Glukosa adalah bahan energetik utama untuk berfungsinya tubuh manusia. Memasuki tubuh dengan makanan dalam bentuk karbohidrat. Selama ribuan tahun, manusia telah mengalami banyak perubahan evolusioner.
Salah satu keterampilan paling penting yang diperoleh adalah kemampuan tubuh untuk menyimpan bahan energi jika terjadi kelaparan dan mensintesisnya dari senyawa lain.
Karbohidrat berlebih terakumulasi dalam tubuh dengan partisipasi hati dan reaksi biokimia yang kompleks. Semua proses akumulasi, sintesis, dan penggunaan glukosa diatur oleh hormon.
Apa peran hati dalam penumpukan karbohidrat dalam tubuh?
Ada beberapa cara berikut untuk menggunakan glukosa di hati:
- Glikolisis. Mekanisme multi-langkah kompleks untuk oksidasi glukosa tanpa partisipasi oksigen, yang menghasilkan pembentukan sumber energi universal: ATP dan NADP - senyawa yang menyediakan energi untuk aliran semua proses biokimia dan metabolisme dalam tubuh;
- Penyimpanan dalam bentuk glikogen dengan partisipasi hormon insulin. Glikogen adalah bentuk glukosa yang tidak aktif yang dapat menumpuk dan disimpan di dalam tubuh;
- Lipogenesis Jika glukosa masuk lebih dari yang diperlukan bahkan untuk pembentukan glikogen, sintesis lipid dimulai.
Peran hati dalam metabolisme karbohidrat sangat besar, berkat itu tubuh terus-menerus memiliki persediaan karbohidrat yang sangat penting bagi tubuh.
Apa yang terjadi dengan karbohidrat di dalam tubuh?
Peran utama hati adalah pengaturan metabolisme karbohidrat dan glukosa, diikuti oleh pengendapan glikogen dalam hepatosit manusia. Fitur khusus adalah transformasi gula di bawah pengaruh enzim dan hormon yang sangat khusus ke dalam bentuk khusus, proses ini terjadi secara eksklusif di hati (kondisi yang diperlukan untuk dikonsumsi oleh sel). Transformasi ini dipercepat oleh enzim hekso dan glukokinase ketika kadar gula menurun.
Dalam proses pencernaan (dan karbohidrat mulai memecah segera setelah makanan masuk ke rongga mulut), kadar glukosa dalam darah naik, akibatnya ada percepatan reaksi yang ditujukan untuk menyimpan kelebihan. Ini mencegah terjadinya hiperglikemia selama makan.
Gula darah diubah menjadi senyawa tidak aktif, glikogen, dan terakumulasi dalam hepatosit dan otot melalui serangkaian reaksi biokimiawi di hati. Ketika kelaparan energi terjadi dengan bantuan hormon, tubuh dapat melepaskan glikogen dari depot dan mensintesis glukosa darinya - ini adalah cara utama untuk mendapatkan energi.
Skema Sintesis Glikogen
Kelebihan glukosa di hati digunakan dalam produksi glikogen di bawah pengaruh hormon pankreas - insulin. Glikogen (starch hewan) adalah polisakarida yang fitur strukturalnya adalah struktur pohon. Hepatosit disimpan dalam bentuk butiran. Kandungan glikogen dalam hati manusia dapat meningkat hingga 8% dari berat sel setelah mengonsumsi makanan karbohidrat. Disintegrasi diperlukan, sebagai suatu peraturan, untuk mempertahankan kadar glukosa selama pencernaan. Dengan puasa yang berkepanjangan, kandungan glikogen berkurang hampir nol dan disintesis lagi selama pencernaan.
Biokimia glikogenolisis
Jika kebutuhan tubuh akan glukosa meningkat, glikogen mulai membusuk. Mekanisme transformasi terjadi, sebagai aturan, antara waktu makan, dan dipercepat selama beban otot. Puasa (kurangnya asupan makanan selama setidaknya 24 jam) menghasilkan pemecahan glikogen yang hampir lengkap di hati. Tetapi dengan makanan reguler, cadangannya dipulihkan sepenuhnya. Akumulasi gula seperti itu bisa ada untuk waktu yang sangat lama, sampai kebutuhan untuk pembusukan terjadi.
Biokimia glukoneogenesis (cara untuk mendapatkan glukosa)
Glukoneogenesis adalah proses sintesis glukosa dari senyawa non-karbohidrat. Tugas utamanya adalah mempertahankan kandungan karbohidrat yang stabil dalam darah dengan kurangnya glikogen atau pekerjaan fisik yang berat. Glukoneogenesis memberikan produksi gula hingga 100 gram per hari. Dalam keadaan lapar karbohidrat, tubuh mampu mensintesis energi dari senyawa alternatif.
Untuk menggunakan jalur glikogenolisis saat energi dibutuhkan, zat berikut diperlukan:
- Laktat (asam laktat) - disintesis oleh pemecahan glukosa. Setelah aktivitas fisik, ia kembali ke hati, di mana ia kembali diubah menjadi karbohidrat. Karena ini, asam laktat secara konstan terlibat dalam pembentukan glukosa;
- Gliserin adalah hasil pemecahan lipid;
- Asam amino - disintesis selama pemecahan protein otot dan mulai berpartisipasi dalam pembentukan glukosa selama penipisan simpanan glikogen.
Jumlah utama glukosa diproduksi di hati (lebih dari 70 gram per hari). Tugas utama glukoneogenesis adalah suplai gula ke otak.
Karbohidrat masuk ke dalam tubuh tidak hanya dalam bentuk glukosa - itu juga bisa menjadi mannose yang terkandung dalam buah jeruk. Mannosa sebagai hasil dari proses biokimia diubah menjadi senyawa seperti glukosa. Dalam keadaan ini, ia masuk ke dalam reaksi glikolisis.
Skema pengaturan glikogenesis dan glikogenolisis
Jalur sintesis dan pemecahan glikogen diatur oleh hormon-hormon tersebut:
- Insulin adalah hormon pankreas dari protein alami. Ini menurunkan gula darah. Secara umum, fitur hormon insulin adalah efek pada metabolisme glikogen, yang bertentangan dengan glukagon. Insulin mengatur jalur lebih lanjut dari konversi glukosa. Di bawah pengaruhnya, karbohidrat diangkut ke sel-sel tubuh, dan dari kelebihannya - pembentukan glikogen;
- Glukagon, hormon kelaparan, diproduksi oleh pankreas. Ini memiliki sifat protein. Berbeda dengan insulin, ini mempercepat pemecahan glikogen, dan membantu menstabilkan kadar glukosa darah;
- Adrenalin adalah hormon stres dan ketakutan. Produksi dan sekresi terjadi di kelenjar adrenalin. Merangsang pelepasan kelebihan gula dari hati ke dalam darah, untuk memasok jaringan dengan "nutrisi" dalam situasi stres. Seperti glukagon, tidak seperti insulin, itu mempercepat katabolisme glikogen di hati.
Perbedaan jumlah karbohidrat dalam darah mengaktifkan produksi hormon insulin dan glukagon, mengubah konsentrasi mereka, yang mengubah penguraian dan pembentukan glikogen di hati.
Salah satu tugas penting hati adalah mengatur jalur sintesis lipid. Metabolisme lipid dalam hati meliputi produksi berbagai lemak (kolesterol, triasilgliserida, fosfolipid, dll.). Lipid ini masuk ke dalam darah, keberadaannya memberikan energi ke jaringan tubuh.
Hati terlibat langsung dalam menjaga keseimbangan energi dalam tubuh. Penyakitnya dapat menyebabkan terganggunya proses biokimia yang penting, akibatnya semua organ dan sistem akan menderita. Anda harus hati-hati memantau kesehatan Anda dan, jika perlu, jangan menunda kunjungan ke dokter.
Apa yang terjadi di hati dengan asam amino
Hati adalah salah satu organ utama tubuh manusia. Interaksi dengan lingkungan eksternal disediakan dengan partisipasi sistem saraf, sistem pernapasan, saluran pencernaan, kardiovaskular, sistem endokrin dan sistem organ gerak.
Berbagai proses yang terjadi di dalam tubuh, disebabkan oleh metabolisme, atau metabolisme. Yang sangat penting dalam memastikan fungsi tubuh adalah sistem saraf, endokrin, vaskular, dan pencernaan. Dalam sistem pencernaan, hati menempati salah satu posisi utama, bertindak sebagai pusat pemrosesan kimia, pembentukan (sintesis) zat baru, pusat menetralkan zat beracun (berbahaya) dan organ endokrin.
Hati terlibat dalam proses sintesis dan dekomposisi zat, dalam interkonversi satu zat ke zat lain, dalam pertukaran komponen utama tubuh, yaitu dalam metabolisme protein, lemak dan karbohidrat (gula), dan juga merupakan organ yang aktif endokrin. Kami terutama mencatat bahwa dalam disintegrasi hati, sintesis dan deposisi (pengendapan) karbohidrat dan lemak, pemecahan protein menjadi amonia, sintesis heme (dasar untuk hemoglobin), sintesis banyak protein darah dan metabolisme asam amino intensif terjadi.
