Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_1 (1123306), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Сладкие продукты с сорбитолом могут вызывать боли в животе при нетолерантности к этому веществу. Метаболизм наиболее вазкных гексаз Галактоза АТР АОР Галактозо- 1-фосфат Глюкоза-1 фюсфа О+ Глюкоза иоюи г ° РР; Глюкоза-!.фосфат ГЕКСОКИНАЗА АТР АОР Глюкоза Глюкоза-б-фос4ют О Рис. 21.3.
Путь превращения галактозы в глюкозу и путь синтеза лактозы. МЕТАБОЛИЗМ ГАЛАКТОЗЫ Галактоза образуется при гидролизе в кишечнике дисахарида лактозы (молочного сахара). В печени она легко превращается в глюкозу. Способность печени осуществлять это превращение может быть использована в качестве функциональной пробы— теста на толерантность к галактозе. Путь превращения галактозы в глюкозу показан на рис. 21.3. Галактоза фосфорнлируется в результате реакции 1, катализируемой галактокиназой (донором фосфата служит АТР).
Продукт реакции— Ралактозо-1-фосфат реагирует с уридинднфосфатглюкозой (Ш)Р-глюкозой) с образованием уридиндифосфатгалактозы ((Л)Р-галактозы) и глюкозо- 1-фосфата. На этой стадии (реакция 2), катализируемой ферментом гала ктозо-1-фосфат-уриднлтрансферазой, гала ктоза занимает место глюкозы в Ш)Р-глюкозе с образованием Ш)Р-галак- тозы. Превращение галактозы в глюкозу (реакция 3) происходит в составе галактозосодержащего нуклеотида.
Эта реакция, продуктом которой является ШЭР-глюкоза, катализируется эпимеразой. Реакция эпимеризации, вероятно, включает ст1щии окисления и восстановления по С-4 с участием ХАЮ в качестве кофермента. Наконец, глюкоза высвобождается из ШЗР-глюкозы в виде глюкозо-1-фосфата (реакция 4), возможно, после включения в гликоген и последутощего его фосфоролиза. Реакция 3 легко обратима, таким путем глюкоза может превращаться в галактозу, и последняя, следовательно, не является незаменимым компонентом пищи. Галактоза необходима для образования не только лактозы, но и гликолипидов (цереброзидов), протеогликанов и гликопротеинов.
При синтезе лактозы в молочной железе сначала из глюкозы и нуклеотнда при участии вышеперечи- 2(О Глава Л Г Гликоген Глюкозо-1-фосфат АТР А0Р Глюкоза -З .к-~ Глюкозо.б-фосфат Цикл лимонной кислоты Пируват — ~ СО2+ Н20 Гпиколиз е Фрч .64ои ОТР люкозамин- () ОР- 1 фосфат глюкозамин 2 АТР АОР Глюкозамин — ~ Ацетил-СоА АТР АОР й-Ацетил. глюкозамин- 6-фосфат 0ТР Гликозаминогликаны (например, гепарин) глюкозамин- 1.фоо(ют глюкозамин ЭП ИМ Е РАЗА Р М-А 2 ОР г цетил (гиалуроновал кислота) гликопротеины )т'-ацетилглюкозамин манноэамин б.фосфат Фос4юенолпируват „А + ЭПИМЕРАЗА 00Р 9-Фосфат М-ацетип нейраминовой (Ч-Ацетилгалактозамин А ~ Р ингибирование Сиаловал кислота ганглиозиды, гликопротеины Гликозаминогликаны (хондроитины), гликопротеины Рис.
2$.4. Схема взаимосвязи метаболизма амииосахаров. (.)ОР-глюкозамии — аналог 1)ОР-(3(с. Другие пурииовыс или пиримидииовые нуклеотиды могут аналогично связывать сахара или амииосахара. Примерами таких соединений могут служит ТОР-глюкозамии и ТОР-)ч-ацетилглюкозамин. сленных ферментов образуется 1)АР-галактоза. За- тем она вступает в катализнруемую лактозосинта- зой реакцию с глюкозой, в результате которой обра- зуется лактоза. Клинические аспекты Нарушение метаболизма галактозы наблюдается при галактоземии, которая может быть вызвана наследственными дефектами в любом из трех ферментов, обозначенных 1, 2, 3 на рис. 21.3.
Наиболее хорошо известным является недостаток уридилтрансферазы (2). При увеличении концентрации галактозы в крови повышается ее концентрация в тканях. В тканях глаза она восстанавливается альдозоредук- тазой с образованием соответствующего полиола (галактитола). Накопление галактитола способствует развитию катаракты. Весьма тяжелые последствия наблюдаются при дефиците уридилтрансферазы: в печени происходит накопление галактозо- 1-фосфата, прн этом соответственно снижается концентрация неорганического фосфата. В результате возникает нарушение функции печени, а затем расстройство психики. Если при наследственном дефиците галактозо- 1-фосфат-уридилтрансферазы (реакция 2), приводящем к нарушению метаболизма галактозы в печени и красных кровяных тельцах, зпимераза (реакция 3) присутствует в достаточном количестве, то у больных может происходить образование (ЛЗР- Метаболизм иаиболее ешкиых гекгоз 2!1 галактозы из глюкозы.
Это объясняет, почему дети с таким заболеванием могут нормально расти и развиваться при назначении диеты, из которой исключена галактоза (такая диета назначается для предотвращения тяжелых форм заболевания). Описано несколько различных генетических дефектов, которые вызывают не полный, а частичный дефицит трансферазы. Поскольку обычно этот фермент присутствует в организме в избытке, снижение его активности до 50'4 (н даже ниже) может не сопровождаться клиническими проявлениями заболевания; последние наблюдаются у гомозиготных индивидуумов. В тех случаях, когда имеется дефицит эпимеразы в эритроцитах, при наличии данного фермента в печени и других органах симптомы заболевания не обнаруживаются. Метаболизм аминосахаров (геисозвмииов) (рис.
