Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 18.09.2024

Основными химическими компонентами бактериальной клетки являются органогены — кислород, водород, углерод, азот, фосфор. По химическому составу и характеру биополимеров (белки, по­лисахариды, нуклеиновые кислоты, липиды) прокариотические клетки не отличаются от эукариотических.

2. Бактериальные клетки не имеют специальных органов питания, т. е. являются голофитными.

Поступление питательных веществ в микробную клетку мо­жет происходить за счет:

• осмоса и диффузии по градиенту концентрации без затрат энергии;

• пассивного транспорта, который также осуществляется по градиенту концентрации с помощью белков-переносчиков, но без затрат клеткой энергии, и отличается от диффузии боль­шей скоростью;

• активного транспорта, который идет против градиента кон­центрации с затратой энергии и возможным частичным рас­щеплением субстрата, осуществляется белками-переносчиками или ферментами — пермеазами.

По источникам углерода, необходимого для построения биопо­лимеров, бактерии делятся на следующие группы:

• автотрофы — микроорганизмы, которые используют как един­ственный источник углерода углекислый газ и не нуждаются в сложных органических соединениях;

• гетеротрофы — микроорганизмы, которые используют в каче­стве источника углерода разнообразные органические углеро-досодержащие соединения (углеводы, углеводороды, амино­кислоты, органические кислоты) как биологического, так и небиологического происхождения.

В зависимости от источника получения энергии микроорганизмы делятся:

• на фототрофные, способные использовать солнечную энергию,

• хемотрофные, получающие энергию за счет окислительно-вос­становительных реакций.

В зависимости от природы доноров электронов:

• фототрофные литотрофы;

• хемотрофные литотрофы — использующие в качестве доноров электронов неорганические соединения;

• фото- и хемоорганотрофы — использующие только органические соединения. К последним принадлежит значительное боль­шинство бактерий, в том числе патогенные для человека виды. По источникам азота:

• азотфиксирующие микроорганизмы — способны усваивать моле­кулярный азот атмосферы;

• микроорганизмы, ассимилирующие неорганический азот:

• солей аммония — аммонифицирующие;

Однако большинство патогенных для человека микроорганиз­мов способны ассимилировать только азот органических соеди­нений.

Микроорганизмы, способные синтезировать все необходимые им органические соединения (углеводы, аминокислоты и др.) из ука­занных компонентов, называются прототрофами.

Микроорганизмы, неспособные синтезировать какое-либо из необ­ходимых соединений и ассимилирующие их в готовом виде из ок­ружающей среды или организма хозяина (человека, животного), называются ауксотрофами по этому соединению. Чаще всего ими являются патогенные или условно-патогенные для чело­века микроорганизмы.

3. Метаболизм (обмен веществ) бактерий представляет собой совокупность 2 взаимосвязанных противоположных процессов: катаболизма и анаболизма.

Катаболизм (диссимиляция) — распад веществ в процессе фер­ментативных реакций и накопление выделяемой при этом энергии в молекулах АТФ.

Анаболизм (ассимиляция) — синтез веществ с затратой энергии. Особенности метаболизма у бактерий состоят в том, что:

• его интенсивность имеет достаточно высокий уровень, что воз­можно обусловлено гораздо большим соотношением поверхно­сти к единице массы, чем у многоклеточных;

• процессы диссимиляции преобладают над процессами ассимиляции;

• субстратный спектр потребляемых бактериями веществ очень широк — от углекислого газа, азота, нитритов, нитратов до ор­ганических соединений, включая антропогенные вещества — загрязнители окружающей среды (обеспечивая тем самым про­цессы ее самоочищения);

• бактерии имеют очень широкий набор различных ферментов — это также способствует высокой интенсивности метаболиче­ских процессов и широте субстратного спектра.

Ферменты бактерий по локализации делятся на 2 группы:

• экзоферменты — ферменты бактерий, выделяемые во внешнюю среду и действующие на субстрат вне клетки (протеазы, поли­сахариды, олигосахаридазы);

• эндоферменты — ферменты бактерий, действующие на субстра­ты внутри клетки (расщепляющие аминокислоты, моносахара, синтетазы).

