Стр. 158 - biohimia

Упрощенная HTML-версия

Биологическая химия
158
8.5. Регуляция метаболизма гликогена
Процессы накопления глюкозы в виде гликогена и его распад должны быть
согласованы с потребностями организма в глюкозе как источнике энергии.
Одновременное протекание этих метаболических путей невозможно, так как в
этом случае образуется холостой цикл, существование которого приведет толь-
ко к бесполезной растрате АТФ.
Изменение направления процессов в метаболизме гликогена обеспечивают
регуляторные механизмы, в которых участвуют гормоны. Переключение про-
цессов синтеза и мобилизации гликогена происходит при смене абсорбтивного
периода на постабсортивный или состояния покоя организма на режим физи-
ческой работы. В переключении этих метаболических путей в печени участвуют
гормоны
инсулин, глюкагон и адреналин,
а в мышцах —
инсулин и адреналин.
Характеристика гормонов, регулирующих обмен гликогена
Первичным сигналом для синтеза и секреции инсулина и глюкагона являет-
ся изменение уровня глюкозы в крови. В норме концентрация глюкозы в крови
соответствует 3,3—5,5 ммоль/л (60–100 мг/дл).
Инсулин
белковый гормон, синтезируется и секретируется в кровь
β
-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы.
β
-клетки чувстви-
тельны к изменениям концентрации глюкозы в крови и секретируют инсулин в
ответ на повышение ее содержания после приема пищи. Поступление глюкозы
в
β
-клетки обеспечивает транспортный белок (ГЛЮТ-2), который отличается
низким сродством к ней. Следовательно, этот белок транспортирует глюкозу в
клетку поджелудочной железы лишь после того, как ее содержание в крови бу-
дет выше нормального уровня (более 5,5 ммоль/л).
Глюкагон
— это гормон «голода», который вырабатывается
α
-клетками под-
желудочной железой в ответ на снижение уровня глюкозы в крови. По химиче-
ской природе глюкагон является пептидом.
Адреналин
синтезируется из аминокислоты тирозина и выделяется из клеток
мозгового вещества надпочечников в ответ на сигналынервной системы, идущие из
мозга при возникновении экстремальных ситуации (например, бегство или борьба),
требующих срочной мышечной деятельности. Адреналин является сигналом «тре-
воги». Он должен мгновенно обеспечить мышцы и мозг источником энергии.
Регуляция активности гликогенфосфорилазы и гликогенсинтазы
Поскольку синтез и распад гликогена протекают по различным метаболи-
ческим путям, эти процессы могут контролироваться реципрокно. Влияние
гормонов на синтез и распад гликогена осуществляется путем изменения в
противоположных направлениях активности
двух ключевых ферментов: глико-
генсинтазы и гликогенфосфорилазы,
с помощью фосфорилирования и дефосфо-
рилирования (рис. 8.9).