Советуем для ознакомления:

Физиология:

Популярные разделы сайта:

Энергетическая лестница. Этапы выделения энергии при расщеплении глюкозы

Если бы энергия высвобождалась в ходе одноэтапного прямого химического превращения, лишь небольшая ее доля могла бы быть запасена в форме, пригодной для последующего использования; наибольшая часть энергии выделялась бы в виде тепла, что можно считать целесообразным, если только считать единственной целью потребления нами пищи поддержание градиента температуры тела относительно окружающей среды.

Однако выработка тепла — лишь одна из второстепенных задач, стоящих перед процессами катаболизма. Ведь тепловая энергия не может быть использована организмом ни в процессе роста или анаболизма для замещения жизненно важных компонентов тканей, ни при выполнении упомянутых выше физиологических функций. Для сопряжения этих потребляющих энергию процессов с вырабатывающими энергию процессами катаболизма необходимо приспособление, обеспечивающее освобождение пригодной для использования химической энергии отдельными порциями.

Каждая из этих порций, или квантов, химической энергии составляет примерно 7,5 ккал и соответствует образованию макроэргического фосфата — соединения, называемого аденозинтрифосфатом (АТФ). В свете представления об этих квантах энергии становится более ясным значением многоэтапности процессов обмена веществ. Необходимо подразделить этот «гликолитический водопад» (с энергией 56 ккал) на небольшие энергетические «капли» для того, чтобы предотвратить непроизводительные расходы энергии в виде тепла и обеспечить запасание этих небольших порций энергии в виде молекул АТФ, которые могут быть использованы как носители химической энергии в других потребляющих энергию реакциях. Последовательные реакции обмена глюкозы создают как бы каскад или лестницу небольших отдельных изменений энергии вместо лавинообразного энергетического обвала.

энергетическая лестница

Другое преимущество, связанное с созданием энергетической лестницы, относится к проблеме «восхождения», или обратимости процесса. В избранном нами примере распад, или катаболизм, глюкозы до молочной кислоты, ведущий к выработке энергии, преобладает в большинстве органов, однако в печени имеет более важное физиологическое значение обратный, анаболический, процесс — образование глюкозы из молочной кислоты.

Другие ткани удаляют из крови глюкозу, используя ее для энергетических нужд, и освобождают конечные продукты обмена, в том числе и молочную кислоту, обратно в кровоток. Резкое усиление функций этих периферических тканей сопровождается накоплением избытка молочной кислоты (что вызывает снижение рН, или метаболический ацидоз), а также к уменьшению концентрации глюкозы в крови (гипогликемия). Печень устраняет этот дисбаланс, поглощая молочную кислоту из крови и ресинтезируя глюкозу, которая вновь может поступать в кровоток для использования в процессах катаболизма, протекающих в перифических тканях.

Этот процесс синтеза глюкозы из других, содержащих углерод молекул (таких, как молочная кислота), называемый глюконеогенезом, осуществляется преимущественно в результате реакций, обратных ферментативным реакциям гликолиза.

- Читать "Реакции гликолиза. Промежуточные метаболические продукты"

Оглавление темы "Метаболизм в организме":
1. Модифицирование ферментов. Адаптация путем синтеза ферментов
2. Генетическое детерминирование ферментов. Воздействие на механизм синтеза ферментов
3. Врожденное нарушение обмена. Альбинизм и алкаптонурия
4. Метаболические пути. Запасание энергии
5. Энергетическая лестница. Этапы выделения энергии при расщеплении глюкозы
6. Реакции гликолиза. Промежуточные метаболические продукты
7. Макроэргические соединения. АТФ
8. Метаболизм АТФ. Фосфатные макроэргические соединения
9. Азотсодержащие фосфагены. Значение макроэргических соединений
10. Окислительно-восстановительные реакции. Перенос водорода в клетке