Komponen makanan yang disiapkan dalam langkah-langkah pemrosesan sebelumnya diserap ke dalam aliran darah dan dikirim terutama ke hati. Perlu dicatat bahwa jika zat beracun memasuki komponen makanan, maka mereka pertama-tama masuk ke hati. Hati adalah pabrik pemrosesan kimia utama terbesar di tubuh manusia, di mana proses metabolisme berlangsung yang memengaruhi seluruh tubuh.
Fungsi hati
1. Fungsi penghalang (pelindung) dan penetralan terdiri dari penghancuran produk beracun dari metabolisme protein dan zat berbahaya yang diserap di usus.
2. Hati adalah kelenjar pencernaan yang menghasilkan empedu, yang memasuki duodenum melalui saluran ekskresi.
3. Partisipasi dalam semua jenis metabolisme dalam tubuh.
Pertimbangkan peran hati dalam proses metabolisme tubuh.
1. Metabolisme asam amino (protein). Sintesis albumin dan sebagian globulin (protein darah). Di antara zat-zat yang berasal dari hati ke dalam darah, protein dapat diletakkan di tempat pertama dalam hal pentingnya bagi tubuh. Hati adalah situs utama pembentukan sejumlah protein darah, memberikan reaksi pembekuan darah yang kompleks.
Di hati, sejumlah protein disintesis yang berpartisipasi dalam proses peradangan dan transportasi zat dalam darah. Itulah sebabnya keadaan hati secara signifikan mempengaruhi keadaan sistem pembekuan darah, respons tubuh terhadap efek apa pun, disertai dengan reaksi peradangan.
Melalui sintesis protein, hati secara aktif berpartisipasi dalam reaksi imunologis tubuh, yang merupakan dasar untuk melindungi tubuh manusia dari aksi faktor infeksi atau faktor aktif imunologis lainnya. Selain itu, proses perlindungan imunologis dari mukosa gastrointestinal meliputi keterlibatan langsung hati.
Kompleks protein dengan lemak (lipoprotein), karbohidrat (glikoprotein) dan kompleks pembawa (pengangkut) zat-zat tertentu (misalnya, pengangkut zat besi transferrin) terbentuk di hati.
Di hati, produk pemecahan protein yang memasuki usus dengan makanan digunakan untuk mensintesis protein baru yang dibutuhkan tubuh. Proses ini disebut transaminasi asam amino, dan enzim yang terlibat dalam metabolisme disebut transaminase;
2. Partisipasi dalam pemecahan protein ke produk akhir mereka, yaitu amonia dan urea. Amonia adalah produk permanen dari pemecahan protein, pada saat yang sama itu adalah racun bagi saraf. sistem zat. Hati menyediakan proses konstan mengubah amonia menjadi urea zat rendah toksik, yang terakhir diekskresikan oleh ginjal.
Ketika kemampuan hati untuk menetralkan amonia berkurang, akumulasi dalam darah dan sistem saraf terjadi, yang disertai dengan gangguan mental dan berakhir dengan penutupan total sistem saraf - koma. Dengan demikian, kita dapat dengan aman mengatakan bahwa ada ketergantungan yang jelas dari keadaan otak manusia pada kerja hati yang benar dan lengkap;
3. Pertukaran lemak (lemak). Yang paling penting adalah proses pemisahan lemak menjadi trigliserida, pembentukan asam lemak, gliserol, kolesterol, asam empedu, dll. Dalam hal ini, asam lemak dengan rantai pendek terbentuk secara eksklusif di hati. Asam lemak seperti itu diperlukan untuk operasi penuh otot rangka dan otot jantung sebagai sumber untuk memperoleh proporsi energi yang signifikan.
Asam yang sama ini digunakan untuk menghasilkan panas dalam tubuh. Dari lemak, kolesterol adalah 80-90% disintesis di hati. Di satu sisi, kolesterol adalah zat yang diperlukan bagi tubuh, di sisi lain, ketika kolesterol terganggu dalam pengangkutannya, ia disimpan di pembuluh dan menyebabkan perkembangan aterosklerosis. Semua ini memungkinkan untuk melacak koneksi hati dengan perkembangan penyakit pada sistem vaskular;
4. Metabolisme karbohidrat. Sintesis dan dekomposisi glikogen, konversi galaktosa dan fruktosa menjadi glukosa, oksidasi glukosa, dll.
5. Partisipasi dalam asimilasi, penyimpanan dan pembentukan vitamin, terutama A, D, E dan kelompok B;
6. Partisipasi dalam pertukaran zat besi, tembaga, kobalt dan elemen lainnya yang diperlukan untuk pembentukan darah;
7. Keterlibatan hati dalam menghilangkan zat beracun. Zat beracun (terutama yang dari luar) didistribusikan, dan tidak merata di seluruh tubuh. Tahap penting netralisasi mereka adalah tahap mengubah sifat mereka (transformasi). Transformasi mengarah pada pembentukan senyawa dengan kemampuan toksik kurang atau lebih dibandingkan dengan zat beracun yang tertelan dalam tubuh.
Eliminasi
1. Pertukaran bilirubin. Bilirubin sering terbentuk dari hasil pemecahan hemoglobin yang dilepaskan dari penuaan sel darah merah. Setiap hari, 1-1,5% sel darah merah dihancurkan di dalam tubuh manusia, di samping itu, sekitar 20% bilirubin diproduksi di sel-sel hati;
Gangguan metabolisme bilirubin menyebabkan peningkatan kandungannya dalam darah - hiperbilirubinemia, yang dimanifestasikan oleh penyakit kuning;
2. Partisipasi dalam proses pembekuan darah. Di dalam sel-sel hati terbentuk zat yang diperlukan untuk pembekuan darah (protrombin, fibrinogen), serta sejumlah zat yang memperlambat proses ini (heparin, antiplasmin).
Hati terletak di bawah diafragma di bagian atas rongga perut di sebelah kanan dan pada orang dewasa normal tidak teraba, karena ditutupi dengan tulang rusuk. Tetapi pada anak kecil, itu bisa menonjol dari bawah tulang rusuk. Hati memiliki dua lobus: kanan (besar) dan kiri (lebih kecil) dan ditutupi dengan kapsul.
Permukaan atas hati adalah cembung, dan bagian bawah - sedikit cekung. Di permukaan bawah, di tengah, ada gerbang hati yang khas tempat pembuluh darah, saraf, dan saluran empedu lewat. Dalam reses di bawah lobus kanan adalah kantong empedu, yang menyimpan empedu, diproduksi oleh sel-sel hati, yang disebut hepatosit. Per hari, hati memproduksi dari 500 hingga 1.200 mililiter empedu. Empedu terbentuk terus menerus, dan masuknya ke dalam usus dikaitkan dengan asupan makanan.
Empedu
Empedu adalah cairan kuning, yang terdiri dari air, pigmen empedu dan asam, kolesterol, garam mineral. Melalui saluran empedu yang umum, ia disekresikan ke dalam duodenum.
Pelepasan bilirubin oleh hati melalui empedu memastikan penghapusan bilirubin, yang beracun bagi tubuh, yang dihasilkan dari pemecahan alami hemoglobin (protein sel darah merah) yang konstan dari darah. Untuk pelanggaran pada. Pada salah satu tahap ekstraksi bilirubin (di hati itu sendiri atau sekresi empedu di sepanjang saluran hati) bilirubin terakumulasi dalam darah dan jaringan, yang memanifestasikan dirinya sebagai warna kuning pada kulit dan sklera, yaitu, dalam perkembangan penyakit kuning.
Asam empedu (kolat)
Asam empedu (kolat) bersama dengan zat lain memberikan tingkat stasioner metabolisme kolesterol dan ekskresinya dalam empedu, sedangkan kolesterol dalam empedu adalah dalam bentuk terlarut, atau lebih tepatnya, tertutup dalam partikel terkecil yang memastikan ekskresi kolesterol. Gangguan metabolisme asam empedu dan komponen lain yang memastikan penghapusan kolesterol disertai dengan pengendapan kristal kolesterol dalam empedu dan pembentukan batu empedu.
Dalam menjaga pertukaran asam empedu yang stabil tidak hanya melibatkan hati, tetapi juga usus. Di bagian kanan usus besar, kolat diserap kembali dalam darah, yang memastikan sirkulasi asam empedu dalam tubuh manusia. Reservoir utama empedu adalah kantong empedu.
Kantung empedu
Ketika pelanggaran fungsinya juga ditandai pelanggaran dalam sekresi asam empedu dan empedu, yang merupakan faktor lain yang berkontribusi pada pembentukan batu empedu. Pada saat yang sama, zat empedu diperlukan untuk pencernaan lengkap lemak dan vitamin yang larut dalam lemak.
Dengan kekurangan asam empedu yang berkepanjangan dan beberapa zat empedu lainnya, kekurangan vitamin (hipovitaminosis) terbentuk. Akumulasi berlebihan asam empedu dalam darah yang melanggar ekskresi mereka dengan empedu disertai dengan rasa gatal yang menyakitkan pada kulit dan perubahan dalam denyut nadi.
Keunikan hati adalah bahwa ia menerima darah vena dari organ perut (lambung, pankreas, usus, dll), yang, bekerja melalui vena portal, dibersihkan dari zat berbahaya oleh sel-sel hati dan memasuki vena cava inferior yang menuju hati Semua organ tubuh manusia yang lain hanya menerima darah arteri, dan pemberian vena.
