Lenindzher Основы биохимии т.2 (1128696), страница 72
Текст из файла (страница 72)
20-3). Особо серьезные нарушения, обычно приводящие к смерти, связаны с недостаточностью глюкозо-б-фосфатазы, а(1 -+ б)-глюкозидазы и ветвящего фермента. Летальны также генетические дефекты, затрагивающие пируваткарбоксилазу и фосфоенолпнруват-карбоксикиназу, т е. ферменты, катализирующие ранние этапы глюконеогенеза. ГЛ. 20. БИОСИНТЕЗ УГЛЕВОДОВ В ЖИВОТНЫХ ТКЛНЯХ БП катализирующий перенос В-галахтозильных групп на Х-ацетилглюкозамин ПВР-В-галактоза + 1Ч-ацетилглю- козамин - Ш)Р + В-галактозил- Х-ацетил-В-тлю хозамин. Эта реакция у животных является одним из этапов в биосинтезе углеводной части галактоэосодержащих гликопротеинов (разд.
11Д1). Однако в период лактации В-галактоза в молочной железе играет роль предшественника в другом биосннтетическом процессе„а именно в синтезе лактаэы, или молочного сахара, который представляет собой дисахарид В-галактозы и В-глюкозы (разд, 11.б). В лакгирующей молочной железе гвлактозилтрансфераза участвует в синтезе лактозы весьма необычным образом. Во время беременности в молочной железе, как и в большей части других тканей, присутствует галактозилтрансфераза, очень активная, если акцептором галактозильных групп служит И-ацетилглюкозамин, и почти совсем неактивная, если роль акцептора играет В-глюкоза. Однако после родов, с началом лактации, специфичность галахтозилтрансферазы меняется: теперь она катализирует с очень большой скоростью перенос В-галактозильных групп на В-глюкозу, что приводит к образованию лактозы 1Л3Р-В-гала«таза + В-глюкоза -+ 1)ВР + В-лактоза.
Этот «новый» фермент называют лаквоэосинтаэай. Изменение специфичности галактозилтрансферазы вызывается образованием особого присутствующего в молоке белка — и-лавиальбумииа. Функция а-лактальбумина долгое время была неизвестной. Теперь выяснилось, что он представляет собой модификатор фермента; синтез и-лактальбумина в молочной железе, регулируемый гормонами, вызывающими лактацию, приводит к образованию лаквальбумии-галаквоэилтраисферазиога комплекса„т.е. лактозосинвазы, Таким образом, включение синтеза лактозы в молочной железе под действием гормона происходит в результате образования особой субъединицы лакго- эосинтазы, изменяющей специфичность фермента.
Краткое содержание главы Глюконеогенез это образование «нового» сахара из неуглеводных предшественников, среди которых наибольшее значение имеют пируват, лактат, промежуточные продукты цикла лимонной кислоты и многие аминокислоты. Подобно всем прочим биосинтетическим путям, ферментативный путь глюконеогенеэа не идентичен соответствующему катаболическому пути, регулируется независимо от него и требует расхода химической энергии в форме АТР.
Синтез глюкозы из пирувата происходит у позвоночных главным образом в печени и отчасти в почках. На этом биосинтетическом пути используются семь ферментов, участвующих в гликолизе; они функционируют обратимо и присутствуют в большом избьпке. Однако на гликолитическом пути, т.е. на пути «вниз», имеются также три необратимые стадии. которые не могут использоваться в глюконеогенезе. В этих пунктах глюконеогенез идет в обход гликолитического пути, за счет других реакций, катализнруемых другими ферментами. Первый обходный путь — это превращение пирувата в фосфоенолпируваз. через оксалоацетат; второй — это дефосфорнлирование фруктоэо-1,б-дифосфата, катализируемое фруктозодифосфатазой, и, наконец, третий обходный путь-это дефосфорилирование глюкоза-б-фосфата, катализируемое глюкоза-6-фосфатазой.
На каждую молекулу В-глюкозы, образующуюся иэ пнрувата, расходуются концевые фосфатные группы четырех молекул АТР и двух молекул ОТР. Регулируется глюконеогенез через две главные стадии: 1) карбоксилирование пирувата, катализируемое пируваткарбоксилазой, которая активируется аллостерическим эффектором ацетил-СоА, и 2) дефосфорилирование фруктозо-1,б-дифосфата, катализируемое фруктозодифосфатаэой, которая ингибируется АМР и активируется цитратом. По три атома углерода от кахшо- 618 ЧАГТЬ П.
БИОЭНЕРГЕТИКА И МЕТАБОЛИЗМ го промежуточного продукта цикла лимонной кислоты и углеродные скелеты многих аминокислот способны превращаться в глюкозу. Из жирных кислот с четным числом атомов углерода и из ацетил-СоА реального образования глгокозы не происходит, тогда как три углеродных атома жирных кислот с нечетным числом атомов углерода, а также образуемый бактериями рубца пропионат могут превращаться в глюкозу: прн этом в качестве промежуточного продукта образуется метилмалонил- СоА, превращающийся затем в сукцинил-СоА при участии кофермента В„. В периоды восстановления после напряженной мышечной работы глюконеогенез протекает очень активно, благодаря чему присутствующий в крови лактат превращается в гликоген н глюкозу.
