glycogen ikiwa kiasi chake katika damu ni ndani ya mipaka ya kawaida.

Kimetaboliki ya lipid kwenye ini ni pamoja na biosynthesis ya lipids anuwai (cholesterol, triacylglycerol, phosphoglycerides, sphingomyelin, n.k.) ambazo huingia kwenye damu na kusambazwa kwa tishu zingine na mwako (oxidation) ya asidi ya mafuta na malezi ya miili ya ketone. hutumika kama chanzo cha nishati kwa tishu za ziada.

Utoaji wa asidi ya mafuta kwenye tovuti ya oxidation - kwa mitochondria ya seli za ini - hutokea kwa njia ngumu: kwa ushiriki wa albumin, asidi ya mafuta husafirishwa ndani ya seli; na ushiriki wa protini maalum - usafiri ndani ya cytosol; kwa ushiriki wa carnitine - usafirishaji wa asidi ya mafuta kutoka kwa cytosol hadi mitochondria.

Mchakato wa oxidation ya asidi ya mafuta inajumuisha hatua kuu zifuatazo.

1. Uanzishaji wa asidi ya mafuta. Uanzishaji hutokea kwenye uso wa nje wa membrane ya mitochondrial na ushiriki wa ATP, coenzyme A (HS-KoA) na Mg 2+ ions. Mmenyuko huo huchochewa na kimeng'enya cha acyl-CoA synthetase:

Uanzishaji hutokea katika hatua 2. Kwanza, asidi ya mafuta humenyuka pamoja na ATP kuunda acyladenylate, kisha kundi la sulfhydryl la CoA hufanya kazi kwenye acyladenylate iliyoshikamana kwa ukali na kimeng'enya kuunda acyl-CoA na AMP.

Hii inafuatwa na usafirishaji wa asidi ya mafuta kwenye mitochondria. Carnitine hutumika kama mbebaji wa asidi ya mafuta ya mnyororo mrefu ulioamilishwa kwenye utando wa ndani wa mitochondrial. Kundi la acyl huhamishwa kutoka kwa atomi ya sulfuri ya CoA hadi kundi la hidroksili la carnitine.

2. Acylcarnitine huundwa, ambayo huenea kupitia membrane ya ndani ya mitochondrial:

Mmenyuko hutokea kwa ushiriki wa enzyme maalum ya cytoplasmic, carnitine acyltransferase. Baada ya acylcarnitine kupita kwenye membrane ya mitochondrial, mmenyuko wa nyuma hutokea - kupasuka kwa acylcarnitine na ushiriki wa HS-CoA na mitochondrial carnitine acyltransferase:

3. Oxidation ya intramitochondrial ya asidi ya mafuta. Mchakato wa oxidation ya asidi ya mafuta katika mitochondria ya seli hujumuisha athari kadhaa za mfululizo.

Hatua ya kwanza ya dehydrogenation. Acyl-CoA katika mitochondria hupitia dehydrogenation ya enzymatic, wakati acyl-CoA inapoteza atomi 2 za hidrojeni katika nafasi za b na c, na kugeuka kuwa esta CoA ya ​​asidi isiyojaa. Mmenyuko huchochewa na acyl-CoA dehydrogenase, bidhaa ni enoyl-CoA:

Hatua ya unyevu. Acyl-CoA isiyojaa (enoyl-CoA), kwa ushiriki wa kimeng'enya cha enoyl-CoA hydratase, huambatanisha molekuli ya maji. Kama matokeo, β-hydroxyacyl-CoA (au 3-hydroxyacyl-CoA) huundwa:

Hatua ya pili ya dehydrogenation. Kisha β-hydroxyacyl-CoA (3-hydroxyacyl-CoA) hupunguzwa haidrojeni. Mwitikio huu huchochewa na dehydrogenases zinazotegemea NAD:

Majibu ya Thiola. Kupasuka kwa 3-oxoacyl-CoA na kikundi cha thiol cha molekuli ya pili ya CoA. Matokeo yake, acyl-CoA iliyofupishwa na atomi mbili za kaboni na kipande cha kaboni mbili kwa namna ya acetyl-CoA huundwa. Mwitikio huu huchochewa na acetyl-CoA acyltransferase (β-ketothiolase):

Asetili-CoA inayotokana hupitia oxidation katika mzunguko wa asidi ya tricarboxylic, na acyl-CoA, iliyofupishwa na atomi mbili za kaboni, tena mara kwa mara hupitia njia nzima ya β-oxidation hadi kuundwa kwa butyryl-CoA (kiwanja cha kaboni 4), ambacho kwa upande wake hutiwa oksidi kwa molekuli 2 za acetyl-CoA.

Biosynthesis ya asidi ya mafuta. Mchanganyiko wa asidi ya mafuta hutokea kwenye cytoplasm ya seli. Mitochondria inahusisha hasa kurefusha minyororo iliyopo ya asidi ya mafuta. Imeanzishwa kuwa asidi ya palmitic (atomi 16 za kaboni) hutengenezwa katika cytoplasm ya seli za ini, na katika mitochondria ya seli hizi kutoka kwa asidi hii ya palmitic au kutoka kwa asidi ya mafuta ya asili ya exogenous, i.e. kutoka kwa matumbo, asidi ya mafuta yenye atomi za kaboni 18, 20 na 22 huundwa.

Mfumo wa mitochondrial wa biosynthesis ya asidi ya mafuta ni pamoja na mlolongo uliorekebishwa kidogo wa athari za β-oxidation, na hubeba tu upanuzi wa asidi ya mafuta ya mnyororo wa kati uliopo mwilini, wakati biosynthesis kamili ya asidi ya palmitic kutoka kwa asetili-CoA hufanyika kikamilifu. cytosol, i.e. nje ya mitochondria, kando ya njia tofauti kabisa.

Mfumo wa biosynthesis wa asidi ya mafuta ya extramitochondrial (lipogenesis) iko katika sehemu ya mumunyifu (cytosolic) ya seli za ini. Biosynthesis ya asidi ya mafuta hutokea kwa ushiriki wa NADPH, ATP, Mn2+ na HCO3- (kama chanzo cha CO2); substrate ni acetyl-CoA, bidhaa ya mwisho ni asidi ya mitende.

Elimuasidi isiyojaa mafuta. Urefu wa asidi ya mafuta.

Asidi mbili za kawaida za mafuta ya monounsaturated, palmitoleic na oleic, zimeunganishwa kutoka kwa asidi ya palmitic na stearic. Mabadiliko haya hutokea katika microsomes ya seli za ini. Aina tu zilizoamilishwa za asidi ya palmitic na stearic hubadilika. Enzymes zinazohusika katika mabadiliko haya huitwa desaturases. Pamoja na uharibifu wa asidi ya mafuta (malezi ya vifungo viwili), kupanua kwao (elongation) pia hutokea katika microsomes, na taratibu hizi zote mbili zinaweza kuunganishwa na kurudiwa. Kurefusha kwa mnyororo wa asidi ya mafuta hutokea kwa kuongeza mfuatano wa vipande vya kaboni mbili kwa acyl-CoA inayolingana na ushiriki wa malonyl-CoA na NADPH. Mfumo wa kimeng'enya ambao huchochea kurefuka kwa asidi ya mafuta huitwa elongase. Njia za ubadilishaji wa asidi ya kiganja katika athari ya kuharibika na kurefusha zimewasilishwa katika Kiambatisho cha 14.

Triglyceride biosynthesis. Mchanganyiko wa triglyceride hutokea kutoka kwa glycerol na asidi ya mafuta (hasa stearic, palmitic na oleic). Njia ya kwanza ya biosynthesis ya triglyceride kwenye ini inaendelea kupitia uundaji wa b-glycerophosphate (glycerol-3-fosfati) kama kiwanja cha kati; GLYCEROL hutiwa fosforasi na ATP kuunda glycerol-3-fosfati:

Njia ya pili inahusishwa hasa na taratibu za glycolysis na glycogenolysis. Inajulikana kuwa katika mchakato wa kuvunjika kwa glycolytic ya sukari, phosphate ya dihydroxyacetone huundwa, ambayo, mbele ya cytoplasmic glycerol-3-phosphate dehydrogenase, inaweza kubadilishwa kuwa glycerol-3-phosphate:

GLYCEROL-3-phosphate iliyoundwa kwa njia moja au nyingine ni acylated sequentially na molekuli mbili za derivative CoA ya ​​asidi ya mafuta. Kama matokeo, asidi ya phosphatidic (phosphatidate) huundwa:

Acylation ya glycerol-3-phosphate hutokea sequentially, i.e. katika hatua 2. Kwanza, glycerol 3-phosphate acyltransferase huchochea uundaji wa lysophosphatidate. Ifuatayo, asidi ya phosphatidic hutiwa hidrolisisi na phosphatidate phosphohydrolase hadi 1,2-diglyceride (1,2-diacylglycerol):

Kisha 1,2-diglyceride huingizwa na molekuli ya tatu ya acyl-CoA na kubadilishwa kuwa triglyceride (triacylglycerol). Mwitikio huu huchochewa na diacylglycerol acyltransferase:

Imeanzishwa kuwa enzymes nyingi zinazohusika katika biosynthesis ya triglycerides ziko kwenye retikulamu ya endoplasmic, na wachache tu, kwa mfano glycerol-3-phosphate acyltransferase, ni katika mitochondria.

Phospholipid kimetaboliki. Phospholipids huchukua jukumu muhimu katika muundo na kazi ya utando wa seli, uanzishaji wa membrane na enzymes ya lysosomal, katika upitishaji wa msukumo wa ujasiri, kuganda kwa damu, athari za kinga, michakato ya kuenea kwa seli na kuzaliwa upya kwa tishu, katika uhamishaji wa elektroni kwenye mnyororo. enzymes ya kupumua. Jukumu maalum linachezwa na phospholipids katika malezi ya tata za lipoprotein. Phospholipids muhimu zaidi huunganishwa hasa katika retikulamu ya endoplasmic ya seli.

Jukumu kuu katika biosynthesis ya phospholipids inachezwa na 1,2-diglycerides (katika awali ya phosphatidylcholines na phosphatidylethanolamines), asidi ya phosphatidic (katika awali ya phosphatidylinositols) na sphingosine (katika awali ya sphingomyelins). Cytidine trifosfati (CTP) inahusika katika usanisi wa karibu phospholipids zote.

Biosynthesis ya cholesterol. Katika muundo wa cholesterol, hatua kuu tatu zinaweza kutofautishwa: I - ubadilishaji wa acetate hai kuwa asidi ya mevalonic, II - malezi ya squalene kutoka kwa asidi ya mevalonic, III - cyclization ya squalene kuwa cholesterol.

Hebu fikiria hatua ya ubadilishaji wa acetate hai kwa asidi ya mevalonic. Hatua ya awali katika usanisi wa asidi ya mevalonic kutoka kwa acetyl-CoA ni malezi ya acetoacetyl-CoA kupitia mmenyuko wa thiolase inayoweza kubadilika. Kisha, pamoja na ufupisho uliofuata wa acetoacetyl-CoA na molekuli ya 3 ya asetili-CoA kwa ushiriki wa hydroxymethylglutaryl-CoA synthase (HMG-CoA synthase), β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA huundwa. Ifuatayo, β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA, chini ya utendakazi wa kimeng'enya cha udhibiti kinachotegemea NADP-hydroxymethylglutaryl-CoA reductase (HMG-CoA reductase), kama matokeo ya kupunguzwa kwa moja ya vikundi vya carboxyl na kupasuka kwa HS. -KoA, inabadilishwa kuwa asidi ya mevalonic.

Pamoja na njia ya kitamaduni ya biosynthesis ya asidi ya mevalonic, kuna njia ya pili ambayo β-hydroxy-β-methylglutaryl-S-ACP huundwa kama substrate ya kati. Athari za njia hii ni sawa na hatua za awali za biosynthesis ya asidi ya mafuta hadi kuundwa kwa acetoacetyl-S-ACP. Acetyl-CoA carboxylase, kimeng'enya ambacho hubadilisha asetili-CoA kuwa malonyl-CoA, hushiriki katika uundaji wa asidi ya mevalonic kwenye njia hii.

Katika hatua ya II ya awali ya cholesterol, asidi ya mevalonic inabadilishwa kuwa squalene. Athari za Hatua ya II huanza na phosphorylation ya asidi ya mevalonic kwa msaada wa ATP. Matokeo yake, ester 5-phosphoric huundwa, na kisha ester 5-pyrophosphoric ya asidi ya mevalonic. 5-pyrophosphomevalonic asidi, kama matokeo ya phosphorylation inayofuata ya kikundi cha juu cha hydroxyl, huunda bidhaa ya kati isiyo imara - 3-phospho-. 5-pyrophosphomevalonic asidi, ambayo, decarboxylated na kupoteza mabaki ya asidi fosforasi, kubadilishwa kwa isopentenyl pyrophosphate. Mwisho hutengana na dimethylallyl pyrophosphate. Pyrofofati ya isopentenyl ya isopentenyl (dimethylallyl pyrofosfati na isopentenyl pyrofosfati) kisha hufupishwa ili kutoa pyrofosfati na kuunda geranyl pyrofosfati. Isopentenyl pyrophosphate huongezwa tena kwa geranyl pyrophosphate. Mwitikio huu hutoa farnesyl pyrophosphate. Katika mmenyuko wa mwisho wa hatua hii, squalene huundwa kama matokeo ya upunguzaji wa reductive unaotegemea NADPH wa molekuli 2 za farnesyl pyrofosfati.

Katika hatua ya III ya biosynthesis ya cholesterol, squalene husafirishwa kwa baisikeli chini ya ushawishi wa squalene oxidocyclase kuunda lanosterol. Ubadilishaji uliofuata wa lanosterol hadi kolesteroli unahusisha mfululizo wa athari zinazohusisha kuondolewa kwa vikundi vitatu vya methyl, kueneza kwa dhamana mbili katika mlolongo wa upande, na uhamisho wa dhamana mbili.

Mpango wa jumla wa usanisi wa cholesterol umewasilishwa katika Kiambatisho 15.

Kimetaboliki ya miili ya ketone. Neno miili ya ketone (asetoni) ina maana ya asidi asetoasetiki (acetoacetate) CH3COCH2COOH, β-hydroxybutyric acid (β-hydroxybutyrate, au D-3-hydroxybutyrate) CH3CHONCH2COOH na asetoni CH3COCH3.

Uundaji wa miili ya ketone hutokea katika hatua kadhaa (Kiambatisho 16). Katika hatua ya kwanza, acetoacetyl-CoA huundwa kutoka kwa molekuli 2 za acetyl-CoA. Mmenyuko huo huchochewa na kimeng'enya cha acetyl-CoA acetyltransferase (3-ketothiolase). Acetoacetyl-CoA kisha kuingiliana na molekuli nyingine ya asetili-CoA. Mmenyuko hutokea chini ya ushawishi wa kimeng'enya cha hydroxymethylglutaryl-CoA synthetase. β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA inayotokana inaweza kugawanywa katika asetoacetate na asetili-CoA kwa hatua ya hydroxymethylglutaryl-CoA lyase. Acetoacetate hupunguzwa kwa ushiriki wa D-3-hydroxybutyrate dehydrogenase inayotegemea NAD, na kusababisha kuundwa kwa asidi ya D-β-hydroxybutyric (D-3-hydroxybutyrate).

Kuna njia ya pili ya awali ya miili ya ketone. Imeundwa kwa kufidia molekuli 2 za acetyl-CoA, acetoacetyl-CoA ina uwezo wa kugawanya coenzyme A na kubadilika kuwa acetoacetate. Utaratibu huu huchochewa na kimeng'enya cha acetoacetyl-CoA hydrolase (deacylase). Hata hivyo, njia ya pili ya malezi ya asidi ya acetoacetic (acetoacetate) sio muhimu, kwani shughuli ya deacylase kwenye ini ni ya chini.

Katika damu ya mtu mwenye afya, miili ya ketone iko katika viwango vidogo sana (0.03-0.2 mmol / l katika seramu ya damu). Jukumu muhimu la miili ya ketone katika kudumisha usawa wa nishati inapaswa kusisitizwa. Miili ya ketone hutoa mafuta kwa misuli, figo, na huenda ikawa kama sehemu ya utaratibu wa udhibiti wa maoni ili kuzuia uhamasishaji mwingi wa asidi ya mafuta kutoka kwa maduka ya mafuta. Ini ni tofauti kwa maana hii; haitumii miili ya ketone kama nyenzo ya nishati. Kutoka kwa mitochondria ya ini, misombo hii huenea ndani ya damu na husafirishwa kwa tishu za pembeni.

Ini ni tovuti kuu ya kubadilishana IVF. Wanakuja hapa kutoka kwa matumbo, bohari za mafuta kama sehemu ya albin ya plasma ya damu.

Udhibiti wa usanisi na kuvunjika kwa mafuta kwenye ini. Seli za ini zina mifumo hai ya kimeng'enya kwa usanisi na mgawanyiko wa mafuta. Udhibiti wa kimetaboliki ya mafuta kwa kiasi kikubwa imedhamiriwa na udhibiti wa kimetaboliki ya asidi ya mafuta, lakini sio mdogo kwa taratibu hizi. Mchanganyiko wa asidi ya mafuta na mafuta huamilishwa wakati wa digestion, na kuvunjika kwao kunawashwa katika hali ya baada ya kunyonya na wakati wa kufunga. Kwa kuongeza, kiwango cha matumizi ya mafuta ni sawia na ukubwa wa kazi ya misuli. Udhibiti wa kimetaboliki ya mafuta unahusiana kwa karibu na udhibiti wa kimetaboliki ya glucose. Kama ilivyo kwa kimetaboliki ya sukari, homoni za insulini, glucagon, adrenaline na michakato ya ubadilishaji wa phosphorylation-dephosphorylation ya protini huchukua jukumu muhimu katika udhibiti wa kimetaboliki ya mafuta.

