Энергия превращение в мышце

В основе несколько иного подхода, развиваемого Мак-Кларом [27— 29], лежит представление о том, что второй закон термодинамики не является, как это обычно считают, статистическим. Если его соответствующим образом сформулировать, он может быть применим и к бактериям, обладающим единственной молекулой ДНК. Следовательно, классическая термодинамика применима и к живым клеткам. Автор указывает, что характерной особенностью живых организмов, отличающей их от систем, которыми обычно занимается термодинамика, яв-ляется то, что все реакции в них протекают очень быстро. Например, в случае превращения внутримолекулярной энергии в мышцах в механическую энергию очень важно, чтобы процесс совершался достаточно быстро и энергия не успевала рассеиваться в виде тепла. Мак-Клар> полагает, что для метаболических реакций большее значение имеет изменение энтальпии, нежели свободной энергии или энтропии. [c.233]

Мы уже познакомились с химическим строением отдельных продуктов питания, в процессе окисления которых образуется необходимая для жизнедеятельности организма энергия. Теперь мы рассмотрим, наи это происходит. Из бесконечного множества процессов, протекающих в организме, в этой главе мы осветим лишь один превращение энергии глюкозы в механическую энергию сокращающейся мышцы. Мы рассмотрим молекулярные основы мышечной работы. [c.374]

Механохимическое превращение энергии в мышцах — вероятно, самый впечатляющий пример биологической конверсии энергии, поскольку он нам ближе всего по непосредственному опыту. Мы не только повседневно используем энергию на выходе этого устройства, но и живо ощущаем затраты на входе. Уилки [71] отметил, что эффективность наших мышц — вопрос величайшей важности для животных и человека . Может быть, это и верно, хотя еще важнее, несомненно, регуляция, согласованность работы мышц. При изометрическом и преимущественно ненагруженном сокращении эффективность в действительности равна нулю, хотя такие сокращения случаются очень часто изометрические — когда надо поддержать существующее положение, противодействуя изменениям, ненагруженное —для обеспечения быстрых движений. Рассмотрение сопряжения при конверсии энергии в этом случае определенно требует привлечения подходов неравновесной термодинамики. Это не означает, что не нужны измерения эффективности в хорошо охарактеризованных состояниях. Такого рода измерения сыграли центральную роль в физиологии мышечного сокращения (см., например, [35, 38]), но до последнего времени все они были основаны исключительно на одновременных измерениях работы и теплоты . [c.266]

Мышцы. Основные источники энергии в мышцах-глюкоза, жирные кислоты и кетоновые тела. Мышцы отличаются от мозга большим запасом гликогена (1200 ккал). Около трех четвертых всего гликогена организма находится в мышцах (табл. 23.1). Содержание гликогена в мышцах после еды может достигать 1%. Этот гликоген легко превращается в глюкозо-б-фосфат для последующего использования в мышечных клетках. В мышцах, как и в мозгу, глюкозо-б-фосфатазы нет, в связи с чем экспорта глюкозы из этих клеток не происходит. Вместо этого мышцы задерживают глюкозу, которую они предпочитают другим источникам энергии в периоды повышенной активности, В активно сокращающихся скелетных мышцах скорость гликолиза сильно превосходит скорость цикла трикарбоновых кислот. Пируват, образующийся в этих условиях, большей частью восстанавливается до лактата. Лактат переходит в печень, где он превращается в глюкозу. В результате этих превращений, называемых циклом Кори (разд, 15.21), часть метаболических отходов мышц перемещается в печень. Кроме того, в активно работающей мышце образуется большое количество аланина в результате трансаминирования пирувата. Подобно лактату, аланин может превращаться в печени в глюкозу. Совершенно иначе организован метаболизм покоящейся мышцы. В ней основным источником энергии служат жирные кислоты. Источником энергии для сердечной мышцы могут служить также кетоновые тела. Более того, сердечная мыш ца предпочитает ацетоацетат глюкозе. [c.289]

В результате превращения глюкозы в молочную кислоту мышцы получают кое-какую энергию. Но это всего лишь 7 /о той энергии, которую можно было, бы получить, если бы глюкоза расщеплялась полностью — до двуокиси углерода и воды. Правда, и эти 7% все-таки могут в течение некоторого времени поддерживать работоспособность мышцы. Во всяком случае, это максимум того, на что она может рассчитывать в отсутствие кислорода. [c.174]

Общая эффективность превращения энергии из глюкозы продуктов питания в АТФ, запасаемый в мышцах, равна 1159 2870 = 0,40. [c.333]

