Регулфяция метаболизма - Ньюсхолм Э.
Скачать (прямая ссылка):
Нормальная лактация 0,76 0,99
Лактация+кетоз 1,34 1,05
ным. Кроме того, было показано, что в печени коров, больных кетозом,. активность двух данных ферментов также не меняется (табл. 51).
июкоза
т
Малат
Фосфоенолпируват.
IФосфоенолпирцват-
I кИрбоксиназсС
=ь= Оксалоацетат Цитоплазма
Малат-
¦. Оксалоацетат Митохондрия Хпируваткарбоксшюза
V
Пируват
Рис. 93. Роль пируваткарбоксилазы и фосфоенолпируваткарбоксикииазы в ¦регуляции содержания оксалоацетата.
Эти две гипотезы регуляции содержания оксалоацетата существенно отличаются друг от друга. Согласно концепции Виланда, общая концентрация малата и оксалоацетата в печени должна либо оставаться постоянной, либо увеличиваться. Представления же, развиваемые Кребсом, предусматривают снижение суммарной концентрации этих соединений. В табл. 49 приведены данные о содержании в печени малата
и оксалоадетата в различных условиях. При аллоксановом диабете, а также у животных, содержавшихся на рационе, обогащенном жирами, общая концентрация малата и оксало-ацетата в печени повышена. Вместе с тем при кетозе скота содержание оксалоадетата понижено, а содержание малата практически не меняется.
6) Гипотеза регуляции цитрат-синтазы с помощью АТФ
Если цитрат-синтаза печени является регуляторным ферментом, то исходя из ее свойств можно построить теорию регуляции цикла трикарбоновых кислот в печени. In vitro фермент ингибируется под влиянием АТФ и в меньшей степени под влиянием АДФ и АМФ, причем ингибирование происходит конкурентно с ацетил-КоА. Эти свойства фермента свидетельствуют о возможности повышения концентрации АТФ в митохондриях при кетозе, что, по-видимому, ' приводит к ингибированию цитрат-синтазы и повышению концентрации ацетил-КоА. Соответственно увеличивается скорость образования кетоновых тел в цикле ОМГ—КоА. Экспериментальное подтверждение этой гипотезы было получено в опытах с митохондриями печени [35].
В изолированных митохондриях печени с высокой скоростью происходит окисление пальмитоилкарнитина до ацетил-КоА. В ходе последующих превращений ацетил-КоА образуются либо кетоновые тела, либо промежуточные продукты ЦТК. В присутствии фторцитрата происходит ингибирование ЦТК на уровне аконитазы, и активность цитрат-синтазы можно измерять по скорости накопления цитрата. Правда, в экспериментах с изолированными митохондриями возникает трудность чисто методического характера: поскольку в каждом отдельном опыте может быть использовано лишь сравнительно небольшое количество митохондрий, концентрации образующихся цитрата или кетоновых тел оказываются слишком низкими для обнаружения методами традиционного энзимологического анализа. Было предложено изящное решение этой проблемы, основанное на сопоставлении скорости потребления митохондриями кислорода и количества израсходованного субстрата (пальмитоилкарнитина), с одной стороны^ и количества образующихся конечных продуктов окисления — с другой, в каждом конкретном эксперименте. Количество потребляемого митохондриями кислорода изменяется соответственно количеству окисляемого субстрата и составу конечных продуктов р-окисления (ацетоуксусная кислота, 3-окси-масляная кислота или цитрат). Отношение количества йо-требленного кислорода к количеству использованного паль-
митоилкарнитина зависит уже только от типа конечного продукта р-окисления (табл. 52). Используя этот подход, можно определить, образуется ли в митохондриях цитрат (т. е, активна ли цитрат-синтаза) или кетоновые тела (т. е. функционирует ли цикл ОМГ-КоА).
Таблица 52
Стехиометрия окисления пальмитоилкарнитииа в митохондриях печени крыс [35]
Реакция Конечный Число атомов
продукт кислорода
на 1 моль паль
митоилкарнитииа
А. Пальмитоилкарнитии+7 02---»-4 Ацето Ацетоаце 14
ацетат тат
Б. Пальмитоилкарнитин+5 02--->-4 3-окси- 3-оксибути- 10
бутират рат
В. Пальмитоилкарнитин+Малат+П Ог---*¦ Цитрат 22
--->-8- Цитрат
Результаты этих экспериментов показывают, что, если условия эксперимента обеспечивают синтез в митохондриях АТФ, в качестве конечных продуктов {J-окисления всегда образуются кетоновые тела. Если же условия таковы, что концентрация АТФ снижается (например, при добавлении разобщающих агентов), то образуется цитрат. Эти эксперименты наглядно демонстрируют возможность регуляции активности цитрат-синтазы в изолированных митохондриях путем изменения концентрации АТФ.