Udhibiti wa kimetaboliki ya protini kwenye ini unafanywa kwa sababu ya biosynthesis kubwa ya protini na oxidation ya asidi ya amino. Wakati wa mchana, mwili wa binadamu hutoa kuhusu 80-100 g ya protini, nusu ambayo iko kwenye ini. Wakati wa kufunga, ini ndilo la haraka zaidi kutumia protini zake za akiba kusambaza tishu zingine na asidi ya amino. Upotezaji wa protini kwenye ini ni takriban 20%; wakati katika viungo vingine sio zaidi ya 4%. Protini za ini yenyewe kawaida husasishwa kabisa kila siku 20. Ini hutuma protini nyingi zilizounganishwa kwenye plasma ya damu. Inapohitajika (kwa mfano, wakati wa kufunga kamili au protini), protini hizi pia hutumika kama vyanzo vya asidi muhimu ya amino.

Baada ya kuingia kwenye ini kupitia mshipa wa mlango, asidi ya amino hupitia mabadiliko kadhaa, na sehemu kubwa ya asidi ya amino huchukuliwa na damu kwa mwili wote na hutumiwa kwa madhumuni ya kisaikolojia. Ini huhakikisha uwiano wa amino asidi za bure katika mwili kwa kuunganisha amino asidi zisizo muhimu na kusambaza tena nitrojeni. Asidi za amino zilizofyonzwa hutumiwa kimsingi kama nyenzo za ujenzi kwa usanisi wa protini maalum za tishu, vimeng'enya, homoni na misombo mingine inayofanya kazi kwa biolojia. Kiasi fulani cha asidi ya amino huharibika na kuundwa kwa bidhaa za mwisho za kimetaboliki ya protini (CO2, H2O na NH3) na kutolewa kwa nishati.

Albamu zote, 75-90% ya β-globulins (β 1 -antitrypsin, β 2 -macroglobulin - inhibitors ya protease, protini za awamu ya papo hapo ya kuvimba), 50% ya plasma β-globulins huunganishwa na hepatocytes. Ini huunganisha mambo ya mgando wa protini (prothrombin, fibrinogen, proconvertin, globulin ya kuongeza kasi, kipengele cha Krismasi, kipengele cha Stewart-Prower) na sehemu ya anticoagulants ya asili ya msingi (antithrombin, protini C, nk). Hepatocytes hushiriki katika malezi ya vizuizi vya fibrinolysis; vidhibiti vya erythropoiesis - erythropoietins - huundwa kwenye ini. Glycoprotein haptoglobin, ambayo huunda tata na hemoglobin ili kuzuia excretion yake na figo, pia ni ya asili ya ini. Kiwanja hiki ni cha protini za awamu ya papo hapo ya kuvimba na ina shughuli za peroxidase. Ceruloplasmin, pia glycoprotein iliyotengenezwa na ini, inaweza kuchukuliwa kuwa dismutase ya ziada ya superoxide, ambayo inaruhusu kulinda utando wa seli; Aidha, huchochea uzalishaji wa antibodies. Athari sawa, tu juu ya kinga ya seli, ina transferrin, upolimishaji ambao pia unafanywa na hepatocytes.

Protini nyingine iliyo na kabohaidreti, lakini yenye mali ya kukandamiza kinga, inaweza kuunganishwa na ini - b-fetoprotein, ongezeko la mkusanyiko wa ambayo katika plasma ya damu hutumika kama alama ya thamani ya baadhi ya tumors ya ini, majaribio na ovari. Ini ndio chanzo cha protini nyingi za mfumo unaosaidia.

Katika ini, kubadilishana kazi zaidi ya monomers ya protini - amino asidi hutokea: awali ya amino asidi zisizo muhimu, awali ya misombo ya nitrojeni isiyo ya protini kutoka kwa amino asidi (creatine, glutathione, asidi ya nicotini, purines na pyrimidines, porphyrins, dipeptides, pantothenate coenzymes, nk), oxidation ya amino asidi na malezi ya amonia, ambayo ni neutralized katika ini wakati wa awali ya urea.

Basi hebu tuzingatie ni ya kawaidaNjia za kimetaboliki ya asidi ya amino. Njia za kawaida za ubadilishaji wa asidi ya amino kwenye ini ni pamoja na deamination, transamination, decarboxylation, na amino acid biosynthesis.

Uharibifu wa asidi ya amino. Uwepo wa aina 4 za deamination ya amino asidi (kupasuka kwa kikundi cha amino) imethibitishwa (Kiambatisho 17). Mifumo inayolingana ya kimeng'enya inayochochea athari hizi ilitengwa na bidhaa za athari zilitambuliwa. Katika hali zote, kikundi cha NH 2 cha asidi ya amino hutolewa kwa namna ya amonia. Mbali na amonia, bidhaa za deamination ni pamoja na asidi ya mafuta, asidi hidroksidi na asidi ya keto.

Uhamisho wa asidi ya amino. Uhamisho hurejelea athari za uhamishaji wa kiingilizi wa kikundi cha amino (NH2—) kutoka kwa asidi ya amino hadi asidi ya b-keto bila uundaji wa kati wa amonia. Miitikio ya uhamishaji unaweza kutenduliwa na hutokea kwa ushiriki wa vimeng'enya maalum vya aminotransferasi, au transaminasi.

Mfano wa majibu ya uhamishaji:

Decarboxylation ya amino asidi. Mchakato wa kuondoa kikundi cha carboxyl cha asidi ya amino katika mfumo wa CO 2. Matokeo ya bidhaa za mmenyuko ni amini za biogenic. Athari za decarboxylation, tofauti na michakato mingine ya kimetaboliki ya kati ya amino asidi, haiwezi kubatilishwa. Wao huchochewa na enzymes maalum - amino asidi decarboxylases.

Kuweka upande wowoteamonia katika mwili. Katika mwili wa mwanadamu, karibu 70 g ya asidi ya amino kwa siku huvunjika, na kama matokeo ya athari ya deamination na oxidation ya amini ya biogenic, kiasi kikubwa cha amonia, ambayo ni kiwanja cha sumu sana, hutolewa. Kwa hiyo, mkusanyiko wa amonia katika mwili unapaswa kuwekwa chini. Kiwango cha amonia katika damu kawaida haizidi 60 μmol / l. Amonia lazima ijifunge kwenye ini ili kuunda misombo isiyo na sumu ambayo hutolewa kwa urahisi kwenye mkojo.

Mojawapo ya njia za kuunganisha na kupunguza amonia katika mwili ni biosynthesis ya glutamine (na labda asparagine). Glutamine na asparagine hutolewa kwenye mkojo kwa kiasi kidogo. Badala yake, hufanya kazi ya usafiri ya kubeba amonia kwa fomu isiyo ya sumu. Mchanganyiko wa glutamine huchochewa na synthetase ya glutamine.

Njia ya pili na kuu ya neutralizing amonia katika ini ni malezi ya urea, ambayo itajadiliwa hapa chini katika kazi ya kutengeneza urea ya ini.

Katika hepatocytes, amino asidi ya mtu binafsi hupitia mabadiliko maalum. Taurine huundwa kutoka kwa asidi ya amino iliyo na sulfuri, ambayo baadaye hujumuishwa katika asidi ya bile iliyooanishwa (taurocholic, taurodeoxycholic), na pia inaweza kutumika kama antioxidant, inayofunga anion ya hypochlorite, kuleta utulivu wa membrane za seli; uanzishaji wa methionine hutokea, ambayo kwa fomu S- adenosylmethionine hutumika kama chanzo cha vikundi vya methyl katika athari za mwisho wa genesis ya kretini, usanisi wa choline kwa phosphatides ya choline (vitu vya lipotropiki).

Biosynthesis ya amino asidi zisizo muhimu. Yoyote ya asidi ya amino isiyo muhimu inaweza kuunganishwa katika mwili kwa kiasi kinachohitajika. Katika kesi hii, sehemu ya kaboni ya asidi ya amino huundwa kutoka kwa glucose, na kundi la amino huletwa kutoka kwa asidi nyingine za amino kwa transamination. Alania, aspartate, na glutamate huundwa kutoka kwa pyruvate, oxaloacetate, na b-ketoglutarate, kwa mtiririko huo. Glutamine huundwa kutoka kwa asidi ya glutamic na hatua ya synthetase ya glutamine:

Asparagine imeundwa kutoka kwa asidi aspartic na glutamine, ambayo hutumika kama wafadhili wa kikundi cha amide; Mmenyuko huu huchochewa na synthetase ya asparagine Proline huundwa kutoka kwa asidi ya glutamic. Histidine (asidi ya amino inayoweza kubadilishwa kwa sehemu) imeundwa kutoka kwa ATP na ribose: sehemu ya purine ya ATP hutoa kipande cha -N=CH-NH- kwa mzunguko wa imidazole wa histidine; iliyobaki ya molekuli huundwa na ribose.

