28 мая 2009

Пути накопления свободной энергии

Запасание энергии в макроэргических связях АТФ является одним из способов накопления свободной энергии, которая, в дальнейшем используется живыми структурами.

Часть энергии идет на синтез других макроэргов: гуанозинтрифосфата, уридинтрифосфата, цитидинтрифосфата. Однако только в АТФ энергия аккумулируется и освобождается в форме, доступной для использования в подавляющем большинстве биологических процессов, протекающих в организме. Процесс запасания свободной энергии осуществляется при биологическом окислении энергетических продуктов.

Сопряжение окисления и запасания энергии в ресинтезируемой АТФ обусловлено особыми свойствами клеточных мембран и встроенных в них ферментов. Внутримембранные ферменты располагаются таким образом, что ионы Н+, образующиеся при окислении, накапливаются на одной, а при фосфорилировании — на другой стороне мембраны.

Согласно хемиосмотической теории Д. Митчела, как при окислении субстрата, происходящего на одной стороне мембраны, так и при ресинтезе АТФ образуются ионы Н+ и ОН, для которых мембрана клетки является барьером. Положительно заряженные ионы Н+, образующиеся при синтезе АТФ, остаются на одной стороне, а атомный кислород фосфата переносится на другую сторону мембраны, связывая избыток протонов, образующихся в окислительном цикле. Ионы Н+, отщепляющиеся от АТФ, компенсируют потерю одноименных ионов при восстановлении акцептора возбужденными электронами окислительного цикла, иначе говоря, предупреждают ощелачивание среды при усилении потока электронов.

«Физиология человека», Н.А. Фомин

Читайте далее:



Высшим подкорковым центром регуляции обмена веществ является гипоталамус. Воздействие гипоталамуса на обмен белков осуществляется через систему гипоталамус — гипофиз — щитовидная железа. Повышенная продукция тиреотропного гормона передней доли гипофиза приводит к увеличению синтеза тироксина и 3-иодтиронина щитовидной железы — регуляторов белкового обмена. На обмен белков оказывает прямое влияние соматотропный гормон гипофиза. Регуляторная роль гипоталамуса в…

Глюкокортикоиды (кортизон, гидрокортизон) оказывают ингибирующее (тормозящее) воздействие на ферментативную активность гексокиназ и глюкокиназную реакцию печени. При недостаточности содержания инсулина в крови (сахарный диабет) ингибирующее действие глюкокортикоидов усиливается. В конечном итоге ткани организма начинают испытывать острую нехватку глюкозы. Инсулин способствует утилизации сахара клетками. Он повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы, увеличивая скорость ее транспорта внутрь клетки…

В процессе обмена веществ происходит превращение высокомолекулярных соединений в низкомолекулярные. При этом выделяется энергия, которая используется для совершения различных видов работы в организме и запасается в макроэргических химических связях. Часть энергии рассеивается в виде тепла. Потери энергии в виде тепла зависят от характера обмена (аэробного или анаэробного), от температуры окружающей среды и других условий. В…

Для характеристики валового энергетического обмена используется понятие основного обмена и обмена при различных видах деятельности. Основной обмен характеризуется величиной энергетических трат в условиях полного мышечного покоя, в стандартных условиях (при комфортной температуре среды, спустя 12 — 16 ч после приема пищи, в положении лежа). Расход энергии в этих условиях составляет 4,2 кДж в 1 ч…

Этапы обмена веществ Обмен веществ является одним из основных свойств живой материи, необходимым условием жизни. В процессе обмена веществ происходит как расходование свободной энергии, так и накопление ее в сложных органических соединениях или в форме электрических зарядов на поверхности клеточных мембран. Принципиальное отличие обмена веществ в живом организме от обмена в неживых системах заключается в…