Инсулин и метаболизм углеводов, жиров и белков

Инсулин и метаболизм углеводов, жиров и белков

При всем разнообразии форм и пищевых источников углеводов в кишечнике всасываются только гексозы, самое большое значение среди которых имеет глюкоза. Глюкоза, в сравнении с жирами и белками, является наиболее предпочтительным и доступным энергетическим веществом. Связано это с легкой усвояемостью, быстрым встраиванием в различные биохимические циклы обмена веществ. Несмотря на то что запасы глюкозы, представленные гликогеном мышц и печени в организме, значительно уступают запасам жиров и белков, именно гликоген печени способен при ферментативном расщеплении быть источником глюкозы, которая в первую очередь потребляется головным мозгом. Суммарно количество гликогена в организме взрослого человека не превышает 500 г, треть которого приходится на печеночный, а остальное количество - на мышечный. Необходимо отметить, что именно наличие в печени фермента глюкозо-6-фосфатазы обеспечивает отщепление фосфатного остатка с образованием чистой глюкозы. В мышцах и жировой ткани подобного фермента нет, в силу этого конечным этапом гликогенолиза становится образование глюкозо-6-фосфата, который вступает в аэробный или анаэробный гликолиз с образованием молекулы воды и углекислого газа в первом случае, лактата - во втором. Инсулин ингибирует активность глюкозо-6-фосфатазы, в результате чего происходит торможение печеночной продукции глюкозы. Клетки печени свободно проницаемы для глюкозы, а скорость ее поступления в клетку зависит от скорости ее внутриклеточного фосфорилирования, которое осуществляется высокоспецифичной глюкокиназой.

Практически ни одна из клеток организма не содержит свободной глюкозы, а по мере поступления энергетического вещества метаболизирует ее по одному из возможных путей: это может быть простое окисление, синтез гликогена, синтез жирных кислот через ацетил-КоА (рис. 1.). В качестве альтернативных путей утилизации глюкозы нужно отметить пентозофосфатный и полиоловый пути обмена углеводов. В результате вступления глюкозы в пентозофосфатный цикл, который преимущественно активен в молочных железах, жировой ткани, надпочечниках, печени и эритроцитах, половых железах, происходит синтез промежуточных продуктов, необходимых для последующего образования жирных кислот, холестерина и половых стероидов.

Рис. 1. Основные пути метаболизма глюкозы