Ikiwa hakuna asidi ya amino isiyo ya lazima katika chakula, seli huiunganisha kutoka kwa vitu vingine, na hivyo kudumisha seti kamili ya asidi ya amino muhimu kwa usanisi wa protini. Ikiwa angalau moja ya asidi muhimu ya amino haipo, usanisi wa protini huacha. Hii ni kwa sababu idadi kubwa ya protini ina amino asidi zote 20; kwa hiyo, ikiwa angalau mmoja wao haipo, awali ya protini haiwezekani.

Asidi za amino zinazoweza kubadilishwa kwa sehemu huundwa katika mwili, lakini kasi ya usanisi wao haitoshi kukidhi mahitaji yote ya mwili kwa asidi hizi za amino, haswa kwa watoto. Asidi za amino muhimu kwa masharti zinaweza kuunganishwa kutoka kwa zile muhimu: cysteine ​​​​- kutoka methionine, tyrosine - kutoka phenylalanine. Kwa maneno mengine, cysteine ​​​​na tyrosine ni asidi ya amino isiyo muhimu, mradi tu kuna ulaji wa kutosha wa methionine na phenylalanine.

1.1.4 Ushiriki wa ini katika kimetaboliki ya vitamini

Ushiriki wa ini katika kimetaboliki ya vitamini ni pamoja na michakato ya uwekaji wa vitamini zote mumunyifu wa mafuta: A, D, E, K, F (secretion ya bile pia inahakikisha kunyonya kwa vitamini hizi) na hydrovitamins nyingi. B 12, asidi ya folic, B 1, B 6, PP nk), awali ya vitamini fulani (asidi ya nikotini) na coenzymes.

Ini ni maalum kwa kuwa inaamsha vitamini:

1. Asidi ya Folic inabadilishwa kuwa asidi ya tetrahydrofolic (THFA) kwa msaada wa vitamini C; Kupunguza kunahusisha kuvunjika kwa vifungo viwili na kuongezwa kwa atomi nne za hidrojeni katika nafasi ya 5, 6, 7 na 8 ili kuunda asidi ya tetrahydrofolic (THFA). Inatokea katika hatua 2 za tishu na ushiriki wa enzymes maalum zilizo na NADP iliyopunguzwa. Kwanza, hatua ya folate reductase hutoa asidi ya dihydrofolic (DHFA), ambayo, kwa ushiriki wa enzyme ya pili, dihydrofolate reductase, hupunguzwa hadi THFA:

1. Vitamini B 1 na B 6 ni phosphorylated katika thiamine diphosphate na pyridoxal phosphate, kwa mtiririko huo. Vitamini B 6 (pyridoxine) ni derivative ya 3-hydroxypyridine. Neno vitamini B 6 linarejelea derivatives zote tatu za 3-hydroxypyridine ambazo zina shughuli sawa ya vitamini: pyridoxine (pyridoxole), pyridoxal na pyridoxamine:

Ingawa derivatives zote tatu za 3-hydroxypyridine zimejaliwa kuwa na sifa za vitamini, ni derivatives za fosforasi pekee za pyridoxal na pyridoxamine hufanya kazi za coenzyme. Phosphorylation ya pyridoxal na pyridoxamine ni mmenyuko wa enzymatic ambayo hutokea kwa ushiriki wa kinases maalum. Mchanganyiko wa pyridoxal phosphate, kwa mfano, huchochewa na pyridoxal kinase:

Vitamini B1 (thiamine). Muundo wake wa kemikali una pete mbili - pyrimidine na thiazole, iliyounganishwa na dhamana ya methylene. Mifumo yote miwili ya pete imeunganishwa kando kama fomu za fosforasi, kisha kuunganishwa kupitia atomi ya nitrojeni ya quaternary.

Ugeuzaji wa vitamini B1 kuwa umbo lake amilifu, thiamine pyrofosfati (TPP), pia huitwa thiamine diphosphate (TDP), huhusisha kimeng'enya maalum kinachotegemea ATP cha thiamine pyrophosphokinase.

1. Baadhi ya carotenes hubadilishwa kuwa vitamini A chini ya ushawishi wa carotene dioxygenase. Carotenes ni provitamins kwa vitamini A. Kuna aina 3 za carotenes: b-, b- na d-carotenes, ambazo hutofautiana kutoka kwa kila mmoja katika muundo wao wa kemikali na shughuli za kibiolojia. β-carotene ina shughuli kubwa zaidi ya kibaolojia, kwani ina pete mbili za β-ionone na, ikivunjwa ndani ya mwili, molekuli mbili za vitamini A huundwa kutoka kwake:

Wakati wa kuvunjika kwa kioksidishaji wa b- na g-carotene, molekuli moja tu ya vitamini A huundwa, kwani provitamini hizi kila moja ina pete moja ya beta-ionone.

4. Vitamini D hupitia hydroxylation ya kwanza kwenye njia ya kuzalisha homoni ya calcitriol; Katika ini, hydroxylation hutokea katika nafasi ya 25. Vimeng'enya vinavyochochea athari hizi huitwa haidroksilasi, au monooxygenasi. Athari za hidroksidi hutumia oksijeni ya molekuli.

5. Vitamini C iliyooksidishwa hupunguzwa na asidi ascorbic;

6. Vitamini PP, B2, asidi ya pantothenic ni pamoja na nucleotides sambamba (NAD +, NAD + F, FMN, FAD, CoA-SH);

7. Vitamini K hutiwa oksidi ili kutumika kama peroksidi yake kama koenzyme katika upevushaji (marekebisho ya baada ya kutafsiri) ya vipengele vya kuganda kwa protini.

Ini huunganisha protini zinazofanya kazi za usafiri kuhusiana na vitamini. Kwa mfano, protini ya retinol-binding (maudhui yake hupungua na tumors), vitamini E-binding protini, nk. Vitamini vingine, haswa vyenye mumunyifu, na vile vile bidhaa za mabadiliko yao, hutolewa kutoka kwa mwili kama sehemu ya bile.

1.1.5 Ushiriki wa ini katika kimetaboliki ya madini ya maji

Ushiriki wa ini katika kimetaboliki ya madini ya maji ni kwamba inakamilisha shughuli za figo katika kudumisha usawa wa chumvi-maji na ni kama kichungi cha ndani cha mwili. Ini huhifadhi Na +, K +, Cl -, Ca 2+ ioni na maji na kuziachilia kwenye damu. Kwa kuongezea, ini huweka vitu vya macro- (K, Na, Ca, Mg, Fe) na micro- (Cu, Mn, Zn, Co, As, Cd, Pb, Se) na kushiriki katika usambazaji wao kwa tishu zingine kwa kutumia usafirishaji. protini.

Ili kukusanya chuma, hepatocytes huunganisha protini maalum - ferritin. Mchanganyiko wa protini iliyo na chuma isiyo na maji hugunduliwa katika reticuloendotheliocytes ya ini na wengu. - hemosiderin. Hepatocytes huunganisha ceruloplasmin, ambayo, pamoja na kazi zilizo hapo juu, hufanya kama protini ya usafiri kwa ioni za shaba. Transferrin, ambayo, kama ceruloplasmin, ina polyfunctionality, pia huundwa kwenye ini na hutumiwa kusafirisha ioni za chuma tu kwenye plasma ya damu. Protini hii ni muhimu kwa ukuaji wa seli ya embryonic wakati wa malezi ya ini. Katika ini, ioni ya Zn imejumuishwa katika dehydrogenase ya pombe, ambayo ni muhimu kwa biotransformation ya ethanol. Misombo ya selenium inayoingia kwenye hepatocytes hubadilishwa kuwa asidi ya amino iliyo na Se na, kwa msaada wa t-RNA maalum, imejumuishwa katika protini mbalimbali za Se: glutathione peroxidase (GPO), 1-iodothyronine-5’ - deiodinase, Se-protini P. Mwisho huo unachukuliwa kuwa msafirishaji mkuu wa kipengele hiki cha ufuatiliaji. Deiodinase, haipatikani tu kwenye ini, inahakikisha uongofu wa prohormone thyroxine katika fomu ya kazi - triiodothyronine. Kama inavyojulikana, glutathione peroxidase ni enzyme muhimu katika ulinzi wa antiradical. Katika ini, sulfuri iliyojumuishwa katika asidi ya amino hutiwa oksidi kwa sulfates, ambayo katika mfumo wa FAPS (phosphoadenosylphosphosphosulfates) hutumiwa katika athari za sulfonation za GAGs, lipids, na pia katika michakato ya biotransformation ya xenobiotics na vitu vingine vya asili (mifano. ya bidhaa inactivation ni skatoxyl sulfate, indoxyl sulfate). Ini inaweza kutumika kama ghala la muda la maji, haswa wakati wa edema (kiasi cha H 2 O kinaweza kuwa hadi 80% ya misa ya chombo).

1.1.6 Ushiriki wa ini katika kimetaboliki ya rangi

Ushiriki wa ini katika kimetaboliki ya rangi huonyeshwa katika ubadilishaji wa chromoproteins kuwa bilirubini katika seli za RES zilizopo kwenye ini, muunganisho wa bilirubini kwenye seli za ini zenyewe na mtengano wa urobilinogen kufyonzwa kutoka kwa utumbo kuwa isiyo ya rangi. bidhaa.

