В. Эллиот, Д. Эллиот - Биохимия и молекулярная биология (1128701), страница 14
Текст из файла (страница 14)
11.4). У цикла Кори есть две важнейшие функции, 'сберечь лактат для последуннггсчо использования и нредотвратиг>, так называелзый лактат-апилоз, 1!ри гкзсгуплснии больших коли шсз в молочной кислоты в кровь сс буферная емкосг ь может быль исчерпана, что приведе~ к опасному снижсниго рН. ")толгу прспятстаусг превраценнс лалт па в ~люко гу, которое сопровождается пшлощенисм двух препонов (на восстановление !,в-ифОсфОгли-- я логично, поскольку в ситуации, ко~да образование изюкозы становится жи шенно необходимыхл зту задачу рсшаег печень. 1!озюму жировые клетки сами ис использукл ~лицсригк !1ри лродолжгнсльиом голодании после небольшого начального снижения уровень гак~козы в крови лоддерживается неизменным в зеченис нескольких недель благодаря носгоянному нос гуцлению жирных кислги из жировых клсзок.
Удивительно, однако, что живоз ным, в отличие от растений и бактерий, не бгал дарован лриродой белес простой способ, не связанныи с ипоеданиема собсз венных мылил. Видимо, у зволюции на зтог счет были какие-ю неведомые нам соображения. о л СН- СОО а СНз---С вЂ” 5--СоА 0 Аае!ил-С'оА !лиоксилги ' ,н,о ! ОН СН-СОО СоА — 5Н СН -СОО !! заключение можно наполшить, чю иодавляюлцая доля утлсводов на Земле образуется благодаря фотоснн~езу. в ходе которого знсргня солнсчнгио света испольбегся для фиксации Ссп в ниле дифосфоы1ицерата сослинсния. знакомого нам по гликолизу. Механигмы зщго пропссса и дальнейшего превращения дифосфоглннерща в глнзкозу будут рассмотрены в главе !4 как составные части фозосинзеза Итак, мы познакомились с использованисл~ жиров и глюкозы в ка шс1ве ис1очю1ков онер| ии, а также с механизмами синтеза тпих веществ.
Следует напомнить, чго .пи мстабкизческис пропсссы не существун1т изолированноо. а образую| он ни рированную мстаболичсс- Вопросы к главе И !. После суточного ~олодания запасы ызикогена в печени истощаюзся. но в организме имеются довольно большие запасы жиров Зачем при голодании протскас г пропссс глк~консог сне за, когда в организме ссз ь прак~г1чески безг.раничные запасы аиетил-СоА (из жирных кислот), которых вполне хна|вез для производства анар~илу з. Почему фосфоенолпируваг, необходимый для протеканин глнжонеогенеза, нс может бьп ь получен путем фосфорилирования пирувата с помощью пируват- Регуляция метаболизма глава Л' углеводов и жиров оправланно, поскольку.
1) кажлыи из метаболических потребностей организл>а в знсрщ>и. Так. скорое>м >т. ' '.)та глава ло>ичсски завершает всс го. что было ранее изложено о метаболе>змс, а ней будет показано как отделызые ме>аболичсские нуги пересекаются и функпиоииру юг вместе До сиз пор мы в основном изучали каждый их нггх отдельно. Исрвона гальнос рассмглрснис индивидуальных мс>аболических пулей, на наш виляд, и г п не могут одновременно протеказьс максимальной для каждого из иих скоростью. Если л>езаболические превращения г>рг>зевак>г в одном направлении, >о обрагные превращения не должны имсп, места.
Скорость реек»иб каждо> о мсз аооличсскгио пуз и должна >гзмсияться в широких пределах, в зависимое>и ог >екущих Глн~консогсиез Гликолиз Ф ру кто то-6. фосфлт Н,О н*'"и и ;,*и "»;е :о лз кя;у АТР АВР Ф1зуктозо-1,ь-анфгкфат Рис. 12.1. «Холос~ойя ника на яновне ~ликолизичес регуляторных систем. Прслположим, например, что ве щество А преврашается в вешество С через промежу точное вещество Н, причем возможна реакция В ьч Л Фермсн~ 1 Г А В С г' Фермент 2 Скорость образования С можно снизить, либо ингибируя фермент 1,либо активируя фермент 2 Наибольший зффекг булет постигнут, если одновременно У животных изменение количества ферментов вносит заметный вклад в регуляцюо мезабзолизма, такая лолгосрочная регуляция реализуезся в шкале часов и дней, но никак пе секунд. Она испольпуется при адаптации к новым физиолтиическим нуждам.
Здесь можно привести множество примеров, асвочнил~ липопротеинлипазу кровеносных капилляров (см. с. 93) йе количество коррслирусз с по~рсбзносзью ткани в липндах. увеличиваясь, к примеру, в молочных железах иа период лактацпи. В ответ на сл1ену диезы содержание ферыс1зтов в печени мснясгся в |ечение часов [сели надо справи)ься с непривычной, очень жирной или и кзбилуюшей утлеводами нишей). При богатол1 рационе в пе- принцизпя закой регуляции, необходимо разобршься, какие факторы влияют на каталитичсские своиства фсрыепз.а Основные сведения о ферментативной кинетике Гиперболическая кинетика доклассического» фермента как говорят, оз степени сродзчва фсрмсзпа к субстрату.
