з окислювально-відновними процесами здійснюється різним чином. Окремі біохімічні реакції, що лежать в основі процесу дихання, відбуваються завдяки каталітичній дії відповідних ферментів - білків. Разом з тим самі продукти розщеплювання білків - амінокислоти - можуть піддаватися різним окислювально-відновним перетворенням - декарбоксилюванню, дезамінуванню та ін.
Крім того, продукти дезамінування аспарагінової та глутамінової кислот - щавлево-оцтова і a-кетоглутарова кислоти - є найважливішими ланками окислювальних перетворень вуглеводів, що відбуваються в процесі дихання.
Піровиноградна кислота - найважливіший проміжний продукт, що утворюється при бродінні і диханні, - також тісно пов'язана з білковим обміном: взаємодіючи з NH3 і відповідним ферментом, вона дає важливу амінокислоту a-аланін. Найтісніший зв'язок процесів бродіння і дихання з обміном ліпідів в організмі виявляється в тому, що фосфогліцеріновий альдегід, що утворюється на перших етапах дисиміляції вуглеводів, служить вихідною речовиною для синтезу гліцерину. З іншого боку, в результаті окислення піровиноградної кислоти виходять залишки оцтової кислоти, з яких синтезуються високомолекулярні жирні кислоти і різноманітні ізопреноїди (терпени, каротиноїди, стероїди). Таким чином, процеси бродіння і дихання призводять до утворення сполук, необхідних для синтезу жирів і інших речовин. [16]
Роль вітамінів і мінеральних речовин
У перетвореннях речовин в організмі важливе місце займають вітаміни, вода і різні мінеральні сполуки. Вітаміни беруть участь у численних ферментативних реакціях у складі коферментів.
Похідне вітаміну B1 - тіамінпірофосфат - служить коферментом при окислювальному декарбоксилюванні (a-кетокислот, у тому числі піровиноградної кислоти). Фосфорнокислий ефір вітаміну B6 - піридоксальфосфат - необхідний для каталітичного переамінування, декарбоксилювання та ін. Реакцій обміну амінокислот. Похідне вітаміну А входить до складу зорового пігменту. Різні види організмів розрізняються як здатністю до біосинтезу вітамінів, так і своїми потребами в наборі тих чи інших надходять з їжею вітамінів, які необхідні для нормального обмін речовин
Важливу роль у мінеральному обміні грають Na, К, Ca, Р, а також мікроелементи та інші неорганічні речовини. Na і К беруть участь в біоелектричних і осмотичних явищах в клітинах і тканинах, в механізмах проникності біологічних мембран; Ca і Р - основні компоненти кісток і зубів; Fe входить до складу дихальних пігментів - гемоглобіну і міоглобіну, а також ряду ферментів. Для активності останніх необхідні й інші мікроелементи (Cu, Mn, Mo, Zn).
Вирішальну роль в енергетичних механізмах обміну речовин грають ефіри фосфорної кислоти і, насамперед, аденозінфосфорниє кислоти, які сприймають і накопичують енергію, що виділяється в організмі в процесах гліколізу, окислення, фотосинтезу. Ці та деякі інші багаті енергією з'єднання передають укладену в їх хімічних зв'язках енергію для використання її в проце?? се механічної, осмотичної та інших видів робіт або ж для здійснення синтетичних реакцій, що йдуть зі споживанням енергії.
Регуляція обміну речовин
Дивовижна узгодженість і злагодженість процесів обміну речовин у живому організмі досягається шляхом суворої і пластичною координації обміну речовин як в клітинах, так і в тканинах і органах. Ця координація визначає для даного організму характер обміну речовин, що склався в процесі історичного розвитку, підтримуваний і що направляється механізмами спадковості і взаємодією організму з зовнішнім середовищем.
Регуляція обміну речовин на клітинному рівні здійснюється шляхом регуляції синтезу і активності ферментів. Синтез кожного ферменту визначається відповідним геном. Різні проміжні продукти обміну речовин, діючи на певну ділянку молекули ДНК, в якому міститься інформація про синтез даного ферменту, можуть індукувати (запускати, підсилювати) або, навпаки, репресувати (припиняти) його синтез. Так, кишкова паличка при надлишку ізолейцину в живильному середовищі припиняє синтез цієї амінокислоти. Надлишок ізолейцину діє двояким чином. По-перше, пригнічує (інгібує) активність ферменту треоніндегідратази, що каталізує перший етап ланцюга реакцій, що ведуть до синтезу ізолейцину. По-друге, репресує синтез всіх ферментів, необхідних для біосинтезу ізолейцину (в тому числі і треоніндегідратази). Інгібування треоніндегідратази здійснюється за принципом аллостерічеськой регуляції активності ферментів.
Таким чином, в клітинах, полінуклеотидних ланцюжках ДНК укладені «інструкції» для синтезу найрізноманітніших ферментів, причому утворення кожного з них може бути викликано впливом сигнального метаболіту (індуктора) на відповідний репрессор.
Основну роль у ре...