Rangi ya hemochromogenic hutengenezwa katika mwili wakati wa kuvunjika kwa hemoglobin (kwa kiasi kidogo wakati wa kuvunjika kwa myoglobin, cytochromes, nk).

Hatua ya awali ya kuvunjika kwa hemoglobini (katika seli za macrophage, hasa katika reticuloendotheliocytes ya stellate, pamoja na histiocytes ya tishu zinazojumuisha za chombo chochote) ni kupasuka kwa daraja moja la methine na kuundwa kwa verdoglobin. Baadaye, atomi ya chuma na protini ya globini hugawanyika kutoka kwa molekuli ya verdoglobin. Matokeo yake, biliverdin huundwa, ambayo ni mlolongo wa pete nne za pyrrole zilizounganishwa na madaraja ya methane. Kisha biliverdin, ikirejeshwa, inageuka kuwa bilirubin, rangi iliyofichwa na bile na kwa hiyo inaitwa rangi ya bile. Bilirubini inayotokana inaitwa bilirubin isiyo ya moja kwa moja (isiyojumuisha). Haipatikani katika maji na inatoa majibu ya moja kwa moja na reagent ya diazo, i.e. mmenyuko hutokea tu baada ya matibabu na pombe. Katika ini, bilirubin inachanganya (conjugates) na asidi ya glucuronic. Mmenyuko huu huchochewa na enzyme ya UDP-glucuronyltransferase, na asidi ya glucuronic humenyuka katika fomu yake ya kazi, i.e. katika mfumo wa UDFGK. Bilirubin glucuronide inayotokana inaitwa bilirubin moja kwa moja (bilirubin iliyounganishwa). Huyeyuka katika maji na humenyuka moja kwa moja na kitendanishi cha diazo. Bilirubini nyingi huchanganyika na molekuli mbili za asidi ya glucuronic kuunda bilirubin diglucuronide. Bilirubini ya moja kwa moja inayoundwa kwenye ini, pamoja na sehemu ndogo sana ya bilirubini isiyo ya moja kwa moja, hutolewa na bile ndani ya utumbo mdogo. Hapa, asidi ya glucuronic hupigwa kutoka kwa bilirubin moja kwa moja na kupunguzwa kwake hutokea kwa malezi ya mfululizo wa mesobilirubin na mesobilinogen (urobilinogen). Kutoka kwa utumbo mdogo, sehemu ya mesobilinogen (urobilinogen) inayotokana huingizwa tena kupitia ukuta wa matumbo, huingia kwenye mshipa wa mlango na kusafirishwa na mtiririko wa damu hadi kwenye ini, ambapo huvunjwa kabisa katika di- na tripyrroles. Hivyo, kawaida mesobilinogen haiingii mzunguko wa jumla na mkojo. Kiasi kikubwa cha mesobilinogen kutoka kwa utumbo mdogo huingia kwenye tumbo kubwa na hapa hupunguzwa kwa stercobilinogen na ushiriki wa microflora ya anaerobic. Stercobilinogen inayotokana katika sehemu za chini za koloni (hasa kwenye rektamu) hutiwa oksidi kwa stercobilin na kutolewa kwenye kinyesi. Sehemu ndogo tu ya stercobilinogen huingizwa kwenye mfumo wa chini wa vena cava (kwanza huingia kwenye mishipa ya hemorrhoidal) na hatimaye hutolewa kwenye mkojo (Kiambatisho 18).

Katika hali nyingi za ugonjwa wa ini, vipimo vya kliniki hufafanua asili ya lesion, kwa kuzingatia kanuni za uchunguzi wa syndromic. Michakato kuu ya patholojia imeunganishwa katika syndromes ya maabara kwa kuzingatia vipimo vya viashiria: 1) cytolysis; 2) cholestasis (intra- na extrahepatic); 3) hepatodepression (kushindwa kwa seli ya hepatic, kushindwa kwa ini ndogo, kushindwa kwa michakato ya synthetic); 4) kuvimba; 5) upasuaji wa bypass ya ini; 6) kuzaliwa upya na ukuaji wa tumor.

Ikiwa patholojia maalum inashukiwa, syndromes kuu ya biochemical tabia ya ugonjwa huu huzingatiwa. Programu ya kawaida ya uchunguzi wa utendaji inachukuliwa kama msingi, lakini angalau majaribio mawili yanachunguzwa kwa kila kesi.

2.2.1 Ugonjwa wa Cytolysis

Inatokea wakati seli za ini zimeharibiwa na hutokea dhidi ya historia ya ukiukwaji wa wazi wa uadilifu wa utando wa hepatocytes na organelles zao, na kusababisha kutolewa kwa vipengele vya seli kwenye nafasi ya intercellular na damu. Seli inayopitia cytolysis mara nyingi zaidi huhifadhi uwezo wake, lakini ikifa, basi tunazungumza juu ya necrosis.

Katika kesi ya ugonjwa wa hepatocyte, enzymes zinazotolewa kutoka kwao haraka huishia kwenye plasma ya damu, kwani seli za ini zinawasiliana moja kwa moja na nafasi ya ndani na ya ndani; kwa kuongeza, upenyezaji wa kuta za capillary kwenye chombo hiki ni kubwa.

Mabadiliko kuu ya biochemical yanazingatiwa katika njia za jumla za catabolism. Phosphorylation ya oxidative inakabiliwa, kwa sababu hiyo, kiwango cha matone ya ATP, na mkusanyiko wa mabadiliko ya electrolytes. Usawa wa mwisho unaonyeshwa katika kiwango cha upenyezaji wa membrane za seli. Uzuiaji wa muda mrefu wa awali wa ATP husababisha upungufu wa nishati, uharibifu wa awali ya protini, urea na asidi ya hippuric, na mabadiliko katika kimetaboliki ya lipid na wanga huzingatiwa.

Jukumu muhimu katika maendeleo ya hali hii inachezwa na lysosomes, ambayo huharibiwa kutokana na kuvunjika kwa miundo ya membrane, na enzymes ya hidrolitiki hutolewa kwenye cytosol.

Ugonjwa huu wa maabara ni wa kawaida zaidi katika homa ya ini ya virusi na majeraha mengine makali ya ini (yatokanayo na dawa, sumu), homa ya ini ya muda mrefu, cirrhosis, na homa ya manjano inayoendelea kwa kasi na ya muda mrefu.

2.2.2 Ugonjwa wa Cholestasis

Inasababishwa na mabadiliko katika kazi ya biliary ya seli za ini na usumbufu wa malezi ya micelle ya bile na uharibifu wa ducts ndogo zaidi ya bile wakati wa cholestasis ya intrahepatic. Cholestasis ya ziada ya hepatic inahusishwa na vikwazo vya mitambo kwa mtiririko wa kawaida wa bile katika ducts ya bile ya ziada.

Kwa ugonjwa wa cholestasis, shughuli za enzymes za excretory huongezeka, hypercholesterolemia huzingatiwa, maudhui ya phospholipids, lipoproteins ya chini-wiani (LDL), na chumvi za bile huongezeka. Hyperbilirubinemia inawezekana kutokana na sehemu iliyofungwa, mkusanyiko wa albumin hupungua na maudhui ya b, c- na g-globulins katika serum ya damu huongezeka.

Katika ugonjwa wa cholestasis, kuamua shughuli ya phosphatase ya alkali ni ya umuhimu mkubwa wa uchunguzi. , ambayo hugawanya salio la asidi ya fosforasi kutoka kwa esta zake za kikaboni. Hii ni enzyme ya heterogeneous, ambayo inawakilishwa na isoma mbalimbali, kwani katika syndrome kuna ongezeko la juu la phosphatase ya alkali. Kuamua shughuli ya leucine aminopeptidase (LAP), ambayo husafisha mabaki ya asidi ya amino ya N-terminal katika protini, pia ni muhimu katika cholestasis. Katika hepatitis ya virusi, shughuli za PAP, kama aminotransferasi, huongezeka (na inaweza kuwa mara 100 zaidi ya kikomo cha juu cha kiwango cha kisaikolojia).

Kwa wagonjwa walio na aina ya cholestatic ya uharibifu wa ini, mabadiliko katika kimetaboliki ya rangi yanarekodiwa. Hasa, hyperbilirubinemia kutokana na fomu inayohusishwa inajulikana. Bilirubin, kutokana na hydrophilicity yake, inaonekana kwenye mkojo, ikitoa rangi nyeusi. Kwa upande mwingine, hakuna urobilin kwenye mkojo. Ishara ya utambuzi wa tabia ni uwepo wa chumvi ya bile kwenye mkojo, ambayo hutoa povu.

