Биохимия 2 (1984) (1128710), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Роль компартментации в регуляции можно проиллюстрировать различием в судьбе жирных кислот в цитозоле и в митохондриальиом матриксе. Метаболизм в мозгу, мышцах, жировой ткани и печени сильно различается. У нормально питающегося человека глюкоза служит практически единственным источником энергии для мозга. При голодании кетоновые тела (ацетоацетат и 3-гидроксибутират) приобретают роль главного источника энергии для мозга. Мышцы используют в качестве источника энергии глюкозу, жирные кислоты и кетоновые тела и синтезируют гликоген в качестве энергетического резерва для собственных нужд.
Жировая ткань специализируется на синтезе, запасании и мобилизации триацилглицеролов. Многообразные метаболические процессы печени поддерживают работу других органов. Печень может быстро мобилизовать гликоген и осуществлять глюконеогенез для обеспечения потребностей других органов. Печень играет главную роль в регуляции липидного метаболизма. Когда источники энергии имеются в достатке, происходят синтез и этерификация жирных кислот.
Затем они переходят из печени в жировую ткань в виде липопротеинов очень низкой плотности (ЛОНП). Однако при голодании жирные кислоты превращаются в печени в кето- новые тела. Интеграция активности всех этих органов осуществляется гормонами. Инсулин сигнализирует об изобилии пищевых ресурсов: он стимулирует образование гликогена и триацилглицеролов, а также синтез белка.
Глюкагон наоборот, сигнализирует о пониженном содержании глюкозы в крови; он стимулирует расщепление гликогена и глюконеогенез в печени и гндролиз триацилглицеролов в жировой ткани. Адреналин и норадреналин действуют на энергетические ресурсы подобно глюкагону; отличие состоит в том, что их основная мишень — мышцы, а ие печень. Концентрации глюкозы в крови хорошо питающегося человека обычно составляет 80-120 мг/100 мл. После еды повышение концентрации глюкозы в крови приводит к повышенной секреции инсулина и пониженной секреции глюкагона, Вследствие этого в мышцах и печени начинается синтез гликогена. Увеличенное поступление глюкозы в жировую ткань обеспечивает ее глицерол-3-фосфатом лля синтеза триацилглицеролов.
Через несколько часов, когда содержание глюкозы падает, все эти процессы прекращаются. После этого глюкоза образуется путем расщепления гликогена и глюконеогенеза, а в результате гидролиза триацилглицеролов происходит высвобождение жирных кислот. Печень и мышцы начинают использовать для удов- летворення своих энергетических потребностей жирные кислоты вместо глюкозы, а глюкоза сохраняется для использования в мозгу и других тканях, находящихся в большой зависимости от нее.
Адаптация метаболизма к голоданию направлена на то, чтобы свести к минимуму расщепление белка. Печень образует из жирных кислот большое количество кетоновых тел, которые появляются в крови через несколько дней после начала голодания. По прошествии нескольких недель голодания кето- новые тела приобретают роль основных источников энергии для мозга, Снижение потребности в глюкозе приводит к уменьшению скорости распада мышечных белков, и вероятность выживания увеличивается. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА С чего начать Не»зйойне Е.
А., ГВап С., !973. Вейи1абоп ш Мс!аЪо!гяп, Зрйеу. (Превосхолный обзор регуляпин метаболизма углеводов и хининов.) 5гайнапз И', 1976 ТЬе го)е оГ йе 1гчсг ш йе Ьопгеояаяз о1 Ыоод 8!исозе, Сигг. Тор Сей йсйи), 11, 51-97. Сайй1 С.Е., Уш 1976. Б!агчабоп гп тап, С1гп. Епдосппо1. Ме!аЬ., 5, 397- 415. Юеийо!те Е.А., 1980. А розяЫе тсгаЬо!гс Ьаяз 1ог !Ье сов1го) о1 Ьоду ие!БЫ, Хек Епй. 1. Мед., 302, 400- 405. (Преллагается гипотеза, согласно которой ожирение обусловлено снижением ииклических преврашений субстратов в ларах противоположно направленных реакний, например в реакциях, катализируемых фосфофруктокиназой н фруктово-1,6- бнсфосфатазои.! Кваги Валлу Р. К., йозглдггд К Е.
(едз.), 1980 Ме!аЬойс Соп!го) апд П!зевке, Баипдегз. Си»44 !н Г., 'Тудзггир Н (едз.), 1974. йейи!а!юп о( Нервно Ме!айойзт. МипМйаагд. (Содержит статьи о роли печени в интеграини метаболизма.) Но»аМ Н., Раогаииы 3. й. (едз), !975 МегаЬо1к Адар!анап го Рго!опйед РЬузка) Ехегсйе, Вггййаизег 'ч"ег)ай, Вазе! АН!изол О. Е, 1977. Сейи)аг Епегйу Ме!аЬоЬ*т апд )ы йсйи)апоп, Асадетк Ргезз. Метаболизм лвпидов МгСату А О., Роягг О. И'., ! 980. Вейи1а1юп о( Ьерайс Галу аск1 охЫапоп апд йс!опе Ьоду ргодисиоп, Апп.
