Кроме того, адф аллостерически активирует некоторые ферменты опк

(пируватдегидрогеназный комплекс, изоцитратдегидрогеназу). Такая согласованная регуляция ЦПЭ и ОПК приводит к тому, что вместо использованных молекул АТФ синтезируется адекватное количество новых; чем больше использовано АТФ, тем больше его синтезируется.

4. Скорость ОПК регулируется на уровне четырех регуляторных реакций, катализируемых:

• пируватдегидрогеназным комплексом;

• цитратсинтазой;

• изоцитратдегидрогеназой (самая медленная реакция цитратного цикла);

• α-кетоглутаратдегидрогеназным комплексом.

5. Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса (рис. 5.22).

Рис. 5.22. Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса.

В составе ПДК содержатся две регуляторные субъединицы - киназа и фосфатаза. В результате фосфорилирования под действием киназы ПДК переходит в неактивную форму, при дефосфорилировании фосфатазой - активируется. Киназа и фосфатаза, в свою очередь, регулируются аллостерически. Киназа ПДК аллостерически активируется NADH, ацетил-КоА и АТФ и ингибируется пируватом, AДФ, HS-KoA, Ca². Фосфатаза активируется Са²+

В составе ПДК содержатся две регуляторные субъединицы - киназа и фосфатаза. В результате фосфорилирования под действием киназы ПДК переходит в неактивную форму, при дефосфорилировании фосфатазой - активируется. Киназа и фосфатаза, в свою очередь, регулируются аллостерически. Киназа ПДК аллостерически активируется NADH, ацетил-КоА и АТФ и ингибируется пируватом, AДФ, HS-KoA, Ca²+. В абсорбтивный период глюкоза поступает в клетки и распадается с образованием пирувата. Высокая концентрация пирувата влияет на активность ПДК двумя способами:

- поддерживает ПДК в дефосфорилированной активной форме, так как пируват наиболее сильный ингибитор киназы ПДК;

- пируват аллостерически активирует дефосфорилированную активную форму ПДК, действуя согласованно с другими активаторами - субстратами реакций - NAD+ и HS-KoA. В результате создаются условия для образования ацетил-КоА из глюкозы. В печени ацетил-КоА используется для синтеза жирных кислот.

• В адипоцитах под влиянием инсулина увеличивается концентрация Са²+ в митохондриях, что активирует фосфатазу пируватдегидрогеназного комплекса и переводит его в активное дефосфорилированное состояние. В результате создаются условия для превращений: пируват - ацетил-КоА - жирные кислоты - жиры (основная форма запасания энергии в организме).

• Регуляция ионами Са²+ особенно важна в мышцах. Потенциал действия увеличивает концентрацию Са²+ в митохондриях, что одновременно ингибирует киназу и активирует фосфатазу; это быстро переводит ПДК в активную дефосфорилированную форму. Одновременно Са²⁺ активирует регуляторные ферменты ЦТК и ацетил-КоА быстро окисляется, обеспечивая синтез АТФ для мышц.

• Цитратсинтаза не является аллостерическим ферментом. Активность фермента регулируется, главным образом, концентрациями оксалоацетата - субстрата фермента и цитрата - продукта реакции (см. рис. 5.21). Когда отношение NADH-NAD+ снижается, ускоряется превращение малата в оксалоацетат и увеличивается скорость образования цитрата; при повышении концентрации цитрата скорость его синтеза соответственно снижается.

• Изоцитратдегидрогеназа - самый медленный фермент ЦТК. Фермент аллостерически активируется АДФ и Са²+. Кроме того, активность изоцитратдегидрогеназы зависит от величины отношения NADH-NAD+, как у всех NAD-зависимых дегидрогеназ (см. рис. 5.21).

• α-Кетоглутаратдегидрогеназный комплекс по структуре и функциям сходен с ПДК. В его состав входят 3 ферментных комплекса: α-кетоглутаратдекарбоксилаза, дигидролипоилтранссукцинилаза и дигидролипоилдегидрогеназа. Набор коферментов аналогичен таковому в ПДК. Однако в отличие от ПДК в этом комплексе отсутствуют регуляторные протомеры. Активность фермента зависит от концентраций АТФ и АДФ, NAD+ и NADH, ингибируется сукцинил-КоА и активируется Са²+ (рис. 5.21).