Синтез ферментов генетически детерминирован, но регуляция их синтеза идет за счет прямой и обратной связи, т. е. для одних — репрессируется, а для других — индуцируется субстратом. Ферменты, синтез которых зависит от наличия соответствую­щего субстрата в среде (бета-галактозидаза, бета-лактамаза), называются индуцибельными.

Другая группа ферментов, синтез которых не зависит от нали­чия субстрата в среде, называется конститутивными (фермен­ты гликолиза). Их синтез имеет место всегда, и они всегда со­держатся в микробных клетках в определенных концентрациях. Изучают метаболизм бактерий с помощью физико-химических и биохимических методов исследования в процессе культивирова­ния бактерий в определенных условиях на специальных пита­тельных средах, содержащих то или иное соединение в качест­ве субстрата для трансформации.

Такой подход позволяет судить об обмене веществ путем более , детального изучения процессов различных видов обмена (белков, углеводов) у микроорганизмов.

Особенности белкового и углеводного обмена у бактерий

• 1. Белковый обмен
• 2. Углеводный обмен
• 3. Типы биологического окисления у бактерий

1. Белковый обмен у бактерий:

– процесс синтеза собственных аминокислот и белков путем асси­миляции необходимых компонентов из внешней среды;

– внеклеточное расщепление белков под воздействием различных ферментов.

Если расщепление белков происходит в анаэробных условиях, то процесс называется гниением.

Если в аэробных условиях — тлением.

При наличии у бактерий протеаз белки расщепляются ими до промежуточных продуктов распада — пептонов. При наличии пептидаз пептоны расщепляются ими до амино­кислот и продуктов их распада (аммиака, сероводорода, индола). Протеолитические (способность расщеплять белки) и пептоли-тические (способность расщеплять пептоны) свойства выражены далеко не у всех бактерий, поэтому их изучение в совокупно­сти с другими ферментативными свойствами помогает иден­тифицировать бактерии.

2. Углеводный обмен у бактерий также носит двоякий характер — это процесс синтеза и распада углеводов.

Расщепление углеводов бактериями (сахаролитические свойст­ва) в аэробных условиях с образованием углекислого газа и воды называется горением, а расщепление ими углеводов в анаэроб­ных условиях — брожением.

В зависимости от характера конечных продуктов разложения углеводов в анаэробных условиях различают брожение:

• спиртовое;

Молекулярный кислород в процессах брожения не участвует. Большинство бактерий, осуществляющих брожение, — облигатные анаэробы. Однако некоторые из них — факультативные анаэробы — способны осуществлять процесс брожения в при­сутствии кислорода, но без его участия. Более того, кислород подавляет процесс брожения, и оно сменяется горением (дыха­нием — конечный акцептор водорода — кислород). Этот эффект был назван эффектом Пастера и является одним из классических примеров смены метаболизма у бактерий в за­висимости от условий среды.

3. Синтез биополимеров бактериальной клетки требует энергии. Она образуется в ходе биологического окисления и запасается в виде молекул макроэргов — АТФ и АДФ.

Органеллами дыхания у большинства бактерий являются про­изводные цитоплазматической мембраны — мезосомы, на кото­рых локализуются специальные дыхательные ферменты типа цитохромоксидаз. Тип биологического окисления является одним из ключевых признаков, позволяющих дифференцировать раз­личные микроорганизмы. По этому признаку выделяют 3 груп­пы бактерий:

• 1-я группа — облигатные аэробы, которые способны получать энергию только путем дыхания и нуждаются в молекулярном кислороде как конечном акцепторе электронов. Для них как тип окислительно-восстановительных процессов характерно окисление, при котором конечным акцептором электронов яв­ляется кислород;

• 2-я группа – облигатные анаэробы — бактерии, способные расти только в среде, лишенной кислорода. Для них как тип окисли­тельно-восстановительных процессов характерна ферментация, при которой происходит перенос электронов от субстрата-донора к субстрату-акцептору;

• 3-я группа – факультативные анаэробы — бактерии, способные расти как в присутствии, так и в отсутствие кислорода и ис­пользовать в качестве терминальных акцепторов электронов как молекулярный кислород, так и органические соединения. Среди них могут быть:

• факультативно-анаэробные бактерии, способные переклю­чаться с окисления на ферментацию (энтеробактерии);

• аэротолерантные факультативно-анаэробные бактерии, ко­торые могут расти в присутствии атмосферного кислорода, но не используют его, а получают энергию исключительно с помощью брожения (молочнокислые бактерии).

Вопрос 7. Рост и размножение бактерий

1. Понятия роста и размножения бактерий

2. Бактериальная популяция

3. Колонии

1. Для микробиологической диагностики, изучения микроорганизмов и в биотехнологических целях микроорганизмы культивируют на искусственных питательных средах.

Под ростом бактерий понимают увеличение массы клеток без изменения их числа в популяции как результат скоординирован­ного воспроизведения всех клеточных компонентов и структур. Увеличение числа клеток в популяции микроорганизмов обозна­чают термином “размножение”. Оно характеризуется временем генерации (интервал времени, за который число клеток удваи­вается) и таким понятием, как концентрация бактерий (число клеток в 1 мл).

В отличие от митотического цикла деления у эукариотов раз­множение большинства прокариотов (бактерий) идет путем бинарного деления, а актиномицетов — почкованием. При этом все прокариоты существуют в гаплоидном состоянии, поскольку молекула ДНК представлена в клетке в единствен­ном числе.

2. При изучении процесса размножения бактерий необходимо учитывать, что бактерии всегда существуют в виде более или менее многочисленных популяций, и развитие бактериальной по­пуляции в жидкой питательной среде в периодической культуре можно рассматривать как замкнутую систему. В этом процессе выделяют 4 фазы:

• 1-я — начальная, или лаг-фаза, или фаза задержки размноже­ния, — характеризуется началом интенсивного роста клеток, но скорость их деления остается невысокой;

• 2-я — логарифмическая, или лог-фаза, или экспоненциальная фа­за, — характеризуется постоянной максимальной скоростью деле­ния клеток и значительным увеличением числа клеток в популяции;

• 3-я — стационарная фаза — наступает тогда, когда число клеток в популяции перестает увеличиваться. Это связано с тем, что наступает равновесие между числом вновь образующихся и гибнущих клеток. Число живых бактериальных клеток в попу­ляции на единицу объема питательной среды в стационарной фазе обозначается как М-концентрация. Этот показатель явля­ется характерным признаком для каждого вида бактерий;

• 4-я — фаза отмирания (логарифмической гибели) — характери­зуется преобладанием в популяции числа погибших клеток и про­грессивным снижением числа жизнеспособных клеток популяции. Прекращение роста численности (размножения) популяции микроорганизмов наступает в связи с истощением питательной среды и/или накоплением в ней продуктов метаболизма мик­робных клеток. Поэтому, удаляя продукты метаболизма и/или заменяя питательную среду, регулируя переход микробной по­пуляции из стационарной фазы в фазу отмирания, можно соз­дать открытую биологическую систему, стремящуюся к устра­нению динамического равновесия на определенном уровне развития популяции.

Такой процесс выращивания микроорганизмов называется проточным культивированием (непрерывная культура). Рост в непрерывной культуре позволяет получать большие массы бактерий при проточном культивировании в специаль­ных устройствах (хемостатах и турбидистатах) и используется при производстве вакцин, а также в биотехнологии для полу­чения различных биологически активных веществ, продуци­руемых микроорганизмами.

Для изучения метаболических процессов на протяжении цикла клеточного деления возможно также использование синхронных культур — таких культур бактерий, все члены популяции кото­рых находятся в одной фазе цикла. Это достигается с помощью специальных методов культивирования.

Однако через несколько одновременных делений синхронизи­рованная клеточная суспензия постепенно снова переходит к асинхронному делению, так что число клеток увеличивается в дальнейшем уже не ступенчато, а непрерывно.

