Энергетическое снабжение организма

Рис. 9.6. Компартментальная модель системы энергетического снабжения организма. Модель включает пять пространственных областей, показанных на рисунке цифрами от / до 5, и одиннадцать компартментов, соответствующих уровням Ог, СОг и молочной кислоты в этих областях. Режим работы системы определяется двумя независимыми темпами потребления О в областях 3 и 4 внешняя среда описывается одной перемел-ной —напряжением рОг в атмосфере.

Пусть расходование АТФ происходит со скоростью синтез АТФ в ходе аэробных и анаэробных процессов — со скоростью г/1 и у2, соответственно. Составим простейшую модель энергетического снабжения организма [63, 253]. Рассмотрим модель, состоящую из двух пространственных областей — функционирующей ткани и омывающей ее крови. [c.186]

Уравнение (6.71) можно записать в компактной форме, используя векторно-матричную запись. Блок-схема энергетического снабжения организма рис. 6.7. [c.189]

Рассмотрим этот вопрос подробнее, вернувшись к принципиальной схеме регуляции в организме животного, изложенной б разд. 1.2. Уровень физиологического управления, на котором обеспечивается гомеостаз и энергетическое снабжение систем и органов организма, отвечает рис. 1.2, б, где энергетическая потребность определяет должные темпы протекания процессов в системе. [c.200]

Первая — это простое увеличение числа регулирующих переменных, включаемых параллельно друг другу. Такое тривиальное наслоение хорошо известно в теории управления. Простейшие примеры биологических структур такого типа мы уже встречали в книге это система кислородного снабжения, рассматриваемая как система с параметрической обратной связью (рис. 3.8) или схема энергетической системы организма с двумя параллельными каналами восстановления АТФ (анаэробным и аэробным, разд. 6.6). Такой случай возникает и при линеаризации многих типов нелинейных элементов в системах управления выходной сигнал множительного звена представлялся в виде суммы двух сигналов, включенных параллельно (рис. 3.5). Поскольку нелинейные элементы широко распространены в моделях биологических систем, ясно, что первый тип структур — параллельное включение регулирующих механизмов — представ- [c.226]

Хотя анаэробный распад углеводов с образованием молочной кислоты энергетически и менее выгоден, чем окисление до СОг и Н2О, тем не менее анаэробное расщепление гликогена или глюкозы играет очень важную роль в жизнедеятельности человека и животных. Этот процесс обеспечивает возможность выполнения организмом тех или иных физиологических функций и в условиях недостаточного снабжения тканей и органов кислородом. [c.249]

Как мы видели, снабжение тканей и органов пластическими и энергетическими материалами является необходимым условием их жизнедеятельности. Очень важным является также удаление конечных продуктов обмена, которые в большинстве случаев представляют собой шлаки, подлежаш,ие выведению из организма. Все эти вещества находятся в крови и лимфе в виде истинных и коллоидных водных растворов. Богатая сеть кровеносных и лимфатических сосудов представляет собой водную магистраль, по которой происходит транспортировка как элементов питания, так и продуктов обмена. [c.385]

Какова же роль третьей группы РНК, составляюш ей до 10% общего количества РНК клетки и не являющейся ни высокомолекулярной рибосомальной РНК, ни матричной (информационной) РНК. Эта так называемая транспортная РНК сравнительно низкомолекулярна (молекулярный вес порядка 25 ООО). Ее назначение — связывать свободные аминокислоты из раствора и в таком виде, снабженные кодовой меткой т-РНК, нести их в рибосомы. По-видимому, смысл этого заключается, в частности, в защите аминокислот от иных процессов метаболизма, например от окисления и энергетического сгорания, на что организм все же тратит большее или меньшее количество аминокислот — продуктов пищеварения белковой пищи. Главное, однако, — снабжение аминокислоты кодовым ярлыком. Первой реакцией связывания аминокислоты является взаимодействие ее карбоксила с аденозинтрифосфатом с образованием фосфатной связи (для каждой из 20 аминокислот нужен свой специфический фермент) [c.728]

Метаболические сдвиги в организме при выполнении нагрузок, интенсивность которых не превышает порога анаэробного обмена, характеризуются наличием устойчивого состояния в процессах аэробного обмена. Энергетическое обеспечение таких нагрузок осуществляется преимущественно за счет процессов аэробного метаболизма при достаточном снабжении тканей кислородом. [c.418]

Можно допустить, следовательно, что первые организмы обладали лишь ограниченными гомеостатическими свойствами [248, 287, 363]. В то же время необходимое условие существования живых систем — поддержание стационарного неравновесного состояния или, что то же самое, адекватное снабжение их энергетической системы веществами — выполнялось безусловно. [c.49]

Жизнеспособность организма сохраняется до тех пор, пока регуляторные системы поддерживают адекватное снабжение его энергетической системы. В живой системе максимально возможные механизмы защиты всегда сильнее максимально возможных отклоняющих воздействий [10]. [c.256]

Активация транспорта ассимилятов по флоэме наблюдается при прохождении по проводящему пучку электрического импульса (потенциала действия). Флоэмный транспорт зависит от достаточного снабжения растительного организма калием, а также от температуры, так как механизм передвижения ассимилятов обусловлен работой ферментных систем (ионных насосов). Для энергетического обеспечения функциональной активности трансмембранных насосов необходим кислород. [c.300]

