Регулфяция метаболизма - Ньюсхолм Э.
Скачать (прямая ссылка):
0,5 --- 67 25 --- ---
1,0 5000 65 30 380 ---
2,0 4500 45 42 387 1325
4,0 5000 47 55 432 ---
6,0 5250 --- 77 412 1075
8,0 --- 40 70 420 950 '
* Сердце перфузировали в течение 5 мнн средой, содержащей только глюкозу, после чего переходили к перфузии средой, содержащей глюкозу » 5 мМ ацетат. Для измерения содержания метаболитов сердце фиксировали замораживанием через раз-лнчшые сроки после смены перфузноииой среды. Фосфорилирование глкусозы оценивали по исчезновению глюкозы из среды за вычетом какого-либо внутриклеточного накопления глюкозы. Содержание АТФ слабо снижается через 2 мнн перфузии н затем остается неизменным. Содержание адетнл-КоА увеличивается до максимального значения через 30 с перфузии глюкозой с ацеггатом, тогда как изменения содержания цитрата н глюкозы-6-фосфата и снижение скорости фосфорнлнровання глюкозы достигают максимального или минимального уровня приблизительно через 8 мин 141, 42].
г. Перфузируемое сердце крыс, страдающих аллоксановым диабетом1, характеризуется резко пониженной скоростью поглощения глюкозы и гликолиза даже при добавлении в пер-фузат высоких концентраций глюкозы и инсулина, что, по-видимому, обусловлено ингибированием фосфофруктокиназы цитратом. Содержание цитрата увеличивается из-за окисления жирных кислот, поставляемых эндогенными триглицеридами. При добавлении в перфузат а-бромстеарата, являющегося ингибитором окисления жирных кислот, скорость поглощения глюкозы и гликолиза увеличивается в перфузируемом сердце до уровня, наблюдаемого в перфузируемом сердце нормальных животных [43]. Более того, содержание внутриклеточной глюкозы, гексозомонофосфатов, фруктозо-1,6-дифосфата и ци: трата также восстанавливается в этих условиях до нормального уровня (табл. 15).
1 Введение аллоксана приводит к поражению В-.клеток панкреатической железы, и через 48 ч после инъекции у животного развивается тяжелая форма диабета.
Таблица 15
Действие бромстеарата на скорость гликолиза и содержание промежуточных продуктов метаболизма s изолированном перфузируемом сердце крысы с аллоксановым диабетом1
Измеряемый параметр Сердце крысы Сердце
с аллоксановым диабетом
без добавок бромстеарат, нормальной
1 мМ крысы
Скорость (мкмоль на 1 г сырого
веса за 1 ч)
Поглощение глюкозы 35 81 79
Гликолиз 35 81 79
Окисление глюкозы 13 48 56
Содержание промежуточных про 1,61 1.П 0,87
762 420 415
рого, веса желудочка)
Фруктозо-6-фосфат 232 152 ' ---
Цитрат 712 180 245
АТФ 4525 4800 4775
АДФ L850 825 __
АМФ 225 200 --
' У животных вызывали развитие аллоксаиового диабета, как описано в тексте. Сердце сначала перфузировали в течение 10 мнн средой, содержащей 2%-ный раствор альбумина (контроль) или 2%-ный раствор альбумина н 1 мМ 2-бромстеарат (вместе с глюкозой и инсулином). Затем сердце перфузировали в течение 10 илн 20 мин средой, содержащей только глюкозу и инсулин [43].
Поскольку содержание адениннуклеотидов как при аллок-сановом диабете, так и при введении в перфузат а-бромстера-та остается неизменным, влияние последнего отличается от действия дыхательных ингибиторов. Однако все описанные выше явления предсказываются теорией регуляции гликолиза цитратом.
Физиологическое значение регуляции гликолиза в мышцах жирными кислотами
Эксперименты, проведенные в условиях in vitro на изолированном перфузируемом сердце и диафрагме, продемонстрировали возможность ингибирования гликолиза окислением жирных кислот. Детальный биохимический механизм регуляции этого процесса установлен (см. выше). Имеет ли это свойство жирных кислот какое-либо физиологическое значение для животных?
Важная роль жирных кислот плазмы как субстрата дыхания в различных физиологических условиях, данные об их окислении (а также зависимости этого процесса от концентрации жирных кислот) и механизм высвобождения жирных кислот жировой тканью подробно обсуждаются в гл. 5. Действие жирных кислот, обнаруженное в условиях in vitro на перфузи-руемом сердце и диафрагме, исключает всякие сомнения относительно того, что окисление доступных плазматических жирных кислот, например при голодании, могло вызывать значительное ингибирование гликолиза в мышечной ткани. Важная физиологическая роль такого ингибирования вытекает из следующего наблюдения: даже при продолжительном голодании концентрация глюкозы в крови падает только на 20—25%. Следовательно, при голодании в крови одновременно присутствуют и глюкоза и жирные кислоты. Содержание глюкозы в крови не должно чрезмерно падать, так как такие ткани, как мозг, нервная система и эритроциты, характеризуются почти непрерывной потребностью в глюкозе для нормального протекания процессов энергообразования. У сытых животных; концентрация жирных кислот в крови невелика и главным субстратом окисления служит глюкоза; при голодании концентрация жирных кислот возрастает и оба типа субстратов становятся доступными для окисления в тканях. В этих условиях в мышцах происходит окисление жирных кислот, ограничивающее утилизацию глюкозы. Таким образом происходит запасание глюкозы для мозга и других тканей, характеризующихся повышенной потребностью в этом субстрате. Если бы эти ткани не требовали непрерывного поступления глюкозы, то концентрация глюкозы в крови могла бы падать при голодании до очень низкого уровня и отпала бы необходимость в ингибировании гликолиза жирными кислотами.