3. При культивировании на плотных питательных средах бакте­рии образуют колонии — видимое невооруженным глазом скопле­ние бактерий одного вида, являющееся чаще всего потомством одной клетки.

Колонии бактерий разных видов отличаются:

• характером поверхности и краев;

Характер колоний — один из таксономических признаков бактерий.

Вопрос 8.Необязательные структурные компоненты бактериальной клетки

1. Споры

2. Жгутики

3. Ворсинки

4. Капсула

1. Споры бактерий представляют собой бактериальные клетки в состоянии анабиоза и образуются при неблагоприятных условиях внешней среды.

Располагаются внутри клетки терминально, субтерминально или центрально.

Спорообразуюише палочки называются бациллами. В проиессе спорообразования клетка почти полностью теряет во­ду, сморщивается, клеточная стенка уплотняется. Появляется новое вещество — дипиколинат кальция, которое образует комплексы с биополимерами клетки, устойчивые к действию температуры и ультрафиолетовых лучей.

В окружающей среде споры бактерий могут сохраняться года­ми, но при попадании в благоприятные условия спора впиты­вает влагу, комплексы распадаются, дипиколинат разрушается, и спора превращается в вегетативную клетку. Таким образом, спору следует рассматривать не как способ раз­множения, а только как форму существования бактериальной клетки в неблагоприятных условиях.

Преобразования идут по следующей схеме: 1 клетка — 1 спора — 1 клетка, т. е. увеличения количества бактериальных клеток не происходит.

Спорообразование характерно в основном для грамположитель-ных бактерий.

У грамотрицателъных бактерий эквивалентом спорообразова­ния является переход в так называемое некультивируемое со­стояние. В такой форме они также длительно сохраняются в окружающей среде.

При использовании окраски по Граму споры не воспринимают красителей, поэтому на окрашенном фоне они бесцветны. Ок­рашиваются споры с помощью специальных методов окраски, например по Ожешко или Клейну.

2. Многие бактерии имеют жгутики, количество и расппппжение которых у разных родов неодинаково:

• монотрихии имеют только один жгутик (род Vibrio);

• лофотрихии — пучок жгутиков на одном полюсе клетки (род Pseudomonas);

• у амфитрихов жгутики (один или пучок) расположены на обо­их полюсах клетки (род Spirillum);

• у перитрихов — по всей поверхности (род Escherichia, Salmonella). По своему строению жгутики представляют собой спирально за­крученные нити, состоящие из специфического белка флагелли-на, который по своей структуре относится к сократительным белкам типа миозина.

При окраске по Граму жгутики не видны. Изучать подвижность бактерии можно как с помощью микроскопических методов (фазово-контрастная микроскопия препаратов “висячая” или “раздавленная” капля), так и посевом — уколом в полужидкий агар или специальную среду (среду Пешкова).

3. На поверхности ряда бактерий обнаружены белковые образова­ния — ворсинки (фимбрии, пили).

Фимбрии отходят от поверхности клетки и состоят из белка, называемого пилином.

Различают более 60 видов ворсинок, из которых наиболее изу­чены следующие:

• F-pili — половые пили;

• common pili — пили, ответственные за адгезию.

4. Капсула бактерий — это утолщенный наружный слой клеточной стенки.

Капсулы могут быть построены из полисахаридов (пневмококк) или белков (возбудитель сибирской язвы).

Большинство бактерий, особенно патогенных, образует капсулу только в организме человека или животных. Однако существу­ет род истинно капсулъных бактерий (Klebsiella), представители которого образуют капсулу и при культивировании на искусст­венных питательных средах.

Некоторые бактерии могут иметь микрокапсулу, выявляемую только при электронной микроскопии (эшерихии), или неявно выраженную способность к капсулообразованию — так называемую “нежную” капсулу (золотистые стафилококки, менинго­кокки).

Основное предназначение капсул — зашита бактерий от фаго­цитоза.