2.2.3 Hepatodepression syndrome (kushindwa kwa ini kidogo)

Hasa sifa ya kuharibika synthetic kazi. Pamoja na ugonjwa huo, kuna kupungua kwa shughuli za cholinesterase katika seramu ya damu, mabadiliko ya kiasi katika viwango vya sukari ya damu, kupungua kwa yaliyomo ya protini jumla, haswa albin, hypocholesterolemia, kushuka kwa maadili ya sababu za ujazo wa damu II, V, VII, hyperbilirubinemia kutokana na ongezeko la mchango wa sehemu ya bure, mabadiliko katika vigezo vya vipimo vya dhiki ( bromsulfaleic kulingana na Rosenthal-White, indocyanic-vofaverdine, ueverdine, antipyrine, galactose, caffeine).

Kwa suala la thamani ya uchunguzi, ugonjwa wa hepatodepressive ni duni sana kwa ugonjwa wa cytolytic. Hata hivyo, viashiria vya biochemical vya mateso haya vina jukumu muhimu katika kuamua ukali wa ugonjwa huo na kutambua kushindwa kali kwa hepatocellular, tabia ya fomu za fulminant. Vigezo nyeti zaidi ni mtihani wa antipyrine, maudhui ya proconvertin katika seramu ya damu (kawaida 80-120%), ambayo hupunguzwa kwa wagonjwa wengi wenye ugonjwa wa hepatodepression. Katika mazoezi ya kila siku, vipimo vya unyeti wa wastani - index ya prothrombin na shughuli za cholinesterase (ChE) katika seramu ya damu - bado hutumiwa sana. Aina mbili za ChE hugunduliwa katika mwili wa binadamu: acetylcholinesterase ya kweli na pseudocholinesterase. Ya kwanza ya hidrolisisi asetilikolini, na tishu za neva na seli nyekundu za damu ni matajiri ndani yake, ya pili ni synthesized hasa katika hepatocytes na kuvunja esta zote mbili za choline na zisizo za choline. Shughuli ya CHE ni kigezo muhimu cha uchunguzi wa maabara kinachoonyesha hali ya kazi ya ini. Katika ugonjwa huu, shughuli za ChE zimezuiwa. Vipimo katika kundi hili ni pamoja na uamuzi wa viwango vya glucose . Imeanzishwa kuwa kali zaidi ya kozi ya hepatitis ya papo hapo, mara nyingi hypoglycemia huzingatiwa . Katika kushindwa kwa ini kwa papo hapo, kupungua kwa kiwango cha monosaccharide hii katika damu huendelea katika kila mgonjwa wa nne.

Kukosekana kwa usawa katika wigo wa protini ya seramu ya damu ni sifa ya hypoalbuminemia na kuongezeka kwa maadili ya globulini kwa sababu ya sehemu ya g. Katika aina kali za hepatitis, kiasi cha protini hazibadilishwa; katika aina kali zaidi, hyperproteinemia inajulikana dhidi ya historia ya kupungua kwa viwango vya albin. Hypoalbuminemia ya sekondari katika uharibifu wa ini wa muda mrefu (hepatitis ya virusi ya muda mrefu, cirrhosis) ni ishara isiyofaa ya ubashiri. Inaweza kusababisha kushuka kwa shinikizo la oncotic ya plasma ya damu, maendeleo ya edema, na hatimaye kwa ascites.

Shida za kimetaboliki ya lipid, ambayo ni hypocholesterolemia, haswa kwa sehemu iliyofungwa na ether, huzingatiwa katika hepatitis ya virusi ya papo hapo na tumors mbaya ya ini. Uamuzi wa muundo wa sehemu ya cholesterol na lipoproteini ya mtu binafsi (haswa HDL) katika plasma ya damu ni ya umuhimu mkubwa wa utambuzi.

Mabadiliko katika kimetaboliki ya rangi kutokana na kutofanya kazi kwa sehemu ya seli za ini ni sifa ya hyperbilirubinemia kutokana na bilirubini ya bure. Kulingana na kiwango cha kuzuia kimetaboliki, uharibifu hutofautishwa katika hatua zifuatazo: katika usafirishaji hai wa sehemu ya bure kutoka kwa damu hadi seli za ini na katika malezi ya bilirubin glucuronides katika hepatocytes.

2.2.4 Ugonjwa wa kuvimba

Inasababishwa na uhamasishaji wa seli za tishu zisizo na uwezo wa kinga na uanzishaji wa mfumo wa reticulohistiocytic. Ufafanuzi wa kihistoria wa ugonjwa huu ni uingizaji wa lymphomacrophage ya njia za portal na stroma ya intralobular, yaani, kuvimba kwa kinga. Mmenyuko wowote wa immunological hujitokeza kupitia mwingiliano wa T- na B-lymphocytes, macrophages, na neutrophils. Katika uharibifu wa ini ya pombe, eosinophil inahusika katika mchakato huo. Ugonjwa wa uchochezi unaonyeshwa na: hyperproteinemia kwa sababu ya kuongezeka kwa sehemu ya g-globulins, ongezeko la maadili ya immunoglobulins, haswa IgG, IgM, IgA, mabadiliko katika sampuli za protini-sedimentary (thymol, sublimate, Veltman). ), kuonekana kwa antibodies zisizo maalum kwa deoxyribonucleoproteins, nyuzi za misuli ya laini , mitochondria, microsomes Vipimo vya utulivu wa Colloid (mtihani wa thymol, mtihani wa Veltman, mtihani wa sulfate ya zinki) hutumiwa sana katika maabara ya uchunguzi wa kliniki. Matokeo mazuri ya vipimo hivi ni kutokana na mabadiliko ya kiasi katika maudhui ya sehemu za kibinafsi (b-, c-, g-globulins) au kupungua kwa uwiano wa albumin / globulini. Iliyoenea zaidi ni mtihani wa McLagan (thymol), ambao umeandikwa wazi katika 90% ya matukio ya hepatitis ya virusi vya papo hapo hata katika hatua ya awali ya ugonjwa huo, pamoja na fomu yake ya anicteric.

Imesajiliwa kwa sababu ya ukuzaji wa dhamana zenye nguvu za venous na kuingia kwa damu kwa jumla kwa idadi kubwa ya vitu ambavyo kawaida vinaweza kubadilishwa kwenye ini. Misombo hii ni pamoja na chumvi za amonia, phenoli, amino asidi (tyrosine, phenylalanine, tryptophan, methionine), asidi ya mafuta ya mnyororo mfupi yenye atomi 4-8 za kaboni (butyric, valeric, caproic na caprylic acid) na mercaptans. . Kukusanya katika damu katika viwango vya juu, huwa sumu kwa mfumo mkuu wa neva na kutishia tukio la encephalopathy ya hepatic. Dutu katika kundi hili pia ni pamoja na endotoxins - lipopolysaccharides ya microbes ya matumbo ya gramu-hasi.

Katika magonjwa ya ini, hasa cirrhosis, taratibu za deamination ya amino asidi na awali ya urea huvunjwa. Nitrojeni ya amini katika damu haiwezi kubadilishwa kwenye ini (kutokana na ubadilishaji wa urea) na hutumwa kwa mzunguko wa jumla, ambapo mkusanyiko wake wa juu husababisha athari ya sumu. Ulevi wa "ammonia" ni mojawapo ya dalili muhimu zaidi zinazochochea maendeleo ya "ini" coma na encephalopathy.

2.2.6 Kuzaliwa upya kwa ini na ugonjwa wa ukuaji wa tumor

Kiashiria chake ni kugundua kwa kiasi kikubwa cha b-fetoprotein katika seramu ya damu (mara 8 au zaidi ikilinganishwa na kawaida). Ongezeko ndogo katika kiwango cha glycoprotein hii (mara 1.5-4) ni kawaida zaidi na kuongezeka kwa kuzaliwa upya, hasa kwa cirrhosis hai ya ini. Kwa ujumla, mabadiliko ya ugonjwa huo kwa hepatitis ya muda mrefu, kisha kwa cirrhosis na kansa inaweza kuchukuliwa kuwa mchakato mmoja wa pathological.

Hitimisho

Ini ni moja ya viungo muhimu zaidi vinavyounga mkono kazi muhimu za mwili, kwani kazi za biochemical, ikiwa ni pamoja na athari mbalimbali za kimetaboliki zinazotokea kwenye ini, ni msingi na msingi wa kuunganisha wa kimetaboliki ya jumla ya vitu. Aidha, ini hufanya kazi maalum, kwa mfano, inashiriki katika digestion kwa secreting bile; huchuja damu na malezi ya bidhaa za mwisho za kimetaboliki, ambazo hutolewa kutoka kwa mwili; kwa sehemu hutoa kinga kwa kuunganisha protini za plasma ya damu.

Kwa ujumla, kazi zote za ini husababisha matengenezo ya homeostasis, na ukiukwaji wa angalau mmoja wao unaweza kusababisha mabadiliko katika mwili mzima, ambayo ina maana kwamba magonjwa ya ini huathiri hali ya viungo vingine na mwili kwa ujumla. Kwa hiyo, kazi ya kozi ilichunguza hali ya kawaida na ya pathological ya ini na kugusa misingi ya uchunguzi wa maabara, kwa kuwa ujuzi wa ujuzi wa kutambua syndromes ya uharibifu wa ini inaruhusu mtu kutambua kwa usahihi na kuamua sababu ya ugonjwa huo katika siku zijazo, ambayo ni muhimu sana katika hatua ya awali na inafanya uwezekano wa kuagiza matibabu sahihi.

