Р. П. Виноградова, В. М. Данилова, С. В. Комісаренко

Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: valdan@biochem.kiev.ua

Отримано: 13 листопада 2019; Затверджено: 29 листопада 2019

Метаболізм вуглеводів – процес складний і багатоступеневий. До розшифрування цього процесу було залучено багато науковців – біохіміків, фізіологів, хіміків, але тільки деяких із них було удостоєно Нобелівської премії. Так, завдяки роботам А. Гардена і Г. Ейлер-Гельпіна із дріжджовими клітинами на початку ХХ ст. було встановлено, що перетворення вуглеводів (цукрів) в живих клітинах до кінцевих продуктів відбувається багатостадійно за участю ензимів і що для цього перетворення необхідна наявність залишку фосфорної кислоти. Ці дослідження стали початком вивчення хімічних реакцій, які лежать в основі життєдіяльності клітин, тобто реакцій проміжного метаболізму. Ганс Кребс в 1932 р. відкрив орнітиновий цикл – послідовність хімічних реакцій, завдяки яким в печінці тварин утворюється кінцевий продукт азотистого обміну – сечовина. Апогеєм його досліджень було встановлення циклу три- і дикарбонових кислот, який об’єднує окислення фактично всіх органічних речовин в живих організмах. Доповненням до робіт Г. Кребса були роботи Фріца Ліпмана, який в 1945 р. відкрив коензим А і встановив його роль в активації органічних сполук. Тоді і стало зрозумілим, як неактивна оцтова кислота та інші органічні кислоти активуються в живому організмі, щоб окислитись в циклі трикарбонових кислот. Величезну роботу зробили подружжя Герті і Карл Корі та Бернардо Усай, а також їхні учні та послідовники, зокрема Луїс Лелуар, для з᾽ясування механізму перетворення (синтезу і розщеплення) глікогену в печінці і м᾽язах. Вершиною в дослідженні цього напряму в обміні вуглеводів було встановлення Ерлом Сазерлендом у 1958 р. регуляції активності ензимів, які беруть участь у перетворенні хімічних сполук (на прикладі фосфорилази), за участю ензиму аденілатциклази і с-АМР. Відкриття с-АМР виявило один із фундаментальних принципів практично всіх процесів життєдіяльності. І завершенням досліджень метаболізму вуглеводів стали неперевершені роботи Пітера Мітчелла, наукові інтереси якого були пов’язані з вивченням спрямованості біохімічних реакцій у просторі відносно певних внутрішньоклітинних орієнтирів і створенням хеміосмотичної теорії окислювального фосфорилування, яка є основою біоенергетики.

Ключові слова: дріжджові клітини, метаболізм вуглеводів, синтез і розщеплення глікогену, теорія окислювального фосфорилування, фосфорилаза, цикл Кребса