ется по гликолитическому пути до пировиноградной кислоты и далее до
ацетил-КоА. Для аминокислот ситуация на II этапе несколько отлична. При
преимущественном использовании аминокислот в качестве источника энер-
гии (при дефиците углеводов или при сахарном диабете) некоторые из них
непосредственно превращаются в метаболиты лимоннокислого цикла
(глутамат, аспартат), другие – опосредованно через глутамат (пролин,
гистидин, аргинин), третьи – в пируват и далее в ацетил-КоА (аланин, серин,
глицин, цистеин). Наконец, ряд аминокислот, в частности лейцин, изо-
лейцин, расщепляется до ацетил-КоА, а из фенилаланина и тирозина,
помимо ацетил-КоА, образуется оксалоацетат через фумаровую кислоту.
Как видно, II этап можно назвать этапом образования ацетил-КоА,
являющегося по существу единым (общим) промежуточным продуктом
катаболизма основных пищевых веществ в клетках.
На III этапе ацетил-КоА (и некоторые другие метаболиты, например
α-кетоглутарат, оксалоацетат) подвергаются окислению («сгоранию») в
цикле ди- и трикарбоновых кислот Кребса. Окисление сопровождается
образованием восстановленных форм НАДН + Н
+
и ФАДН
2
.
На IV этапе осуществляется перенос электронов от восстановленных
нуклеотидов на кислород (через дыхательную цепь). Он сопровождается
образованием конечного продукта – молекулы воды. Этот транспорт
электронов сопряжен с синтезом АТФ в процессе окислительного фосфо-
рилирования (см. главу 9).
Необходимо отметить, что, помимо взаимных переходов между раз-
ными классами веществ в организме, доказано существование более слож-
ных форм связи. В частности, интенсивность и направление любой хи-
мической реакции определяются ферментами, т.е. белками, которые ока-
зывают непосредственное влияние на обмен липидов, углеводов и нук-
леиновых кислот. В свою очередь синтез любого белка-фермента требует
участия ДНК и всех 3 типов рибонуклеиновых кислот: тРНК, мРНК
и рРНК. Если к этому добавить влияние гормонов, а также продуктов
распада какого-либо одного класса веществ (например, биогенных аминов)
на обмен других классов органических веществ, то становятся понятными
удивительная согласованность и координированность огромного разно-
образия химических процессов, совершающихся в организме. Многие из
этих процессов были подробно освещены при описании обмена отдельных
классов веществ (см. главы 10-12). В данной главе кратко представлены
примеры взаимных переходов отдельных структурных элементов белков,
жиров, углеводов (рис. 15.1) и нуклеиновых кислот в процессе их превра-
щений и обмена.
Помимо прямых переходов метаболитов этих классов веществ друг
в друга, существует тесная энергетическая связь, когда энергетические
потребности могут обеспечиваться окислением какого-либо одного класса
органических веществ при недостаточном поступлении с пищей других.
Важность белков (в частности, ферментов, гормонов и др.) в обмене всех
типов химических соединений слишком очевидна и не требует доказа-
тельств. Ранее было отмечено большое значение белков и аминокислот для
синтеза ряда специализированных соединений (пуриновые и пиримиди-
новые нуклеотиды, порфирины, биогенные амины и др.). Кетогенные
аминокислоты, образующие в процессе обмена ацетоуксусную кислоту
(ацетоацетил-КоА), могут непосредственно участвовать в синтезе жирных
кислот и стеринов. Аналогично могут использоваться гликогенные амино-
кислоты через ацетил-КоА, но после предварительного превращения в
пируват. Некоторые структурные компоненты специализированных липи-
546