Биохимия ответы / 45

Метаболитный уровень регуляции. Слаженность обмена веществ в организме, в значительной мере, определяется концентрацией разнообразных метаболитов—низкомолекулярных соединений, представляющих собой продукты тех или иных химических превращений в биологических объектах или поступающих в них в процессе питания.

Формы регуляции обмена веществ при участии метаболитов крайне многообразны. Простейшая из них сводится к ускорению или замедлению биохимических процессов за счет недостатка или избытка тех соединений, которые являются участниками соответствующих реакций. Так, объем белкового синтеза у гетеротрофов лимитируется поступлением незаменимых аминокислот и интенсивностью синтеза полузаменимых аминокислот. На этом, в частности, базируется микробиологический метод количественного определения содержания аминокислот в белковых гидролизатах и иных средах.

Более сложный характер носит регуляция обмена веществ за счет конкурентных взаимоотношений тех обменных процессов, которые замыкаются на общие метаболиты, относящиеся, как правило, к категории ключевых: пиро-виноградную, щевелевоуксусную и а-кетоглутаровую кислоты, ацетил-КоА, глюкозо-6-фосфат. Многочисленные примеры такого рода приведены в разделе о взаимосвязи обмена веществ в начале этой главы.

Несомненно, велика роль в регуляции обменных процессов ряда низкомолекулярных соединений, относящихся к разряду биологически активных,— витаминов, антивитаминов, коферментов, гормонов, антигормонов, вторичных посредников и др.

Метаболиты, взаимодействуя с ферментами, способны активировать или ингибировать их активность; примером первого рода является неоднократно упоминавшееся активирование протеинкиназ при действии на них цАМФ; не меньшую роль в регуляции обмена веществ играет другой вторичный посредник—цГМФ, активирующий фосфолипазу А2 и С, а также участвующий в биосинтезе простагландинов из арахидоновой кислоты. Источником новой группы вторичных посредников, как показано недавно, являются фосфоинози-тиды