1 J Á T R A d o p l n ěk © Biochemický ústav LF MU (V.P.) 2009 2 1. - Játra - metabolismus sacharidů: biosyntéza přeměna skladování /odbourání glukosa • •• galaktosa • fruktosa • manosa • pentosy • • laktát • glycerol • glykogen •• 3 2. - Játra - metabolismus lipidů: biosyntéza přeměna skladování vylučování /odbourání mastné kys. tuky ketolátky cholesterol žlučové kys. vitaminy • • • • • •• •• 4 3. - Játra - metabolismus aminokyselin: biosyntéza přeměna /odbourání aminokyseliny močovina • • • 5 4. - Játra -bílkoviny krevní plasmy: biosyntéza přeměna /odbourání lipoproteiny • • albumin • • faktory koagulace • • hormony • enzymy • Imunoglobuliny (Ig) nejsou syntezovány v játrech, ale v plazmatických buňkách, které pocházejí z lymfocytů B. 6 5. - Játra - biotransformace: přeměna vylučování /odbourání steroidní hormony žlučová barviva ethanol léčiva • • 7 Jaterní buňka - přehled Kupferovy bb. Disseho prostor Golgiho aparát hrubé ER mitochondrie lyzosom jádro ► žlučový kanálek cytoplasma hladké ER 8 Jaterní buňka - 1. mitochondrie ► mitochondrie: energie b-oxidace Krebsův cyklus dýchací řetězec syntéza ketolátek ureosyntetický cyklus (část) t granule glykogenu 9 Jaterní buňka - 2. lyzosom ► lyzosom: intracelulární hydrolytické degradace 1O Jaterní buňka - 3. jádro * jádro : syntéza RNA (transkripce) replikace t granule glykogenu 11 Jaterní buňka - 4. žlučový kanálek žlučový kanálek: sekrece žluče t granule glykogenu 12 Jaterní buňka - 5. cytoplasma ► cytoplasma : glykolýza metabolismus sacharidů ethanolu syntéza mastných kyselin 13 Jaterní buňka - 6. hladké endoplasmatické retikulum hladké ER : biotransformace xenobiotik 14 Jaterní buňka - 7. hrubé endoplasmatické retikulum hrubé ER : syntéza plasmatických proteinů enzymů koagulačních faktorů 15 Jaterní buňka - S. Golgiho aparát Golgiho aparát : glykosylace proteinů 16 Jaterní buňka - 9. Disseho prostor Disseho prostor : t granule glykogenu 17 Jaterní buňka - 9. Disseho prostor 18 Jaterní buňka - 10. Kupfferovy buňky granule glykogenu 19 Sinusoids Jaterni acinus (1) Hepatocytes (liver cells) j— Bile duct Hepatic portal vein Hepatic artery To hepatic Bile duct duct 20 Branches of hepatic artery Provazce (trámce) hepatocytů a sinusoidy : 21 Cévní zásobení (1) : bile 22 Cévní zásobení (2) : to vena cava 23 Metabolismus fruktosv C=0 HO-C-H H-C-OH • CH2- OH C=0 i CH2^ OH HC-OH CH^OH 4 /bsfory/ace (ATP) 1 oxidace //MD +) 3 redukce (MDH) glyko/ysa H-C-OH CH2-0- P Z CH2-0H H-C-OH CH£OH (ATP) COOH HC-OH CH^OH Vznik UDP-Glc (aktivace Glc) : OH CH2OH "Ov Glc-1-P N UTP OH CH2OH O N O (P - P)-O-CH2 UDP-Glc anhydridová vazba H ® ® anhydridová vazba 25 Přeměna galaktosy Princip: Gal-1-P není schopen přímé reakce s UTP ! 