Artikel ini menggunakan bahan-bahan dari sumber terbuka: Penulis: Trofimov S. - Buku: "Penyakit Hati"
Survei:
Bagikan pos "Fungsi Hati dalam Tubuh Manusia"
Apa yang terjadi di hati: dengan kelebihan glukosa; dengan asam amino; dengan garam amonium
tolong!
Hemat waktu dan jangan melihat iklan dengan Knowledge Plus
Hemat waktu dan jangan melihat iklan dengan Knowledge Plus
Jawabannya
Jawabannya diberikan
Shinigamisama
Hubungkan Knowledge Plus untuk mengakses semua jawaban. Dengan cepat, tanpa iklan dan istirahat!
Jangan lewatkan yang penting - hubungkan Knowledge Plus untuk melihat jawabannya sekarang.
Tonton video untuk mengakses jawabannya
Oh tidak!
Tampilan Tanggapan Sudah Berakhir
Hubungkan Knowledge Plus untuk mengakses semua jawaban. Dengan cepat, tanpa iklan dan istirahat!
Jangan lewatkan yang penting - hubungkan Knowledge Plus untuk melihat jawabannya sekarang.
Kami merawat hati
Pengobatan, gejala, obat-obatan
Asam Amino Hati
Semua orang tahu dari pelajaran kimia bahwa asam amino adalah "blok pembangun" untuk membangun protein. Ada asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh kita secara independen, dan ada yang hanya dipasok dari luar, bersama dengan nutrisi. Pertimbangkan asam amino (daftar), perannya dalam tubuh, dari produk mana mereka datang kepada kita.
Peran asam amino
Sel-sel kita secara konstan membutuhkan asam amino. Protein makanan dipecah dalam usus menjadi asam amino. Setelah itu, asam amino diserap ke dalam aliran darah, di mana protein baru disintesis tergantung pada program genetik dan kebutuhan tubuh. Asam amino esensial yang tercantum di bawah ini berasal dari produk. Organisme yang dapat diganti disintesis secara independen. Selain fakta bahwa asam amino adalah komponen struktural dari protein, mereka juga mensintesis berbagai zat. Peran asam amino dalam tubuh sangat besar. Asam amino non-proteinogenik dan proteinogenik adalah prekursor basa nitrogen, vitamin, hormon, peptida, alkaloid, radiator, dan banyak senyawa penting lainnya. Misalnya, vitamin PP disintesis dari triptofan; hormon norepinefrin, tiroksin, adrenalin - dari tirosin. Asam Pantotenat terbentuk dari valin asam amino. Prolin adalah pelindung sel dari berbagai tekanan, seperti oksidatif.
Karakteristik umum asam amino
Senyawa organik berat molekul tinggi yang mengandung nitrogen, yang dibuat dari residu asam amino, dihubungkan oleh ikatan peptida. Polimer di mana asam amino bertindak sebagai monomer berbeda. Struktur protein meliputi ratusan, ribuan residu asam amino yang bergabung dengan ikatan peptida. Daftar asam amino yang ada di alam, cukup besar, mereka temukan sekitar tiga ratus. Dengan kemampuan mereka untuk dimasukkan ke dalam protein, asam amino dibagi menjadi proteinogenik ("penghasil protein", dari kata "protein" - protein, "genesis" - untuk melahirkan) dan non-proteinogenik. Secara in vivo, jumlah asam amino proteinogenik relatif kecil, hanya ada dua puluh di antaranya. Selain standar dua puluh ini, asam amino yang dimodifikasi dapat ditemukan dalam protein, mereka berasal dari asam amino biasa. Non-proteinogenik termasuk yang bukan bagian dari protein. Ada α, β, dan γ. Semua asam amino protein adalah asam α-amino, mereka memiliki fitur struktural yang khas yang dapat diamati pada gambar di bawah ini: adanya gugus amina dan karboksil, mereka terkait dalam posisi-α oleh atom karbon. Selain itu, setiap asam amino memiliki radikal sendiri, tidak sama dengan semua dalam struktur, kelarutan dan muatan listrik.
Jenis Asam Amino
Daftar asam amino dibagi menjadi tiga jenis utama, ini termasuk:
• Asam amino esensial. Asam amino inilah yang tidak dapat disintesis oleh tubuh dalam jumlah yang cukup.
• Asam amino yang dapat diganti. Jenis organisme ini dapat secara independen mensintesis menggunakan sumber lain.
• Asam amino esensial bersyarat. Tubuh mensintesisnya secara mandiri, tetapi dalam jumlah yang tidak mencukupi untuk kebutuhannya.
Asam amino esensial. Konten dalam produk
Asam amino esensial memiliki kemampuan untuk mendapatkan tubuh hanya dari makanan atau dari zat tambahan. Fungsi mereka sangat diperlukan untuk pembentukan sendi yang sehat, rambut yang indah, otot yang kuat. Makanan apa yang mengandung asam amino jenis ini? Daftarnya di bawah ini:
• fenilalanin - produk susu, daging, gandum tumbuh, gandum;
• threonine - produk susu, telur, daging;
• lisin - polong-polongan, ikan, unggas, gandum tumbuh, produk susu, kacang tanah;
• valin - sereal, jamur, produk susu, daging;
• metionin - kacang, sayuran, kacang-kacangan, daging tanpa lemak, keju cottage;
• triptofan - kacang-kacangan, produk susu, daging kalkun, biji-bijian, telur;
• leusin - produk susu, daging, gandum, gandum tumbuh;
• isoleusin - unggas, keju, ikan, gandum tumbuh, biji-bijian, kacang-kacangan;
• Histidine - gandum tumbuh, produk susu, daging.
Fungsi Asam Amino Esensial
Semua "batu bata" ini bertanggung jawab atas fungsi paling penting dari tubuh manusia. Seseorang tidak berpikir tentang jumlah mereka, tetapi dengan kekurangan mereka, pekerjaan semua sistem mulai memburuk dengan segera.
Formula kimia leusin memiliki berikut - HO₂CCH (NH₂) CH₂CH (CH₃). Di dalam tubuh manusia, asam amino ini tidak disintesis. Termasuk dalam komposisi protein alami. Digunakan dalam pengobatan anemia, penyakit hati. Leucine (formula - HO₂CCH (NH₂) CH₂CH (CH₃)) untuk tubuh per hari diperlukan dalam jumlah dari 4 hingga 6 gram. Asam amino ini merupakan komponen dari banyak suplemen makanan. Sebagai aditif makanan, dikodekan dengan E641 (penambah rasa). Leucine mengendalikan kadar glukosa darah dan leukosit, dengan peningkatannya, ia mengaktifkan sistem kekebalan tubuh untuk menghilangkan peradangan. Asam amino ini berperan penting dalam pembentukan otot, fusi tulang, penyembuhan luka, dan juga dalam metabolisme.
Asam amino histidin merupakan elemen penting dalam periode pertumbuhan, ketika pulih dari cedera dan penyakit. Memperbaiki komposisi darah, fungsi persendian. Membantu mencerna tembaga dan seng. Dengan kurangnya histidin, pendengaran melemah, dan jaringan otot meradang.
Asam amino isoleusin terlibat dalam produksi hemoglobin. Meningkatkan stamina, energi, mengontrol kadar gula darah. Berpartisipasi dalam pembentukan jaringan otot. Isoleusin mengurangi efek faktor stres. Dengan kurangnya perasaan cemas, takut, cemas, meningkatkan kelelahan.
Asam amino valin - sumber energi yang tak tertandingi, memperbaharui otot, mendukung mereka dalam nada. Valine penting untuk perbaikan sel-sel hati (misalnya, untuk hepatitis). Dengan kekurangan asam amino ini, koordinasi gerakan terganggu, dan sensitivitas kulit juga dapat meningkat.
Metionin adalah asam amino esensial untuk hati dan sistem pencernaan. Ini mengandung belerang, yang membantu mencegah penyakit pada kuku dan kulit, membantu dalam pertumbuhan rambut. Metionin melawan toksikosis pada wanita hamil. Ketika kekurangan dalam tubuh, hemoglobin menurun, dan lemak menumpuk di sel-sel hati.
Lisin - asam amino ini adalah asisten dalam penyerapan kalsium, berkontribusi pada pembentukan dan penguatan tulang. Memperbaiki struktur rambut, menghasilkan kolagen. Lisin adalah anabolik, memungkinkan Anda untuk membangun massa otot. Berpartisipasi dalam pencegahan penyakit virus.
Threonine - meningkatkan kekebalan tubuh, meningkatkan saluran pencernaan. Berpartisipasi dalam proses pembuatan kolagen dan elastin. Tidak membiarkan lemak disimpan di hati. Berperan dalam pembentukan enamel gigi.
Tryptophan adalah responden utama untuk emosi kita. Hormon kebahagiaan yang akrab, serotonin, diproduksi oleh triptofan. Ketika normal, suasana hati naik, tidur menjadi normal, bioritme dipulihkan. Efek menguntungkan pada pekerjaan arteri dan jantung.
Fenilalanin terlibat dalam produksi norepinefrin, yang bertanggung jawab untuk kesehatan, aktivitas, dan energi tubuh. Ini juga memengaruhi tingkat endorfin - hormon kegembiraan. Kekurangan fenilalanin dapat menyebabkan depresi.
