Глава 16. Промежуточный обмен
Питер Мейес
ВВЕДЕНИЕ
Процессы промежуточного обмена включают превращения компонентов пищи после их переваривания и всасывания. Промежуточный обмен не только описывает метаболические пути превращения индивидуальных молекул, он показывает также взаимосвязи между различными метаболическими путями; исследование промежуточного обмена предполагает выяснение механизмов регуляции потоков метаболитов по различным путям. Метаболические пути разделяют на три категории (рис. 16.1).
1. Анаболические пути включают процессы синтеза компонентов различных структур организма и соединений, обеспечивающих его функционирование. Один из таких путей — синтез белков. Свободная энергия, необходимая для этих процессов, поступает в результате функционирования метаболических путей, образующих следующую категорию.
2. Катаболические пути включают окислительные процессы, поставляющие свободную энергию и запасающие ее в форме высокоэнергетических фосфатов или восстановительных эквивалентов; таковы дыхательная цепь и окислительное фосфорилирование.
3. Амфиболические пути выполняют сразу несколько функций, они находятся на «перекрестках» метаболизма и связывают анаболические и катаболические пути; примером может служить цикл лимонной кислоты.
БИОМЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Знание обмена веществ нормального организма необходимо для понимания причин многих болезней. Для нормального метаболизма характерны адаптационные изменения в период голодания, при физической нагрузке, в состояниях беременности и лактации. Нарушения метаболизма возникают, например, при недостаточности питания, дефиците тех или иных ферментов или при дисбалансе гормонов.
Рис. 16.1. Три основные категории метаболических путей. Катаболические пути трансформируют свободную энергию в форму восстановительных эквивалентов или высокоэнергетических фосфатов ; эта энергия идет на обеспечение реакций анаболических путей. Амфиболические пути служат связующим звеном между катаболическими и анаболическими путями.
Важным примером болезни, обусловленной нарушением метаболизма («метаболическая болезнь»), является сахарный диабет.