Сродсз во ьюжст оьгп, количественно выражено констанзой диссоциапии фсрмснз-субсзразного комплекса или изменением свобззззной знергии при его обратовании и зависит оз природы реагирукзщих веществ и числа слабых связей, образукнцихся между ними. Озносизсльное сродство фермснза к субсзрагу в бгз»ьшинсгвс случаев можно оцснизь, зная констангу Миха злиса К, . ')тот параметр определяется как концегп рация субстрата, при конзрой скоросз ь ферментативной реакции составляет половину максимально возможной )см. рис )2.3) и. как нетруззззо понягь, не зависит оз количсс~ на фсрмсззз а.
)Заметим, олнако, варьировать в диапазоне ог наномолярных до миллимолярных концснтрапий, но в целом они лсжаг в пределах !О ' )О ~ М. )Зззугрикзезочная концентрация субстрата обычно соизмерима по порядку величины с згм, г. е. фермент по»ностькз субсзратом в клегке не насыщен Какие ферменты метаболического пути нужно регулировать? ! )ряъюй гзз вез на данный вопрос гаков: те фермсгпы, которым зволнзция придала гпо свойство ')юбкой мсгаболичсский пучь вк:почаез реакции.
катализирусмыс спсцифичсскилзи регулируемыми ферментами Обы шо они В рялс слу гаса ре1 уляция осушссз вляе ~ ся пс конечным продукюм (по принципу отрицательной обршной связий а исходным соединением(пологкительная прямая свя и й когорос ак гиниру ет ферменты, участвукяцис в сто преврацзснни н данном метаболнческолз нузи. Природа регуляторных Ферментов Игвестны дна основных способа рег уляции каталнгичсской акзивносзи ферментов (изменение их количесзва не рассмшриваезся) Аллосгерическая регуляция 2. Еовалеигная модификация белка обь~чззо фос- когда концентрапин субсз ра юв в клсгке по больпзсй часпзз далеки оз насыцзазоших.
зффек~оры хзо~ уз влиязь на нсличину скорости реакции. Механизм аллостерической регуляции Ферментов Мы обсуднлз сейчас природу аллостерических ферментов, для которых связывание зффекзора озрагкается на сродстве ферлкнпа к субстра ~ у ( и о ос но в ион тнп аллос~ерической регуляции фермгппов( Танис аллосзсргзческне ферменты состоят и з нескольких кгпалптнческн акппзньгх оелков, которые посредстном нековалсзпоых свидетельствует об у величании сродс ~ ва фсрмсц ~ а к суГ>- страту.
а сдвиг вправо о его уменьшении. С'иглгоидная форьи кривой, отражвю~ггсй зависимость скорости ферьзсчгшшвнои рсакции о~ концентрации с>бс~ра~в, указывасг на го, что скорость реакции болес чувстви гельна к измснснию концснтрации субстр;па, чем при гипсрболичсской завис имост и, особенно в облас ~ о с корос гой, близких к 0,6 1' 11очслгу зависимою ь скоросги реазюпш гп концен грации субсграга пргшбрс~аег сигмоидную форм>' В шпмодейсгвие однои из субъсдиниц аллостеричссього фсрмсгпа с субстрагом способствует лучшему связы- 1хакогг мслашгзм взаимгкл о влияния участков связывания различных субьединиц! 11рсдложены двс тсорстичсс кис модели, согласно каторгам участок связывания субшрша ьюжсз находгпься в двух сосизянпях, рашичающнхс я по сродсз ву к суос ~ рагу Назовем их сост ояциялш с высоким и низким сродством Нрсдполш асгся. ч ~о связыванис субс граю увсличи вас г долю субъединиц с высоким сродством к субсзршу, Обе модели различакпся дегалями распространения взаимовлияния субъслиниц в прсделах езиного 6слково~ о комплекса.
В рамках соглвсонанной модели, предложсинои Моно, Уаймсном и 1!1апже1рис. 12.6), асс субъсдиннша вюшю молскул субстрата друпзми субъсдиницами. '1 а- могут одноярсмсцно находится либо в сосюянии с вы- '.)то приведе~ к ак1ивации фермента. ~ак как болылсе число его л|олекул при данной концсгпрации субсзрата булез в форме К.
3!о мере увеличения концс~ззрации положизельного аллосз ерическоь о рс~ улязора все больше молекул фермента перейдет в сосзояние К (с высоклл~ сродсзвомй а кривая зависимое~и скорое~и реакции о1 концентрации субстраза сзанс~ гиперболической. Обргпная ситуация вознпкасг, когда регулязор озрицаГсльного типа белес прочнО сяязызязс! ся с ыолскуззами ферл1сгпа в сосгоянии 1 и переводит дру~ ие молекулы а зто жс сос|ояпие, уменьшая скорость ферменгагпвнои реакции в целом. Последоваз ельиуго модель разрабоз али Ко~плана, регулятора расположен на оздельной рсгулязорной субьединицс,лишенной каталигических свойств.
Связывание аллою сричсского регулятора с и ил1 у шсз ком привошп к чому, по рсгулязорная субьсдпнппа покидает колпзлскс, а ка~алнгичсскис субьединицы изменякп сродсз во к субстр пу. Такое управление фермсн~ а|наной рсакписй можс1 показа~вся чрезмерно громоздким, но зволюция прежде все~о забзоппся о надежности и рабспоспособносыз сисземы. Обратимость аллостерической регуляции Р; Мы уже познакомились с тем, как сложны и взаимозависимы метаболи ~вские пути, так илн иначе связанные "° 1" с производством и хранением знсргии. Б такой сложной системс каждый оздел должен взнатья, как дела у ~ соссдейл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
