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
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…
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…
Возраст (в годах) Мужчины Женщины 5 228 216 10 207 191 14 — 16 193 180 16 — 18 180 168 18 — 20 172 159 20 — 40 165 153 70 — 80 149 138 Основной обмен изменяется и по условнорефлекторному механизму. Накануне соревнований у спортсменов отмечается повышение основного обмена. Энерготраты при мышечной и…
Накопление свободной энергии в живом организме происходит в результате ассимиляции. Ассимиляция (анаболизм) — усвоение веществ неживой природы, построение живых структур организма. В процессе ассимиляции простые вещества соединяются в более сложные, происходит формирование тканей и органов, рост и развитие организма. Диссимиляция (катаболизм) — разрушение, снашивание живых структур, распад сложных химических веществ с образованием свободной энергии. Необходимые…
