рментов, участвующих в процессах гликолиза и глюконеогенеза, является стадия фосфорилирования аде-ниловой системы. Имеются основания считать, что эту первую и наиболее важную стадию гликолиза «включает» AMP. Состояние аденило-вой системы оказывает влияние также на последующие стадии при гликолизе и в цикле трикарбоновых кислот. Таким образом, уменьшение концентрации АТР вызывает ингибирование процесса окисления пирувата и изоцитрата. Кроме того, в начальной стадии фосфоролиза гликогена и при окислении триозофосфатов необходимо наличие неорганического фосфата. Следовательно, быстрое потребление АТР клеткой (например, при мышечном сокращении) приводит к уменьшению концентрации АТР и увеличению концентрации AMP и Pi. Все эти изменения активируют процесс гликолиза. Однако, если мышечная активность прекращается и содержание АТР возрастает, наблюдается ингибирование сразу нескольких стадий гликолиза (рис. 11-11).

OIZ l лава 11

н,о

Глюкоза

Гликоген

\

Фруктозо-ь-?

P, /Г v ATP

Детали см. рис. 11-10 •ATP

O-] ©•,

\© ©•?AMP

Глюкокортикоидб(- ?' (действуют лутем индукции ферментов')

н,о

ADP

Г'

Фруктоза - ЬЬ-Ьифосфат

I

Несколько этапов

Жирные кислоты

, //Иалонал-СоА

NADH + Н+

\

\

ч ОАА—«V ©

у> Аминокислоты

©

РЕР '

/

NADPH

? Пируват*

NAD1

/

hccv -^j Ацетил - СоА \ \

Oaa « ** Цитрат

1

I

/

CO,

Пируват нгп- / V Жирные НШ1 X ^»-CO. кислоты

/ Л i / ,

OAA

\

©-/

©

' а-Кетоглутарат

Изоцитрат

I

/

•ATP

•ADP

РИС. ll-ll. Сопряженные друг с другом пути гликолиза, глюконеогенеза и окисления жирных кислот, а также синтезов с указанием некоторых способов регуляции: ( *) — реакции гликолиза и окисления, протекающие через цикл трнкарбоновых кислот. Сплошные жирные стрелки указывают путь углерода от гликогена (верхний правый угол) к С02. (-*?)—биосинтетические пути. Прерывистые жирные стрелки означают глюко-неогенезный путь от пирувата через оксалоацетат и малат.

5. Глюконеогенез [46, 52]

Если в печень попадает большое количество лактата, то он подвергается окислению до пирувата, который поступает в митохондрии. Здесь часть его включается в цикл трнкарбоновых кислот и окисляется. Если, однако, концентрация АТР высока, то происходит блокирование пируватдегидрогеназы (гл. 9, разд. Б, 4). В этом случае количество пирувата, превращающегося в оксалоацетат и в малат [уравнение (9-9)],

может возрастать. Малат может покинуть митохондрию с тем, чтобы вновь окислиться до оксалоацетата, который служит источником образования PEP и гликогена (жирные „лунктирные стрелки на рис. 11-11). Если концентрация АТР велика, то фосфофруктокиназа блокируется, однако особая фосфатаза (фруктозо-1,6-дифосфатаза), которая осуществляет гидролитическое отщепление одной фосфатной группы от фрук-тозодифосфата [уравнение (11-19), стадия г], сохраняет активность. Если содержание глюкозы в кровн мало, то глюкозо-б-фосфат в печени гидролизуется другой специфической фосфатазой — глюкозо-6-фосфата-зой (локализованной в эндоплазматическом ретикулуме), в результате чего образуется свободная глюкоза. Большая же часть глюкозо-6-фос-фата превращается в гликоген. В мышцах глюкозо-6-фосфатаза почти совсем отсутствует, и в норме мышечная ткань не способна выделять глюкозу.

Глюконеогенез в печени сильно ускоряется глюкагоном и адреналином. Эффекты, вызываемые циклическим AMP, могут включать стимуляцию фруктозе-1,6-дифосфатазы и ингибирование фосфофруктокина-зы [46]. Влияние на взаимодействие между пируватом и PEP, которое также имеет место, может быть непрямым и состоять в стимуляции а-кетоглутаратного метаболизма.

6. Субстратные циклы

Вопрос о связи между действием фосфофруктокиназы и фруктозо-1,6-дифосфатазы [уравнение (11-19), стадия г; рис. 11-11] остается нерешенным. Фруктозо-6-фосфат фосфорилируется и дает фруктозоди-фосфат, который в свою очередь гидролизуется, вновь превращаясь в фруктозо-6-фосфат. В результате получается бесполезный цикл (часто называемый бессмысленным циклом или субстратным циклом), который по существу ничем не завершается, кроме расщепления АТР до ADP и Pi (АТРазная активность). Циклы этого типа часто встречаются в метаболизме, однако обычно они не приводят к гибельно быстрой потере АТР из-за четкого контроля метаболических процессов. В принципе в данный момент времени полностью активируются только один из двух ферментов, катализирующих стадию г [уравнение (11-19)]. В зависимости от метаболического состояния клетки может активно протекать процесс распада при небольшом биосинтезе или активный процесс биосинтеза при слабом распаде. Некоторые из механизмов контроля показаны на рис. 11-11. Содержание АТР и AMP играет при этом наиболее важную роль—низкая концентрация AMP включает киназу и выключает фосфатазу. У разных видов ингибирующее действие по типу обратной связи может оказывать АТР, PEP или цитрат. Не исключено, что в будущем будут обнаружены новые механизмы регуляции фруктозо-1,6-дифосфатазой.

Другие су