Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 23
Текст из файла (страница 23)
17.6) частично из-за того, что пониженная концентрация фруктозодифосфата больше не стимулирует синтез малонил- СоА (равд. 17.6) и вместо этого жирные кислоты утилизируются в качестве главных субстратов окисления. Эти жирные кислоты происходят как из липидов печени, так н из липидов жировой ткани, в которой липолиз уснлнвается в отсутствие инсулина и при наличии как стероидов коры надпочечников, так и адренокор- пь метхволнзы тикотропного гормона (гл.
48). В свою очередь это служит причиной увеличения продукции ацетнл-СоА, необходимого для действия пируваткарбоксилазы, в результате которого обеспечивается генерация МАВН и АТР; МАРН требуется для восстановления 1,З-дифосфоглицерата в глнцеральдегид-З-фосфат, а АТР расходуется на различных стадиях глюкоиеогенеза нз пирувата (равд 14.4).
Заметим, что какой-либо источник МАОН необходим, поскольку исходным материалом глюконеогенеза является пируват, а не лактат. Инсулин не только облегчает проникнонение глюкозы в клетки, но также определенным образом оказывает подавляющее воздействие на синтез пируваткарбоксилазы, фосфоенолпируваткарбоксикипавы и фруктозодпфосфатазы (см. выше). В печени и жировой ткани, подвергнутых воздействию инсулина, обнаруживаются также повышенные количества глюкокиназы,отмечается увеличенная активность глпкоген-синтазы, более интенсивное функционирование фосфоглюконатного пути, предлагающего МАВРН для синтеза жирных кислот (равд.
14.8), и возросший синтез жирных кислот нз глюкозы либо нз пирувата. Инсулин также способствует синтезу белков нз аминокислот (гл. 46), снижая таким образом приток глюконеогенных предшественников. Адреналин и глюкагон влияют на содержание глюкозы в крови, что в основном связано с их гликогенолитпческнм действием (см. выше). Способ действия тиреондных гормонов при увеличении концентрации глюкозы в крови неизвестен.
15.6.3. Толерантность к глюкозе Способность животного использовать вводимую глюкозу обозначают как толерантность к глюкозе. Когда глюкоза вводится (либо через рот, либо в вену), ее концентрация в крови быстро возрастает. В оральном тесте на толерантность к глюкозе прн обычной дозе 1 г глюкозы на килограмм массы тела концентрация глюкозы в крови в течение -1 ч может возрасти от -90 мг на 100 мл прн голодании до максимального уровня, достигающего величины 140 мг на !ОО мл. К этому времени скорость поступления глюкозы в кровь начинает снижаться, в то время как скорость ее потребления тканями возрастает, так что наступает снижение концентрации в крови. При этих условпях возросшая скорость удаления глюкозы из крови определяется следующими причинами: во-первых, скорость поступления глюкозы в клетки прямо пропорциональна концентрации глюкозы во впеклеточной жидкости и, во-вторых, повышение уровня глюкозы в крова стимулирует нормальную поджелудочную железу к выделению инсулина в кровь с повышенной скоростью (гл.
46). В связи с увеличением притока ~в.мвтлнолизм тглаводов.и глюкозы в клетки наблюдается ускорение гликогенеза, особенно и мышце, а также усиление гликолиза, как об этом свидетельствует увеличение содержания лактата в крови; дыхательный коэффициент растет, увеличиваясь в сторону единицы, что указывает на большую интенсивность окисления углеводов, и содержание глюкозы в крови быстро падает. Обычно в конце второго часа концентрация глюкозы в крови становится приблизительно нормальной и часто продолжает уменьшаться, опускаясь ниже исходного уровня, вероятно, в результате продолжающегося влияния секреции инсулина (рис.
15.1!). По мере исчезновения гипергликемии, стимулирующей островки Лангерганса, секреция инсулина возвращается к более низкому уровню. В ходе орального теста на толерантность к глюкозе в норме у человека концентрация глюкозы в крови никогда не превышает значения, при котором сахар начинает выводиться с мочой и пе возникает глюкозурии.
