г. было установлено, что животные, в пище которых нехватает хрома, плохо растут и живут недолго. Для таких животных характерна также пониженная «толерантность к глюкозе», выражающаяся в том, что глюкоза, вводимая в кровь, выделяется в два раза медленнее, чем в норме3'б,в. Это состояние по существу не отличается от состояния, вызванного нехваткой инсулина. При фракционировании дрожжей удается выделить хромсодержащий фактор толерантности к глюкозе, который представляет собой комплекс, содержащий ионы Сг3+, никотиновую кислоту и аминокислоты1". Есть основания считать, что хромг содержащийся в факторе толерантности к глюкозе, реагирует с инсулином и каким-то образом усиливает его действиед* е. В соответствии с этим предположением находится тот факт, что обычное содержание хрома в сыворотке крови, которое составляет приблизительно 0,03 мМ, резко снижается при введении в кровь глюкозыж. Это свидетельствует о том, что хром активно используется в процессе углеводного метаболизма, осуществляя, по-видимому, связывание инсулина с рецепторами клеточных мембран. Уменьшение содержания хрома в сыворотке крови при острых инфекциях (несмотря на увеличение содержания инсулина) указывает на то, что метаболизм хрома у человека заслуживает пристального внимания.

Концентрация хрома в тканях животных не превышает обычно 2 мМ, однако в хвостатых ядрах мозга его содержание значительно выше. Высокие концентрации ионов Сг3+ были обнаружены также в комплексах РНК—белок3.

Представляет интерес экспериментальное использование хрома при образовании комплексов Cr(III) с нуклеотидами, например с АТРН. Хром вытесняет ионы магния, образуя с нуклеотидами очень прочные хелатные комплексы. Характерные для таких комплексов полосы поглощения света и парамагнитные свойства ядер хрома делают эти комплексы интересным «орудием» при исследовании механизмов действия фосфотрансфераз.

Недавно образование «необменоспособных» комплексов с Сг(Ш) или с Со(III) было использовано в качестве метода выявления участков в белках и в других биополимерах, активно связывающихся с металлами14'л-м. Двухвалентные ионы, связанные с такими участками, например Mg2+ или Zn2+, сначала замещаются ионами Со2+ или Сг2+, после чего эти ионы окисляются (чаще всего при помощи Н2О2) до трехвалентного состояния. Такое, превращение легко происходит только в тех случаях, когда активные участки обладают ок-таэдрической геометрией. Трехвалентные ионы Со или Сг прочно связываются с окружающими его лигандами, в результате чего появляется возможность выщеплять значительную часть макромолекулы, сохраняя при этом небольшой ее фрагмент, прочно связанный с металлом.

а Mertz W., Fed. Proc. Fed. Am. Soc. Exp. Biol., 26, 186—193 (1967).

6 Mertz W., Cornatzer W. E., Newer Trace Elements in Nutrition, Dekker,

New York, 1971. B Frieden E., Sci. Am., 227, 52—60 (July 1972). r Mertz W., Fed. Proc, Fed Am. Soc. Exp Biol., 33, 659 (1974). д Evans G. W., Roginski E. E.t Mertz W., Fed. Proc, 31, 264 (Abstr.),

(1972).

e Roginski E. E., Fed. Proc, Fed. Am. Soc. Exp. Biol., 33, 659 (1974).

ж Pekarek R. S., Hauer E. C, Rayfield E. J., Wannemacher R. W., Jr.,

Beisel W. R., Fed. Proc, Fed. Am. Soc. Exp. Biol., 33, 660 (1974). 3 O'Dell B. L. .Campbell B. Compr. Biochem, 21, 179—266 (1971). и DePamphills M. L., Cleland W. W., Biochemistry, 12, 3714—3724 (1973). K Anderson R. A., Vallee B. L., PNAS, 72, 394—397 (1975). л Wright J. K., Feldman J., Takahashi M., Biochemistry, 15, 3704—3710

(1976).

3. Синтез и катаболизм гликогена

Система, регулирующая образование и распад гликогена в мышцах животных, относится к числу наиболее хорошо изученных систем, контролирующих метаболические процессы [47—49]. Эта система схематически показана на рис. 11-10. Жирной прерывистой линией указано превращение гликогена в глюкозо-1-фосфат, катализируемое гликогенфос-форилазой (гл. 7, разд. В, 5; гл. 8, разд Д, 3,д).

Последовательность синтетических реакций, обеспечивающих получение UDPG и гликогена из глюкозо-1-фосфата, показана жирными сплошными линиями. В покоящейся мышце гликогенсинтетаза (Ез на рис. 11-10) активна, тогда как фосфорилаза находится в неактивной форме, называемой фосфорилазой Ъ (Е2 на рис. 11-10). В обычных условиях неактивная фосфорилаза Ь аллостерически активируется AMP. Внезапный взрыв мышечной активности может привести к появлению АТР в количествах, достаточных для включения фосфоролиза гликогена.

Более важную роль в регуляции играют, однако, факторы, определяемые стимулирующим действием гормонов и нервной системы. Если концентрация адреналина в крови повышается, то этот гормон начинает связываться с рецепторами на поверхности клеточных мембран, активируя образование циклического AMP (гл. 7, разд. Д, 8). Аналогично в печени рецепторы глюкагона связывают этот гормон и стимулируют образование циклического AMP. Циклический AMP в свою очередь активирует протеинкиназы, которые модифицируют различные белки, в том числе киназу фосфорилазы (Ei на рис. 11-10), а также гликоген-синтетазу.