Asam amino yang dapat diganti. Produk
Jenis asam amino ini diproduksi di dalam tubuh dalam proses metabolisme. Mereka diekstraksi dari bahan organik lainnya. Tubuh dapat secara otomatis beralih untuk membuat asam amino yang diperlukan. Makanan apa yang mengandung asam amino esensial? Daftarnya di bawah ini:
• arginin - gandum, kacang-kacangan, jagung, daging, gelatin, produk susu, wijen, cokelat;
• alanin - makanan laut, putih telur, daging, kedelai, kacang-kacangan, kacang-kacangan, jagung, beras merah;
• asparagine - ikan, telur, makanan laut, daging, asparagus, tomat, kacang-kacangan;
• glisin - hati, daging sapi, gelatin, produk susu, ikan, telur;
• Prolin - jus buah, produk susu, gandum, daging, telur;
• taurin - susu, protein ikan; diproduksi dalam tubuh dari vitamin B6;
• glutamin - ikan, daging, polong-polongan, produk susu;
• Serin - kedelai, gluten gandum, daging, produk susu, kacang tanah;
• karnitin - daging dan jeroan, susu, ikan, daging merah.
Fungsi asam amino yang bisa diganti
Asam glutamat, formula kimianya adalah C₅H₉N₁O включена, termasuk dalam protein dalam organisme hidup, terdapat dalam beberapa zat dengan berat molekul rendah, serta dalam bentuk konsolidasi. Peran besar dimaksudkan untuk berpartisipasi dalam metabolisme nitrogen. Bertanggung jawab atas aktivitas otak. Asam glutamat (formula C₅H₉N₁O₄) selama aktivitas yang lama masuk ke dalam glukosa dan membantu menghasilkan energi. Glutamin berperan besar dalam meningkatkan imunitas, mengembalikan otot, menciptakan hormon pertumbuhan, dan mempercepat proses metabolisme.
Alanine adalah sumber energi terpenting untuk sistem saraf, jaringan otot, dan otak. Dengan memproduksi antibodi, alanin memperkuat sistem kekebalan tubuh, alanin juga berpartisipasi dalam metabolisme asam organik dan gula, di hati berubah menjadi glukosa. Berkat alanin, keseimbangan asam-basa dipertahankan.
Asparagin milik asam amino yang dapat diganti, tugasnya adalah mengurangi pembentukan amonia di bawah beban berat. Membantu menahan kelelahan, mengubah karbohidrat menjadi energi otot. Merangsang kekebalan dengan memproduksi antibodi dan imunoglobulin. Asam aspartat menyeimbangkan proses yang terjadi di sistem saraf pusat, mencegah penghambatan yang berlebihan dan eksitasi yang berlebihan.
Glycine adalah asam amino yang menyediakan proses pembentukan sel dengan oksigen. Glycine diperlukan untuk menormalkan kadar gula darah dan tekanan darah. Berpartisipasi dalam pemecahan lemak, dalam produksi hormon yang bertanggung jawab untuk sistem kekebalan tubuh.
Karnitin adalah agen transportasi penting yang memindahkan asam lemak ke dalam matriks mitokondria. Karnitin mampu meningkatkan efektivitas antioksidan, mengoksidasi lemak, membantu menghilangkannya dari tubuh.
Ornithine adalah penghasil hormon pertumbuhan. Asam amino ini sangat penting untuk sistem kekebalan dan hati, terlibat dalam produksi insulin, dalam pemecahan asam lemak, dalam proses pembentukan urin.
Proline - terlibat dalam produksi kolagen, yang diperlukan untuk jaringan ikat dan tulang. Mendukung dan memperkuat otot jantung.
Serine adalah penghasil energi seluler. Membantu menyimpan glikogen otot dan hati. Berpartisipasi dalam memperkuat sistem kekebalan tubuh, sembari menyediakannya dengan antibodi. Merangsang fungsi sistem saraf dan memori.
Taurin memiliki efek menguntungkan pada sistem kardiovaskular. Memungkinkan Anda mengontrol serangan epilepsi. Ini memainkan peran penting dalam memantau proses penuaan. Ini mengurangi kelelahan, membebaskan tubuh dari radikal bebas, menurunkan kolesterol dan tekanan.
Asam amino non-esensial bersyarat
Sistein membantu menghilangkan zat beracun, yang terlibat dalam pembentukan jaringan otot dan kulit. Sistein adalah antioksidan alami, membersihkan tubuh dari racun kimia. Merangsang kerja sel darah putih. Terkandung dalam makanan seperti daging, ikan, gandum, gandum, kedelai.
Asam amino tirosin membantu melawan stres dan kelelahan, mengurangi kecemasan, meningkatkan suasana hati dan nada keseluruhan. Tirosin memiliki efek antioksidan yang memungkinkan Anda untuk mengikat radikal bebas. Berperan penting dalam proses metabolisme. Terkandung dalam daging dan produk susu, dalam ikan.
Histidin membantu memulihkan jaringan, mendorong pertumbuhannya. Terkandung dalam hemoglobin. Ini membantu dalam pengobatan alergi, radang sendi, anemia dan bisul. Dengan kekurangan asam amino ini, pendengaran bisa diredakan.
Asam Amino dan Protein
Semua protein diciptakan oleh ikatan peptida dengan asam amino. Protein itu sendiri, atau protein, adalah senyawa molekul tinggi yang mengandung nitrogen. Konsep "protein" pertama kali diperkenalkan pada tahun 1838 oleh Berzelius. Kata ini berasal dari bahasa Yunani "primer", yang berarti tempat utama protein di alam. Protein memberi kehidupan bagi semua kehidupan di Bumi, dari bakteri hingga tubuh manusia yang kompleks. Di alam, mereka jauh lebih besar dari semua makromolekul lainnya. Protein - fondasi kehidupan. Dari berat tubuh, protein membentuk 20%, dan jika Anda mengambil massa sel kering, maka 50%. Kehadiran sejumlah besar protein dijelaskan oleh adanya berbagai asam amino. Mereka, pada gilirannya, berinteraksi dan berkreasi dengan molekul polimer ini. Properti protein yang paling menonjol adalah kemampuan mereka untuk membuat struktur ruang mereka sendiri. Komposisi kimiawi protein secara konstan mengandung nitrogen - sekitar 16%. Perkembangan dan pertumbuhan tubuh sepenuhnya tergantung pada fungsi asam amino protein. Protein tidak dapat digantikan oleh elemen lain. Peran mereka dalam tubuh sangat penting.
Fungsi protein
Kebutuhan akan keberadaan protein diekspresikan dalam fungsi esensial berikut dari senyawa-senyawa ini:
• Protein memainkan peran utama dalam pengembangan dan pertumbuhan, menjadi bahan bangunan untuk sel-sel baru.
• Protein mengontrol proses metabolisme selama pelepasan energi. Misalnya, jika makanan terdiri dari karbohidrat, maka tingkat metabolisme meningkat sebesar 4%, dan jika dari protein, maka sebesar 30%.
• Karena hidrofilisitas, protein mengatur keseimbangan air tubuh.
• Meningkatkan sistem kekebalan dengan mensintesis antibodi, dan pada gilirannya, menghilangkan ancaman penyakit dan infeksi.
Protein dalam tubuh adalah sumber energi dan bahan bangunan terpenting. Sangat penting untuk mengamati menu dan makan makanan yang mengandung protein setiap hari, mereka akan memberi Anda vitalitas, kekuatan, dan perlindungan yang diperlukan. Semua produk di atas mengandung protein.
Hati: metabolisme asam amino dan gangguan metabolisme
Hati adalah tempat utama pertukaran asam amino. Untuk sintesis protein, asam amino digunakan yang terbentuk selama metabolisme protein endogen (terutama otot) dan makanan, serta disintesis di hati itu sendiri. Sebagian besar asam amino yang memasuki hati melalui vena porta dimetabolisme menjadi urea (dengan pengecualian asam amino bercabang leusin, isoleusin dan valin). Beberapa asam amino (misalnya, alanin) dalam bentuk bebas kembali ke darah. Akhirnya, asam amino digunakan untuk mensintesis protein hepatosit intraseluler, protein whey, dan zat-zat seperti glutathione, glutamin, taurin, karnosin, dan kreatinin. Pelanggaran metabolisme asam amino dapat menyebabkan perubahan konsentrasi serumnya. Pada saat yang sama, kadar asam amino aromatik dan metionin yang dimetabolisme di hati meningkat, dan asam amino bercabang yang digunakan oleh otot rangka tetap normal atau menurun.
Pelanggaran rasio asam amino ini diyakini berperan dalam patogenesis ensefalopati hepatik, tetapi ini belum terbukti.