Bibliografia

1. Anokhin, P.K. Nadharia ya Neurophysiological ya njaa, hamu ya kula na satiety [Rasilimali za elektroniki] / Anokhin P.K., Sudakov K.V. - 1971.- juzuu ya 2, nambari 1. - p. 3. - hali ya kufikia: http://www.curemed.ru/medarticle/articles/14248.htm.

2. Berezov, T.T. Kemia ya kibiolojia [Nakala]: kitabu cha maandishi / T. T. Berezov, B. F. Korovkin. - Toleo la 3, lililorekebishwa na kuongezwa. - M.: Dawa, 1998. - 704 p.: mgonjwa. - (Nakala. lit. Kwa wanafunzi wa vyuo vikuu vya matibabu). - ISBN 5-225-02709-1.

3. Biokemia [Nakala]: kitabu cha kiada kwa vyuo vikuu / ed. Mwanachama sambamba RAS, Prof. E. S. Severina. - Toleo la 2., Mch. - M.: GEOTAR-MED, 2004. - 748 p.: mgonjwa. - (mfululizo "Karne ya XXI"). - ISBN 5-9231-0390-7.

4. Kliniki biokemia [Nakala] / ed. mwanachama kor. RAS, Msomi wa Chuo cha Kirusi cha Sayansi ya Matibabu V. A. Tkachuk. - Toleo la 2, lililorekebishwa na kuongezwa. - M.: GEOTAR-MED, 2004. - 512 p. - (Kitabu cha chuo kikuu cha classical). - ISBN 5-9231-0420-2.

5. Murray, R. Biolojia ya binadamu [Nakala]: katika juzuu 2 / R. Murray, D. Grenner, P. Mayes, V. Rodwell. - kwa. kutoka kwa Kiingereza V. V. Borisova, E. V. Dainichenko; imehaririwa na L.M. Ginodman. - M.: Mir, 1993. - mgonjwa. - ISBN 5-03-001774-7.

6. Nikitina, L.P. Biokemia ya ini katika hali ya kawaida na katika ugonjwa wa ugonjwa [Nakala]: kitabu cha maandishi kwa waalimu na wanafunzi wa vyuo vikuu vya matibabu, madaktari, wahitimu, wakaazi wa kliniki / L.P. Nikitina, N.V. Solovyova,

P.B. Tsidendambaev. - Chita: Taasisi ya Elimu ya Jimbo ChSMA, 2004. - 52 p.

7. Nikolaev, A.Ya. Kemia ya kibaolojia [Nakala] / A.Ya. Nikolaev. - Toleo la 4., limerekebishwa. na ziada - M.: Shirika la Taarifa za Matibabu. - 2004. - 556 p.: mgonjwa. - ISBN 5-89481-219-4.

8. Strayer, L. Biokemia [Nakala]: katika juzuu 3 / L. Strayer. - kwa. kutoka kwa Kiingereza M. D. Grozdova; imehaririwa na S.E. Severina. - M.: Mir, 1984. - mgonjwa.

Wanyama, mimea, kuvu, virusi, bakteria. Idadi ya wawakilishi wa kila ufalme ni kubwa sana kwamba mtu anaweza tu kushangaa jinsi sisi sote tunavyofaa duniani. Lakini, licha ya utofauti huo, viumbe vyote vilivyo hai kwenye sayari vinashiriki vipengele kadhaa vya msingi.

Usawa wa vitu vyote vilivyo hai

Ushahidi unatoka kwa vipengele kadhaa vya msingi vya viumbe hai:

• mahitaji ya lishe (matumizi ya nishati na mabadiliko yake ndani ya mwili);
• mahitaji ya kupumua;
• uwezo wa kuzaliana;
• ukuaji na maendeleo katika mzunguko wa maisha.

Yoyote ya michakato iliyoorodheshwa inawakilishwa katika mwili na wingi wa athari za kemikali. Kila sekunde, mamia ya athari za awali na mtengano wa molekuli za kikaboni hutokea ndani ya kiumbe chochote kilicho hai, na hasa mtu. Muundo, sifa za hatua ya kemikali, mwingiliano na kila mmoja, awali, mtengano na ujenzi wa miundo mpya ya molekuli za muundo wa kikaboni na isokaboni - yote haya ni somo la utafiti wa sayansi kubwa, ya kuvutia na tofauti. Biokemia ni nyanja changa, inayoendelea ya maarifa ambayo inasoma kila kitu kinachotokea ndani ya viumbe hai.

Kitu

Kitu cha utafiti wa biokemia ni viumbe hai tu na michakato yote ya maisha inayotokea ndani yao. Hasa, athari za kemikali zinazotokea wakati wa kunyonya chakula, kutolewa kwa bidhaa za taka, ukuaji na maendeleo. Kwa hivyo, misingi ya biokemia ni utafiti wa:

1. Aina zisizo za seli za maisha - virusi.
2. Seli za bakteria za Prokaryotic.
3. Mimea ya juu na ya chini.
4. Wanyama wa tabaka zote zinazojulikana.
5. Mwili wa mwanadamu.

Wakati huo huo, biochemistry yenyewe ni sayansi changa, ambayo iliibuka tu na mkusanyiko wa maarifa ya kutosha juu ya michakato ya ndani ya viumbe hai. Kuibuka na kutengwa kwake kulianza nusu ya pili ya karne ya 19.

Matawi ya kisasa ya biochemistry

Katika hatua ya sasa ya maendeleo, biochemistry inajumuisha sehemu kuu kadhaa, ambazo zinawasilishwa kwenye meza.

Sura	Ufafanuzi	Kitu cha kujifunza
Biokemia yenye nguvu	Huchunguza athari za kemikali zinazotokana na ubadilishaji wa molekuli ndani ya mwili	Metaboli ni molekuli rahisi na derivatives zao huundwa kama matokeo ya kubadilishana nishati; monosaccharides, asidi ya mafuta, nucleotides, amino asidi
Biokemia tuli	Inachunguza muundo wa kemikali ndani ya viumbe na muundo wa molekuli	Vitamini, protini, wanga, asidi nucleic, amino asidi, nyukleotidi, lipids, homoni.
Nishati ya viumbe	Kushiriki katika utafiti wa ngozi, mkusanyiko na mabadiliko ya nishati katika mifumo hai ya kibaolojia.	Moja ya sehemu za biokemia yenye nguvu
Biokemia inayofanya kazi	Soma maelezo ya michakato yote ya kisaikolojia ya mwili	Lishe na usagaji chakula, usawa wa asidi-msingi, mikazo ya misuli, upitishaji wa msukumo wa neva, udhibiti wa ini na figo, hatua ya mifumo ya kinga na limfu na kadhalika.
Baiolojia ya matibabu (biokemia ya binadamu)	Inasoma michakato ya metabolic katika mwili wa binadamu (katika viumbe vyenye afya na magonjwa)	Majaribio juu ya wanyama hufanya iwezekanavyo kutambua bakteria ya pathogenic ambayo husababisha magonjwa kwa wanadamu na kutafuta njia za kupambana nao

Kwa hivyo, tunaweza kusema kwamba biokemia ni ngumu nzima ya sayansi ndogo ambayo inashughulikia anuwai ya michakato ngumu zaidi ya ndani ya mifumo hai.

Sayansi Shirikishi

Baada ya muda, maarifa mengi tofauti yamekusanywa na ujuzi mwingi wa kisayansi umeundwa katika usindikaji matokeo ya utafiti, kuzaliana makoloni ya bakteria na RNA, kuingiza sehemu zinazojulikana za jenomu zilizo na mali fulani, na kadhalika, kwamba kuna hitaji la sayansi ya ziada. ambazo ni tanzu kwa biokemia. Hizi ni sayansi kama vile:

• biolojia ya molekuli;
• Uhandisi Jeni;
• upasuaji wa jeni;
• genetics ya molekuli;
• enzymology;
• elimu ya kinga;
• biofizikia ya molekuli.

Kila moja ya maeneo yaliyoorodheshwa ya ujuzi ina mafanikio mengi katika utafiti wa bioprocesses katika mifumo hai ya kibiolojia, na kwa hiyo ni muhimu sana. Wote ni wa sayansi ya karne ya 20.

Sababu za maendeleo makubwa ya biokemia na sayansi zinazohusiana

Mnamo 1958, Korana aligundua jeni na muundo wake, baada ya hapo kanuni ya maumbile ilitolewa mnamo 1961. Kisha muundo wa molekuli ya DNA ulianzishwa - muundo wa kamba mbili wenye uwezo wa kupunguzwa (kujizalisha). Ujanja wote wa michakato ya kimetaboliki (anabolism na catabolism) ulielezwa, muundo wa juu na wa quaternary wa molekuli ya protini ulijifunza. Na hii sio orodha kamili ya uvumbuzi muhimu zaidi wa karne ya 20, ambayo ni msingi wa biochemistry. Ugunduzi huu wote ni wa wanakemia na sayansi yenyewe vile vile. Kwa hiyo, kuna mahitaji mengi ya maendeleo yake. Tunaweza kutambua sababu kadhaa za kisasa za mabadiliko na ukubwa wake katika malezi yake.