йеч. ВюсЬет, 49, 395-420 Мсбаггу .Г.О., Тааа0а)азйг У., Еозггт О.И'., 1978. ТЬе го)е оГ та1олу! Углеводиый метаболизм Рейд Р., 1980. П)хо!дега оГ сагЬоЬудгаге тс!аЬо!пт. !л: Ванду Р К., йозспЬсгй Е.Е (едз.), Ме!аЬоЬс Сон!го) апд П)зеазе, Баипдегз. (Прекрасный обзор, посвяшенный регулялии углеволного метаболизма и его связи с метаболизмом белков и липилов.) Езтили У. !ед), !978. Вейи!Шоту МесЬплыы оГ СагЬоЬудга!е Ме!аЬойзт. Регйапюп Ргся. Сайд! С.
Г., Зг., О»гл О. Е.,! 968. Боте оЬзегчабопз оп сагЬоЬудга!е тсгаЬо)ыт )п тап )л. П)сйеиз Е., Калд)е Р.). апд ЮЬе)ап УУ.Г. (едз), СагЬоЬудга!е Ме!аЬойзт аад 1!з Пгзогдегз, чо) 1, рр 497-522, Асаденис Ргем Тлюкоиеогенез 5лгд К., 1979. А1ашле аз а 81исопеойешс сагпег, ТгепгЬ ВюсЬепг. 5с!., 4, 124 128. Натан й.. МгМтаи М. (егЬ.), 1976 б)исопеодепез!з, %г)еу.
Метаболизм аминокислот Ггйд Р.. 1975. Апина асн1те!аЬойяп ш тап, Апп. Кеч. ВюсЬет, 44, 933- 955. Оке .1.Е., )Уа!йег С. О,. В)тле В., СагпПг! А., 1978. Пепита) сЬагас!епзпсз оГ рго!яп дейгадабоп гп йаЬегез апд яаыапоп, Ргос. !(аг. Асад. 5с!., 75, 2093-2097. СоА гп йе соогйпагюп о( 1апу асЫ зул!Ьсяз апд охгдапоп ш но(а!ед гш Ьсра!осу!ез, 1. Вю1. СЬет., 253, 8294- 8300 )Уййитзол О. Н., 1979. Весел!дете)оргпепы Ы йе!опе-Ьоду гпегаЬо)йт, Вюсйет Бос. Тгапз. 7. 1313 1321 бдит Е. Р., 1965. Айрозе ызие гп ппйга!огу Ьггдз.
!пг йепоЫ А.Е. апд СаЫП П. Г, (едз.), НапдЬоой оГ РЬуяо)ойу, Бес1юп 5, Айресе Тызие. рр. 37 43, Апгепсап Рйуяо!ой!си) Босыу Тау1ог 5.1, .!индах В.Г... !974. Пейи)аиоп оГ Пройепеяя гп айрозе бмие, Агой. Вгосйегл. ВгорЬуз., 164, 12-19 Мгбиму А О., Еоягг О И'., 1977. Ногпюпа) соп!го! о1 йе!ойепез)з, АгсЬ. 1п!егп. Мед. 137, 495-501. бгеу Н..!., Каг! Г., К!Гля О. М, 1975. РЬуяо!ойк тесЬапгяпз ю !Ье дече)ортеп! о1 з!агчабоп йяозгз )п пгап, О)абе!ез, 24, 10-16 Спектросковня клеток и тканей 5йи!тал В.б, Вго»п 7(й., Сдигй! К., Ода»а 5, Солги 5.М., дск Нойаа. дгг А А., 1979. Сейи!аг аррйсабопь оГ пР апд 'зС пис)еаг тайпебс гезопапсе, Бсгепсе, 205.
160-166. (Рас. сматривается новый весьма информативный метод исследования метаболических пропессов в интактных клетках и тканях.) Мс!.аидй!т А. С., Тайеда Н., Сйагсе В., 1979. Варгд АТР амзуз )п регйзед тоые Пчсг Ьу пр ХМВ, Ргос. На!. Асад. Бс), 76, 5445-5449. (Миогообешаюший подход х изучению метаболизма в интактных органах.) Глава 11 3.
8. Глава 12 Глава 13 4. 5. 4. 5. ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ Реакции «ав и «в» направлены влево, реакции «бл и «гв-вправо Никак (использовать их лвя этой цели нельзя никак). а) Ьб«' = -1- 7,5ккал(моль и К,'„= 3,16 1О б) 3,16 10«. Лбе' 1.7 ккал(моль. Равновесное отношение составляет 178. а) 4 0.2 акал(моль. 6) — 7,8 ккал(моль Гилролиз РР, направляет реакцию в сторону образования ацетил-СоА. а) бб" = 2,303 КТрК. 6) — 6,53 ккал(мозга при 25'С. АПР-компонент (или близкое к нему производное в случае СоА).