Путь синтеза гликогена тнкже отличается о. пути, по которому идет его расщепление. Он включает превращение глюкозо-1-фосфата в урндиндифосфатглюкозу, которая затем -прн участии гликоген-синтазы - передает г.люкозильные группы на нередуцнрующий конец боковых цепей гликогена. Новые боковые пепл возникают в молекулах гликогена в результате действия гликозил-(4 — 6)-трансферазы (сс(1,4 — 1,6)- трансгликозилазы3. Процессы синтеза и расщепления гликогена регулируются независимо и реципрокно. Соотношение скоростей этих двух процессов контролируется гормонами адреналином и глюкагоном. Известен ряд генетических дефектов. при которых синтез или расщепление гликогена нарушены.
Синтез лактозы в молочной железе происходит при участии лактальбумингалактозилтрансферазного комплекса. Лактальбумин в этом комплексе вьпюлняет роль субьединицы, изменяющей специфичность фермеггга, Его образование регулируется гормонами, вызываюгцнми лактацню.
ЛИТЕРАТУРА Книги Силн!нддьаи Е В. ВюсЬет)зггу: Месвапйпв о( МегаЬо!Вгп, МсОгав-Н1!1, Ыев Уогх, 1978. В гл. 9 содержатся дополнительные сведения, касаюшиегя биосивтеза углеводон, главным образом энзимологические данные. 01сйгнг Г., КавПе Р.у., Изю!ан )Р.й. (ейв.). СагЬоЬуйгаге Мегабо!иш апй Ив О)ьогйегь, то)в.
1 апй 11, Асайепнс, Нею Уогй. 1968. Сборник пенных обзорон. Нгвлйо1те Е. А., Бгагг С. Керна!юп ш МЕгаЬОйавь Ъгйву, ЫЕВ ТОГ)Ч 1973. ГЛ. 4 и 6 включают более подробные данные по регуляции глюконеогенеза и синтеза гликогена. Статьи Вет Н. А. Епегйу апй Ехегс(те, 3. СЬеш. Ей„ьо1. 55, пов. 7-12, ййу-ЕысегпЬет 1978. Новей К.В. ТЬе О1усойеп Глогайе Оыеввев, рр.
!60-!81. 1и: 1.В. БгапЬшу, ЕВ. Ъупйаагйеп апй Гх Б. Ггейттс(гьоп (т)а), ТЬе МегаЬойс Вм(ь ощпЬепгей )Зюеаие, 4гй ей., МсОгав-Н(11, Ыев Уойг, 1978. Кагг 3., Кодлпай К.„Гпп!е Сус!ев (п гЬе Метабойвш о( О(осою, Сшг. Тор. Сей Кейп1., 10, 238-287 (1976). Кгевл Н. А. Бонзе Аьресы о( гйе Кейп!аппп о( Гие! Бпрр1у )п Ошпгкогопв Апппай, Айв Епг. Кейьй„10, 397-420 (1972). Бяагип Н. Сагбойуйгагеа, Бс(.
Агп 243. 90-! !6, Хоьешбег 1980. Вопросы и задачи 1. Роль окиклитгльного фосфорилироланнк в глюконгогенеге. Возможен ли реальный синтез глюкозы из пнрувата в условиях, когда цикл лимонкой кислоты и окнслительное фосфорилироввние полностью ингибнрованы? 2. Путь атомов углерода л глюконеогенгзг. Печеночный экстракт. способный катализировать все обычные метаболические реакции. инкубируют непрололжительное время в отдельнык опытах со слелуюшими двумя предшественниками, меченными '"С: ,О а) Но — "С О "С-бикарбонит О , РО б) СНь — С вЂ” "С О и "С-пиру ват ГЛ. 20. БИОСИНТЕЗ УГЛЕВОЛОВ В ЖИВОТНЫХ ТКАНЯХ 6)9 Проследите путь каждого нз зтик двух предшественников в глюконеогенезе.
В каком положении обнаружится метка во пгех проме:куточных продуктах н в конечном продукте, т.е. в глюкозе? 3. Путь СОз а глюкоиеогеяезе. В первой обходной реакции глюконеогенеза превращении пирувата в оххфоенолпнруватсначала под лейсзвнем пнруваткарбоксилазы пируват карбоксилируется с образованием оксалоацетата. а затем оксалоацегат декарбохсилируется до фосфоенолпирувата в реакции, катализнруемой фосфоенолпнруваг-карбоксикиназой.
Поскольку за присоединением СОз непосрелственно следует ее оззцепление, мгпкно было бы думать. чзо '«С из '«СОз пе будет включаться в оюсфоенотзируваг и глюкозу, равно как и в любой другой нз промежуточных продуктов глюконеогенеза. Выяснилось. однако, что если срезы крысиной печени синтезируют глюкозу в присутствии '«СО,, то '«С хотя и не сразу, но все же обнаруживается в фосфоенолпируваге и в конце концов- в 3-м и 4-м углеродных азомах глюкозы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
