Регулфяция метаболизма - Ньюсхолм Э.
Скачать (прямая ссылка):
[НАД+] Д НАД ¦ Н]
Состояние животного цитоплазма митохондрии [НАДФ+J
[НАДФ-Н]
Содержание на нормальном 725 '7,8 0,012
рационе
Голодание (в течение 48 ч) 528 5,6 0,002
Аллоксановый диабет 208 9,6
Содержание на сахарозио-ка- 1270 5,1 0,009
зеииовой диете (в течение
5 дней)
Содержание на диете с малым 443 4,0 0,002
количеством углеводов (в те
чение 5 дней)
‘Отношения рассчитаны по формуле [НАД+]/[НАД-Н1. (или [НАДФ+1/[НАДФ-Н])= = [Окисленный субстрат]/[Восстановленный субстрат] * 1/К. Расчет отношений [НАД+]/[НАД-Н] для цитоплазмы и митохондрий проведен соответственно для лак-татдегидрагеиазной системы и З-окоибутиратдегидрогеназиой системы [34]. Отношение [НАДФ+1/[НАДФ-] получено на основе данных по НАДФ-завнсимой малатдегидро-теназиой системе (Пируват+НАДФ-НЧ-СОг—>М.алат+НАДФ) [36].
Зная величину отношения НАД+/НАД-Н для митохондрий, можно рассчитать внутримитохондриальную концентрацию оксалоацетата с помощью уравнения
[НАД+1
[О^салоацетат] = [Малат] ЛГмдг• [НАД-Н] ' (митохонДР)
Допустим, что малат равномерно распределен между цитоплазмой и митохондриями. Тогда концентрация оксалоацетата в митохондриях повышается от 0,11 мкМ у сытых животных до 0,14 мкМ при аллоксаиовом диабете. Результаты этой работы показывают, что гипотеза Виланда и сотр. о механизмах регуляции содержания оксалоацетата в- митохондриях несостоятельна.
2. Регуляция концентрации оксалоацетата посредством изменения активности ферментов глюконеогенеза. Кребс и сотрудники показали, что уменьшение концентрации оксалоацетата в митохондриях яе может быть обусловлено изме-
нением окислительно-восстановительного состояния в митохондриях. Однако они считают, что снижёние активности цитрат-синтазы при кетогёнезе вполне может быть связано с уменьшением концентрации оксалоацетата .в митохордрйях. Было высказано еще одно предположение о причинах! снижения содержания оксалоацетата. Высокие скорости образования кетоновых тел в печени (например, при аллокйановом диабете и кетозе скота) наблюдаются при. таких физиологических состояниях, при которых потребность " в глюкозе воз-
Цитоплазма. ' , , ^ ‘ •
; Малат + НАД+ ,,^=^ Оксалоацетат +НАД‘Н. . j t
Малат + НАД* „ Оксалоацетат +НАД-Н 4
: ¦ .¦ ¦ л....' ¦' ¦
Митохондрия ¦ Цитрат Ацетил-КоА Рис. 92.
раётает. Было показано, что именно в этих условиях увеличиваются максимальные активности многих ферментов глюконеогенеза [17]. Активность фосфоенолпируваткарбоксики-назы в печени крыс с аллоксановым диабетом увеличивается примерно вдвое, в то время как активность пируваткарбокси-лазы практически не изменяется (табл. 51). Следовательно, стационарная концентрация оксалоацетата должна быть снижена (рис. 92) (стационарная концентрация любого промежуточного продукта зависит от соотношения скоростей реакций его образования и утилизации — см. табл. 20). Такое объяснение' изменения концентрации оксалоацетата в митохондриях приложимо только к случаям резко выраженного кето-за (например, при аллоксановом диабете) и в этом смысле является ограниченным. Это послужило основанием для проведенного Кребсом '[13] разграничения «патологического ке-тоза», при котором содержание кетоновых тел в крови находится на очень высоком уровне, и «физиологического кетоза», при котором концентрация кетоновых тел в крови приближается к 2 мМ (как при голодании). В условиях «физиологического кетоза» изменений активности пируваткарбоксила-зы и фбсфоенолпируваткарбоксикиназы не наблюдается (табл. 51), и поэтому приведенное выше объяснение-снижения концентрации оксалоацетата оказывается несостоятель-
Активность- пируваткарбоксилазы и фосфоенолпируваткарбокснкнназы -в печени крысы и коровы в контроле н при кетозе [13, 40]
Животное * Активность фермента, мкмоль/мии
на 1 г сырого веса
Условия пируваткарбокси- фосфоенолпируват-
лаза карбоксикииаза
Крыса Нормальная диета 1,18 0,48
Голодание (в течение 24 ч) 1,21 0,62
Диета с низким содержанием 0,94 0,74
углеводов
Аллоксановый диабет 1,26 0,92
Корова Отсутствие лактации 1,24 1,30
