Регулфяция метаболизма - Ньюсхолм Э.
Скачать (прямая ссылка):
Л п
Р Отделенные экспериментальные
о о ш" активности ферментов,
Яв5 мкмоль/мин.г мышцы при 25 °G
sgsl
Животное Мышца Максимальная цнтрат- НАД+- НАДФ+-
ЦТК. рассчитг еннтаза изоцитрат- изоцитрат-
поглощению ki Дегидро- дегндро-
моль/мин-г ми геназа геназа
при 25 °С
Насекомые Летательные 28 242 54 4,0
Саранча (Schistocerca
gregaria) » 30 185 74 2,5
Таракан (Periplaneta
americana) » 64 345 94 4,0
Пчела (Apis melllfera)
Бабочка (Vanessa io) » 40 379 120 8,5
Жук (Plusia gamma) » 25 351 117 10,9
Рыбы
Лосось (Salmo gaird- Красная 2,0 50 0,3 125
neri)
Акула (Scylliorhinus »• _ 35 0,4 31
canicula) Сердце - 46 0,3 53
Птицы
Г олубь Грудная 4,8 114 3,6 63
Сердце 137 11,7 62
Млекопитающие
Крыса » 2,7 96 5,0 71
Значения ферментативных активностей взяты из работы [50]. Для саранчи, таракана, пчелы, бабочки н жука даны значения максимальных скоростей поглощения кислорода при полете [58—61]. Поглощение кислорода было измерено у плавающего лосося (предполагается, что в нормальных условиях прл продолжительном плавании работают только красные мышцы) [62]. Поглощение кислорода было также измерено для летающего голубя (при расчете предполагается, что большую часть кислорода использует грудная мышца [631 и в изолированном, перфузируемом работающем сердце [64].
релью свидетельствуют о том, что активность НАД-изоцитрат-дегидрогеназы недостаточна для того, чтобы обеспечить наблюдаемый поток вещества через цикл трикарбоновых кислот
(табл. 16). Если НАДФ+-изоцитратдегидрогеназа участвует в функционировании цикла трикарбоновых кислот в этих мышцах, то суммарная активность НАД+- и НАДФ+-изоцитратде-' гидрогеназ, превышающая активность, предсказываемую на основании скорости потока через ЦТК, будет свидетельствовать о том, что реакция близка к равновесию. Если это так, то остается открытым вопрос о том, для чего в мышцах позвоночных необходимо функционирование обоих ферментов или какова причина таких различий между мышцами позвоночных животных и насекомых.
Рэндл и сотр. [52] использовали другой подход для идентификации неравновесных реакций в цикле трикарбоновых кислот. Эти исследователи вводили в изолированное перфузи-руемое сердце крысы импульсную метку 14С-ацетат и через различное время после этого сердце охлаждали с помощью (метода фиксирующего замораживания. Из быстро замороженной ткани выделяли ацетил-КоА, цитрат и другие компоненты цикла трикарбоновых кислот и определяли их удельную радиоактивность. Было показано, что даже через 60 мин после импульсного введения 14С-ацетата удельная радиоактивность цитрата оставалась ниже удельной радиоактивности ацетил-КоА. Поскольку два эти пула не уравновешены, авторы пришли к заключению, что в сердечной мышце крысы цитрат-син-таза катализирует реакцию, которая сильно удалена от положения равновесия. Были также проведены опыты по перфузии сердца раствором, содержащим 14С—НСОз, и в этом случае оценивали включение метки в состав изоцитрата. Полученные в этих опытах результаты подтверждают результаты экспериментов по перфузии 14С-ацетатом, а также указывают на то, что скорость обратной изоцитратдегидрогеназной реакции (восстановительное карбоксилирование а-кетоглутарата) составляет 46% скорости прямой реакции (окислительное де-карбоксилирование изоцитрата). Другими словами, в сердеч-' ной мышце крысы изоцитратдегидрогеназная реакция близка к равновесию. В основе этого- вывода лежит предположение, которое использовал при проведении своих расчетов (с помощью компьютера) Рэндл и согласно которому в клетке существует единственный пул цитрата и изоцитрата (т. е. он предположил, что митохондриальный цитрат и изоцитрат легко и быстро обмениваются с цитоплазматическими цитратом и изоцитратом или что размеры цитоплазматического пула невелики). Если это заключение обоснованно, то остается вопрос, катализируют ли обе изоцитратдегидрогеназы обратимые реакции. Конечно, НАДФ+-изоцитратдегидрогеназа катализирует обратную реакцию in vitro. Однако все попытки продемонстрировать обратимость реакции, катализируемой НАД+-
