Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса

Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса (ПДК) имеет важное значение для обеспечения цикла трикарбоновых кислот "топливными" молекулами ацетил-КоА. Точная регуляция этого комплекса имеет важное значение в связи с невоз­можностью обратного преобразования ацетил-КоА в пируват, т.к. ферменты, не­обходимые для этого в организме человека отсутствуют.

Активность ПДК регулируется различными способами:

- доступностью субстратов,

- ингибированием продуктами реакции,

- аллостерическим путём,

- путём ковалентной модификации.

Регуляция активности пируватдегидрогеназного комплекса (ПДК)

Активность пируватдегидрогеназного комплекса увеличивается при повышении концентрации АДФ, внутриклеточного кальция, под влиянием гормонов: инсули­на и адреналина.

При повышении концентрации АДФ ПДК находится в нефосфорилированной ак­тивной форме. Этот эффект усиливается при повышении концентрации внутри­клеточного кальция, который активирует фосфатазу ПДК. Такой механизм акти­вации ПДК особенно важен в мышцах и жировой ткани. Активация ПДК проис­ходит также под влиянием инсулина. Один из эффектов инсулина - повышение концентрации внутримитохондриального кальция, это приводит к активированию ПДК. В клетках миокарда ПДК активируется адреналином.

Фермент фосфатаза, активируясь ионами кальция или инсулином, отщепляет фосфат и активирует пируватдегидрогеназу:

Таким образом, работа пируватдегидрогеназы подавляется при избытке в митохондрии (в клетке) АТФ и НАДН, что позволяет снизить окисление пирувата и, следовательно, глюкозы, в случае когда энергии достаточно.

Если АТФ мало или имеется влияние инсулина, то образуется ацетил-SКоА. Последний в зависимости от условий будет направляться либо в цикл трикарбоновых кислот с образованием энергии АТФ, либо на синтез холестерина и жирных кислот.

Сущность образования восстановленных НАДН и ФАДН₂

Молекулы НАДН и ФАДН₂, образуемые в реакциях окисления углеводов, жирных кислот, спиртов и аминокислот, далее поступают в митохондрии, где ферментами дыхательной цепи осуществляется процесс окислительного фосфорилирования.