У людей, страдающих диабетом, испытывающих недостаточность инсулина, содержание гл1окозы в крови в периоды голодания повышено. После орального введения глюкозы уровень сахара в крови становится даже более иысоким, зачастую превышая почечный порог и вызывая глюкозурию. Инсулановый ответ в этом случае будет недостаточным или совсем не проявится, и в результате падение концентрации глюкозы в крови будет происходить медленно. Человеку с таким типом ответа, как принято говорить, свойственна пониженная толерантность к глюкозе или повышенная кривая глюкозной толерантности 1рис. 15.11). х сь 2 сп Ю о 150 3 1оо с.э 50 0 1 2 3 4 5 6 Время,ч Рис.
15.11. Типичные кривые глюкоаной толерантности. 1 — для нормаль о но мального чело- века; 2 — для человека, страдающего диабетом. иь метхволизы У людей, страдающих гиперинсулннизмом, исходная концентрация глюкозы в крови часто более низка, чем в норме. Вскоре после того, как вслед за приемом глюкозы ее содержание в крови начинает подниматься, происходит секреция инсулина. Благодаря этому содержание глюкозы в крови начинает снижаться и в связи с избыточным инсулиновым ответом часто продолжает падать до таких низких уровней, как 40 мг,'1ОО мл, что вызывает появление симптомов расстройства центральной нервной системы (гипоглиьемпческих судорог). Таким образом, эти люди проявляют аномально высокую толерантность к глюкозе. Отмечены разнообразные другие отклонения от нормальной картины глюкозной толерантности.
При спру в результате нарушения всасывания глюкозы из просвета кишечника уплощенная кривая глюкозиой толерантности может быть получена после оральной дачи глюкозы, хотя нормальная картина наблюдается после парэнтерального введения глюкозы. 15.7. Взаимопревращение гексоз Все моносахариды, найденные в весьма разнообразных биологических олиго- и полисахаридах, вырабатываются из глюкозы теми же самыми клетками, которые образуют полисахариды. Для синтеза гликозидной связи каждый из моносахаридов должен присутствовать в форме нуклеозидднфосфата сахара аналогично ШЗРглюкозе, используемой для образования гликогена.
На рис. 15.12 показаны пути, ведущие от глюкозо-6-фосфата к каждому из иуклеозиддпфосфатов сахаров, утилизируемых для такого рода синтезов в клетках животных. Отметим, что пз этого общего правила существует одно исключение: Х-ацетилнейрамнповая кислота используется в форме производного цитидинмонофосфата.
Отметим также, что на этой схеме находят свое место все главные пуриновые и пиримидиновые основания ДНК и РНК, исключая аденин. У растений и бактерий, однако, многие синтетазы полисахарндов утилизируют АВРсахара, например при синтезе крахмала„ 15.7.1. Альдозо-кетозные превращения; изомеразы Взаимопревращения глюкозо-6- и фруктозо-6-фосфатов при участии фосфоглюкозоизомеразы были описаны в равд.
14.4.1. Фосфоманнозоизомераза катализирует аналогичную реакцию. Действие обоих ферментов происходит с образованием промежуточного ендиола. В этой реакции один из двух атомов водорода при С-1 кетозы обменивается с протонами воды. Обе изомеразы стереоспецифнчны, но только для двух различных атомов водоро- !Е МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕЙОЛОЕ. П а, Ы И а О Х х Е х Е а х а Ф вЂ” ФХ а Ф Е х Е Ф й М О ЗЭ Е а х е Е- а.
Е а а Ф ФЕ Еа Ф а Ха х а Еа х Е 8- ОЕ Ф Е О ао Е х Е Ф х Е Ф Ф а Е а х а х х Е Ф Ф Ф Ф а а а а Е < 1- О Х Ц 1- х аа + Ф а 6 < х Е а. а Ь" а а Ы Ю О Ф 6 — Ф О ~ — -Ф. Х х < х х Ф Х Ф < а а. а х а а н $ Х С1 Я аа, х Ех — — Ф х х Е а Ф х Ф Ы х1 О х х и Ф Ы Ф' а Ф О а ма ФО н х а О Ф .Е, О ( ха Ф а1 ~- О.
