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…

Анаболические и катаболические процессы связаны между собой. Так, усиление катаболизма при мышечной работе ведет к усилению анаболических процессов в восстановительном периоде. Эти особенности обмена необходимо учитывать при занятиях физическими упражнениями. Большие физические нагрузки, вызывая интенсивный катаболизм, являются необходимой предпосылкой для усиления восстановительных процессов и повышения спортивной работоспособности. Обмен веществ в организме происходит в несколько этапов….

Зависимость между величинами дыхательного коэффициента и энергией окисления: Дыхательный коэффициент Энергия окисления Тепловой эквивалент кислорода (кДж) жиров (%) углеводов (%) 0,710,750,800,900,951,0 100856834170 015326683100 19,719,920,120,620,821,1 Расчет энергетических расходов в практике исследований, проводимых на спортсменах, производится косвенным методом. Этот метод основан на зависимости между потреблением О2 и выделением СО2 и количеством освобождающейся при этом энергии. 1 дм3…

При увеличении осмотического градиента по ионам Н+ происходит компенсаторное ускорение реакций фосфорилирования. Сохранение динамического равновесия и сопряжение окислительных процессов и фосфорилирования происходит до тех пор, пока не нарушаются изолирующие свойства мембраны. При повышении проницаемости для ионов Н+ будет подавляться синтез АТФ, при одновременном ускорении окислительных процессов (разобщение окисления и фосфорилирования). Окислительные процессы становятся малоэффективными при…