Таким образом, цикл, получивший название цикла трикар-боновых кислот, связал единым решением проблему постепенного окисления веществ и выделения энергии в организме. Наиболее важным был первый этап—сочетание процессов анаэробного и аэробного распада углеводов—декарбоксилирование пировиноградной кислоты и перенос ацетильной группы на щавелево-уксусную кислоту, которая является конечным продуктом окисления лимонной кислоты. Разработанный Г.Кребсом цикл в дальнейшем был значительно уточнен и детализирован, но он остался верным в своих главных положениях.
Одним из важных последствий открытия цикла трикарбо-новых кислот был не сразу полностью осознанный поворот от восприятия биохимических процессов клетки как расчлененных реакций к созданию представлений о строго скоординированной системе обменных процессов, связанных между собой во времени и пространстве. Этому содействовало несколько факторов: успехи в изучении промежуточного обмена азотистых соединений, прогресс в познании механизмов биологического окисления и обмена липидов.
Разработка основных положений о терминальном окислении пришлась в основном на 30-40-е годы. После открытия Д. Кейлиным в 1925 г. цитохрома была построена единая схема включения кислорода в биологические окислительные процессы. Она предусматривала соединение концепций активирования водорода (В. И. Палладии, Г. Виланд) и активирования кислорода (А. Н. Бах, О. Варбург). Изучение ферментов дыхательной цепи (цитохромоксидаз) и введение понятий о переносе электронов и окислительно-восстановительном потенциале закончилось в 40^-50-х годах построением схемы дыхательной цепи, лежащей в основе современных представлений.
Одним из кардинальных открытий в области промежуточного обмена азотистых соединений была расшифровка реакций переаминирования а-амино- и а-кетокислот в организме. Переаминирование, как и соответствующие ферментные системы, осуществляющие его, были открыты в 1937 г. советским биохимиком А. Е. Браунштейном. Это позволило связать воедино систему превращений отдельных аминокислот с циклом трикарбоновых кислот. Было выяснено, что пировиноградная, а-кетоглутаровая и щавелево-уксусная кислоты участвуют в реакциях переаминирования с образованием важнейших аминокислот организма—аланина, глутаминовой и аспара-гиновой кислот. Дальнейшие реакции переаминирования с соответствующими кетокислотами могли объяснить появление всего разнообразия аминокислот. Все это было подтверждено работами по изучению превращений в организме животных так называемых незаменимых аминокислот (тех аминокислот, углеродный скелет которых не может быть синтезирован в животном организме).
Другим важным доказательством промежуточного обмена азотистых соединений послужили работы Р. Шонхеймера. Он показал, что после введения в организм тяжелого изотопа азота 15N в составе глицина или лейцина в большинстве аминокислот организма быстро обнаруживается этот изотоп. Таким образом, цикл трикарбоновых кислот оказался как бы связующим звеном между обменом углеводов и азотистых соединений.
|