21,4) Аминосахара являются важными компонентами гликопротеинов (см. гл. 54), некоторых гликосфинголипидов (например, ганглиозидов, см. гл. 15) и гликозаминогликанов (см. гл. 54). Наибольшее значение среди ннх имеют глюкозамин, галактозамин, маннозамин (все они — гексозамины) и С- 9-соединение — сиаловая кислота. Главной сиаловой кислотой, обнаруженной в тканях человека, является Х-ацетилнейраминовая кислота (ХепАс).
Схема реакций взаимных превращений аминосахаров представлена на рис. 21.4; наиболее существенные моменты ее следующие: (1) главным аминосахаром является глюкоза мин; он образуется из фруктозо- 6-фосфата в форме глюкозамин-б-фосфата, причем донором аминогруппы является глутамин; (2) аминосахара функционируют в основном в Х- ацетилированной форме, донором ацетила является ацетил-Со А; (3) Х-ацетилманнозамин-6- фосфат образуется путем эпимеризации Ь)- ацетилглюкозамин-6-фосфата; (4) ХецАс образуется в результате конденсации маннозамнн-6-фосфата с фосфоенолпируватом; (5) галактозамин образуется путем эпимеризации ИЗР-1Ч-ацетилглюкозамина (П)Р61сХАс) в Ш)Р-Х-ацетилгалактозамин (()ВРОа1ХАс); (6) аминосахара используются для биосинтеза гликопротеинов и других соединений в форме нуклеотидсахаров, основными из которых являются ИЭРО1сХАс, ШЭРОа!ИАс и СМРАД!ецАс.
ЛИТЕРАТУРА Вговп !Э. Н., Втоия В.7. Боте !пЬогп еггогв оГ сагЬоЬудга!е гпе!аЬо1!яп, Ра8е 391. 1гс МТР!пгегпа!1опа! Вег(ею оГ Бс)епсе, 1Го1 5, 1'г'Ье1ап %.3. (ед.), Вппегвог!Ь, 1975. Огс(гепз Г., Маиде! Р.3., ИЬе!аи И'. Х (ед.). СагЬоЬудгаге Ме!аЬойяп апд 1!в Ю!вогдегв, 2 ~о(з, Асадет)с Ргевв„1968. Нид!пя Р.
ТехгЬоо)с еггогв, !3а1асгове те!аЬо1!згп апд 8а)ас!овеппа, Тгепдз В!осЬет. Бс!., 1978, 3, 1Ч !29. .!атез Н. М. ег а1. Модев Гог Гйе тегаЬо!!с ргодпсйоп оГ оха!а!е Ггот ху)йо1 т Ьптапз, Апвь 3. Ехр. В(о1. Мед. Бс!., 1982, 60, 117. Кадог Р. Г., Айар' К. Ктозй!и Х Н. ТЬе еГГес!в оГ а!дозе гедпсгаве апд йв !пЬ!Ь!г!оп оп впкаг са!агас! Гоппайоп, МегаЬойяп, 1986, 35„15. Маа1опаЫ 7., !'гапа А. Генг). МегаЬо1!с Ейесьв оГ О!е!агу СагЬоЬудгагев, Кагкег, 1986. Валйе Р.Х. Бгетег !э.
Г., ХЬе(ап Иг. Х (едва. СагЬоЬудга$е Ме!аЬо1!вт апд 1!з О!вогдегв, Ъ'о1 3, Асадеппс Ргезв, 1981. Брег!игя О.. де )гг!ез А. Гедз),!пЬогп Еггогз оГ Ме!аЬойзт )п Мап. Кагкег, 1978. Бгапбигу.г. В. ег а!. Гедз). ТЬе Ме(аЬо1!с Ваяв оГ 1пЬегйед 01- веаве, 5гЬ ед. Мс!Зги-Н111, 1983. Глава 22 Регуляции метаболизма углеводов Питер Мейес ВВЕДЕНИЕ БИОМЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РЕГУЛЯЦИИ ПУТЕЙ МЕТАБОЛИЗМА Для того чтобы метаболические пути могли функционировать согласованно и удовлетворять потребности индивидуальных клеток, органов или организма в целом, они должны быть регулируемыми. Регуляция метаболических путей, снабжаюших организм «топливными» молекулами, например углеводами„необходима, поскольку они должны поступать постоянно при различных условиях и при возникновении патологических состояний.
Этот тип регуляции метаболизма направлен на поддержание, как принято говорить, «энергетического гомеостаза». Энергетический гомеостаз обеспечивает энергетические потребности различных тканей, используя при необходимости альтернативные виды «топлива». Он включает транспорт различных субстратов в организме, а также реализацию механизмов, осушествляющих регуляцию уровня субстратов в крови. Эти механизмы обеспечивают непрерывную поставку тканям глюкозы между приемами пиши и при голодании.
Различные причины, обычно связанные с недостаточной активностью того или ино~о фермента, приводят к гипогликемии (снижению содержания уровня сахара в крови). Патологические изменения эндокринной системы вызывают нарушение углеводного обмена. Так, недостаток инсулина приводит к сахарному диабету и гипергликемии. Регуляция скорости протекания реакций определенного метаболического пути часто осуществляется путем изменения скорости одной или, возможно, двух ключевых реакций, катализируемых «регула- торными ферментами». Некоторые физико- химические факторы, контролирующие скорость ферментативной реакции, например концентрация субстрата (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