Рис. 7.1. Соотношение между независимыми н зависимыми темпами в системе, а) Общий случай б) пример для модели энергетического снабжения организма. Темп потребления АТФ порождает множество первичных темпов- сначала темп возникновения АДФ, затем через механизмы аэробных процессов—первичгые темпы утилизации Ог и МК, темп возникновения СОг, а через механизмы анаэробных процессов—первичные темпы возникновения МК. НзО и темпы утилизации глюкозы. В модели, рассмотренной в разд. 6.6, учитывались только темпы Ог и МК. так что из первичных темпов для следующего слоя звеньев на схеме показаны лишь первичные темпы для компартментов 0> в крови и МК в крови. Первичные темпы на схеме показаны сплошными линиями, а уравновешивающие нх вторичные темпы —пунктиром. Темпы вторичных процессов, уравновешивающих первичные темпы для О и МК в крови, не показаны.

Чтобы продемонстрировать это положение, мы рассмотрим гомеостатические характеристики системы энергетического снабжения организма на основе математической модели, разработанной в [253] и исследованной в [63]. В качестве двух факторов, независимо вызывающих напряжение гомеостатических механизмов, возьмем общий уровень энерготрат организма (оцениваемый по независимым темпам потребления кислорода) и условия внешней среды, определяемые напряжением кислорода во вдыхаемом воздухе. Выбор таких факторов позволяет, в частности, моделировать ситуации, связанные с физической дея-телБностью человека в неблагоприятных условиях среды. [c.286]

Все виды работы в организме — химическая, физическая, электрическая — выполняются за счет расходования богатых энергией (макроэргических) веществ и прежде всего аденозин-трифосфата (АТФ). Отдав энергию, АТФ превращается в аде-нозиндифосфат (АДФ). Расход АТФ в работающих органах покрывается его синтезом за счет двух типов процессов аэробных, протекающих с потреблением кислорода, и анаэробных, проходящих в отсутствие кислорода. Основными веществами, из которых в ходе протекания аэробных и анаэробных процессов получаются макроэргические вещества, являются глюкоза и накапливаемый в печени гликоген. В упрощенном виде схему энергетического снабжения живой клетки можно представить так, как показано на рис. 6.5 [38, 98]. Блок-схема энергетических процессов в организме животного и человека приведена на рис. 6.6 [194]. [c.186]

Рис. 6.6. Схема энергетического снабжения мышечной ткани в организме. Схема в упрощенном виде воспроизводит структуру организма и несколько в более подробном—процессы энергообмена в мышцах. Продукты питания и кислород поступают в организм извне, попадают в кровь и с ней —в ткани мышц. В ходе происходящих здесь процессов синтеза выделяется энергия, примерно 159 которой представляют собой полезную энергию макроэргических связей, а 85 — бесполезное тепло. Тепловая энергия, углекислота и вода снова переносятся кровью и выводятся из организма. Стрелки показывают направление движения крови и транспорта тепла и веществ [194]. Мышечная работа I связана с распадом АТФ, что восполняется в ходе процессов анаэробного 3 и аэробного 4 синтеза. В ходе аэробных процессов образуется и испольвуется молочная и пировиноградиая

Так же как у ферментов рекуперация энергии связана с присоединением активной группы к молекулярным аддендам и белковым носителям, так же у неорганических катализаторов она сопряжена с контактом активного центра с кристаллической решеткой катализатора так же как белковый носитель сам по себе неактивен, так же неактивна сама по себе кристаллическая решетка, и лишь их комбинация с активными группами, или центрами, дает высокодеятельные каталитические структуры. Отрывая активные центры, или группы, от кристаллического или белкового носителя и помещая их в тазовый объем, в раствор или на инертный носитель, мы уничтожаем возможность рекуперации энергии (т. е. энергетической подпитки центра) и этим сильно снижаем активность катализаторов и ферментов. Поэтому не случайно, что именно гетерогенные и ферментные катализаторы, снабженные энергетическими емкостями в виде кристаллических решеток и белковых макромолекул, являются наиболее каталитически деятельными из вс х известных нам систем, на которых держится жизнедеятельность организмов и современная химическая технология. [c.61]

Запасов АТФ в клетке практически не создается. Например, в сердечной мышце АТФ истощается за несколько секунд, если блокирован его синтез. Следовательно, юхетка непрерывно должна получать пищевые вещества (доноры водорода) и кислород для поддержания синтеза АТФ. При голодании в качестве источников энергии используются собственные вещества тканей. Энергетический обмен в этих условиях снижен через две недели голодания потребление кислорода уменьшается на 40 % (алиментарная форма гипоэнергетического состояния). Резервов пищевых веществ в организме хватает на несколько недель полного голодания, запасов же кислорода нет, поэтому при лишении кислорода уже через 2-3 мин наступает смерть. Гипоксия — наиболее частгш причина гипоэнергетических состояний (табл. 8.5), а гипоксия мозга — наиболее частая непосредственная (последняя) причина смерти. Поэтому среди реанимационных процедур ведущее место занимают меры, направленные на восстановление снабжения органов кислородом. [c.247]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология