Файл: Обмен веществ.doc

Рис. 9. Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса

В составе ПДК содержатся 2 регуляторные субъединицы: киназа и фосфатаза. Киназа фосфорилирует ПДК и переводит его в неактивную форму, фосфатаза отщепляет фосфорный остаток от ПДК и переводит его в активную форму. Киназа ПДК аллостерически активируется АТФ, НАДН и ацетил-КоА, а ингибируется пируватом, АДФ, НАД, HSKoA, Са²⁺ (рис.10).

Киназа ПДК аллостерически активируется НАДН, ацетил-КоА и АТФ, следовательно, при их накоплении прекращается дальнейшее превра­щение пирувата в ацетил-КоА. Такая ситуация создается, например, в печени при голодании: из жировых депо в печень поступают жирные кис­лоты, в митохондриях в результате специфического пути их катаболизма накапли­вается большое количество ацетил-КоА и НАДН. Пируват при этом не окисляется и может быть использован для синтеза глюкозы (глюконеогенеза).

Киназа ПДК аллостерически иигибируется пируватом, AДФ, HSKoA, Са²⁺. В абсорбцион­ный период глюкоза поступает в клетки и распа­дается с образованием пирувата. Высокая кон­центрация пирувата действует на ПДК двумя способами:

• поддерживает ПДК в нефосфорилированной активной форме, так как это наиболее сильный ингибитор киназы ПДК;

• аллостерически активирует нефосфорилированную активную форму ПДК, действуя согласованно с другими активаторами - субстратами реакций - НАД⁺ и HSKoA. В результате создаются условия для образо­вания ацетил-КоА из глюкозы. Ацетил-КоА может окисляться в ЦТК; в печени и жировой ткани часть ацетил-КоА исполь­зуется для синтеза жирных кислот.

Регуляция ионами Ca²⁺ особенно важна в мыш­цах. Потенциал действия увеличивает концентра­цию Ca²⁺ в митохондриях, что одновременно ингибирует киназу и активирует фосфатазу; это быстро переводит ПДК в активную нефосфорилированную форму. Одновременно Са²⁺ активи­рует регуляторные ферменты ЦТК, и ацетил-КоА быстро окисляется, обеспечивая синтез АТР для работы мышц.

Рис. 10

В адипоцитах инсулин, действуя через мемб­ранные рецепторы, приводит к увеличению кон­центрации Ca²'¹' в митохондриях, что активирует фосфатазу ПДК и переводит его в активное нефосфорилированное состояние. В результате создают­ся условия для превращений: пируват  ацетил-КоА  жирные кислоты  жиры, т.е. из продуктов распада глюкозы синтезируются жиры - основная форма запасания энергии в организме.

Регуляция ОПК дает возможность переключать метаболические пути, например в абсорбционный период продукты катаболизма глюкозы в печени используются для синтеза жиров, окисление жирных кислот в печени при голодании делает возможным использование пирувата для синтеза глюкозы.

Гипоэнергетические состояния

Гипоэнергетические состояния - это разнообразные по этиологии состояния, при которых снижается синтез АТФ.

Наиболее частые причины гипоэнергетических состояний:

1.гипоксия, возникновение которой в свою очередь связано с нарушением:

 поступления кислорода в кровь, что наблюдается при недостаточности О₂ во вдыхаемом воздухе или нарушении легочной вентиляции;

 транспорта кислорода в ткани при нарушении кровообращения или снижении транспортной функции гемоглобина;

 функций митоходрий, вызванное действием ядов, разобщителей.

2.гиповитаминозы, так как в реакциях общих путей катаболизма и дыхательной цепи участвуют коферменты, содержащие витамины.

3.голодание (отсутствие пищевых веществ - субстратов окисления) также являетя причиной гипоэнергетического состояния. При длительном голодании уменьшается потребление кислорода тканями, так как снижена скорость реакций ЦТК.