При окраске мазков по Граму истинно капсульные бактерии имеют характерное взаиморасположение (на расстоянии друг от друга). При световой микроскопии капсулы четко не видны, в связи с чем наличие капсул у бактерий выявляется с помощью специальных методов окраски, например по методу Гимзе. Для выявления капсул и бактерий, образующих их в организ­ме, используют микроскопию мазков, приготовленных из пато­логического материала, или мазков-отпечатков из органов по­гибших животных.

Конечные продукты обмена белков. Процессы в результате которых они образуются . хим. Природа. Выделение. Конечными продуктами распада белков в организме являются вода, углекислый газ и азотсодержащие вещества: аммиак, мочевая кислота и др. Аммиак, являющийся для организма вредным веществом, в печени превращается в мочевину, Продукты распада белков, как и других питательных веществ, выводятся из организма наружу через органы выделения.

31) Образование химическая природа прямого и непрямого билирубина. Количественное определение билирубина в крови. Диагностическое определение билирубина в сыворотке крови при болезни печени и крови.

Билирубин – желто-красный пигмент, продукт распада гемоглобина и некоторых других компонентов крови. Билирубин находится в составе желчи. Анализ билирубина показывает, как работает печень человека, определение билирубина входит в комплекс диагностических процедур при многих заболеваниях желудочно-кишечного тракта. В сыворотке крови встречается билирубин в следующих формах: прямой билирубин и непрямой билирубин. Вместе эти формы образуют общий билирубин крови, определение которого имеет важное значение в лабораторной диагностике.
Нормы общего билирубина: 3,4 - 17,1 мкмоль/л – для взрослых и детей (кроме периода новорожденности) . У новорожденных билирубин высокий всегда - это так называемая физиологическая желтуха.

Норма прямого билирубина: 0 - 3,4 мкмоль/л.

Анализ билирубина может показать отклонение от нормы билирубина. В большинстве случаев изменение уровня билирубина - признак серьезных заболеваний в организме человека.

Повышенный билирубин – симптом следующих нарушений в деятельности организма:

недостаток витамина В 12
острые и хронические заболевания печени
рак печени
гепатит
первичный цирроз печени
токсическое, алкогольное, лекарственное отравление печени
желчнокаменная болезнь.
Если прямой билирубин выше нормы, то для врача эти показатели билирубина – повод поставить следующий диагноз:

острый вирусный или токсический гепатит
инфекционное поражение печени, вызванное цитомегаловирусом, вторичный и третичный сифилис
холецистит
желтуха у беременных
гипотиреоз у новорожденных.
Повышение билирубина может указать на необходимость дополнительного обследования организма.

3) Образование химическая природа прямого и непрямого билирубина. Количественное определение билирубина в крови. Диагностическое определение билирубина в сыворотке крови при болезни печени и крови.

3)Билирубин – желто-красный пигмент, продукт распада гемоглобина и некоторых других компонентов крови. Билирубин находится в составе желчи. Анализ билирубина показывает, как работает печень человека, определение билирубина входит в комплекс диагностических процедур при многих заболеваниях желудочно-кишечного тракта. В сыворотке крови встречается билирубин в следующих формах: прямой билирубин и непрямой билирубин. Вместе эти формы образуют общий билирубин крови, определение которого имеет важное значение в лабораторной диагностике.
Нормы общего билирубина: 3,4 - 17,1 мкмоль/л – для взрослых и детей (кроме периода новорожденности) . У новорожденных билирубин высокий всегда - это так называемая физиологическая желтуха.

Норма прямого билирубина: 0 - 3,4 мкмоль/л.

Анализ билирубина может показать отклонение от нормы билирубина. В большинстве случаев изменение уровня билирубина - признак серьезных заболеваний в организме человека.

Повышенный билирубин – симптом следующих нарушений в деятельности организма:

недостаток витамина В 12
острые и хронические заболевания печени
рак печени
гепатит
первичный цирроз печени
токсическое, алкогольное, лекарственное отравление печени
желчнокаменная болезнь.
Если прямой билирубин выше нормы, то для врача эти показатели билирубина – повод поставить следующий диагноз:

острый вирусный или токсический гепатит
инфекционное поражение печени, вызванное цитомегаловирусом, вторичный и третичный сифилис
холецистит
желтуха у беременных
гипотиреоз у новорожденных.
Повышение билирубина может указать на необходимость дополнительного обследования организма.

3)Биологическая роль воды и ее обмен в организме, регуляция обмена воды.

Из неорганических веществ, входящих в состав клетки, важнейшим является вода. Количество ее составляет от 60 до 95% общей массы клетки. Вода играет важнейшую роль в жизни клеток и живых организмов в целом. Помимо того что она входит в их состав, для многих организмов это еще и среда обитания. Роль воды в клетке определяется ее уникальными химическими и физическими свойствами, связанными главным образом с малыми размерами молекул, с полярностью ее молекул и с их способностью образовывать друг с другом водородные связи. Вода как компонент биологических систем выполняет следующие важнейшие функции: Вода — универсальный растворитель для полярных веществ, например солей, Сахаров, спиртов, кислот и др. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными. Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы получают возможность двигаться более свободно; соответственно возрастает реакционная способность вещества. Именно по этой причине большая часть химических реакций в клетке протекает в водных растворах. Ее молекулы участвуют во многих химических реакциях, например при образовании илигидролизе полимеров. В процессе фотосинтеза вода является донором электронов, источником ионов водорода и свободного кислорода. Система регуляции обмена воды в организме включает центральное, афферентное и эфферентное звенья. • Центральное звено системы контроля обмена воды — центр жажды (водорегулирующий). Его нейроны находятся в основном в переднем отделе гипоталамуса. Этот центр связан с областями коры большого мозга, участвующими в формировании чувства жажды или водного комфорта. • Афферентное звено системы включает чувствительные нервные окончания и нервные волокна от различных органов и тканей организма (слизистой оболочки полости рта, сосудистого русла, желудка и кишечника, тканей), дистантные рецепторы (главным образом зрительные и слуховые).

4)биохимия печени функции роль в обмене веществ функциональные проблемы печени

Печень самый крупный из паренхиматозных органов. Она выполняет ряд ключевых функций.

1) Принимает и распределяет вещества, поступающие в организм из пищеварительного тракта, которые приносятся с кровью по воротной вене. Эти вещества проникают в гепатоциты, подвергаются химическим превращениям и в виде промежуточных или конечных метаболитов поступают в кровь и разносятся в другие органы и ткани.

2) Служит местом образования желчи.

3) Синтезирует вещества, которые используются в других тканях.

4) Инактивирует экзогенные и эндогенные токсические вещества, а также гормоны.

Роль печени в обмене веществ

Печень в организме человека выполняет целый ряд разнообразных и жизненно важных функций. Печень участвует практически во всех видах обмена: белко­вом, липидном, углеводном, водно-минеральном, пиг­ментном.

Участие печени в белковом обменехарактеризует­ся тем, что в ней активно протекают синтез и рас­пад белков, имеющих важное значение для организма. В печени синтезируется за сутки около 13-18 г белков. Из них альбумины, фибриноген, протромбин образуются только и печени. Кроме того, здесь синтезируется до 90% альфа-глобулинов и около 50% гамма-глобулинов организма. В связи с этим при заболеваниях печени в ней либо снижается синтез белков и это приводит к уменьшению количества белков крови, либо происходит образование белков с измененными физико-химическими свойствами, в результате чего пони­жается коллоидная устойчивость белков крови и онилегче, чем в норме, выпадают в осадок при действии осадителей (солей щелочных и щелочноземельных металлов, тимола, сулемы и др.). Обнаружить изме­нение количества или свойств белков можно с помо­щью проб на коллоидоустойчивость или осадочных проб, среди которых часто используются пробы Вельтмана, тимоловая и сулемовая.

Печень является основным местом синтеза белков, обеспечивающих процесс свертывания крови (фибри­ногена, протромбина и др.). Нарушение их синтеза, как и недостаточность витамина К, развивающаяся вследствие нарушения желчеотделения и желчевыделения, приводят к геморрагическим явлениям.

