Основы биохимии Том 2 - А. Ленинджер 1985

Биоэнергетика и метаболизм
Биосинтез углеводов в животных тканях
Реципрокная регуляция глюконеогенеза и гликолиза

На рис. 20-2 указаны регуляторные пункты глюконеогенеза и гликолиза. Первым таким пунктом в глюконеогенезе является реакция, катализируемая регуляторным ферментом пируваткарбоксилазой. Этот фермент практически неактивен в отсутствие ацетил-СоА, который играет роль его положительного аллостерического модулятора. Поэтому Биосинтез глюкозы из пирувата усиливается всякий раз, когда в клетке накапливается больше митохондриального ацетил-СоА, чем ей в данный момент требуется в качестве топлива для цикла лимонной кислоты. Поскольку ацетил-СоА служит вместе с тем также отрицательным, или ингибирующим, модулятором Пируват-дегидрогеназного комплекса, накопление ацетил-СоА замедляет окисление пирувата до ацетил-СоА и способствует биосинтетическому превращению пирувата в глюкозу.

Вторым регуляторным пунктом глюконеогенеза служит реакция, катализируемая фруктозодифосфатазой, ферментом, на который резкое ингибирующее действие оказывает АМР. Так как соответствующий фермент гликолитического пути, фосфофруктокиназа, активируется АМР и ADP, а ингибируется цитратом и АТР (разд. 15.3), два этих противоположно направленных этапа глюконеогенеза и гликолиза регулируются координированным образом, реципрокно. Всякий раз, когда для цикла лимонной кислоты имеется достаточно топлива (либо в виде ацетил-СоА, либо в виде цитрата - первого промежуточного продукта этого цикла) или когда Клетка полностью обеспечена АТР, условия благоприятствуют биосинтетическому пути, т. е. образованию глюкозы из пирувата, а следовательно, и запасанию глюкозы в форме гликогена.

В известной мере Глюконеогенез регулируется и непрямым способом, через пируваткиназу - один из гликолитических ферментов, не участвующих в глюконеогенезе. Пируваткиназа существует в двух формах-L (от англ. Liver - Печень) и М (от англ. Muscle - мышца). L-форма, преобладающая в тканях, способных к глюконеогенезу, аллостерически ингибируется избытком АТР и некоторыми аминокислотами, главным образом аланином, который в глюконеогенезе является одним из предшественников глюкозы. В условиях достаточного обеспечения энергией и при наличии предшественников глюкозы Гликолиз - вследствие ингибирования L-пируват-Киназы-замедляется, т.е. создается ситуация, благоприятствующая глюконеогенезу. М-пируваткиназа такой регуляции не подчиняется.

В гл. 25 мы увидим, что глюконеогенез регулируется еще и некоторыми гормонами.