Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Ньюсхолм Э. -> "Регулфяция метаболизма " -> 54

Регулфяция метаболизма - Ньюсхолм Э.

Ньюсхолм Э., Старт К. Регулфяция метаболизма — М.: Москва, 1977. — 407 c.
Скачать (прямая ссылка): regulyaciyametabolizma1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 48 49 50 51 52 53 < 54 > 55 56 57 58 59 60 .. 167 >> Следующая

Так как в этой реакции образуется АМФ, то АДФ мог бы быть использован только однократно, а поскольку общая концентрация нуклеотида низка, этот механизм мог обеспечивать энергию только в течение очень короткого промежутка времени. Например, в перфузируемом сердце общий ф°нД АТФ обновляется каждые 7 с, так что в лучшем случае аденилаткиназа могла бы обеспечивать клетку АТФ в течение 3 с. В мышечной ткани, где скорость обновления АТФ выше, аденилаткиназа могла бы обеспечивать генерацию энергии на протяжении еще более короткого промежутка времени. Такой процесс имел бы малую ценность «для выживания».
Другая возможная роль аденилаткиназы состоит в фосфо-рилировании АМФ, образующегося в реакциях «активации» аминокислот и жирных кислот (аминоацил-тРНК—синтетаза и ацилтиокиназа соответственно). Однако активности этих «активирующих» ферментов в мышечной ткани очень низки (<3 мкмоль/мин на 1 г сырого веса), тогда как активность аденилаткиназы необычайно высока (приблизительно 100 мкмоль/мин на 1 г сырого веса). Более того, активность аденилаткиназы в белых скелетных мышцах выше, чем в красных мышцах (и чем в сердце), тогда как окисление жирных кислот протекает почти исключительно в красных мышцах.
Таким образом, в настоящее время роль аденилаткиназы в регуляции гликолиза путем усиления представляется единственно вероятной и поэтому может расцениваться как косвенное подтверждение теории контроля гликолиза путем изменения концентраций адениннуклеотидов.
д) Доводы в пользу непосредственного действия АТФ
на фосфофруктокиназу
Ингибирование фосфофруктокиназной реакции под действием АТФ должно казаться до некоторой степени загадочным, если изменения концентрации АТФ незначительны по сравнению с изменениями активности фермента. Исходя из предположенной роли АМФ, можно было бы ожидать, что фосфо-фруктокиназа будет непосредственно активироваться АМФ. Косвенное влияние АМФ можно было бы объяснить эволюционным развитием регуляторных механизмов фосфофруктокиназной реакции. Более примитивной формой регуляции этого фермента по принципу обратной связи могло быть ингибирование АТФ, но этот механизм страдает недостатком, связанным с рассмотренным выше неэффективным переносом энергии. Однако общебиологическая аксиома гласит, что природа, создавая новые механизмы, идет по пути приспособления или изменения уже существующих механизмов. Следовательно, ингибирование АТФ представляет собой примитивный в эволюционном отношении регуляторный механизм и фермент «адаптировался», приобретя приводящий к снятию ингибирования ответ на АМФ, который, по-видимому, теперь играет главную роль в регуляции активности фосфофруктокиназы у многих организмов.
3. СВОЙСТВА ГЕКСОКИНАЗЫ И РЕГУЛЯЦИЯ ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ ГЛЮКОЗЫ
Так как гексокииаза (ГК) катализирует неравновесную реакцию, регуляция фосфофруктокиназной активности не обязательно контролирует поглощение глюкозы. Ингибирование фосфофруктокиназы без одновременной регуляции гек-сокиназы (или мембранного транспорта) ведет к усиленному накоплению гексозомонофосфатов. Свойства, установленные для выделенной в чистом виде гексокиназы, легли в основу теории контроля, связывающей оба фермента, гексокиназу и фосфофруктокиназу, в единый согласованный регуляторный механизм. Свойства этой регуляторной системы согласуются с известными характеристиками реакций, участвующих в синтезе и распаде гликогена, и влиянием инсулина на транспорт глюкозы и на активность УДФГ-глюкозил—трансферазы. Эти метаболические взаимоотношения служат еще одним косвенным доводом в пользу регуляции ранних стадий гликолиза адениннуклеотидами.
а) Свойства гексокиназы и теория контроля
Гексокиназа из различных тканей ингибируется глкжозо-6-фосфатом, являющимся продуктом катализируемой ею реакции. Ингибирование глюкозо-6-фосфатом является неконкурентным по отношению к субстрату гексокиназной реакции* т. е. к глюкозе. Это свойство лежит в основе теории регуляции: *
Шюкоза-
Кровь
<=>
> Глюкоза ¦
Г-6-Ф
Ф-6-Ф ¦
Мышечная
клетка
АМФ*
//
®//е
А
т*фдф-
-АТФ—+ АДФ
t—*
Пируват
С02 4VTK uuhssssz-------Ацетил-КоА
\\20 транспортная цепь 7
Митохондрия
-Пируват
Рис. 26. Регуляция гликолиза в мышце на уровне |гвкюокиназвой и фосфо-фруктокиназной реакций.
ингибирование фосфофруктокиназной реакции приводит к увеличению концентраций фруктозо-6-фосфата и глюкозо-6-фос-фата и, следовательно, фосфорилирование глюкозы ингибируется. И наоборот, стимуляция фосфофруктокиназной реакции приводит к уменьшению концентрации глюкозо-6-фосфата и к стимуляции фосфорилирования глюкозы. Изменения содержания глюкозо-6-фосфата в мышечной ткани согласуются с этой теорией (например, в перфузируемом изолированном сердце крысы содержание глюкозо-6-фосфата увеличивается при уменьшении скорости гликолиза, и наоборот i[6, 14, 26]). Простая схема согласованного механизма регуляции гексокиназы и фосфофруктокиназы приведена на рис. 26.
Предыдущая << 1 .. 48 49 50 51 52 53 < 54 > 55 56 57 58 59 60 .. 167 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed