Регулфяция метаболизма - Ньюсхолм Э.
Скачать (прямая ссылка):
фосфат '«¦' Диоксиацетонфосфат
,J *
2-фосфогхицерат
/ V
Оксалоацетат Пируват — Лактат
Оке ь—I ^ jtijemam^ --^Пирцват —-*¦ Аиетил-Кпд
Малат Цитрат
. it I Митохондрия
Фумарат Изоцитрат
X J
Сукцинат Квтоглутарат
Рис. 76. Пуни гликолиза и глюконеогенеза в печени и коре почек.
и (или) продуктов этих реакций. Однако в неравновесных реакциях гликолиза (реакции, катализируемые гексокиназой, фосфофруктокиназой и пируваткиназой, — см. гл. 3, разд. Б) значительное количество энергии. высвобождается в виде тепла и, следовательно, такие реакции не могут быть легко обращены (см. гл. 1, разд. Б.2.г). Следовательно, глюконео-генетический путь должен как-то обходить эти специфические реакции, характеризующиеся определенным «энергетическим барьером» [33]. Обход реакций, катализируемых гексокиназой и фосфофруктокиназой, достигается гидролитическим расщеплением фосфорноэфирных связей: глюкозо-6-фосфат гидролизуется до глюкозы и неорганического фосфата в реакции, катализируемой глюкозо-6-фосфатазой, а фруктозо-1,6-дифосфат гидролизуется до фруктозо-6-фосфата и неорганического фосфата в реакции, катализируемой фруктозоди-фосфатазой. Обход пируваткиназной реакции совершается в два отдельных этапа. Пируват карбоксилируется до оксало-ацетата в реакции, сопровождающейся гидролизом АТФ, и катализируемой пируваткарбоксилазой. Превращение оксало-ацетата в фосфоенолпируват включает декарбоксилирование и перенос фосфата от ГТФ или ИТФ; этот процесс катализируется фосфоенолпируваткарбоксикиназой (ФЕПКК).
Три основных субстрата глюконеогенеза— это лактат, глицерин и аминокислоты. Лактат превращается в пйруват в лактатдегидрогеназной реакции и включается в глюконёо-генез на уровне пируваткарбоксилазы. Включение глицерина в систему глюконеогенеза происходит путем его фосфорили-рования до глицерофосфата и окисления последнего до дио-ксиацетонфосфата; в указанных превращениях принимают участие глицеролкиназа и глицерофосфатдегидрогеназа соответственно. Все аминокислоты, за исключением лейцина, могут пополнять пул предшественников глюконеогенеза [34]. Пути включения некоторых аминокислот в систему глюконеогенеза представлены на рис. 77. Пути распада аминокислот до предшественников глюконеогенеза описаны в большинстве учебников общей биохимии (см. также [34J).
Печень, как известно, считается основным органом, в котором происходит распад и дезаминирование аминокислот. Однако в последнее время было довольно убедительно показано, что непеченочные ткани играют, по-видимому, более важную роль, чем простое высвобождение аминокислот для их последующего дезаминирования в печени. Мышечная ткань, возможно, играет особенно важную роль в распаде аминокислот с разветвленной цепью (таких, как валин и изолейцин), на долю которых приходится значительная часть аминокислот, входящих в состав белков. Эти аминокислоты
распадаются до глутамата, который либо подвергается пере-аминированию с образованием оксоглутарата и аланина, либо амшшруется до глутамина. Таким образом, из мышечной ткани высвобождается значительное количество аланина [35] и глутамина [36], которые транспортируются с кровью в печень [35]. Подтверждением рассматриваемой роли мышечной
Лактат
I Цитрат, глутамат,гистидин,
I пралйн, аргинин
Пируват А—1 ^евин1’ ^
. j сврин Кетоглитарат
Vе02 >
, Асп артат—Ь ОксалоацетатЬ- Манат 4- Фу мар am 4- Сукцинат!,
I 4
Фосфоп ив и в сип+СО? Валин, изояейцин,
'тииушилруоигп треонин, пропионат
\
+АТФ
Триозофосфат 4---------Глицерофосфат. 4 -Пицерин
Глюкоза,
Рис. 77. Включение предшественников в путь глюконеогенеза (.взято из работы Г. А. Кребса, Proc. Roy. Soc., В159, 545, *1964, табл. 6, с разрешения Королевского общества, Лондон).
ткани служит высокая скорость глюконеогенеза в препаратах перфузируемой печени при использовании в качестве субстратов аланина или глутамина (табл. 39). Была разработана концепция цикла глутамин—аланин, в которой рассматривалась роль мышц и печени .в запасании и утилизации аминокислот для процесса глюконеогенеза (рис. 78).
Большая часть глицерина, использующегося в качестве субстрата глюконеогенеза, образуется в процессе липолиза в жировой ткани. При голодании в результате гидролиза запасных триглицеридов происходит высвобождение этого важного предшественника глюконеогенеза (глицерина) и основного субстрата окисления для организма (жирные кислоты).
