ВЗАЄМОЗВ`ЯЗОК ОБМІНУ РЕЧОВИН В ОРГАНІЗМІ ТВАРИН

1. Біохімічні перетворення різних речовин в організмі взаємопов'язані. Порушення обміну однієї групи речовин, як правило, веде за собою зміну обміну речовин організму в цілому. Відомо, що обмін речовин складається з двох процесів: асиміляції і дисиміляції. У молодого організму процеси асиміляції переважають над процесами дисиміляції. У дорослих тварин між процесами асиміляції і дисиміляції встановлюється динамічна рівновага. У старіючих і хворих тварин розпад речовин переважає над їх синтезом.

Реакції обміну речовин, що відбуваються в організмі, характеризуються високим ступенем узгодженості. Вони становлять впорядковану і цілісну систему, яка склалася в результаті тривалої еволюції живого світу, закріпилась генетично і передається по спадковості від покоління до покоління. Обмін речовин є закономірним порядком перетворень речовин і енергії в організмі, органах, тканинах, клітині.

2. Взаємозв'язок і взаємообумовленість реакцій обміну речовин координуються центральною нервовою системою і залозами внутрішньої секреції, утворюючи струнку систему нейрогуморальної регуляції. Регуляція в клітині здійснюється з допомогою ферментів, гормонів, цАМФ, медіаторів збудження, спільних продуктів біохімічних реакцій. Кожна ферментативна реакція — це ланка відповідного метаболічного шляху, а всі метаболічні шляхи в сукупності складають обмін речовин. Біохімічні реакції взаємопов'язані і відбуваються в певному порядку і послідовності. Так, обмін нуклеїнових кислот, білків, ліпідів, вуглеводів на перших етапах відбувається різними шляхами, проте в результаті утворюються одні й ті самі кінцеві продукти — СО2 і Н2О, а при окисленні нуклеїнових кислот і білків, крім того, азотисті сполуки: сечовина, сечова кислота тощо.

3. Взаємозв'язок обміну нуклеїнових кислот з обміном інших речовин. Обмін нуклеїнових кислот пов'язаний з іншими видами обміну речовин. Зокрема, інтенсивність біосинтезу залежить від наявності в клітині відповідної «сировини» та білків-ферментів: ДНК- і РНК-полімераз, полінуклеотидфосфорилази, синтетаз пуринових і піримідинових основ тощо. Під час розпаду пуринових основ утворюється гліоксилова кислота, з якої утворюється гліцин. Під час розпаду піримідинових основ виникає b-аланін—джерело утворення пантотенової кислоти і коензимуА. Гліцин і b-аланін можуть бути матеріалом для біосинтезу білків.

Існує зв'язок між обміном нуклеїнових кислот і вуглеводів. Так, D-рибоза і D-дезоксирибоза використовуються для біосинтезу нуклеозидів, нуклеотидів і нуклеїнових кислот. Біосинтез вуглеводів залежить від біосинтезу нуклеїнових кислот. Так, частина УТФ використовується для утворення уридиндифосфоглюкози — основи для біосинтезу поліглюканів.

b-Окислення вищих жирних кислот дає клітині макроергічні сполуки — нуклеозидди- і нуклеозидтрифосфати, які є джерелами хімічної енергії для утворення багатьох речовин. Біосинтез деяких фосфоліпідів залежить від ЦТФ.

4. Утворення нейтральних жирів з вуглеводів. Вуглеводи є джерелом утворення жирів. Так, при відгодівлі свині протягом 3 міс за рахунок вуглеводів може утворитися до 22 кг жиру. Зв'язуючою ланкою переходу вуглеводів у жири і навпаки є ацетил-КоА. Гліцерин утворюється за рахунок відновлення 3-фосфогліцеринового альдегіду або фосфодіок-сіацетону. Вищі жирні кислоти (ВЖК) синтезуються з ацетил-КоА. В подальшому з гліцерину і ВЖК синтезується молекула нейтрального жиру.

5. Утворення вуглеводів з жирів. Вуглеводи в організмі можуть синтезуватися з жирів. Цей процес має особливе значення для тварин, які впадають у зимову сплячку. Запаси жиру в них на момент сплячки досягають 50 % загальної маси, дихальний коефіцієнт взимку низький — 0,4—0,6. Під впливом клітинних ліпаз жир гідролізується. Гліцерин окислюється в гліцериновий альдегід, який фосфорилується і може бути джерелом утворення глюкози і глікогену. З вищих жирних кислот при b-окисленні утворюється ацетил-КоА, з нього—інші речовини. З глюкози утворюється глікоген.

6. Утворення білків з вуглеводів. Між вуглеводним і білковим обмінами існує взаємозв'язок через спільні метаболічні шляхи перетворення.

І в цьому випадку ключовим продуктом обміну є ацетил-КоА з якого можуть утворитися аланін, фенілаланін, тирозин, триптофан, гістидин тощо. Крім того, з нього утворюється щавлево-оцтова кислота, яка дає аспарагінову. В ході функціонування циклу трикарбонових кислот виникає a-кетоглутарова кислота, яка дає глутамінову, і т. д. Процеси перетворення вуглеводів на білки і білків на вуглеводи регулюються глюкокортикоїдами.

7. Єдність обміну речовин у організмі. Обмін різних речовин у організмі — єдине ціле. Залежно від потреб організму в тканинах і клітинах із загальних продуктів хімічних реакцій можуть синтезуватися необхідні для життєдіяльності речовини. Провідна роль у цих процесах належить ферментам. ДНК забезпечує передачу генетичної інформації а чітку специфічність у структурі біополімерів. При розщепленні вуглеводів і ліпідів, а іноді й білків поновлюються запаси АТФ та інших макроергічних сполук.

Отже, живий організм є саморегулювальною системою, яка безперервним обміном речовин забезпечує своє існування. Порушення реакцій обміну і діяльності цієї системи призводить до патології.