Asam amino dihancurkan di hati oleh reaksi transaminasi dan deaminasi oksidatif. Ketika deaminasi oksidatif asam amino terbentuk asam keto dan amonia. Reaksi-reaksi ini dikatalisis oleh asam amino L-oksidase. Namun, pada manusia, aktivitas enzim ini rendah, dan karena itu cara utama untuk pemecahan asam amino adalah sebagai berikut: pertama, transaminasi terjadi - perpindahan gugus amino dari asam amino ke asam alfa-ketoglutaric untuk membentuk asam alfa keto dan asam glutamat yang sesuai - dan kemudian deaminasi oksidasi asam glutamat Transaminasi dikatalisis oleh aminotransferase (transaminase). Enzim ini ditemukan dalam jumlah besar di hati; mereka juga ditemukan di ginjal, otot, jantung, paru-paru dan sistem saraf pusat. AsAT paling banyak dipelajari. Aktivitas serumnya meningkat pada berbagai penyakit hati (misalnya, pada virus akut dan hepatitis yang diinduksi obat). Deaminasi oksidatif asam glutamat dikatalisis oleh glutamat dehidrogenase. Asam alfa-keto yang dihasilkan dari transaminasi dapat memasuki siklus Krebs, berpartisipasi dalam metabolisme karbohidrat dan lemak. Selain itu, banyak asam amino disintesis di hati menggunakan transaminasi, dengan pengecualian asam amino esensial.
Penguraian beberapa asam amino mengikuti jalur yang berbeda: misalnya, glisin dideaminasi dengan glisin oksidase. Pada kerusakan hati yang parah (misalnya, nekrosis hati yang luas), metabolisme asam amino terganggu, darah bentuk bebasnya meningkat, dan akibatnya, aminoaciduria hyperamino-acidemic dapat berkembang.
Pertukaran asam amino dan amonia
Di hati, yang menempati posisi dominan dalam transformasi asam amino, berbagai proses anabolisme dan katabolisme terjadi. Sintesis protein di hati dilakukan dari asam amino, yang terbentuk baik setelah pencernaan protein makanan, atau sebagai akibat dari pemecahan protein organisme itu sendiri (terutama otot), atau selama sintesis mereka langsung di hati.
Katabolisme hati, atau pemecahan asam amino di hati, melibatkan dua reaksi utama: transaminasi dan deaminasi oksidatif. Selama transaminasi, yaitu, dalam proses melampirkan gugus amino yang dipisahkan dari asam amino menjadi asam keto, peran katalis dimainkan oleh aminotransferase. Enzim ini ditemukan dalam jumlah besar tidak hanya di hati, tetapi juga di jaringan lain (ginjal, otot, jantung, paru-paru dan otak). Aspinat aminotransferase yang paling banyak dipelajari, tingkatnya dalam serum meningkat dengan berbagai jenis kerusakan jaringan hati (misalnya, pada virus akut atau hepatitis yang diinduksi obat). Sebagai hasil dari transaminasi, asam amino dapat terlibat dalam siklus asam sitrat dan kemudian berpartisipasi dalam metabolisme interstitial karbohidrat dan lemak. Sebagian besar asam amino esensial juga disintesis di hati selama proses transaminasi. Deaminasi oksidatif, yang menyebabkan konversi asam amino menjadi asam keto (dan amonia), dikatalisis oleh asam amino L-oksidase, dengan dua pengecualian: oksidasi sitin dikatalisis oleh glisin oksidase, dan glutamat oleh glutamat dehidrogenase. Dengan kerusakan yang dalam pada jaringan hati (misalnya, dengan nekrosis masif), pemanfaatan asam amino terganggu, tingkat asam amino bebas dalam darah meningkat, menghasilkan hyperaminoaciduria.
Pembentukan urea terkait erat dengan jalur metabolisme yang disebutkan di atas dan memastikan eliminasi amonia, produk toksik metabolisme protein, dari tubuh. Pelanggaran proses ini adalah signifikansi klinis tertentu pada penyakit hati akut dan kronis yang parah. Fiksasi gugus amino terpecah dalam bentuk urea dilakukan dalam siklus Krebs. Tahap terakhirnya (pembentukan urea di bawah pengaruh arginase) tidak dapat diubah. Ketika penyakit hati yang terabaikan, sintesis urea ditekan, yang mengarah pada penumpukan amonia, biasanya dengan latar belakang penurunan kadar urea nitrogen dalam darah, yang merupakan tanda kegagalan hati. Namun, itu dapat diarsir oleh gagal ginjal yang bergabung, yang sering berkembang pada pasien dengan penyakit hati yang parah. Urea terutama diekskresikan melalui ginjal, tetapi sekitar 25% darinya disebarkan ke usus, di mana, di bawah pengaruh bakteri urease, ia berubah menjadi amonia.
Amonia usus diserap melalui portal vena dan diangkut ke hati, di mana ia diubah lagi menjadi urea. Ginjal juga menghasilkan berbagai jumlah amonia, terutama oleh deaminasi glutamin. Peran usus dan ginjal dalam mensintesis amonia penting untuk pengobatan pasien dengan hiperamonemia, yang sering berkembang pada penyakit hati lanjut, biasanya bersamaan dengan bypass portal-sistemik.
Meskipun mediator kimia ensefalopati hepatik belum diketahui, peningkatan kadar amonia dalam serum biasanya berkorelasi dengan tingkat keparahannya, pada sekitar 10% pasien tetap dalam kisaran normal. Langkah-langkah terapi yang ditujukan untuk mengurangi kadar amonia dalam serum, biasanya mengarah pada peningkatan kondisi pasien. Dalam gbr. 244-2 menunjukkan secara skematis mekanisme yang dikenal saat ini yang meningkatkan kadar amonia dalam darah pasien dengan sirosis. Ini adalah, pertama, kelebihan zat nitrogen dalam usus (sebagai akibat perdarahan atau penghancuran protein makanan), menyebabkan kelebihan amonia selama deaminasi bakteri terhadap asam amino. Kedua, dalam kasus gangguan fungsi ginjal (misalnya, pada sindrom hepatorenal), kadar urea nitrogen dalam darah meningkat, sehingga meningkatkan difusi urea ke dalam lumen usus, di mana urease bakteri mengubahnya menjadi amonia. Ketiga, dengan penurunan yang signifikan
Fig. 244-2. Faktor yang paling penting (tahap 1-4) mempengaruhi tingkat amonia dalam darah.
Dalam kasus sirosis dengan hipertensi portal, agunan vena memungkinkan amonia untuk memotong hati (tahap 5), sehingga dapat memasuki sirkulasi sistemik (tusukan portosystemic). IVC - vena cava inferior.
fungsi hati dapat menurunkan sintesis urea dengan penurunan eliminasi amonia berikutnya. Keempat, jika dekompensasi hati disertai dengan alkalosis (sering karena hiperventilasi sentral) dan hipokalemia, kadar ion hidrogen di ginjal dapat menurun. Akibatnya, amonia yang dihasilkan dari glutamin ketika terpapar glutaminase ginjal dapat memasuki vena ginjal (bukannya dilepaskan sebagai N4?), Yang disertai dengan peningkatan amonia dalam darah tepi. Selain itu, hipokalemia itu sendiri menyebabkan peningkatan produksi amonia. Kelima, dengan hipertensi portal dan anastomosis antara portal dan vena cava inferior, portocaval shunting mencegah detoksifikasi amonia usus di hati, menghasilkan peningkatan kadar darah. Dengan demikian, dengan shunting portokaval darah, kadar amonia dapat meningkat bahkan dengan disfungsi sel hati yang relatif kecil.
Faktor tambahan yang penting dalam menentukan apakah kadar amonia dalam darah berbahaya bagi sistem saraf pusat adalah pH darah: dengan reaksi yang lebih basa, itu lebih beracun. Pada 37 ° C, pH amonia adalah 8,9, yang dekat dengan nilai pH darah, sehingga perubahan sekecil apa pun pada akhirnya dapat mempengaruhi rasio N ^ / N48. Karena fakta bahwa amonia non-ionisasi menembus membran lebih mudah daripada ion NH ^ 1, alkalosis lebih menyukai penetrasi amonia ke dalam otak (dengan perubahan metabolisme sel selanjutnya), menggeser reaksi ke kanan:
Apa yang terjadi di hati dengan asam amino
Seperti yang bisa dilihat dari tabel. 42, sekitar 70% massa hati adalah air. Namun, harus diingat bahwa massa hati dan komposisinya mengalami fluktuasi yang signifikan baik dalam kondisi normal dan terutama dalam kondisi patologis. Misalnya, selama edema, jumlah air dapat mencapai 80% dari massa hati, dan dengan penumpukan lemak yang berlebihan, jumlah air di hati dapat dikurangi hingga 55%. Lebih dari setengah dari residu kering dari hati bertanggung jawab atas protein, dan sekitar 90% darinya adalah globulin. Hati juga kaya akan berbagai enzim. Sekitar 5% massa hati terdiri dari lemak: lemak netral, fosfolipid, kolesterol, dll. Dengan obesitas yang jelas, kandungan lemaknya bisa mencapai 20% dari massa tubuh, dan selama degenerasi lemak hati, jumlah lipid dalam organ ini bisa 50% dari massa basah.
Di hati mungkin mengandung 150-200 g glikogen. Sebagai aturan, pada lesi parenkim hati yang parah, jumlah glikogen di dalamnya berkurang. Sebaliknya, dengan beberapa glikogenosis, kandungan glikogen dapat mencapai 20% atau lebih dari massa hati.
