Связь обменов АК, жиров и углеводов
Метаболизм — энергии и превращения закономерный порядок веществ в живых организмах, направленных на обеспечение самовоспроизведения организма и процесса жизнедеятельности. Функции:
1)поддержание гомеостаза
2)исполнение жизненных функций
Контроль, координация и согласование работы отдельных ткани и органов- три интегральных совокупности:
-нервная совокупность(все сигналы о трансформации в окружающей среде, внутренней среде; принятие и обработка ответов для адаптации организмов).
-эндокринная совокупность (открытая совокупность- регуляция гормонами живого организма ,обеспечение гомеостаза)
-сердечно-сосудистая и лимфатическая совокупность(транспорт питательных веществ к тканях, конечных продуктов обмена к выделительным органам, транспорт всех хим. в-в, обмен между тканями)
Проявление связи обменов:
1)одновременное поступление соединений всех классов в пищ. тракт; одновременное переваривание; одновременное всасывание; предстоящий транспорт появившихся мономеров в ткани
2)превращение жиров, углеводов, белков с образованием однообразных промежуточных продуктов (ЩУК, ПВК, L-кетоглутарат, ацетил-КоА)
3)превращение по неспециализированным дорогам катаболизма (ПВК- окислительное декарбоксилирование, ацетил-КоА в ЦТК)
4)образование единых конечных продуктов (СО2, NН3, Н2О)
5)образование единого аккумулятора энергии-АТФ
6)все полимеры выстроены из маленького числа мономеров: глюкоза, клетчатка..
7) применение промежуточных продуктов для синтеза и распада соединений др. классов (СО2-образование ЩУК из пируватов ЦТК; глюконеогенез ацетилКоА — малонил КоА для синтеза ВЖК; синтез карбомоилфосфата-синтез пиримидиновых нуклеотидов, обезвреживание аммиака)
8)наличие соединений,являющихся пунктами переключения с одного обмена на другой
9)связь тканей и органов
печень: депонирует и поставляет глюкозу, синтез кетоновых тел, синтез холестерина, образует ЛПОНП, ЛПВП, неспециализированное обезвреживание NН3, глюкозоаланиновый и глюкозолактатный цикл
почки:неспециализированное обезвреживание аммиака, кроветворение-синтез эритропоэтина, синтез ренина- Преисподняя, синтез активной формы D3-кальцитриол
10) единые механизмы регуляции на молекулярном, клеточном и организменном уровне(через активности ферментов и изменение количества)
Интеграция разных дорог метаболизма углеводов четко просматриваетея на уровне метаболизма глюкозо-6-фосфата, что находится на пересечении нескольких метаболических дорог. За глюкозо-6-фосфат смогут соперничать ферменты глюкозофосфапшзомераза, глюкозо — 6-фосфат -дегидрогеназа, фосфоглюкомутаза и глюкозо-6-фосфатаза. Глюкозофосфат- изомераза направляет метаболизм по гликолитическому пути. Пируват, в зависимости от обеспеченности клеток кислородом, включается в анаэробные либо аэробныепроцессы. Фруктозо-6-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат являются неспециализированными метаболитами гликолитического и пентозофосфатного пути. Они вступают в транскетолазную реакцию и дают начало не- окислительному пентозофосфатному пути. Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа ориентирует метаболизм глюкозо-6-фосфата через окислительный пентозофосфатный путь. Связь между окислительно-декарбоксилируюшсй системой и системой трансферазных реакций пентозофосфатного пути (ПФП) метаболизма углеводов осуществляется ферментами рибозофосфатизомеразой и рибулозофосфат-3-эпимеразой. Взаимопревращение глюкозо-6-фосфата в глюкозо-1 -фосфат снабжает, с одной стороны, синтез гликогена, а иначе, по окончании фосфориолиза гликогена включение глюкозо-1- фосфата в гликолитический и пентозофосфатный пути метаболизма.Лактат через пируват может преобразовываться в оксалоацетат, что со своей стороны включается в глюкогеогенез с образованием глюкозо-6-фосфата. В печени, тонком отделе и почках кишечника происходит гидролиз глюкозо-6-фосфата с образованием глюкозы.
Связь липидов и обмена углеводов
Синтез липидов из углеводов. L-Глицерофосфат, нужный для синтеза ТГ (нейтральных жиров) и ФЛ (фосфатидов) образуется при восстановлении диоксиацетонфосфата (ДГАФ), что есть продуктом расщепления фруктозо-1,6-бисфосфата в ходе фруктозобисфосфат-альдолазной реакции. Синтез высокомолекулярных карбоновых (жирных) кислот происходит из ацетил-СоА, что может образовываться в следствии окислительного декарбоксилирования пирувата под действием пируватдегидрогеназного комплекса. Пируват есть центральным промежуточным продуктом обмена углеводов.
Транспорт ацетил-СоА из митохондрий в цитоапазму тесно связан с обменом углеводов. Перенос ацетил-СоА из митохондрий в цитоплазму происходит по большей части в виде цитрата. Цитрат, как мы знаем, образуется в реакции конденсации ацетил-СоА с оксалоацетатом (ОАА), катализируемой цитратсинтазой. Оксалоацетат является продуктом карбоксилирования пирувата.
Помимо этого, окислительный пентозофосфатный путь метаболизма углеводов есть одним из источников восстановительных эквивалентов при синтезе кислот. Так, к примеру, для синтеза пальмитата требуется 14 молекул NAДФH, шесть из которых поставляет окислительный пентозофосфатный путь метаболизма углеводов. а восемь молекул NADPH образуется в ходе переноса 8 молекул ацетил-СоА в цитоплазму с участием пирувата и мататлегидрогеназной совокупности, перенос атомов водорода из различных субстратов сопровождается образованием кетокистот (предшественников глюконеогенеза) без участия атмосферного кислорода. кетокистоты в ходе карбоксилирования выделяют С02. Так, выделение и образование С02 при синтезе жиров из углеводов происходит при меньших количествах 02,, в силу того, что водород восстановленных коферментов идет не в дыхательную цепь, а на восстановительные биосинтетические процессы.
Синтез углеводов из жиров в организме животных ограничен, т. к. у них нет ферментов, талантливых превращать жирные кислоты в метаболиты глюконеогенеза, и лишь глицерол, как компонент жиров, может употребляться для синтеза углеводов. Растения и кое-какие бактерии, благодаря наличию семь дней цикла, способны применять ацетил-СоА для синтеза углеводов. В следствии одного оборота глиоксилатного цикла образуется две молекулы оксалоацетата, одна из которых поддерживает цикличность процесса, а вторая возможно субстратом глюконеогенеза.