Регуляция цикла трикарбоновых кислот

Едва ли можно сомневаться в том, что в большинстве тканей, в которых основная функция цикла лимонной кислоты - обеспечение энергией, дыхательныйконтроль, осуществляемый при функциониро­вании дыхательной цепи и окислительного фосфорилирования, является определяющим фактором при регуляции активности рассматриваемого цикла. Ак­тивность этого цикла непосредственно связана с по­ступлением окисленных кофакторов дегидрогеназ (например, НAД), которое в свою очередь зависит от доступностиAДФ и, в конечном счете, от скоро­сти потребления АТФ. Свойства ряда ферментов это­го цикла указывают на то, что кроме обшей регуля­ции существует также регуляция на уровне самого цикла. В клетках головного мозга, в которых ацетил-КоА образуется в основном из углеводов, регу­ляция цикла лимонной кислоты может происходить на стадии, катализируемой пируватдегидрогеназой. В самом цикле регуляция может осуществляться пу­тем аллостерического ингибирования цитратсинтетазы при действии АТФ или ацил-КоА-производных длинноцепочечных жирных кислот. Митохондриальная НAД-зависимая изоцитратдегидрогеназа аллостерически активируетсяAДФ и ингибируется АТФ и НAДH₂.

а-Кетоглутаратдегидрогеназный комплекс регулируется, по-видимому, аналогично пируватдегидрогеназе. Сукцинатдегидрогеназа ингибируется оксалоацетатом, а образование оксалоацетата в малатдегидрогеназной реакции зависит от соотношения [НAДH₂]/[НAД⁺]. Поскольку величина К_м цитратсинтазы для оксалоацетата такого же порядка, что и величина внутримитохондриальной концентрации оксалоацетата, концентрация последнего, по видимому, играет определенную роль в регуляции скорости образования цитрата. Какие из вышеперечисленных механизмов регуляции в самом цикле функционируют in vivo, пока еще не ясно [8].

6.ПЕНТОЗОФОСФАТНЫЙ ЦИКЛ (гексозомонофосфатный путь метаболизма глюкозы).

Открытие пути прямого окисления углеводов, или, как его называют пентозофосфатного цикла, принадлежит О. Варбургу, Ф. Липману

Ф. Дикенсу и В. А. Энгельгарду [1]. Расхождение путей окисления углеводов -классического (цикл трикарбоновых кислот, или цикл Кребса) и пентозофос­фатного - начинается со стадии образования гексозомонофосфата. Если глюкозо-6-фосфат изомеризуется во фруктозо-6-фосфат, который фосфорилируется второй раз и превращается во фруктозо-1,6-бисфосфат, то в этом случае дальнейший распад углеводов происходит по обычному гликолитическому пути.

Если второго фосфорилирования гексозо-6-монофосфата не происходит, то фосфорилированная глюкоза может подвергаться прямому окислению до фосфопентоз (рибозо-5-фосфат и ксилулозо-5-фосфат). В норме доля пентозофосфатного пути в количественном превращении глюкозы обычно невелика, варьирует у разных организмов и зависит от типа ткани и ее функционального состояния.

Пентозофосфатный цикл протекает в цитоплазме и состоит из 2-х этапов:

1. Окислительный.

2. Неокислительный.

Значение окислительного этапа пентозофосфатного цикла.

1. Происходит прямое окисление глюкозофосфата без участия кислорода.

2. Этот этап является одним из главных источников НАДФН₂для клетки. Образуется этот НАДФН₂в цитоплазме, поэтому он не передает свой водород по системе митохондриального окисления на кислород и АТФ не образуется. Он отдает свой водород на синтез жирных кислот, холестерина и других стероидов, а также на монооксигеназные реакции.

3. На 1-м этапепентозофосфатного цикла образуется СО₂- один из конечных продуктов метаболизма без участия кислорода.

4. Образуются пентозы. Эти пентозы являются строительным материалом для синтеза нуклеотидов, коферментов и некоторых других веществ.