Активированной формой сульфата у большинства организмов служит Ззфосфоаленозин5ьфосфосульфат. Смл йоЬЫпз Р 59., 1.гршапп Е., ! В(а(. СЬеш 229, 837 (1957) а) Альдоза — кетоза; б) эпимеры; в) альдоза —- -кетоза; г) аномеры; д) альдоза — кетоза; е) эпимеры. Углерод метильнай группы пирувата помечен а) Дбе' составляет — 29,5 акал(моль лл» реакции Глюкоза «2Р, «2АОР 2Лактат + 2АТР б) Ьбе' = — 27,2 ккал(моль. 306 10' з Равновесные концентрации фруктозо-1,6-бисфосфата, днгидроксиацетонфосфата и глицеральдегид-3-фосфата составляют соотнегсгвенно 7,76. 10 «, 2,24 1О « и 2,24 10 « М Все три углеродных атома 2,3-БФГ помечены С'«.
Атом фосфора, присоединенный к гидроксилу при С-2, помечен з'Р. Гексакиназа в отсутствие сахара обладает низкой АТРазнай активностью. потом) что она находится в кагалитическн неактивной ьонфор- мании (равд. !2.12). Добавление ксилозы закрывает шель между двумя лолами фермента. Однако в ксилозе отсутствует гилроксиметнльная группа при С-б, и поэтому она не можег фосфорнлироваться. Взамен этого в месте, нормально занимаемом гидроксиметильной группой при С-б, роль акцептора фосфорильной группы, отделяюшейся от АТР, выполняет мояекула воды. Рентгенокрисгаллографическис иссчелования (У(пп 5 1., шамон Н С., Нагййпз В. Н..
ЕопЬегШВ 1..А.. ВюсЬеш. Ъос Егапз., 5, 657-659 (1978) свилетельствуют о том, что 3-фосфоглнцсрат связывается активным цен гром фермента, в котором гистиднн-184 нахолится в фосфорилированной форме, а гистидин-8 — в свободной. Фосфог нет идин-184 переносит свою фосфорильную группу на субстрат, что приводит к образованию 2,3-бисфосфоглицераза. Фосфорильная группа в 3-м положении этого промежуточного продукта цереносится далее к хи«зинину-8 с образованием 2-фосфоглицерата.
Регенерирование исхолиой формы фермента осуцгествляется путем последующего переноса фосфорнльной группы ш гистилина-8 к гистидину-(84. Отметим сходство этого каталитического механизма с таковыы для бисфосфаглицератмугазы [разл. 12.17). а) После одного оборота цикла трикарбоновых кислот метка появляется в С-2 н С-3 оксшга- ацетага б) После одного оборота никла трикарбоновых кислот метка появластся в С-1 и С-4 оксало- адетата. в) Метка появляется в СОз нри образовании ацетил-СоА из пирувата.
г, л) Сульба метки такая же, как в случае «ач, Нет, потому что цва атома углерода теряю~с» в шгкле на двух стадиях лекарбоксилирования. Следовательно, накоплении оксалоацетата в указанных условиях происходить не может. 0„90, 0,03 и 0,07. — 9.8 ккал моль. Стереоспецнфичносгь глнцеральдегид-3-фос- Ответы вй вопросы в звдвчя 299 Глава 15 Глава 14 1. 2.
2 3. Глава 16 3. фат — дегидрогеназы в отношении кофермента противоположна таковой алкоголь-дегилрогенаэы (тип В н тип А соответственно). Тиаминтиазолонпирофосфат- аналог промежуточного перехолиого состояния. СерусочержаШсе «альцо этого аналога не несет заряда, и следовательно он очень сходен с промежуточным состоянием нормального кофермента в реакциях, катализируемык тиамином (т. е. с несущей заряда резонансной формой гидроксиэтил-ТПФ, раэд. 13.10).
Обсуждение, п»квяшенное этому аналогу, см.: Оп!ажзй! ).А., 1.!епйагд О,Е., Вю1. Сйепз., 251, 2863 (1976). Для обраювания оксалоацетата отношение ма. лата к оксалоацетату лолжио превышать 1,75 х х 10» а) 15; б) 2; в) 38; г) 16; л) 36 и е) !9. а) Ьбе для этой реакции равно + 1,05 В, Ьбо составляет — 48,4 «кал)моль. 2Г-БН ! 172 О» Г 88"Г 4 Н»О. б) Ьбе = + 009 В, Ьб»' составляет — 4,15 к«ад/моль. а) Блокирует транспорт электронов и протон- ный насос в 3-м пункте. б) Блокирует перенос электронов и синтез АТР путем ингнбирования обмена АТР и АОР через внутреннюю мнноконлриальную мембрану.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