Активно протекающие в печени процессы превра­щений аминокислот (переаминирование, дезаминирование и др.) при ее тяжелых поражениях существенно изменяются, что характеризуется увеличением кон­центрации свободных аминокислот в крови и выделе­нием их с мочой (гипераминоацидурии). В моче также могут быть обнаружены кристаллы лейцина и тиро­зина.

Образование мочевины происходит только в печени и нарушение функций гепатоцитов приводит к увели­чению ее количества в крови, что оказывает отрица­тельное влияние на весь организм и может проявить­ся, например, печеночной комой, нередко заканчи­вающейся гибелью больного.

Обменные процессы, протекающие в печени, ката­лизируются различными ферментами, которые при ее заболеваниях выходят в кровь и поступают в мочу. Важно, что выход ферментов из клеток происходит не только при их повреждении, но и при нарушении проницаемости клеточных мембран, имеющем место в самом начальном периоде заболевания, поэтому изменение ферментных спектров является одним из важнейших диагностических показателей оценки со­стояния больного еще в доклинический период. На­пример, при болезни Боткина уже в дожелтушный период отмечено увеличение в крови активности АлТА, ЛДГ и АсТА, а при рахите — увеличение уров­ня щелочной фосфатазы.

Печень выполняет важнейшую для организма ан­титоксическую функцию. Именно в ней происходит обезвреживание таких вредных веществ, как индол, скатол, фенол, кадаверин, билирубин, аммиак, продук­ты обмена стероидных гормонов и др. Пути обезвре­живания токсических веществ различны: аммиак пре­вращается в мочевину; индол, фенол, билирубин и дру­гие образуют безвредные для организма соединения с серной или глюкуроновой кислотами, которые выво­дятся с мочой.

Роль печени в углеводном обменеопределяется прежде всего ее участием в процессах синтеза и рас­пада гликогена. Это имеет большое значение для регу­ляции уровня глюкозы в крови. Кроме того, в печени активно протекают процессы взаимопревращения мо­носахаридов. Галактоза и фруктоза превращается в глюкозу, а глюкоза может стать источником для син­теза фруктозы.

В печени протекает также процесс глюконеогенеза, при котором из неуглеводных веществ — молочной кислоты, глицерина и гликогенных аминокислот — происходит образование глюкозы. Печень участвует и в регуляции углеводного обмена путем контроля за уровнем инсулина в крови, так как в печени содержится фермент инсулиназа, расщепляющая инсулин в зависимости от потребности организма.

Энергетические потребности самой печени обес­печиваются за счет распада глюкозы, во-первых, по анаэробному пути с образованием лактата и, во-вто­рых, по пептозному пути. Значение указанных процес­сов заключается не только и образовании НАДФН₂ для различных биосинтезов, но и возможности ис­пользовать продукты распада углеводов в качестве исходных веществ для различных обменных процессов.

Немаловажное значение имеет печень и в водно-минеральном обмене. Так, она является депо крови, а, следовательно, и внеклеточной жидкости, в ней мо­жет накапливаться до 20% всего объема крови. Кроме того, для некоторых минеральных веществ печень слу­жит местом накопления и запасания. К ним относятся натрий, магний, марганец, медь, железо и др. В печени идет синтез белков, транспортирующих минеральные вещества по крови: трансферрина, церулоплазмина и др. Наконец, печень — это место инактивации гор­монов, обеспечивающих регуляцию водно-минераль­ного обмена (альдостерона, вазопрессина).Гепатит – это воспаление печени. По происхождению гепатиты подразделяются на вирусные (гепатит А, В, С, гепатит при желтой лихорадке, при СПИДе) и невирусные.Гепатоз– острое или хроническое заболевание печени невоспалительного характера. В основе его лежат патологические изменения функциональных клеток печени – гепатоцитов.