х.х ха 5~ О он х б Е Ох н и я Ф Б Ы ~х О О х О а Х х И хх Ф О Е а а а, $2. О х Ю и!. аштиволизм бзо да, обозначенных соответственно Н. и Ни, в следующих структу- рах: н. нос н. "Нсон нос — с.=-.о НОСН нсон нсон н.,сого,на Факипл;ю-6-фосЧФФ 15.7.2. Мутазы Небольшая группа ферментов катализпруег имеющую значение для ряда процессов реакцию, которая, по существу, представляет собой внутренний перенос фосфата от одной гидроксидной группы к другой в пределах той же молекулы по типу фосфоглюкомутазной (разд. 15.3.3) в фосфоглицеромутазной (равд.!4.4.2) реакций, которые были описаны ранее.
6Росфоглюкомутаза может также функционировать по этому типу с маннозофосфатом и Х-ацетилглюкозаминфосфатом, но имеются также и специфические мутазы для обоих этих субстратов в печени н других тканях. 15.7.3. Пирофосфорилазы Главная пирофосфорилаза животных тканей, а именно та, которая участвует в синтезе уридиндифосфатглюкозы, уже рассматривалась (равд. 15.3.8), Реакция описывается уравнением иуклеозилтрифосфат+сахар-1-фасфат ~ иукаеозиддифо=фатсахар+ РР; Все известные в настояшее время сахарные компоненты нуклеозиддифосфатсахаров перечислены в табл. 15.4. Пирофосфорилазная реакция не ограничена только образованием сахарофосфатов. СРРглицерин и СОРрибит образуются подобным образом из глицерол- и рибитолфосфатов у тех бактерий, у которых тейхоеная кислота входит в состав клеточной стенки (равд.
15.10.2). Многие нуклеозиддифосфатсахара не образуются непосредственно из сахара или сахарофосфата, а возникают в ходе метаболизма только благодаря превращениям существующего нуклеозиддифосфатсахара. Некоторые примеры были приведены на рис. 15.12. НОСН носн нсон НСО11 н согоан., малларме 6 Флсчаил *нсон нс=о !1 сон — нсон носн нсон НСОН Н,СОРО,Н,. глюкозе-6-фссфаф ббу 15. МЕТАбОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ. П 1$.7.4.
Эпимеразы Эпимеризация — это относительно общая реакция в метаболизме углеводов. Наиболее известным примером является эпкмеризация у С-4 (Л)Рглюкозы, дающая (Л)Ргалактозу; эта реакция катализируется в печени уридиндифосфатглюкозаэпилгеразой, представляющей собой тетрамер (мол. масса — 250000), и в общем ви'де может быть записана следующим образом: уридиндифо фаттлюкоза ~~ уридиндифосфэтталактоэа Этот фермент, как и все другие эпимеразы такого рода, проявляет абсолютную потребность в 1)А1)з, который прочно связан с ферментом.
Специальный случай эпимеризацни представляет собой мутаротацня глюкозы, катализируемая лтутаротазой, которая очень широко распространена в тканях животных. Эпимераза, имеющаяся в растениях, катализирует образование (Л)Рарабинозы нз (Л)Рксилозы. Особенно интересна эпимераза животных тканей. катализирующая суммарную реакцию (Л)Р-Н-мгетилглюкоэамин — н )ь)-ацетилмэнноээмвн+ ОВР Таблица Жб Некоторые сахарные компоненты нуклеозидднфосфатсахаровн Нукнесзиддмэенйжт Сакер Уридиндифосфатные эфиры (()Г)Р-Х+) н Х вЂ” сднн нн сеьнрсн.
пере ьнсненные и следующей коленке таблицы, Обнаружен только н ткенкк жнестные. а Ггукнеспкднснпессфетсекнгь Адеиозиндифосфатиые эфиры (АВР-Х) Гуанозвндифосфатныс эфиры (Сь))Р-Х) Цитидиндифосфатные эфиры (СОР-Х) Цитадннмонофосфатные эфиры (СМР-Х) Твыидинзифосфатные эфиры (бТРР-Х) Глюкоза. галактозае, глюкозамине, мэннозамин~, )Ч-ацетилглюкоэамин, Н-ацетилгалактоэаыиин, мурамован кнслотае. глюкуроиовак кислота. галактуроновав кислота, кснлоэа, арабвнозае, рамноза Глюкоза Гэьокоэа, галактоэас, маннозас, фруктозае, рамнозае, колитоза Глюкоза, тивелоза, аскарилоза, паратова, абекноза Х-ацегиэнейрамниоваи кнслотас Глюкоза, галактоза, манноэа, глюкоэаиии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
