Регуляция гликолиза и глюконеогенеза в печени

Третий субстратный цикл - между пируватом и фосфоенолпируватом.

В митохондриях имеется фермент пируваткарбоксилаза. который при участии АТР, биотина (вита­мина группы В) и СО₂, превращает пируват в оксалоацетат. В цитозоле имеется второй фермент— фосфоенолпируваткарбоксикиназа, который катализирует превращение оксалоацетата в фосфоенолпируват.

Существенное препятствие, однако, заключается в том, что выход оксалоацетата из митохондрии весьма затруднен. Оно преодолевается следующим образом: оксалоацетат превращается в соединение, легко транспортирующееся из митохондрии во цитозоль, где это соединение снова превращается в оксалоацетат. Таким со­единением служит малат или аспартат. В регуляции третьего субстратного цикла основ­ная роль принадлежит пируваткиназе, фосфорилированная форма которой неактивна, а дефосфорилированная активна. Реакции глюконеогенеза пируват ® оксалоацетат ® фосфоенолпируват, однако, могут протекать при любых состояниях организма. Это объясняется необ­ходимостью поддерживать концентрацию оксалоацетата на определенном уровне, потому что оксалоацетат используется не только в глюконеогенезе, но и в других процессах, таких, как цитратный цикл, транс­мембранный перенос веществ, синтез аминокислот.

Суммарное уравнение глюконеогенеза из пирувата: 2 пируват + 4 ATP + 2 GTP + 2(NADH) + 4 Н₂О ® Глюкоза + 4 ADP + 2 GDP + 2 NAD⁺ + 6 Н₃РО₄

Печень отличается наиболее сложным обменом глюкозы по сравнению с другими органами. Кроме двух противоположных процессов — синтеза и рас­пада гликогена — в печени могут происходить два других противоположно направленных процесса — гликолиз и глюконеогенез.

В случае как синтеза и распада гликогена, так и гликолиза и глюконеогенеза направление метаболиз­ма глюкозы в печени связано с ритмом питания. При пищеварении значительная часть глюкозы (около половины) из крови воротной вены задерживается печенью, откладывается в форме гликогена, а так­же используется для синтеза жиров. Исходные субстраты для синтеза жиров — a-глицерофосфат и жирные кислоты — образуются в процессе глико­лиза и ОПК. Синтез жиров из глюкозы проис­ходит подобным образом и в жировой ткани.

2. Переключение печени с гликолиза на глюконео­генез и наоборот происходит с участием инсулина и глюкагона и осуществляется с помощью:

1. аллостерических механизмов;

2. ковалентной модификации ферментов путем фосфорилирования / дефосфорилирования;

3. индукции / репрессии синтеза ключевых фер­ментов, катализирующих реакции субстратньх циклов.

Дата добавления: 2015-07-13