ито плазматическим); 4 (].['Г:г].(.г:11Г.)1ПИруваТ-КарбОКСИулти'м.

Ди окси ацетон -^pr

ФОСФАТ

Фру МИ И И 1,6 бисфосфат

ft

Глицер альдегид-3-фосфат

ft

1,3-Бисфосфоглицериновая КИСЛОТА

ft

3-фосфоглицериновая кислота

Рис. 10.7. ]ликоли : и ] лкжолео] сие.

Красными прелин ми УКАПАНЫ «ВХОДНЫЕ» пут I'Jlji iK(?] u:ciri:i к::лн при Ьиоеишснс: гл 1< ? козы ИЗ ПИРУВАТ И ЛАКТАТА, ЦИФРЫ В КРУЖКАХ ОБОЗНАЧАЮТ соответствующую СТАДИЮ

гликолиза.

?-фоофогли1 рриновая

КИСЛО! И

А, Н

Пируват

Лактат

ФОСФОРНИЛПИРУПНГ

чо (> фосфит. Последний может дефосфорилпроваться (т.е. реакция идет в обход ]ексокппачпоп реакции) под влиянием фермента инокою (> фос

фатазы:

Глюкозо-6-фосфат + Н20 -—*- ГЛЮКОЗА + Рг

ГЛЮКОЗО- 6-ф ©СФАГАЗА

На рис. 10.7 представлены «обходные» реакции глюконеогенеза при бносшгоезе глюкозы из пирувата и лактата.

Регуляция глюконеогенеза. Важным моментом в регуляции глюконеогенеза является реакция, катализируемая пируваткарбоксилазой. Роль положительного аллостерического модулятора этого фермента выполняет ацетил-КоА. В отсутствие ацетил-КоА фермент почти полностью лишен активности. Ко]дн в клетке 1 внеа 1 и 111 вн е J ся мптохондрняльпын и цеп и i КоА, биосинтез имокозы нч ппрушпн усиливается. Известно, что ацетил КоЛ о;п ювремеш ю является отрицательным модулятором J шрунатдеп-гдроге назного комплекса (см. далее). Следовательно, накопление ацетил-КоА замедляет окислительное декарбоксилирование пирувата, что также способствует превращению последнего в глюкозу.

Другой важный момент в регуляции 1 люкопеш енеча реакция, ката-лпчируемая фрукточо I,(> бпефосфатачоп ферментом, который ш иибиру-ется АМФ- IIPONIBOJюложиое действие ЛМФ оказывает на фосфофрукто

А"

АДФ

(фосфекиназное действие)

Фруктоз о-6-фосфэт

Би функцио нальиы й фермент

6-бисфосфат

(фосфэтэзное действие)

Н20

Показано также, что бифункциональный фермент в свою очередь регулируется путем цАМФ-зависимого фосфорилирования. Фосфорилирование гфиводит к увеличению фосфатазной активности и снижению фосфокиназной активности бифункционального фермента. Этот механизм объясняет быстрое воздействие гормонов, в частности глюкагона, на уровень фруктозо-2,6-бисфосфата в клетке (см. главу 16).

Активность бифункционального фермента регулируется также некоторыми метаболитами, среди которых наибольшее значение имеет гли-церол-3-фосфат. Действие глицерол-3-фосфата на фермент по своей направленности аналогично эффекту, который наблюдается при его фосфюри-лировании с помощью цАМФ-зависимых протеинкиназ.

В настоящее время фруктозо-2,6 -бисфосфат, помимо печени, обнаружен и в других органах и тканях животньгх, а также у растений и микроорганизмов.

Показано, что глюконеогенез может регулироваться и непрямым путем, т.е. через изменение активности фермента, непосредственно не участвующего в синтезе глюкозы. Так, установлено, что фермент гликолиза пиру-ваткиназа существует в 2 формах — L и М. Форма L (от англ. liver—печень) преобладает в тканях, способных к глкжонеогенезу. Эта форма ингиби-руется избытком АТФ и некоторыми аминокислотами, в частности ала-нином. М-форма (от англ. muscle - мышцы) такой регуляции не подвержена. В условиях достаточного обеспечения клетки энергией происходит инги-бирование L-формы пируваткиназы. Как следствие ингибирования замедляется гликолиз и создаются условия, благогфиятствующие глюконеоге-незу.

Наконец, интересно отметить, что между гликолизом, интенсивно протекающим в мышечной ткани при ее активной деятельности, и глюко-неогенезом, особенно характерным для печеночной ткани, существует тесная взаимосвязь. При максимальной активности мышц в результате усиления гликолиза образуется избыток молочной кислоты, диффундирующей в кровь, в печени значительная ее часть превращается в глюкозу (глюконеогенез). Такая глюкоза затем может быть использована как энергетический субстрат, необходимый для деятельности мышечной ткани. Взаимосвязь между процессами гликолиза в мышечной ткани и глю-конеогенезом в печени может быть представлена в виде схемы:

Глш оген

Экзогенная глюкоза из пищеварительного тракта

Гликоген

Глюкозо-6-фосфэт

ГЛЮЮББ Глюкоза Глюкоза 1 ,

; и ::

•' Глюкозо-6-фосфэт

шшшш

JletTgT - - —

Лактат

JlSKTST

Мышцы

Кровяное русло

Печень

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ ПИРУВАТА

Клетки, недостаточно снабжаемые кислородом, могут частично или полностью существовать за счет энергии гликолиза. Однако большинство животных и растительных клеток в норме находится в аэробных условиях и свое органическое «топливо» окисляет полностью до С02 и Н20. В этих условиях пируват, обрашвавшийся при расщегглении глюкозы, не восста

навливается до лактата, а постепенно окисляется до С02 и Н20 в аэробной стадии катаболизма, при этом первоначально происходит окислительное декарбоксилирование пирувата с образованием ацетил-КоА.

Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты

Окисление пирувата до ацетил-КоА происходит при участии ряда ферментов и коферментов, объединенны