Регулфяция метаболизма - Ньюсхолм Э.
Скачать (прямая ссылка):
[Фруктозо дифосфат] • 232
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.3.
ОТНОШЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ МАСС И КАЖУЩИЕСЯ КОНСТАНТЫ РАВНОВЕСИЯ ДЛЯ ГЛИЦЕРАЛЬДЕГИД-З-ФОСФАТ—
ДЕГИДРОГЕНАЗНОЙ/ФОСФОГЛИЦЕРАТКИНАЗНОЙ РЕАКЦИИ
Экспериментальное определение содержания 1,3-дифосфо-глицерата в тканях затруднено из-за того, что он присутствует в очень низких концентрациях. Поэтому гораздо удобнее рассмотреть совместно реакции, в ходе которых происходит образование и использование этого соединения, — глицеральдегид-3-фосфат—дегидрогеназную (ГАФДГ) и фосфоглицераткиназ-ную (ФГК) реакции. Две кажущиеся константы равновесия описываются следующими уравнениями:
__ [1,3-днфосфоглицерат4-] • [НАД • Н] - [Н+]
ГАФДГ [Глицеральдегид-З-фосфат2-] • [НРО|“] - [НАД+] *
тгг . _____[3-фосфоглицерат2-] • [АТФ4-]_
ФГК [ 1,3-дифосфог лицер ат1-] • [АДФ3-] ¦ [Н+] '
При умножении этих двух констант 1,3-дифосфоглицерат сокращается:
_ [3-фосфоглицерат2~]-[НАД ¦ Н] • [АТФ4-]
АГАФДГ-АФГК— [глицеральдегид-З-фосфат2-]• [НАД+]• [НРО2-]• [АДФ3-] -
При использовании такого подхода нет необходимости в определении 1,3-дифосфоглицерата, однако измерение совместного отношения действующих масс связано с дополнительными трудностями. Маловероятно, что общее содержание Фн отражает концентрацию свободного Фн в непосредственном окружении ферментов, поскольку значительная часть Фн может быть связана с внутриклеточными компонентами. Определение общего содержания НАД-Н и НАД+ также сопряжено с осложнениями, так как некоторая часть пиридиннуклеотидов находится в связанном с белками состоянии и локализована внутри митохондрий. Однако в цитоплазме отношение [НАД-Н]/[,НАД+] можно определить косвенным путем, если допустить, что лактатдегидрогеназа, локализованная исключительно в цитоплазме, катализирует близкую к равновесию реакцию. Если это так, то отношение [Пируват]Х
X [НАД-Н]/[Лактат] • [НАД+] будет соответствовать измеренной константе равновесия /С'лдг. т. е. 1,11-10 11 [49].
г< [Пируват] • [НАД • Н] • [Н+] _, ,, щ-и
Длдг =----[Лактат]-[НАД+1 А*А 1 *1U ’
Однако при pH 7,0 член [Н+] можно исключить из рассмотрения, если значение К лдг разделить на 10~7:
к. [Пируват]-[НАД-Н] .. 1П-4М Алдг [Лактат]-[НАД+] ’
Если измерено содержание лактата и пирувата, то отношение [НАД+]/[НАД-Н] для цитоплазмы можно рассчитать из уравнения
[НАД+] [Пируват] 1 [НАД-Н] ~ [Лактат] 'Кд№ '
Следовательно, отношение действующих масс для комбинированной глицеральдегид-3-фосфат—дегидрогеназной и фосфо-глицераткиназной реакций равно
23 -[З-фосфоглицерат] - [АТФ] - [Лактат] • 1,11 • 10~*
[Триозофосфат] • [Фн] • [АДФ] • [Пируват]
Еще одна проблема связана с возникновением большой ошибки при определении глицеральдегид-3-фосфата и 3-фос-фоглицерата, присутствующих в ткани в очень небольших количествах. Очевидно, измеренное отношение действующих масс может не отражать истинного положения в клетке. Существуют также расхождения в рассчитанных значениях констант равновесия для каждой из двух реакций, так что произведение К'тафя'К'фгк. может принимать любое значение от 180 до 1500. Следовательно, не представляется возможным решить вопрос о том, являются ли реакции, катализируемые глицеральдегид-3-фосфат—дегидрогеназой и фосфоглицерат-киназой, неравновесными и, таким образом, выполняют ли они роль пункта контроля. Даже в случае, если бы ответ на этот вопрос был получен, осталось бы неясным, какой из двух ферментов неравновесен, особенно в связи с тем, что от ткани к-ткани положение может меняться.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.4.
ТРАНСПОРТ ГЛЮКОЗЫ В МЫШЦЕ
Существует по крайней мере два механизма, с помощью которых глюкоза может проникать в клетки: простая диффузия или локализованный в мембране специфический переносчик, ¦способный транспортировать глюкозу по концентрационному градиенту; такой процесс иногда называют облегченной диф-
фузией. Если переносчик транспортирует .глюкозу против концентрационного градиента, то такой процесс протекает с затратой энергии, и в -этом случае говорят об активном трансе-порте. Совокупность имеющихся в настоящее время данных, свидетельствует о том, что транспорт глюкозы через мембраны--различных типов клеток осуществляется путем диффузии с участием переносчика и не требует энергии, хотя в стенке желудка и при реабсорбции в почечных канальцах происходит-активный транспорт глюкозы. Данные, имеющиеся по этому~ вопросу, суммированы ниже (см, также [13]).
а. При низких внеклеточных концентрациях глюкозы скорость транспорта прямо пропорциональна концентрации глюкозы, при высоких концентрациях глюкозы скорость ее транспорта асимптотически приближается к максимуму. Такого типа кинетика насыщения предсказывается механизмом, включающим участие переносчика.
б. Скорость транспорта глюкозы снижается в присутствии-других транспортируемых сахаров (таких, как арабиноза).
в. Существуют большие различия в скоростях транспорта близких структурных аналогов сахаров.. Крайним случаем такой специфичности служит тот факт, что D-изомеры гексоз ж пентоз транспортируются через мембрану, тогда как L-фор-мы—нет. Механизм, основанный на простой диффузии, н^ может характеризоваться такой специфичностью..
