Лекции по биохимии РостГМУ / 1.3. Лекция. Обмен углеводов (часть 3)
.pdf
МЕТАБОЛИЗМ ФРУКТОЗЫ
Значительное количество фруктозы, образующееся при расщеплении сахарозы, прежде чем поступить в систему воротной вены, превращается в глюкозу уже в клетках кишечника. Другая часть – всасывается путѐм облегчѐнной диффузии.
Метаболизм фруктозы (см. рисунок ниже), как и глюкозы, начинается с реакции фосфорилирования (реакция 1), катализируемой фруктокиназой с образованием фруктозо-1-фосфата. Фермент обнаружен в печени, а также в почках и кишечнике. Этот фермент обладает абсолютной специфичностью, поэтому, в отличие от глюкокиназы, инсулин не влияет на его активность. Последнее обстоятельство объясняет, почему уровень выведения фруктозы в моче у больных сахарным диабетом и здоровых не отличается. Фруктозо-1-фосфат не может превращаться во фруктозо-6-фосфат из-за отсутствия соответствующего фермента. Вместо этого фруктозо-1-фосфат далее расщепляется фруктозо-1-фосфатальдолазой (альдолаза В) на глицеральдегид и ДГАФ (метаболит гликолиза, реакция 2). Глицеральдегид может включаться в гликолиз после его фосфорилирования с участием АТФ (реакция 3). Две молекулы триозофосфатов либо распадаются по гликолитическому пути, либо конденсируются с образованием фруктозо-1,6-бисфосфата и далее участвуют в ГНГ (реакции 8, 7, 5, 9). Фруктоза в печени включается главным образом во второй путь. Часть ДГАФ может восстанавливаться до глицерол-3-фосфата и участвовать в синтезе ТАГ*.
Следует отметить, что включение фруктозы в метаболизм через фруктозо-1-фосфат минует стадию, катализируемую фосфофруктокиназой (реакция 6), которая является пунктом метаболитического контроля скорости катаболизма глюкозы. Это объясняет, почему увеличение количества фруктозы ускоряет в печени синтез жирных кислот (липогенез), а также их этерификацию с образованием ТАГ (* см. «Обмен липидов»).
Реакцию 2 можно рассматривать как перенос уридильного остатка с УДФ-глюкозы на галактозу, поэтому фермент назван галактозо-1- фосфатуридилтрансферазой (ГАЛТ).
Затем галактоза в составе нуклеотида включается в реакцию эпимеризации, в которой участвует эпимераза – NAD-зависимый фермент, катализирующий окисление и восстановление галактозы по С4 углеродному атому (реакция 3).
МЕТАБОЛИЗМ ГАЛАКТОЗЫ
Галактоза (эпимер глюкозы) образуется в кишечнике в результате гидролиза лактозы. Из
курса химии помним, что изомеризация – сложный и энергетически дорогой процесс*. Эта реакция в клетке возможна только с УДФпроизводным галактозы. УДФгалактоза образуется из УДФглюкозы (метаболит в синтезе гликогена) в ходе реакции, катализируемой уридил-фосфат- 4-эпимеразой.
Включению галактозы в описанную реакцию эпимеризации предшествует еѐ фосфорилирование с образованием галактозо-1-фос- фата (реакция 1). Далее галакто- зо-1-фосфат замещает остаток глюкозы в УДФ-глюкозе с образованием УДФ-галактозы (реакция 2), т.е. прямая реакция фосфорилированной галактозы с УТФ не происходит.