Центральные метаболические пути

Если сопоставить приведенные схемы взаимных превращений соединений различных классов, то становится достаточно очевидным, что в основе этих взаимных превращений лежит довольно узкий круг реакций, обеспечивающий переход углеводов в липиды, аминокислот в углеводы и т.д. В этих реакциях преимущественно участвуют соединения, которые мы ранее назвали узловыми метаболитами или узловыми пунктами метаболизма. Набор этих реакций или система взаимных превращений узловых метаболитов известна под названием центральных метаболических путей:

В систему центральных метаболических путей входят: превращение фосфотриоз в пируват, переход пирувата в оксалоацетат, окислительное декарбоксилирование пирувата в ацетил-СоА, цикл трикарбоновых кислот Кребса, превращение оксалоацетата в фосфоенолпируват, а также три реакции связывания аммиака с образованием аланина, аспартата и глутамата, из которых лишь реакция образования глутамата играет существенную роль в клетках млекопитающих.

Эта группа метаболических путей составляет как бы стержень или остов метаболизма, на который надстраиваются все остальные обменные процессы. Важность центральных метаболических путей подчеркивает и то обстоятельство, что они с незначительными вариациями едины для большинства живых организмов. Наличие центральных метаболических путей в совокупности с конвергентным принципом организации катаболических процессов обеспечивает легкость перехода организма с одного типа питания на другой, увеличивая тем самым адаптационные возможности организма к изменяющимся условиям существования.

В центральные метаболические пути включены три необратимых по термодинамическим причинам реакции: переход ФЕП в пируват, превращение пирувата в ацетил-СоА и переход 2-оксоглутарата в сукцинил-СоА. Эта необратимость перечисленных реакций поддерживает систему в состоянии, далеком от равновесия, что позволяет живой системе в конечном итоге извлекать энергию из поступающих в нее экзогенных питательных веществ.