Komposisi mineral hati juga bervariasi. Jumlah besi, tembaga, mangan, nikel dan beberapa elemen lainnya melebihi kandungannya di organ dan jaringan lain. Peran hati dalam berbagai jenis metabolisme akan dibahas di bawah ini.
PERANAN HATI DALAM PERTUKARAN KARBON
Peran utama hati dalam metabolisme karbohidrat adalah terutama untuk memastikan keteguhan konsentrasi glukosa dalam darah. Ini dicapai dengan mengatur rasio antara sintesis dan pemecahan glikogen yang tersimpan di hati.
Sintesis glikogen dalam hati dan pengaturannya pada dasarnya mirip dengan proses yang terjadi pada organ dan jaringan lain, khususnya di jaringan otot. Sintesis glikogen dari glukosa biasanya menyediakan cadangan sementara karbohidrat yang diperlukan untuk mempertahankan konsentrasi glukosa dalam darah dalam kasus-kasus di mana kandungannya berkurang secara signifikan (misalnya, pada manusia itu terjadi ketika ada asupan karbohidrat yang tidak mencukupi dari makanan atau pada malam hari "puasa").
Berbicara tentang pemanfaatan glukosa oleh hati, perlu ditekankan pentingnya peran enzim glukokinase dalam proses ini. Glucokinase, seperti hexokinase, mengkatalisis fosforilasi glukosa untuk membentuk glukosa-6-fosfat (lihat Sintesis glikogen). Pada saat yang sama, aktivitas glukokinase dalam hati hampir 10 kali lebih besar daripada aktivitas hexokinase. Perbedaan penting antara kedua enzim ini adalah bahwa glukokinase, berbeda dengan hexokinase, memiliki nilai K yang tinggi.m untuk glukosa dan tidak dihambat oleh glukosa-6-fosfat.
Setelah makan, kadar glukosa dalam vena portal meningkat secara dramatis; dalam kisaran yang sama, konsentrasi gula intrahepatik juga meningkat (Ketika gula diserap dari usus, glukosa dalam darah vena portal dapat meningkat hingga 20 mmol / l, dan darah perifernya tidak mengandung lebih dari 5 mmol / l (90 mg / 100 ml).). Peningkatan konsentrasi glukosa dalam hati menyebabkan peningkatan aktivitas glukokinase yang signifikan dan secara otomatis meningkatkan penyerapan glukosa oleh hati (glukosa-6-fosfat yang dihasilkan dikeluarkan untuk sintesis glikogen, atau dipecah).
Dipercayai bahwa peran utama pembelahan glukosa dalam hati terutama disebabkan oleh penyimpanan metabolit prekursor yang diperlukan untuk biosintesis asam lemak dan gliserin, dan pada tingkat yang lebih rendah untuk oksidasi menjadi CO.2 dan H.20. Trigliserida yang disintesis dalam hati biasanya disekresikan ke dalam darah sebagai bagian dari lipoprotein dan diangkut ke jaringan adiposa untuk penyimpanan yang lebih "permanen".
Menggunakan jalur pentosa fosfat, NADPH terbentuk di hati.2, Digunakan untuk reaksi reduksi dalam sintesis asam lemak, kolesterol dan steroid lainnya. Selain itu, pentosa fosfat dihasilkan selama jalur pentosa fosfat, yang diperlukan untuk sintesis asam nukleat.
Seiring dengan pemanfaatan glukosa di hati, secara alami, pembentukannya terjadi. Sumber langsung glukosa di hati adalah glikogen. Pemecahan glikogen di hati terutama fosforolitik. Sistem nukleotida siklik sangat penting dalam mengatur laju glikogenolisis dalam hati (lihat. Disintegrasi glikogen dan pelepasan glukosa). Selain itu, glukosa dalam hati juga terbentuk dalam proses glukoneogenesis. Glukoneogenesis dalam tubuh terutama terjadi di hati dan zat kortikal ginjal.
Substrat utama glukoneogenesis adalah asam laktat, gliserin dan asam amino. Dipercayai bahwa hampir semua asam amino, kecuali leusin, dapat mengisi kembali kumpulan prekursor glukoneogenesis.
Ketika menilai fungsi karbohidrat hati, harus diingat bahwa rasio antara proses pemanfaatan dan pembentukan glukosa diatur terutama dengan cara neurohumoral, dengan partisipasi kelenjar endokrin. Seperti dapat dilihat dari data di atas, glukosa-6-fosfat memainkan peran sentral dalam transformasi karbohidrat dan pengaturan sendiri metabolisme karbohidrat di hati. Ini secara dramatis menghambat pembelahan glikogen fosforolitik, mengaktifkan transfer glukosa enzimatik dari uridin difosfoglukosa ke molekul glikogen disintesis, merupakan substrat untuk transformasi glikolitik lebih lanjut, serta oksidasi glukosa, termasuk jalur pentosa fosfat. Akhirnya, pemisahan glukosa-6-fosfat oleh fosfatase memberikan aliran glukosa bebas ke dalam darah, yang dikirim oleh aliran darah ke semua organ dan jaringan:
Mempertimbangkan metabolisme perantara karbohidrat di hati, penting juga untuk memikirkan transformasi fruktosa dan galaktosa. Fruktosa yang memasuki hati dapat difosforilasi pada posisi 6 hingga fruktosa-6-fosfat di bawah aksi hexokinase, yang memiliki kekhususan relatif dan mengkatalisasi fosforilasi, selain glukosa dan fruktosa, juga mannose. Namun, ada cara lain di hati: fruktosa mampu memfosforilasi dengan partisipasi enzim yang lebih spesifik, ketohexokinase. Akibatnya, fruktosa-1-fosfat terbentuk. Reaksi ini tidak terhalang oleh glukosa. Selanjutnya, fruktosa-1-fosfat di bawah aksi spesifik keto-1-fosfataldolase dibagi menjadi dua triosa: dioksiasetonfosfat dan gliserol aldehida (gliseraldehida). (Aktivitas ketozo-1-phosphataldolase dalam serum (plasma) darah meningkat secara dramatis pada penyakit hati, yang merupakan tes diagnostik yang penting.) Di bawah pengaruh kinase yang sesuai (triozokinase) dan dengan partisipasi ATP, gliserol aldehida difosforilasi menjadi 3-phosphoglyceraldehyde. 3-phosphoglyceraldehyde yang dihasilkan (yang terakhir mudah dilewati dan dioxyacetonephosphate) mengalami transformasi biasa, termasuk pembentukan asam piruvat sebagai produk antara.
Adapun galaktosa, di hati pertama kali terfosforilasi dengan partisipasi ATP dan enzim galaktokinase dengan pembentukan galaktosa-1-fosfat. Selanjutnya, di hati ada dua jalur metabolisme galaktosa-1-fosfat dengan pembentukan UDP-galaktosa. Cara pertama melibatkan enzim hexose-1-phosphate-uridyltransferase, yang kedua dikaitkan dengan enzim galactose-1-phosphate-uridilyltransferase.
Biasanya, di hati bayi baru lahir, heksosa-1-fosfat-uridiltransferase ditemukan dalam jumlah besar, dan galaktosa-1-fosfat-uridilyltransferase - dalam jumlah jejak. Hilangnya herediter dari enzim pertama menyebabkan galaktosemia, penyakit yang ditandai oleh keterbelakangan mental dan katarak lensa. Dalam hal ini, hati bayi baru lahir kehilangan kemampuan untuk memetabolisme D-galaktosa, yang merupakan bagian dari susu laktosa.
PERAN HATI DALAM PERTUKARAN CAHAYA
Sistem enzimatik hati mampu mengkatalisasi semua atau sebagian besar reaksi metabolisme lipid. Kombinasi dari reaksi-reaksi ini mendasari proses-proses seperti sintesis asam lemak lebih tinggi, trigliserida, fosfolipid, kolesterol dan esternya, serta lipolisis trigliserida, oksidasi asam lemak, pembentukan aseton (keton) tubuh, dll.
Ingat bahwa reaksi enzimatik untuk sintesis trigliserida di hati dan jaringan adiposa serupa. Yaitu, CoA-turunan dari asam lemak rantai panjang berinteraksi dengan gliserol-3-fosfat untuk membentuk asam fosfatidat, yang kemudian dihidrolisis menjadi digliserida.
Dengan menambahkan molekul lain dari asam lemak turunan CoA ke digliserida yang dihasilkan, trigliserida terbentuk. Trigliserida yang disintesis di hati tetap di hati atau disekresikan ke dalam darah dalam bentuk lipoprotein. Sekresi terjadi dengan penundaan yang diketahui (pada manusia - 1-3 jam). Penundaan dalam sekresi mungkin sesuai dengan waktu yang diperlukan untuk pembentukan lipoprotein.
Seperti yang telah dicatat, situs utama pembentukan pre-β-lipoprotein plasma (lipoprotein densitas sangat rendah - VLDL) dan α-lipoprotein (lipoprotein densitas tinggi - HDL) adalah hati. Sayangnya, tidak ada data pasti tentang urutan perakitan partikel lipoprotein dalam hepatosit, belum lagi mekanisme proses ini.
