Желчные пигменты, их взаимосвязь, источник образования в организме и дальнейшая судьба. Роль желчи в переваривании и всасывании жиров.

ЖЕЛЧНЫЕ ПИГМЕНТЫ. К ним относятся билирубин и биливердин, которые представляют собою продукты обмена гемоглобина.

Гемоглобин содержится в эритроцитах, которые в среднем через 120 дней разрушаются. При этом освобождается гемоглобин. В клетках ретикулоэндотелиальной системы происходит его постепенный распад при участии ферментов: 1) разрывается связь в порфириновом кольце, гемоглобин окисляется и образуется пигмент вердоглобин;

2) освобождается железо и белок — глобин, цепь пиррольных колец распрямляется и образуется пигмент зеленого цвета — биливердин;

3) образовавшийся биливердин ферментативным путем восстанавливается в пигмент оранжевого цвета — билирубин.

Из клеток ретикулоэндотелиальной системы билирубин поступает в кровь. Он плохо растворим в воде и легко адсорбируется на белках плазмы крови, следовательно, не может пройти через почечный фильтр и попасть в мочу. Током крови свободный билирубин доставляется в печень, где соединяется с двумя молекулами глюкуроновой кислоты. Из печеночных клеток растворимый, прямой, связанный (с глюкуроновой кислотой), конъюгированный билирубин поступает в желчные капилляры. Так как концентрация билирубина в клетке меньше, чем в желчном капилляре, то для осуществления его переноса через клеточную мембрану затрачивается энергия. Такой перенос вещества в сторону большей концентрации называется переносом против градиента концентрации.

В составе желчи по общему желчному протоку билирубин поступает в двенадцатиперстную кишку, где под действием ферментов и восстанавливающих микроорганизмов превращается в мезобилиноген. Небольшая часть мезобилиногена (уробилиногеновых тел) всасывается через стенку кишечника в кровь и по воротной вене доставляется в печень, где расщепляется до дипирролов (соединений, содержащих два пиррольных кольца), которые задерживаются печенью и не поступают в общий кровоток.

Большая часть мезобилиногена в кишечнике при участии микроорганизмов восстанавливается в стеркобилиноген. В нижних отделах толстой кишки часть стеркобилиногена всасывается через стенку кишечника в кровь и через систему геморроидальных вен попадает в большой круг кровообращения и затем выводится с мочой (в клинической практике носит название уробилина). Другая часть стеркобилиногена выделяется с калом, сообщая ему цвет и являясь его нормальным пигментом

Роль желчи в процессах пищеварения и всасывания. Щелочи желчи эмульгируют жиры, что способствует перевариванию жиров. Сама желчь усиливает действие липаз поджелудочного и кишечного соков. Нейтрализует кислое содержимое желудка, поступившее в двенадцатиперстную кишку, и тем самым прекращает действие пепсина, разрушительно действующего на трипсин. Следовательно, желчь косвенно влияет на ферментативное расщепление белков; способствует растворению жирных кислот, что облегчает их всасывание; стимулирует перистальтику кишечника. Кроме того, она обладает бактерицидным действием, подавляя гнилостные процессы в кишечнике.

Всасывание продуктов гидролиза жиров в кишечную стенку. Холеиновые кислоты, их состав и роль во всасывании жиров, круговорот желчи в организме. Судьба глицерина и жирных кислот, всасывающихся в кишечную стенку. Жировое депо животного организма и обновление запасов отложенного в них жира. Сущность метода меченых атомов в биохимических исследованиях.

Всасывание конечных продуктов переваривания жиров происходит в тонком кишечнике при этом всасывается 10℅ глицеридов,10℅ моно- и ди- глицеридов и 80℅ глицерина растворим в воде и всасывается самостоятельно. Высшие жирные кислоты в воде не растворимы и всасываются в свободном виде не могут. Во всасывании жирных кислот принимают участие желчные кислоты. Жирные кислоты вступают в соединение с желчными кислоты 1:2-4 и образуют комплексы - холеиновые кислоты, они всасываются эпителием кишечных ворсинок и в стенке кишечника распадаются на жирные и желчные кислоты. Желчные кислоты по воротной вене поступают в печень снова входят в состав желчи и попадают в тонкий кишечник, так и происходит круговорот желчи.

В эпителии кишечных ворсинок происходит вновь восстановление жира через продукты гидролиза.

Глицерин соед. с ВЖК образуя нейтральные жиры, которые отличатся от кормового жира, то есть происходит перестройка кормового жира и он приобретает особенности вида животных.

Также происходит и синтез фосфолипидов. Из кишечника 30℅ жира поступает в кровь и 70℅ в лимфу. В крови жир циркулирует в виде хиломикронов (липопротеиновые комплексы) белковая оболочка препятствует слиянию жировых капель. В печени липиды задерживаются на некоторое время, здесь происходит синтез фосфолипидов и через некоторое время печень отдаёт жир в большой круг кровообращения. Жиры крови и лимфы поступают в жировые депо (подкожная жировая клетчатка, сальник и брызжейка) и откладывается в виде запасного жира, его состав зависит от рациона животного.

Часть хиломикронов, которые циркулируют в крови, расщепляется липопротеиновой липазой. Освобождающиеся при этом жирные кислоты утилизируются как источник энергии. Жирные кислоты в первую очередь используются как источник энергии в мышцах.

Промежуточные продукты обмена жирных кислот, так называемые ацетоновые тела, окисляются до конца при участии веществ, образующихся в процессе обмена углеводов.

