им гормонам, как глюкагон [57]. Было высказано предположение, согласно которому этот эффект обусловлен тем, что кортикоиды обеспечивают сохранение нормального ионного окружения, и в частности нормальных концентраций ионов Са2+, К+ и Na+.

Действие глюкокортикоидов приводит в конечном счете к увеличению количества глюкозы, извлекаемой из печени (из-за повышения активности глюкозо-6-фосфатазы), к повышению содержания глюкозы в крови и гликогена в печени, а также к уменьшению количества синтезируемых мукополисахаридов. Процессы включения аминокислот, образующихся в результате распада белков, замедляются, а синтезы ферментов, катализирующих процессы распада белков, усиливаются. Среди этих ферментов тирозин- и аланинаминотрансферазы — ферменты, инициирующие процессы распада аминокислот и обеспечивающие в конеч* ном счете образование фумарата и пирувата — предшественников глюкозы при глюконеогенезе.

Перестройка метаболизма, осуществляемая организмом при продолжительном голодании, состоит в переходе от углеводного обмена к ли-пидному. Например, 75% глюкозы, потребляемой мозгом, может быть постепенно заменено кетоновыми телами, образующимися при распаде жиров (гл. 9, разд. А, 7) [44].

8. Кетоз

Иногда неспособность организма животного образовывать из ацетильных единиц предшественник глюкозы — пируват или оксалоацетат— может явиться причиной серьезных метаболических проблем. Явление, известное под названием кетоза (избыточного образования кетоновых тел в организме), развивается в случае накопления слишком больших количеств ацетил-СоА, эффективное сгорание которого в цикзз*

ле трнкарбоновых кислот блокировано нехваткой оксалоацетата (гл. 9, разд. Б, 4). Кетоз развивается при диабете (дополнение П-В) в процессе голодания, а также при лихорадках. У коров, метаболизм которых в большей мере, чем у людей, основан на использовании ацетата, часто наблюдается самопроизвольное развитие кетоза. Эти факты дают основание считать, что при некоторых условиях животное катастрофически теряет способность накапливать предшественники углеводов в количестве, достаточном для нужд биосинтеза и для поддержания концентрации регенерирующегося субстрата на уровне, достаточно высоком, чтобы обеспечить эффективную работу цикла трнкарбоновых кислот.

Стандартное средство против кетоза у крупного рогатого скота сводится к даче большой дозы пропионата, что, судя по всему, оказывается эффективным благодаря легкости превращения этого соединения в оксалоацетат через метилмалонил-СоА (гл. 9, разд. Г,2). Вполне возможно, что этот метаболический путь был развит у животных как способ «улавливания» пропионильных единиц в количествах, достаточных для их превращения в оксалоацетат и использования в биосинтезе. У жвачных животных этот путь играет большую роль. Если содержание глюкозы в крови у человека составляет 5,5 мМ, то у коровы оно вдвое меньше, причем значительная доля этой глюкозы образуется (в печени) из пропионата, синтезируемого микроорганизмами рубца (первого отдела желудка жвачных) [58]. Необходимостью в витамине В12 при образовании пропионата этими микроорганизмами объясняется потребность жвачных животных в большом количестве кобальта (дополнение 8-Л).

9. Липогенез

Рассмотрим другую метаболическую ситуацию. Пища с высоким содержанием углеводов приводит к повышению концентрации глюкозы в крови и к пополнению резервов гликогена в клетках. Содержание АТР при этом возрастает, блокируя цикл трнкарбоновых кислот, в результате чего цитрат выходит из митохондрий (рис. 11-11). Во внеми-тохондриальном пространстве цитрат расщепляется АТР-зависимой цит-рат-лиазой [уравнение (7-70)] на ацетил-СоА и оксалоацетат. Далее оксалоацетат может быть восстановлен до малата и затем окислен NADP+до пирувата [уравнение (11-13) ], который может опять проникнуть в митохондрии. Этим путем ацетильные группы выводятся из митохондрий в виде ацетил-СоА, который затем может быть подвергнут карбоксилированию (при активирующем влиянии цитрата) и дать мало-нил-СоА — предшественник жирных кислот. NADPH, образующийся в результате окисления малата, поставляет часть восстанавливающих эквивалентов, необходимых для синтеза жирных кислот. Дополнительное количество NADPH поступает из пентозофосфатного метаболического пути. Таким образом, избыточные калории, поступающие в наш организм в форме углеводов, легко превращаются в жиры. Мало вероятно, чтобы эти реакции протекали в заметной степени в большинстве клеток организма; в количественном отношении этот процесс проявляется наиболее сильно в клетках жировых тканей.

Не все механизмы, обеспечивающие регуляцию метаболизма глюкозы и липидов, уже известны. Ясно лишь, что в клетке имеется система связанных друг с другом регуляторных взаимодействий, позволяющих всему набору метаболических циклов по-разному реагировать на изменение условий. Ответная реакция организма всегда направлена не только на удовлетворение потребностей клетки в энергии, но и на поддержание стационарных концентраций клеточных компонентов в требуемых грани