Взаємний зв'язок різних форм обміну речовин в організмі

Існує тісний зв'язок між процесами тканьового обміну білків, жирів і вуглеводів. Студент повинен на конкретних прикладах уявляти собі цей зв'язок, що виражається у взаємному перетворенні одних речовин в інші.

Сполучною ланкою в обміні білків, жирів і вуглеводів є ацетил-КоА. Останній утвориться при окисному декарбоксилюванні піровиноградної кислоти - проміжного продукту обміну вуглеводів, гліцерину й амінокислот. Жирні кислоти й практично всі амінокислоти перетворюються в ацетил-Коа, який, конденсуючись із щавелево-оцтовою кислотою, утворює лимонну кислоту, яка вступає в цикл трикарбоновых кислот (рис. на с. 78).

У цей цикл включаються й деякі амінокислоти після перетворення їх в а-кетоглютарову, щавелево-оцтову, бурштинову і фумарову кислоти. Таким чином, цикл трикарбонових кислот – основний шлях, за яким відбувається окисний розпад у тканинах білків, жирів і вуглеводів до вуглекислого газу й води. Всі члени цього циклу є загальними проміжними продуктами перетворення білків, жирів і вуглеводів. Одночасно окремі члени циклу трикарбонових кислот можуть бути учасниками різноманітних процесів біосинтезу. Так, наприклад, щавелево-оцтова кислота і а-кетоглутарова кислота, вступаючи в процес переамінування, утворюють відповідно аспарагінову й глютамінову кислоти, які використовуються для біосинтезу білків.

Розбираючи окремі сторони обміну білків, жирів і вуглеводів, студент повинен ще раз звернути увагу на взаємозв'язок між вітамінами й ферментами. Потрібно знати фізіологічну роль вітамінів, а також які коферменти утворюються з похідних вітамінів B₁, B₂, B₆, B₁₂, PP, пантотенової кислоти, біотину, фолієвої і ліпоївої кислот.

З обміном білків, жирів і вуглеводів тісно пов'язаний мінеральний обмін - обмін води й солей. Вода не тільки надходить в організм разом з їжею, але й постійно утворюється в ньому при процесах тканинного дихання. У водному середовищі протікають всі хімічні реакції, причому безпосереднім учасником багатьох з них є вода (реакції гідролізу, гідратації й інші).

Мінеральні речовини входять до складу всіх клітин і тканин або у вигляді неорганічних солей, або у вигляді органічних сполук. Мінеральні солі беруть участь у багатьох процесах обміну й підтримують на певному рівні осмотичний тиск клітин. Поряд з білками вугільна й фосфорна кислоти, а також їх натрієві й калієві солі утворюють найважливіші буферні системи тканин і біологічних рідин. Крім цього фосфорна кислота відіграє важливу роль у багатьох процесах життєдіяльності. Вона входить до складу нуклеопротеїдів, фосфопротеїдів, фосфоліпідів, фосфорних ефірів вуглеводів, до складу багатьох коферментів і інших речовин. Слід зазначити, що для всіх процесів, пов'язаних з переносом фосфорильних залишків, необхідна присутність іонів Mg.

Цілий ряд інших мінеральних речовин і мікроелементів є життєво необхідним для живих організмів: Fe входить до складу гемоглобіну й

цитохромів, J – до складу гормону щитовидної залози - тироксину, Zn – до складу карбоангідрази крові й тканин, а також до складу алкогольдегідрогенази печінки, Со – до складу вітаміну B_12.. Іони металів входять до складу активних центрів багатьох ферментів, а також можуть відігравати роль алостеричних ефекторів. Наприклад, іони Сa²⁺, активують кіназу фосфорилази Б и беруть участь у перетворенні неактивної фосфорилази Б у активну фосфорилазу А.

Обмін речовин в організмі відбувається як єдине ціле, регульоване центральною нервовою системою. Перетравлювання їжі являє собою одночасний розпад, білків, жирів, вуглеводів і інших складових частин їжі в шлунково-кишковому тракті тварин. Поживні речовини після перетравлення їх у кишечнику потрапляють до тканин з током крові. Поряд із цим кров виконує дихальну функцію, транспортуючи кисень від легенів до тканин і вуглекислоту від тканин до легенів. У підтримці сталості складу крові й виділенні з організму кінцевих продуктів обміну беруть участь нирки.

Центральна нервова система регулює процеси обміну речовин, впливаючи на інтенсивність і напрямок біохімічних реакцій або безпосередньо, або через утворення в ендокринних залозах гормонів, що надходять у кров.

Студент повинен мати поняття про хімічну природу й фізіологічну роль найважливіших гормонів: тироксину, інсуліну, адреналіну, норадреналіну, глюкагену, статевих гормонів і гормонів кори надниркової залози.