Вивільнення енергії з продуктів. Фізіологія аденозинтрифосфату (атф)

Кілька наступних статей даного розділу сайту присвячені обмінним процесам в організмі, під якими маються на увазі хімічні реакції, що забезпечують процеси життєдіяльності клітин. При цьому в даній книзі не ставиться мета докладно уявити біохімічні процеси і всі виникаючі при цьому реакції клітин, оскільки це належить до компетенції такого предмета, як біохімія.

Відео: 1.3 Енергія м`язів

Більшість хімічних реакцій, здійснюються в клітинах, пов`язані з витяганням енергії, необхідної для різних фізіологічних систем в клітинах, з харчових продуктів. Так, енергія необхідна для підтримки м`язової активності, секреторних процесів в залозах, формування мембранних потенціалів в м`язових і нервових волокнах, синтезу речовин в клегках, всмоктування речовин в шлунково-кишковому тракті і багатьох інших функцій.

Парні реакції. Всі джерела енергії, що містяться в продуктах харчування (білки, жири і вуглеводи), повинні окислюватися в клітинах-в ході цих процесів вивільняється велика кількість енергії. Ті ж продукти, окислюючись поза організмом, тобто спалюючи, також вивільняють енергію, але в цьому випадку вона виділяється відразу у вигляді тепла. Енергія, необхідна для здійснення фізіологічних процесів в клітинах, не є теплової, це інша форма енергії, яка необхідна для пересування в разі м`язового скорочення або концентрування розчинів в разі секреторних процесів в залозах та інших функцій. Для забезпечення організму такими видами енергії хімічні реакції повинні «сполучатися» з діяльністю систем, відповідальних за забезпе чення механізмів перетворення енергії в потрібні для організму форми.

здійснення процесів сполучення є функцією спеціальних клітинних ферментів і систем, робота яких викладається в наступних статтях.

Вільна енергія. Кількість енергії, що вивільняється при повному окисленні живильних речовин, називають вільною енергією окислення їжі і найчастіше позначають символом G. Вільна енергія зазвичай виражається кількістю калорій на моль окисляемого субстрату. Наприклад, кількість вільної енергії, що виділяється при повному окисленні 1 моля (180 г) глюкози, становить 686000 калорії.

Відео: Окислення і відновлення в клітинному диханні

Фізіологія аденозинтрифосфату (АТФ)

Аденозннтріфосфат - Головна сполучна ланка між процесами використання та продукування енергії в організмі. Пo цієї причини АТФ є джерелом енергії, який утворюється і за яких відбувається безперервне.

енергія, вивільняється при окисленні вуглеводів, жирів і білків, необхідна для перетворення АДФ в АТФ, який, в свою чергу, використовується в різних процесах в організмі для: (1) активного транспорту молекул через клітинні мембрани- (2) скорочення м`язів і здійснення роботи м`язів- (3) синтезу різних гормонів, створення клітинних мембран і формування інших основних субстанцій в організмі-(4) проведення нервових импульсов- (5) клітинного ділення і росту-(6) інших процесів, необхідних для підтримки і продовження життя.

АТФ - Нестійке хімічна сполука, яка присутня у всіх клітинах. Хімічна структура цієї сполуки показана на малюнку. АТФ складається з аденозину, араб і трьох фосфатних радикалів. Останні два залишку фосфорної кислоти пов`язані з іншою молекулою за допомогою макроергічних зв`язків, які позначають символом ~.

Відео: Як влаштовані клітини серця

кількість вільної енергії, укладеної в кожній з цих зв`язків, становить 7300 калорій на 1 моль АТФ в звичайних умовах і майже 12000 калорій в температурних і концентраційних умовах, які супроводжують цю молекулу в організмі. В умовах організму кількість енергії, що вивільняється завдяки кожної з цих двох зв`язків, становить 12000 калорій. Після відщеплення одного з фосфатних радикалів від молекули АТФ з`єднання перетворюється в АДФ після відщеплення ще однієї - в аденозинмонофосфат.

АТФ присутній в цитоплазмі і нуклеоплазмі всіх клітин, і всі фізіологічні механізми, що вимагають енергії для свого забезпечення, отримують її безпосередньо з АТФ (або інших макроергічних сполук, наприклад, гуанозінмонофосфата). У свою чергу, поживні речовини, поступово окислюючись, виділяють енергію, що використовується для утворення нових молекул АТФ, що зберігає забезпечення організму енергією. Всі механізми перетворення енергії здійснюються шляхом реакцій сполучення.

Основна мета наших статей розділу фізіологія - Показати, як енергія, укладена в вуглеводах, перетворюється в клітинах в енергію АТФ. У нормі 90% всіх вуглеводів, а іноді навіть більше, використовуються в організмі з цією метою.