1.Пищеварительный этап. Ферментативное расщепление белков пищи до аминокислот при участии карбопептидаз, аминопептидаз, дипептидаз; белковая молекула разрушается аминокислот, которые попадают в кровеносные капилляры ворсинок тонкого кишечника, поступают по воротной вене в печень, где они либо немедленно используются, либо задерживаются в качестве небольшого резерва.

2.Промежуточный этап обмена белков. Часть аминокислот остается в крови и попадает в другие клетки тела, где они включаются в состав новых белков, происходит превращение аминокислот и биосинтез белков

3.Конечный этап обмена белков. Образование конечных продуктов распада аминокислот. Конечными продуктами белкового обмена являются мочевина, углекислый газ и вода, которые выделяются из организма.

Период обновления общего белка в организме составляет у человека 80 дней.

Белки практически не откладываются в депо, поэтому белки, которые организм расходует после истощения запаса углеводов и жиров, - не резервные, а ферменты и структурные белки клеток.

Нарушения обмена белков в организме могут быть количественные и качественные. О количественных изменениях белкового обмена судят по азотистому балансу, т.е. по соотношению количества азота, поступившегo в организм с пищей и выделенного из него.

В норме у взрослого человека при адекватном питании, как правило, количество введенного в организм азота равно количеству азота, выведенного из организма (азотистое равновесие). Когда поступление азота превышает его выделение, говорят о положительном азотистом балансе, при этом происходит задержка азота в организме. Наблюдается в период роста организма, во время беременности, при выздоровлении.

Когда количество выведенного из организма азота превышает количество поступившего, говорят об отрицательном азотистом балансе. Он отмечается при значительном снижении содержания белка в пище (белковом голодании).

Качественные изменения белкового обмена приводят к изменениям в структуре клеток и тканей - белковым дистрофиям - диспротеинозам.

Распад белков

Распад белка и выведение азота из организма происходят постоянно, при поступлении белка с пищей, так и при голодании. Количество единого азота, а следовательно, распадающегося тканевого белка, находится в зависимости от.характера питания. Минимальные затраты белка наблюдаются при питании углеводами и белковом голодании. При обильном введении в организм крахмала и сахара и при отсутствии в белков выделение азота может быть и 3—3% раза меньше, чем при полном голодании. Углеводы в этом случае выполняют так называемую сберегающую белки роль.

Распад белков в организме, происходящий при отсутствии белков в пище и достаточном введении всех других питательных веществ (углеводов, жиров, минеральных солей, воды, витаминов), показывает те минимальные затраты, которые связаны с основными процессами жизнедеятельности. Эти наименьшие для организма, находящегося в покое, потери белка, пересчитанные на 1 кг веса тела, были названы М. Рубнером коэффициентом изнашивания.

Коэффициент изнашивания в среднем для взрослого человека в состоянии покоя равен 0,028—0.065 г азота на 1 кг веса тела в сутки. Это означает, что при весе в 70 кг потери азота составляют в сутки 2—4,5 г, соответствует распаду 12.5—28 г белка.

Важнейшие азотистые продукты распада белка, выделяемые с мочой и потом, это — мочевина, аммиак и мочевая кислота.

NH 3 , образующийся при дезаминировании из NH 2 - группы аминокислот, частично выводится почками, преимущественно же превращается в печени в мочевину, тоже выводимую почками. Доказательством образования в печени мочевины и аммиака служит втрое меньшее содержание NH 3 в крови печеночной вены по сравнению с кровью воротной вены, как это было установлено еще в 1895 г. И. П. Павловым, М. Ненцким и И. Залесским. После удаления печени образование мочевины прекращается.

NH 3 и (NH 4 ) 2 СО 3 токсичны для организма; мочевина же представляет собой относительно безвредный продукт обмена; поэтому синтез мочевины в печени имеет большое значение для организма. Обезвреживание NH3 происходит еще за счет образования из него амидной группы глютамина.

Читайте также:

  
• Клюква произрастает в северном полушарии
  
• Лимнантес солнышко урожай удачи
  
• Можно ли обрезать кротон если опали листья
  
• Дербенник посадка и уход в открытом грунте
  
• Декоративная штукатурка барашек короед