Цикл Кребса: амфиболическая роль

Некоторые метаболические пути оканчиваются метаболитами, входящими в состав цикла; другие же, наоборот, берут начало от его метаболитов. Речь идет о процессах глюконеогенез а, переаминирования, дезаминирования исинтеза жирных кислот.

Глюконеогенез, переаминирование и дезаминирование

Все главные соединения, участвующие в цикле, от цитрат а до оксалоацетат а являются потенциально глюкогенными. И в печени, и в почках из них может образовываться глюкоза, поскольку в этих органах имеется полный набор ферментов, необходимых для глюконеогенез а. Ключевым ферментом процесса глюконеогенеза является фосфоенолпируваткарбоксикиназа, катализирующая декарбоксилирование оксалоацетат а (при участииGTP в качестве источника высокоэнергетического фосфата) с образованием фосфоенолпируват аOXA+GTP=PEP+GDP+CO2 (Пентозофосфатный путь, гликолиз, глюконеогенез: метаболическая карта).

Поступление соединений в цикл осуществляется в результате нескольких различных реакций. Одной из наиболее существенных является образование оксалоацетата путем карбоксилирования пируват а, катализируемогопируваткарбоксилазой: PYR+ATP+CO2+H2O=OXA+ADP+Pi.

Эта реакция обеспечивает адекватные концентрации оксалоацетата при его конденсации с ацетил-CoA. Если концентрация ацетил-CoA увеличивается, он действует как аллостерический активатор пируваткарбоксилазы, ускоряя образование оксалоацетата. Лактат, являющийся важным субстратом глюконеогенез а, вступает в цикл после превращения сначала в пируват (LAC+NAD=PYR+NADH), а затем в оксалоацетат:PYR+ATP+H2O=OXA+ADP+Pi.

В реакциях, катализируемых трансаминазами, пируват образуется из аланин а, оксалоацетат - из аспартат а иальфа-кетоглутарат - из глутамат а. Вследствие обратимости этих реакций цикл может служить источником углеродных скелетов при синтезе заменимых аминокислот. Определенный вклад в глюконеогенез вносят и другие аминокислоты, поскольку после дезаминирования или переаминирования их углеродный скелет полностью или частично включается в цикл (Рис.17.7(БХ) Аминокислоты и глюконеогенез).

Для жвачных животных особое значение имеет превращение пропионат а (главного глюкогенного продукта процесса брожения, происходящего в рубце) в сукцинил-CoA по пути, идущему через образование метилмалонил-CoA (Пентозофосфатный путь, гликолиз, глюконеогенез: метаболическая карта).

Синтез жирных кислот (Рис.17.8(БХ) Синтез жирных кислот из глюкозы)

Ацетил-CoA, образующийся из пируват а при действии пируватдегидрогеназы, служит главным строительным блоком при синтезе длинноцепочечных жирных кислот у млекопитающих (исключением являются жвачные животные, у которых ацетил-CoA образуется непосредственно из ацетат а). Поскольку пируватдегидрогеназаявляется митохондриальным ферментом, а ферменты синтеза жирных кислот локализованы вне митохондрий, клетки должны осуществлять транспорт ацетил-CoA через непроницаемую для него митохондриальную мембрану.

Дата добавления: 2015-07-08