1. Msingi wa michakato mingi ya kemikali inayotokea katika viumbe hai imefunuliwa.
2. Kanuni ya umoja katika michakato mingi ya kisaikolojia na nishati kwa viumbe vyote hai imeundwa (kwa mfano, ni sawa katika bakteria na wanadamu).
3. Biokemia ya matibabu hutoa ufunguo wa kutibu magonjwa mengi magumu na hatari.
4. Kwa msaada wa biokemia, imewezekana kukabiliana na suluhisho la masuala ya kimataifa ya biolojia na dawa.

Kwa hivyo hitimisho: biokemia ni sayansi inayoendelea, muhimu na ya wigo mpana sana ambayo inaruhusu sisi kupata majibu kwa maswali mengi ya ubinadamu.

Biokemia nchini Urusi

Katika nchi yetu, biochemistry ni sayansi inayoendelea na muhimu kama ilivyo ulimwenguni kote. Katika eneo la Urusi kuna Taasisi ya Baiolojia iliyopewa jina lake. A. N. Bakh RAS, Taasisi ya Biokemia na Fiziolojia ya Viumbe Vidogo iliyopewa jina lake. G.K. Scriabin RAS, Taasisi ya Utafiti ya Biokemia SB RAS. Wanasayansi wetu wana jukumu kubwa na sifa nyingi katika historia ya maendeleo ya sayansi. Kwa mfano, njia ya immunoelectropheresis, taratibu za glycolysis ziligunduliwa, kanuni ya ukamilishano wa nyukleotidi katika muundo wa molekuli ya DNA iliundwa, na idadi ya uvumbuzi mwingine muhimu ulifanywa. Mwisho wa 19 na mwanzoni mwa karne ya 20. Kimsingi, sio taasisi zote zilizoundwa, lakini idara ya biokemia katika vyuo vikuu vingine. Walakini, hivi karibuni kulikuwa na hitaji la kupanua nafasi ya kusoma sayansi hii kwa sababu ya maendeleo yake makubwa.

Michakato ya biochemical ya mimea

Biokemia ya mimea inaunganishwa kwa njia isiyoweza kutenganishwa na michakato ya kisaikolojia. Kwa ujumla, somo la utafiti wa biokemia ya mimea na fiziolojia ni:

• shughuli muhimu ya seli ya mmea;
• usanisinuru;
• pumzi;
• utawala wa maji wa mimea;
• lishe ya madini;
• ubora wa mazao na fiziolojia ya malezi yake;
• upinzani wa mimea kwa wadudu na hali mbaya ya mazingira.

Athari kwa kilimo

Ujuzi wa michakato ya kina ya biochemistry katika seli za mimea na tishu hufanya iwezekanavyo kuongeza ubora na wingi wa mazao ya mimea ya kilimo iliyopandwa, ambayo ni wazalishaji wa wingi wa bidhaa muhimu za chakula kwa wanadamu wote. Kwa kuongeza, physiolojia na biochemistry ya mimea hufanya iwezekanavyo kutafuta njia za kutatua matatizo ya wadudu wadudu, upinzani wa mimea kwa hali mbaya ya mazingira, na kufanya iwezekanavyo kuboresha ubora wa mazao ya mazao.

Wacha tujaribu kuelezea biochemistry inayofanya kazi ni nini. Nyote mmesikia usemi: "Sisi ndio tunachokula!" Hii ni kweli katika mambo mengi, lakini pia tunapumua na kunyonya kwa ngozi... Mwili ni kama kituo kikubwa cha uzalishaji ambapo michakato fulani ya kiteknolojia hufanyika: kimwili, kemikali, umeme ... Seti hii yote inaitwa. kimetaboliki au kimetaboliki, au athari za biochemical. Shukrani kwa kimetaboliki, tunaishi; inahakikisha utendaji wa viungo vyote na mifumo, mwingiliano wao na kila mmoja na mazingira ya nje.

Katika sayansi kuna dhana za "in vitro" na "in vivo". Kwa wale ambao hawajui istilahi, hebu tuelezee: "in vitro" ni kile kinachotokea kwenye bomba la majaribio, katika maabara, chini ya hali ya majaribio, na "in vivo" ni kile kinachotokea katika tishu hai, katika mwili. katika mazingira ya asili. Taratibu hizi sio sawa! Kuna athari za biochemical ambazo haziwezi kuzalishwa tena katika maabara, au katika taasisi ya utafiti wa kisayansi, au popote pengine, kwa neno! Na katika kiumbe hai mmenyuko huu hutokea kwa urahisi sana na kwa kawaida !!! Huu ndio udhihirisho maisha! Kazi ya biochemistry ya kazi ni kujua sifa za kimetaboliki katika kila kesi maalum. Hiyo ni, kuelewa sifa za mwingiliano na mazingira ya nje na sifa za mchakato wa biochemical ndani ya mwili yenyewe.

Kimetaboliki imedhamiriwa na seti vimeng'enya. Seti ya enzymes imedhamiriwa na seti jeni. Huu ndio mtazamo rasmi wa sayansi. Kila kiumbe hai kina seti ya "msingi" ya jeni (msingi) ambayo inahakikisha uwezekano. Na kuvunjika kwa jeni hizi huleta matatizo makubwa katika kutambua maisha. Na kuna "chaguo" (seti ya ziada ya jeni) ambayo hutoa ubinafsi wetu: rangi ya ngozi, rangi ya macho, nk. Jeni hizi kwa sehemu huamua sifa za mwingiliano wa kiumbe hai na mazingira ya nje. Na hili linatambulika kupitia kinga yetu. Kila kitu kinachowasiliana na mwili wetu, hupumuliwa, kufyonzwa, kumeza - yote haya yanapimwa kimsingi na mfumo wetu wa kinga. Na kwa "ruhusa" yake inaingiliana na mazingira ya ndani, inaweza kushiriki katika kimetaboliki, na kadhalika.

Kiumbe hai ni mfumo wazi, yaani, ili kuhakikisha kazi zake muhimu ni lazima kuingiliana na mazingira ya nje. Mali hii inahakikisha maisha ya mtu binafsi na mageuzi ya aina. Ikiwa kila kitu ni bora, basi mtu hubadilika vizuri kwa hali ya kubadilisha na anaweza kutumia bidhaa yoyote, chakula chochote, asili ya wanyama au mimea. Ikiwa sio, basi mtu hawezi kuvumilia mabadiliko ya mazingira vizuri na sehemu ya chakula inakuwa sumu kwa mwili.

Na mbinu ya kazi ya kusoma kimetaboliki ya mtu fulani inaruhusu mtu kurekebisha "mapungufu" ya mwingiliano na mazingira ya nje, pamoja na "ugumu" wa michakato ya metabolic ya ndani. Lazima tuelewe kwamba mfumo wa kinga una jukumu muhimu hapa. Vitu ambavyo havitambuliwi kama chanzo cha lishe (chakula) huchukuliwa na mfumo wa kinga kama wakala wa kigeni. Matokeo yake, kinachojulikana majibu yanaendelea, ambayo inaweza kujidhihirisha katika aina moja au zaidi ya athari za immunological. Ikiwa tunazungumza juu ya mali ya asili ya kiumbe (iliyoamuliwa na genome), basi tunaweza kukabiliana nayo tu. Pia, wakati mwingine tishu hai hukosa baadhi ya vitu au vipengele kwa kuwepo kamili na kuhakikisha kazi zote katika mwili. Hali hizi huitwa katika dawa. Kwa kuongeza, kuna misombo na vitu ambavyo katika hali nyingi vina athari kwenye tishu hai. Na uwepo wao haufai sana kwa mwili. Hizi ni pamoja na metali zenye sumu, misombo ya asili ya viwanda au kilimo, sumu zinazozalishwa na viumbe wanaoishi ndani yetu.

Ili kutambua hali hizi, mbinu za maabara hutumiwa hasa, ambayo inafanya iwezekanavyo kutambua ukiukwaji mkubwa. Baadhi ya mbinu hizi za utafiti zinapingwa hivi sasa. Kwa mfano, mtihani wa damu hauonyeshi kiwango halisi cha vitamini na vipengele katika tishu na katika mwili kwa ujumla (isipokuwa vitamini A). Katika kazi yetu ya uchunguzi, tunatumia mbinu sanifu za kinesiolojia iliyotumika. Njia hii inakuwezesha kutambua matatizo ya hila na yasiyo na maana katika kiwango cha metabolic (kemikali), chagua dutu ya kurekebisha na kipimo chake. Kwa mujibu wa data zetu, katika 91% ya kesi moja au nyingine marekebisho ya michakato ya kemikali ni muhimu, pamoja na njia nyingine (osteopathic, dawa ...).