Pada manusia, sebagian besar β-lipoprotein (lipoprotein densitas rendah - LDL) terbentuk dalam plasma darah dari pra-β-lipoprotein (VLDL) di bawah aksi lipoprotein lipase. Selama proses ini, lipoprotein jangka pendek menengah (PrLP) dibentuk terlebih dahulu. Melalui tahap pembentukan lipoprotein menengah, partikel yang terkuras dalam trigliserida dan diperkaya dengan kolesterol terbentuk, yaitu, β-lipoprotein terbentuk (Gbr. 122).
Dengan kandungan asam lemak yang tinggi dalam plasma, penyerapannya oleh hati meningkat, sintesis trigliserida meningkat, serta oksidasi asam lemak, yang dapat menyebabkan peningkatan pembentukan tubuh keton.
Harus ditekankan bahwa badan keton terbentuk di hati selama apa yang disebut jalur β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA. Gagasan sebelumnya bahwa tubuh keton adalah produk antara oksidasi asam lemak di hati telah terbukti salah [Newholm E., Start K., 1977]. Telah ditetapkan bahwa β-hydroxybutyryl-CoA, yang terbentuk di hati selama β-oksidasi asam lemak, memiliki konfigurasi-L, sedangkan β-hydroxybutyrate (badan keton), yang ditemukan dalam darah, adalah D-isomer (isomer D ini disintesis dalam hati dengan pembelahan β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA). Dari hati, tubuh keton dikirim melalui aliran darah ke jaringan dan organ (otot, ginjal, otak, dll), di mana mereka dengan cepat teroksidasi dengan partisipasi enzim yang sesuai. Dalam jaringan hati itu sendiri, tubuh keton tidak teroksidasi, yaitu, dalam hal ini, hati adalah pengecualian dibandingkan dengan jaringan lain.
Pemecahan fosfolipid intensif dan sintesisnya terjadi di hati. Selain gliserol dan asam lemak, yang merupakan bagian dari lemak netral, fosfat anorganik dan basa nitrogen, khususnya, kolin, diperlukan untuk sintesis fosfatidilkolin untuk sintesis fosfolipid. Fosfat anorganik di hati tersedia dalam jumlah yang cukup. Hal lain adalah kolin. Dengan pendidikan yang tidak memadai atau asupan yang tidak cukup ke dalam hati, sintesis fosfolipid dari komponen lemak netral menjadi tidak mungkin atau berkurang tajam, dan lemak netral disimpan di hati. Dalam hal ini, mereka berbicara tentang infiltrasi lemak pada hati, yang kemudian dapat masuk ke dalam distrofi lemaknya. Dengan kata lain, sintesis fosfolipid dibatasi oleh jumlah basa nitrogen, yaitu sintesis fosfin membutuhkan kolin atau senyawa yang dapat menjadi donor kelompok metil dan berpartisipasi dalam pembentukan kolin (misalnya, metionin). Senyawa yang terakhir disebut zat lipotropik. Oleh karena itu, menjadi jelas mengapa, dalam kasus infiltrasi lemak hati, keju cottage yang mengandung protein kasein, yang mengandung sejumlah besar residu asam amino metionin, sangat berguna.
Mari kita perhatikan peran hati dalam metabolisme steroid, khususnya kolesterol. Sebagian kolesterol memasuki tubuh dengan makanan, tetapi lebih banyak lagi yang disintesis di hati dari asetil KoA. Biosintesis kolesterol dalam hati ditekan oleh kolesterol eksogen, yaitu yang berasal dari makanan.
Dengan demikian, biosintesis kolesterol di hati diatur sesuai dengan prinsip umpan balik negatif. Semakin banyak kolesterol berasal dari makanan, semakin sedikit itu disintesis di hati dan sebaliknya. Diyakini bahwa efek kolesterol eksogen pada biosintesisnya di hati berhubungan dengan penghambatan reaksi reduktase β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA:
Bagian dari kolesterol yang disintesis di hati dikeluarkan dari tubuh bersama dengan empedu, bagian lain diubah menjadi asam empedu. Bagian dari kolesterol digunakan dalam organ lain untuk sintesis hormon steroid dan senyawa lainnya.
Di hati, kolesterol dapat berinteraksi dengan asam lemak (dalam bentuk asil-CoA) untuk membentuk ester kolesterol.
Ester kolesterol yang disintesis di hati memasuki aliran darah, yang juga mengandung sejumlah kolesterol bebas. Biasanya, rasio ester kolesterol dan ester kolesterol bebas adalah 0,5-0,7. Ketika lesi parenkim hati, aktivitas sintetis sel-selnya melemah, dan karenanya konsentrasi kolesterol, terutama ester kolesterol, dalam plasma darah menurun. Dalam hal ini, koefisien yang ditentukan berkurang menjadi 0,3-0,4, dan penurunan progresifnya merupakan tanda prognostik yang tidak menguntungkan.
PERANAN HATI DALAM PERTUKARAN PROTEIN
Hati memainkan peran sentral dalam metabolisme protein. Ini melakukan fungsi utama berikut: sintesis protein plasma spesifik; pembentukan urea dan asam urat; sintesis kolin dan kreatin; transaminasi dan deaminasi asam amino, yang sangat penting untuk saling transformasi asam amino, serta untuk proses glukoneogenesis dan pembentukan badan keton. Semua albumin plasma, 75-90% α-globulin dan 50% β-globulin, disintesis oleh hepatosit. (Hati orang sehat dapat mensintesis 13-18 g albumin setiap hari.) Hanya γ-globulin yang diproduksi bukan oleh hepatosit, tetapi oleh sistem retikuloendotelial, yang meliputi sel retikuloendotelial stellata (sel Kupfer hati). Secara umum, glob-globulin terbentuk di luar hati. Hati adalah satu-satunya organ di mana protein penting bagi tubuh disintesis sebagai protrombin, fibrinogen, proconvertin, dan proaccelerin.
Pelanggaran sintesis sejumlah faktor protein dari sistem pembekuan darah pada penyakit hati yang parah dapat menyebabkan kejadian hemoragik.
Dengan kerusakan hati, proses deaminasi asam amino juga terganggu, yang mengarah pada peningkatan konsentrasi mereka dalam darah dan urin. Jadi, jika jumlah normal nitrogen amino dalam serum adalah sekitar 2,9-4,3 mmol / l, maka pada penyakit hati yang parah (proses atrofi) konsentrasi asam amino dalam darah meningkat menjadi 21 mmol / l, yang mengarah ke aminoaciduria. Sebagai contoh, dalam kasus atrofi hati akut, kadar tirosin dalam jumlah urin harian dapat mencapai 2 g.
Di dalam tubuh, pembentukan urea terjadi terutama di hati. Sintesis urea dikaitkan dengan pengeluaran jumlah energi yang cukup signifikan (3 mol ATP dikonsumsi untuk pembentukan 1 mol urea). Pada penyakit hati, ketika jumlah ATP dalam hepatosit berkurang, sintesis urea terganggu. Indikasi dalam kasus ini adalah penentuan dalam serum rasio urea nitrogen terhadap nitrogen amino. Biasanya, rasio ini adalah 2: 1, dan dengan kerusakan hati yang parah menjadi 1: 1.
Sebagian besar asam urat pada manusia juga terbentuk di hati. Hati sangat kaya akan enzim xanthine oksidase, dengan keikutsertaannya hydroxypurine (hypoxanthine dan xanthine) dikonversi menjadi asam urat. Kita tidak boleh melupakan peran hati dalam sintesis kreatin. Ada dua sumber yang berkontribusi terhadap keberadaan kreatin dalam tubuh. Ada creatine eksogen, yaitu, creatine dalam produk makanan (daging, hati, dll), dan creatine endogen, yang terbentuk selama sintesis dalam jaringan. Sintesis kreatin terjadi terutama di hati (tiga asam amino terlibat dalam sintesis: arginin, glisin dan metionin), dari mana ia memasuki jaringan otot melalui aliran darah. Di sini kreatin, difosforilasi, dikonversi menjadi kreatin fosfat, dan kreatinin terbentuk dari yang terakhir.
DETOKSIKASI DARI BERBAGAI BAHAN DALAM HATI
Zat asing di hati sering berubah menjadi kurang toksik, dan kadang-kadang zat acuh tak acuh. Rupanya, hanya dalam pengertian ini dimungkinkan untuk berbicara tentang "netralisasi" mereka di hati. Ini terjadi oleh oksidasi, reduksi, metilasi, asetilasi dan konjugasi dengan zat-zat tertentu. Perlu dicatat bahwa di hati, oksidasi, reduksi dan hidrolisis senyawa asing terutama adalah enzim mikrosomal.
Di hati, sintesis "pelindung" juga banyak diwakili, misalnya, sintesis urea, sebagai hasil dari amonia yang sangat beracun dinetralkan. Sebagai hasil dari proses pembusukan yang terjadi di usus, fenol dan kresol terbentuk dari tirosin, dan skatole dan indole dari triptofan. Zat-zat ini diserap dan dengan aliran darah ke hati, di mana mekanisme netralisasi mereka adalah pembentukan senyawa berpasangan dengan asam sulfat atau glukuronat.