26 Galakto- a/c semie Gal ATP AOP AT F AOP <2/c-6-P Gal-4-V sUTP galaktosemie (enzymový blok) Glc -4- P UTP pp UDP - Glc UDP-Gal UDP - Glc 27 Syntéza a odbourání glykogenu (1) -Fosforybraná ŕosŕorylasa Ĺ&*\ ^ je aktivní adrenalin —>- -fosforyr/ace enzymu -fosřorylovand Qlykoaetifytjtara jer NEŠkktívM Syntéza a odbourání glykogenu (2) i I kířtasa Porotci n \ závislost na čfc-6-P ATP QC^eňy^tcykías^ CAMP alykoaensvn-tasa D (dependent) ^ f (jfosTorffovmmi, neakůtvnť) \ kinasa / protein ) •rbsŕary/asa-kinosy \ kinasaV atp 1 aktivace. fosforylasakinasa \atp •Posforylasa 4- fosfory lasa ct (aktťvnť} -řos-Porylovani) gtykopen JE > 6(c-4-P +) sval nemá receptor 29 pro glukagon Syntéza a odbourání glykogenu (3) Pamatuj ! • glykogen je fosforylasou štěpen fosforolyticky (tj. formálně za účasti H3PO4), vzniká Glc-1 -P (® fosfoglukomutasou je přeměněn na Glc-6-P) • glykogen tedy není fosforylasou štěpen hydrolyticky (tj. za účasti vody) !! Tato reakce by poskytla volnou (nefosforylovanou) glukosu, která by musela být přeměněna na Glc-6-P za spotřeby ATP (hexokinasa, glukokinasa). Hydrolytické štěpení glykogenu by tak bylo energeticky značně nevýhodné. 30 ALT : Ala COOH H2N — CH CH3 COOH C = O CH3 COOH C = O CH2 CH2 COOH transaminace je vratná H2N — COOH CH CH2 CH2 COOH Glu 31 AST : COOH COOH Asp transaminaceje vratná H2N — CH CH2 COOH C = O COOH C = O CH2 COOH Glu 32 Transaminace : (navázání aminokyseliny tvorbou Schiffovy báze s pyridoxal-5-fosfátem) COOH - CU i — C ■= N-H - a Id i mín 33 Dehydrogenační deaminace : GMD = glutamát.dehydrogenasa (mitochondrie) amino- — imino- — keto- (oxo-) H = O NADP+ NADPH + H+ NH3 Cílem transaminací je vytvořit kys. glutamovou, tj. látku vhodnou pro odbourání amino-skupiny. Na transaminaci tedy navazuje „dehydrogenační deaminace": dehydrogenací (za účasti NAD+ neb NADP+) se vytvoří iminoskupina, její hydrolyza poskytne amoniak a 2-oxoglutarovou kys. Poznámka: rozdělování názvů enzymů tečkami je použito úmyslně pro lepší čitelnost. Doporučené pracovní názvy pro české/slovenské názvosloví (SI-systém, 1980) takové dělení neznají. V ostatním názvy i zkratky enzymů zcela odpovídají oficiálním doporučením. „amino, imino, keto, 34 ach, jak snadné je to !" Oxidační deaminace : amino- — imino- — keto- (oxo-) H = O FMN FMNH2 NH3 H2O2 O2 Další způsob, jak odbourat aminoskupinu. Sled reakcí je stejný, jako u GDH. Odlišný je akceptor vodíků: FMN . Oxidační deaminace probíhá výlučně v orgánech, které se mohou „zbavit" toxického amoniaku - v játrech (® ureo-syntetický cyklus) a v ledvině (® exkrece NH4+ do moče). 35 Aminogram krevní plasmy u m 0 1 ✓ l normal va Lues in plasma 4-20378336294- 210 168 84420 aiiiinoacids Vyvážený roztok aminokyselin pro parenterální výživu nu t r am i n Ne o (SX) 4- m m o L L 4© aimínoacids 37 Inaktivace steroidů (1) as Inaktivace steroidů (2) zkracování postranního řetězce (side chain cleavage „SCC") postranní - viz přednáška „Steroidy" 39 40