Пентозофосфатный путь метаболизма углеводов поставляет рибозо-5-фосфат для биосинтеза 5-фосфорибозил-1-пирофосфата, который является донором рибозофосфатного остатка в биосинтезе нуклеотидов и нуклеиновых кислот.
Деградация нуклеиновых кислот и нуклеотидов сопровождается образованием рибозо-1-фосфата. Рибозо-1-фосфат изомеризуется в рибозо-5-фосфат, который, в свою очередь, может превращаться в гексозы.
Взаимосвязь между обменом нуклеиновых кислот и белков I состоит в том, что аминокислоты служат субстратами в биосинтезе нуклеиновых оснований. Так, пиримидиновый цикл синтезируется из аспартата и карбамоилфосфата, а пуриновый — из аспартата, глутамина и глицина. Кроме того, нуклеиновые кис лоты — непосредственные участники биосинтеза белков.
Биосинтез углеводов из белков. Определенная часть аминокислот у млекопитающих, после дезаминирования, в зависимости от состояния организма, может включаться в глюконеогенез с образованием глюкозы. В зависимости от способности к глюконеогенезу аминокислоты подразделяют: на глюкогенные, кетогенные, глюкогенные и кетогенные.
Глюкогенными являются четырнадцать аминокислот, из которых в процессе метаболизма образуются пируват, 2-оксоглутарат, сукцинил-КоА фумарат и оксалоацетат. Пируват и указанные метаболиты цикла трикарбоновых кислот через оксалоацетат могут превращаться в фосфоснолпируват, а затем — в глюкозу. К глюкогенным аминокислотам относятся аланин, аргинин, асппртат, аспарагин, цистсин. серин, глутамат, глутамин, глицин, гистидин, метионин, пролин. треонин, папин.
Глюкогенными и кетогенными являются пять аминокислот: изолейцин, тирозин, лизин, триптофан и фенилаланин. И3 этих аминокислот могут образовываться как предшественники глюкозы, так и аистил-КоА и 3-оксобугнрнл-КоА — предшественники кетоновых тел — 3-оксобуутирата,D-3-гидроксибутирата.У растений и многих микроорганизмов все аминокислоты могут принимать участие в синтезе глюкозы посредством реакций цикла трикарбоновых кислот и глиоксилатного цикла.
Биосинтез белков (аминокислот) из углеводов. Углеводы являются основным источником образования в организме оксокислот: пирувата, оксалоацетата и 2-оксоглутарата.В процессе восстановительного аминирования или транс- аминироваиня из пирувата будет образовывался аминокислота аланин; пируват является предшественником валина и лейцина. Оксалоацетат — предшественник аспартата. а аспартат — аспарагина, метионина’, треонина* и лизина*. Треонин в свою очередь является предшественником изолейцина*. 2-Оксоглутарат в процессе восстановительного аминирования или трансаминирования превращается в глутамат, а глутамат — в глутамин, пролин и аргинин*.
Из фосфоенолпирувата и эритрозо-4-фосфата синтезируются аминокислоты фенилаланин*, тирозин’ и триптофан*. Рибозо- 5-фосфат выполняет роль предшественника при биосинтезе гистидина’.
Аминокислота серии синтезируется из промежуточного метаболита гликолиза — 3-фосфоглицсрата. Углеводы являются не только источником оксокислот, но и атомов водорода, в виде восстановленных коферментов, в процессах биосинтеза аминокислот.
Взаимосвязь обмена белков и липидов Биосинтез жиров из белков Для биосинтеза жиров (триацилглииеронов) необходимы два компонента: жирные кислоты и глицеролфосфат Исходным метаболитом в биосинтезе жирных кислот является ацетил-СоА. Аминокислоты аланин, нистсин, глицин, серин и треонин после дезаминирования превращаются в ацетил-СоА через пируват. Безазотистые остатки лейцина, изолейцина, лизина, фенилаланина, тирозина и триптофана другими путями превращаются ацетил-СоА. Таким образом, больше половины аминокислот (И из 20) могут быть источником ацетил-СоА лля биосинтеза жирных кислот. Кроме того, существуют и другие пути образования ацетил-СоА из аминокислот.Прямых путей биосинтеза глицеролфосфата из аминокислот, по всей вероятности, не существует. Но большинство аминокислот, после дезаминирования, вовлекаются в глюконеогенез, в процессе которого легко образуются глицеральлсгид-3-фосфат и дигидроксиацетонфосфат. Последний восстанавливается до глицсролфосфата. С другой стороны, глюкоза или гликоген, синтезированные в процессе глюконеогенеза и гликогенеза, метаболизируясь гликолитическим путем, поставляют необходимые триозофосфаты для биосинтеза липидов.
Глюкозаминоглюканы ТГ,ФЛ
(соединит.ткань, хрящи, кожа, роговица глаза) глицерин
3-фосфоглицерин
Глюкуроновая к-та глюкозамин диоксиацетонфосфат ВЖК
Малонил-КоА
Глюкоза АТФ глюкоза-6 фосфат фруктозо-1,6 бифосфат 3-ФГА ПВК
ПФП Ацетил-КоА в-гидрокси-в-метил
НАДФН+Н АК глутамилКоА(ГМГ-КоА)
Рибозо-5-фосфат АУК
+ ЩУК Фенилаланин,тирозин Холестерин
желчные к-ты
АСП стероидные гормоны
-СО2 витамин D3
Фосфоенолпируват ЦТК СО2, Н2О, АТФ
Синтез нуклеотидов, нуклеиновых кислот ГЕМ сукцинил КоАL-КГ
У ГЛУ
Б Л (за счет глицерина
Иерархия регуляторных систем. Место гормонов в системе регуляции
Живая клетка – это открытая система (постоянно обменивающаяся с окружающей средой веществами и энергией). Особенность живых организмов состоит в том. Что они способны поддерживать постоянство внутренней среды (гомеостаз), таким образом живые организмы способны к саморегуляции.
У одноклеточных организмов саморегуляция внутренней среды поддерживается через регуляцию активности ферментов. Регуляция активности ионами (активация). Появились аллостерические центры, через которые ферменты активировались или ингибировались.Ферменты фиксировались строго в определенных структурах клетки.
У многоклеточных организмов появилась необходимость получения информации о состоянии обменных процессов между клетками, т.е. на уровне тканей и органов, а так же на уровне целого организма, т.е. появляется централизованный контроль, который осуществляется ЦНС и эндокринной системой. ЦНС играет главную роль, так как в нее поступают сигналы из внешней и внутренней среды организма и здесь происходит анализ этих сигналов.
Для нормального функционирования многоклеточного организма необходима взаимосвязь между отдельными клетками, тканями и органами. Эту взаимосвязь осуществляют 4 основные системы регуляции
1) Центральная и периферическая нервные системы через нервные импульсы и нейромедиаторы;
2)Эндокринная система через эндокринные железы и гормоны, которые секретируются в кровь и влияют на метаболизм различных клеток-мишеней;
3) Пищеварительная и лимфатическая система посредством различных соединений, которые секретируются в межклеточное пространство и взаимодействуют с рецепторами либо близлежащих клеток, либо той же клетки (простагландины, гормоны ЖКТ, гистамин и др.);
4) Иммунная система через специфические белки (цитокины, антитела).