ВЗАИМОСВЯЗЬ ОБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В ОРГАНИЗМЕ

1) При распаде питательных веществ образуется небольшое число промежуточных продуктов одинаковой структуры, которые являются источником энергии с одной стороны, с другой стороны являются единым резервом, используемым для синтеза специфических белков, жиров и углеводов.

2) Единые конечные продукты обмена: Н₂О, СО₂, NH₃ которые включаются в единый метаболизм.

а) Н₂0 - цикл Кребса, b-окисленне ЖК, синтез ПВК, образование глюкозы;

б) СО_2, образовавшийся при декарбоксилировании белков, жиров,
углеводов, - используется для синтеза холестерина, НК, желчных кислот,
входит в состав бикарбонатной буферной системы, выводится легкими или
мочой в составе мочевины;

в) NН₃ образующийся при дезаминировании белков и НК - используется как источник азота для синтеза азотсодержащих веществ (заменимых

аминокислот, НК, креатина, холина). Наконец ® синтез мочевины

® с мочой мочевина и аммонийные соли.

3) Общий фактор – энергия. Независимо от структуры распадающихся веществ она накапливается в виде АТФ или др. макроэргических соединений. Различия между обменами связаны лишь с ее количеством: жиры дают в 2 раза больше энергии, чем белки и углеводы.

Взаимосвязь на уровне промежуточных продуктов наиболее выражена. Ключевое значение имеют ацетил-КоА, глюкоза-6-фосфат, пировиноградная кислота.

а) Ацетил-КоА - образуется при распаде белков (распад кетогенных
аминокислот - при дезаминировании аланина образуется ПВК ®ацетил-КоА);

при распаде липидов (b-окисление ЖК);

при распаде углеводов - окислительное декарбоксилирование ПВК с образованием ацетил-КоА. Ацетил-КоА используется затем для образования энергии (в цикле Кребса трикарбоновых кислот), а также служит исходным субстратом для синтеза ЖК, холестерина, желчных кислот, стероидных гормонов.

б)Гл. - 6- фосфат - он может быть образован из различных питательных
веществ: гликогена и глюкозы в процессе гликогенолиза и гликолиза, белков, содержащих гликогенные аминокислоты (серин - является исходным веществом для синтеза 3-фосфоглицериновой кислоты - одного из промежуточных продуктов обмена глюкозы), глицерина (составная часть липидов), из которого также легко образуется 3-фосфоглицериновая кислота, а из последней в силу обратимости реакции гликолиза – глюкозо -6-фосфат.

Таким образом, весь гл.-6-ф, образованный из разных источников, создает общий резерв клетки и используется по мере необходимости. Из него могут образовываться:

Энергетическое значение гл. - 6 - фосфата также велико: из него образуются 2 молекулы ацетил-КоА, которые окисляясь до СО₂ и Н₂0 дают 38 мол. АТФ. Из ацетил-КоА образуются ЖК, т.е. гл.-6-фосфат является своего рода основой для образования липидов типа ТАГ, фосфолипидов-глицеридов. Именно таким путем при избытке гл.-6-фосфата происходит синтез жиров, ожирение.

в) ПВК - промежуточный продукт распада углеводов, белков (аминокислот - аланина, глицина, цистеина), липидов (жиров). ПВК в свою очередь используется в организме для синтеза углеводов (глюкозы), липидов и заменимых аминокислот, имеет также значение в образовании ацетил-КоА.

Итак, 3 соединения: ацетил-КоА, глюкозо-6-фосфат и ПВК объединяют обмены различных веществ в организме и поэтому названы ключевыми субстратами.

Следует отметить, что и другие промежуточные продукты превращений различных веществ могут быть использованы в разнообразных обменных реакциях. Так глицерин — промежуточный продукт липидного обмена - через 3-фосфоглицериновый альдегид включается в обмен углеводов.

Образующиеся при распаде белков аминокислоты также используются в процессах обмена других питательных веществ. Серин необходим для образования этаноламина, входящего в состав фосфолипидов (кефалина). Аланин в процессе переаминирования превращается в ПВК ® глюкоза, ацетил-КоА и т.д. Метионин отдает свою метильную группу при синтезе холина, последний входит в состав фосфолипидов (лецитина). Кетогенные аминокислоты (фенилаланин, лейцин, тирозин) являются поставщиками ацетоновых (кетоновых) тел, которые, окисляясь, образуют ацетил-КоА. Гликогенные аминокислоты при недостатке углеводов в ходе глюконеогенеза обеспечивают организм глюкозой (аланин, глицин).

Все сказанное позволяет заключить, что белки, жиры и углеводы организма в ходе обменных процессов тесно связаны между собой и недостаток одного из них может компенсироваться за счет других. Это возможно благодаря наличию в организме четко действующей на всех уровнях обмена регуляторной системы.

Поэтому любые изменения в процессах метаболизма немедленно обеспечиваются необходимыми перестройками обмена для поддержания нормальной жизнедеятельности, что подтверждает высокую степень саморегуляции организма. С этой точки зрения, любое заболевание приводит к серьезным нарушениям обмена не какого-то одного вещества, а всего организма в целом. Поэтому и лечение должно проводиться с учетом всей сложности взаимосвязей между обменами различных веществ и деятельности регуляторных систем организма.