Netralisasi fenol, kresol, skatol, dan indol di hati terjadi sebagai akibat interaksi senyawa-senyawa ini tidak dengan asam sulfat dan glukuronat bebas, tetapi dengan bentuk aktifnya: 3'-fosfoadenosin-5'-fosfosulfat (FAPS) dan asam uridin difosfat glukuronat (UDPH). (Indole dan skatole, sebelum bereaksi dengan FAPS atau UDHP, dioksidasi menjadi senyawa yang mengandung gugus hidroksil (indoksil dan dispersoksi). Oleh karena itu, senyawa yang berpasangan masing-masing akan menjadi asam sulfat dispersoxyl atau asam gloksuronat dispersoxylic, masing-masing.)
Asam glukuronat terlibat tidak hanya dalam netralisasi produk-produk busuk zat-zat protein yang terbentuk di usus, tetapi juga dalam pengikatan sejumlah senyawa beracun lain yang terbentuk dalam proses metabolisme dalam jaringan. Secara khusus, bilirubin bebas atau tidak langsung, yang sangat beracun, berinteraksi dengan asam glukuronat dalam hati untuk membentuk mono- dan diglucuronides bilirubin. Asam hippuric yang terbentuk di hati dari asam benzoat dan glisin juga merupakan metabolit normal (asam hippuric juga dapat disintesis di ginjal.).
Menimbang bahwa sintesis asam hippuric pada manusia terjadi terutama di hati, dalam praktik klinis, cukup sering, untuk menguji fungsi antitoksik hati, sampel Kvik digunakan (dengan kemampuan fungsional normal ginjal). Tes ini memuat natrium benzoat, diikuti dengan penentuan dalam urin asam hippuric yang terbentuk. Dengan lesi parenkim hati, sintesis asam hippuric sulit dilakukan.
Di hati, proses metilasi diwakili secara luas. Jadi, sebelum ekskresi urin, asam amino nikotinat (vitamin PP) dimetilasi dalam hati; sebagai hasilnya, N-methylnicotinamide terbentuk. Bersamaan dengan metilasi, proses asetilasi berlangsung secara intensif (di hati, kandungan asetilasi koenzim (HS-KoA) 20 kali lebih tinggi daripada konsentrasi dalam jaringan otot). Secara khusus, berbagai sediaan sulfanilamide dapat mengalami asetilasi di hati.
Contoh dari netralisasi produk beracun di hati dengan reduksi adalah konversi nitrobenzene menjadi para-aminophenol. Banyak hidrokarbon aromatik dinetralkan dengan oksidasi untuk membentuk asam karboksilat yang sesuai.
Hati juga berperan aktif dalam inaktivasi berbagai hormon. Sebagai akibat masuknya hormon melalui aliran darah ke hati, aktivitas mereka dalam kebanyakan kasus melemah atau hilang sama sekali. Jadi, hormon steroid, yang mengalami oksidasi mikrosomal, tidak aktif, kemudian berubah menjadi glukuronida dan sulfat yang sesuai. Di bawah pengaruh aminoksidase di hati, katekolamin teroksidasi, dll. Secara umum, kemungkinan besar, ini adalah proses fisiologis.
Seperti dapat dilihat dari contoh di atas, hati mampu menonaktifkan sejumlah zat fisiologis dan asing (toksik) yang kuat.
PERANAN HATI DALAM BURSA PIGMENT
Pada bagian ini, kita hanya akan membahas pigmen hemokromogenik yang terbentuk di dalam tubuh selama pemecahan hemoglobin (pada tingkat yang jauh lebih rendah selama pemecahan mioglobin, sitokrom, dll.) Kerusakan hasil hemoglobin dalam sel-sel sistem retikuloendotelial, khususnya dalam sel reticuloendothelial seperti sel-sel reticuloendothelial (seperti sel sel retikuloendotelial). serta dalam histiosit jaringan ikat organ apa pun.
Seperti yang telah dicatat, tahap awal pemecahan hemoglobin adalah pemecahan jembatan metin tunggal dengan pembentukan verdoglobin. Lebih lanjut, atom besi dan protein globin dipisahkan dari molekul verdoglobin. Akibatnya, biliverdin terbentuk, yang merupakan rantai empat cincin pirol yang dihubungkan oleh jembatan metana. Kemudian, biliverdin, pulih, berubah menjadi bilirubin - pigmen yang dikeluarkan dari empedu dan oleh karena itu disebut pigmen empedu (lihat uraian Hemoglobin dalam jaringan (pembentukan pigmen empedu)). Bilirubin yang dihasilkan disebut bilirubin tidak langsung. Ini tidak larut dalam air, memberikan reaksi tidak langsung dengan diazoreaktif, yaitu reaksi diperoleh hanya setelah pretreatment dengan alkohol. Tampaknya, lebih tepat untuk menyebut bilirubin ini bebas, atau tidak terkonjugasi, bilirubin.
Di hati, bilirubin mengikat (konjugat) dengan asam glukuronat. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim UDP - glucuronyltransferase. Pada saat yang sama, asam glukuronat bereaksi dalam bentuk aktif, yaitu, dalam bentuk asam uridinedifosfosoglukuronat. Bilirubin glukuruide yang dihasilkan disebut bilirubin langsung (bilirubin terkonjugasi). Ini larut dalam air dan memberikan reaksi langsung dengan diazoreaktif. Sebagian besar bilirubin bergabung dengan dua molekul asam glukuronat untuk membentuk bilirubin diglucuronide.
Dibentuk dalam hati, bilirubin langsung, bersama dengan bagian yang sangat kecil dari bilirubin tidak langsung, diekskresikan dengan empedu ke usus halus. Di sini asam glukuronat dipisahkan dari bilirubin langsung dan pemulihannya terjadi dengan pembentukan berturut-turut dari mezobilubin dan mezobilinogen (urobilinogen). Dipercayai bahwa sekitar 10% bilirubin dikembalikan ke mesobliogenogen dalam perjalanan ke usus kecil, yaitu di saluran empedu ekstrahepatik dan kantong empedu. Dari usus kecil, bagian dari mesobliogenogen (urobilinogen) yang terbentuk diserap melalui dinding usus, memasuki v. portae dan aliran darah dipindahkan ke hati, di mana ia membelah sepenuhnya menjadi di- dan tripyrroles. Jadi, adalah normal bahwa mezobilicogen (urobilinogen) tidak masuk ke sirkulasi dan urin umum.
Jumlah utama mezobilinogen dari usus kecil memasuki usus besar, di mana ia dikembalikan ke stercobilinogen dengan partisipasi mikroflora anaerob. Stercobilinogen terbentuk di bagian bawah usus besar (terutama di rektum) dioksidasi menjadi stercobilin dan diekskresikan dalam tinja. Hanya sebagian kecil stercobilinogen yang diserap di bagian bawah usus besar ke dalam sistem inferior vena cava (pertama kali masuk ke v. Haemorrhoidalis) dan kemudian diekskresikan oleh ginjal dengan urin. Akibatnya, dalam urin manusia normal mengandung jejak stercobilinogen (1-4 mg diekskresikan dalam urin per hari). Sayangnya, sampai saat ini dalam praktik klinis, stercobilinogen, yang terkandung dalam urin normal, terus disebut urobilinogen. Ini salah. Dalam gbr. 123 secara skematis menunjukkan cara pembentukan tubuh urobilinogenik dalam tubuh manusia.
Penentuan di klinik isi bilirubin total dan fraksinya, serta badan urobilinogenik, adalah penting dalam diagnosis diferensial ikterus dari berbagai etiologi. Pada penyakit kuning hemolitik, hiperbilirubinemia terjadi terutama sebagai akibat dari pembentukan bilirubin tidak langsung (bebas). Karena peningkatan hemolisis, pembentukan bilirubin tidak langsung yang intensif dari kolapsnya hemoglobin terjadi pada sistem retikuloendotelial. Hati tidak dapat membentuk sejumlah besar bilirubin-glukuronida, yang mengarah pada akumulasi bilirubin tidak langsung dalam darah dan jaringan (Gbr. 124). Diketahui bahwa bilirubin tidak langsung tidak melewati ambang ginjal, oleh karena itu, bilirubin dalam urin dengan penyakit kuning hemolitik biasanya tidak terdeteksi.
Ketika ikterus parenkim terjadi, kerusakan sel hati terjadi, ekskresi bilirubin langsung ke dalam kapiler empedu terganggu dan masuk langsung ke dalam darah, di mana kandungannya meningkat secara signifikan. Selain itu, kemampuan sel-sel hati untuk mensintesis bilirubin-glukuronida menurun; akibatnya, jumlah bilirubin serum tidak langsung juga meningkat. Kekalahan hepatosit disertai dengan pelanggaran kemampuan mereka untuk menghancurkan meso-bilinogen (urobilinogen) yang diserap dari usus kecil menjadi di- dan tripyrroles. Yang terakhir memasuki sirkulasi sistemik dan diekskresikan oleh ginjal dengan urin.
Pada ikterus obstruktif, ekskresi bilier terganggu, yang menyebabkan peningkatan tajam dalam kandungan bilirubin langsung dalam darah. Konsentrasi bilirubin tidak langsung sedikit meningkat dalam darah. Kandungan stercobilinogen (stercobilin) dalam tinja menurun tajam. Obstruksi total pada saluran empedu disertai dengan kekurangan pigmen empedu pada tinja (kursi acholic). Perubahan karakteristik dalam parameter laboratorium metabolisme pigmen di berbagai penyakit kuning disajikan pada Tabel. 43