Обмен липидов в жировых депо. Основная масса липидов и их производных, поступивших из пищевого канала, откладывается в жировых депо - подкожной и околопочечной клетчатке, сальнике, брыжейке, мышечной ткани. Жировая ткань на 95% состоит из липидов. Химический состав резервных жиров определяется составом корма. Так, при кормлении животных жмыхами в составе жира будут преобладать остатки ненасыщенных жирных кислот. Считают, что любой жир перед тем, как использоваться тканями и клетками, должен обязательно побывать в жировом депо. По мере необходимости жиры и другие липиды из депо поступают в плазму крови, а затем разносятся по всему организму и поступают в ткани и органы где используются как строительный и энергетический материал (при недостатке гликогена). Выход липидов из депо регулируется нервной и гуморальной системами.

Обмен липидов в других органах и тканях. Липиды крови и их составные части поступают в различные органы и ткани. В крови хиломикроны под влиянием гепарина измельчаются до мелких частиц. С током крови поступают в межклеточную жидкость, где и подвергаются расщеплению под влиянием тканевых ферментов. В дальнейшем составные части липидов используются для синтеза липидов, специфичных для органов, тканей и клеток.

Метод меченых атомов

Метод меченых атомов применяется при изучении биохимических процессов, происходящих в живых клетках. Чтобы проследить за превращениями какого- либо вещества, в него вводят радиоактивную метку, т. е. заменяют в его молекуле один из атомов соответствующим радиоактивным изотопом (3Н,32Р,14С). Как известно, по химическим свойствам изотопы одного и того же элемента не отличаются друг от друга, но зато радиоактивный изотоп сигнализирует о своем местонахождении радиоактивным излучением. Это позволяет проследить за определенным химическим веществом, установить последовательность этапов его химических превращений, продолжительность их во времени, зависимость от условий и т. д.

Основные черты внутриклеточного обмена жиров. Ферменты, принимающие участие во внутриклеточном обмене жиров. Превращение глицерина в тканях и роль фосфорной кислоты в этом процессе.

Синтез жира в клетках организма происходит главным образом из углеводов: глицерин из фосфороксиацетона (продукт гидролиза), а жирные кислоты синтезируются из ацетилкоэнзима А (продукт окисления глюкозы)

Биосинтез жиров. Он состоит из трех основных этапов: образования глицерина, высших жирных кислот и соединения их в молекулы триглицеридов.

Образование глицерина. Около 60% глицерина образуется из продукта промежуточного обмена углеводов - диоксиацетонфосфата, остальная часть поступает за счет триоз пентозного пути. Под влиянием фермента диоксиацетонфосфат превращается в α-глицерофосфат. Дальше происходит фосфорилирование, превращая глицерофосфат в глицерин.

Образование высших жирных кислот. Различают два типа биосинтеза высших жирных кислот: митохондриальный и немитохондриальный. Первый из них протекает в митохондриях клеток многих органов (печени, сердца, мозга, почек) и некоторых тканей (жировой). Реакция катализируется синтетазами, которые локализируются на мембранах органоидов и способны удлинять молекулы активированных остатков высших жирных кислот за счет ацетил-КоА и НАД · H + H+.

Второй тип биосинтеза высших жирных кислот происходит в гиалоплазме различных клеток. В нем участвуют ферменты карбоксилазы, НАДФ∙H2, АТФ и Mg2+. В составе молекул карбоксилаз содержится остаток витамина биотина, способный связывать CO2. На первом этапе биосинтеза происходит внедрение CO2 в молекулу биотин-фермента под влиянием фермента карбоксилазы. Затем CO2 переносится на ацетил-КоА, что приводит к образованию малонил-КоА. Дальше идет наращивание углеводородного радикала жирных кислот за счет малонил-КоА и ацетил-КоА. При этом на каждом этапе цепь жирной кислоты удлиняется на два углеродных атома до образования соответствующих жирных кислот.

Образование триглицеридов осуществляется в большинстве тканей. Источником для образования служат глицерофосфат и ацил-КоА. Реакция катализируется мультиферментным комплексом - глицерофосфат-ацилтрансферазой, локализированным в микросомах. В дальнейшем фосфатидная кислота под влиянием фермента превращается в а-, β-диглицерид. α, β-Диглицерид под влиянием того же мультиферментного комплекса взаимодействует с ацил-КоА, образуя триглицерид.

57. Холин и его производные. Образование ацетилхолина и его физиологическое значение.

Холин — бесцветные гигроскопические кристаллы, растворимые в воде и спирте и нерастворимые в эфире. Впервые выделен из желчи, входит в состав лецитинов и других фосфатидов, источник образования ацетилхолина.

Холин относится к числу наиболее сильных липотропных веществ, предотвращающих жировую инфильтрацию печени. При недостаточности холина в организме возникает жировая дегенерация печени и кровоизлияния в почках. Производные холина обладают высокой биологической активностью, служат регуляторами обмена веществ в организме.

Холин рассматривают как витамин, способный регулировать процессы ассимиляции жировых веществ.

Холин входит в состав ацетилхолина. Последний образуется в организме при ацетилировании холина ферментом холинацетилазой. Холин биологически активен: он способен понижать кровяное давление с последующим небольшим повышением, вызывать слабое сокращение гладкой мускулатуры матки.

При кипячении холина с баритовой водой или при действии гнилостных бактерий от молекулы холина отщепляется вода, что приводит к образованию токсического вещества — нейрина. Нейрин сильно ядовит. По химическим свойствам близок к холину.

Ацетилхолин — нейромедиатор, осуществляющий нервно-мышечную передачу, а также основной нейромедиатор в парасимпатической нервной системе. В организме очень быстро разрушается специализированным ферментом — ацетилхолинэстеразой.