Рассмотрим теперь, как же функционирует биологическая машина — живой организм. С точки зрения последовательного научного материализма к явлениям жизни полностью применимы все основные законы физики и химии. В частности, превращения энергии в организме должны строго подчиняться законам термодинамики. Однако очевидно, что процесс получения работы при сокращении мышц находится в кажущемся противоречии с выводами из теоремы Карно. Ведь в живом организме нет сколько-нибудь значительных перепадов температур [c.67]

Крахмал первоначально подвергается воздействию находящегося в слюне фермента, птиалина, но в основном гидролиз крахмала происходит в тонком кишечнике, где под действием ферментов поджелудочной железы и других высокоактивных ферментов крахмал превращается в глюкозу. Часть простых сахаров, к числу которых относится глюкоза, переносится кровью в печень, где происходит их отложение в составе гликогена. Другая часть сахаров поступает непосредственно в общий кровоток, где они сгорают с выделением энергии, превращаются в жиры либо накапливаются в мышцах в виде гликогена. Гликоген может высвобождаться при первой же необходимости и служит источником энергии. Метаболизм углеводов регулируется таким гормоном, как инсулин. Механизмы превращения углеводов в СО2 и Н2О очень сложны и не будут рассматриваться в данной книге. [c.486]

Мышечная ткань составляет 40-42% от массы тела. Основная динамическая функция мышц-обеспечить подвижность путем сокращения и последующего расслабления. При сокращении мышц осуществляется работа, связанная с превращением химической энергии в механическую. [c.645]

Содержание АТФ и креатинфосфата в сердечной мышце ниже, чем в скелетной мускулатуре, а расход АТФ велик. В связи с этим ресинтез АТФ в миокарде должен происходить намного интенсивнее, чем в скелетной мускулатуре. Для сердечной мышцы теплокровных животных и человека основным путем образования богатых энергией фосфорных соединений является путь окислительного фосфорилирования, связанный с поглощением кислорода. Регенерация АТФ в процессе анаэробного расщепления углеводов (гликолиз) в сердце человека практического значения не имеет. Именно поэтому сердечная мышца очень чувствительна к недостатку кислорода. Характерной особенностью обмена веществ в сердечной мышце по сравнению со скелетной является также то, что аэробное окисление веществ неуглеводной природы при работе сердечной мышцы имеет большее значение, чем при сокращении скелетной мышцы. Только 30—35% кислорода, поглощаемого сердцем в норме, расходуется на окисление углеводов и продуктов их превращения. Главным субстратом дыхания в сердечной мышце являются жирные кислоты. Окисление неуглеводных веществ обеспечивает около 65—70% потребности миокарда в энергии. Из свободных жирных кислот в сердечной мышце особенно легко подвергается окислению олеиновая кислота. [c.656]

Огромное значение для регуляции работы систем биохимических процессов имеет пространственная организация этих систем. Уже в пределах клеток эукариот многие процессы пространственно разобщены, поскольку происходят в различных органеллах. Распределение биохимических процессов по отдельным участкам клеток (компартментализация) будет рассмотрено в 10.4. Уже этот вопрос выходит за рамки собственно биохимии и является в большей мере предметом клеточной биологии. Еще дальше от биохимии отстоят более высокие уровни пространственного разобщения биологических процессов по разным органам многоклеточных организмов. Так, уже говорилось о регуляторной роли эндокринной и нервной систем. Их изучение является в первую очередь предметом физиологии, которая в последние десятилетия превратилась из описательной науки в область знания, прочно опирающуюся на сведения о биохимических и биофизических процессах, протекающих в животных и растениях. Тем не менее, чтобы дать читателю некоторое представление о взаимосвязи физиологических и биохимических процессов, в 10.5 вкратце рассматривается вопрос о биохимических аспектах мышечного сокращения - один из первых физиологических вопросов, в котором такое сложное явление, как превращение химической энергии в сокращение мышц, было в значительной мере осмыслено на основе биохимических концепций, таких, как ферментативный катализ и конформационные переходы. [c.421]

Мышечное сокращение является процессом, в ходе которого происходит превращение химической энергии, запасенной в виде макроэргических пирофосфатных связей в молекулах АТФ, в механическую работу. По объему, который приходится на долю мышц у высших организмов, в том числе у человека, и по масштабу биохимических превращений, обслуживающих прямо или косвенно мышечное сокращение, этот процесс занимает первое место среди всех физиологических процессов. Даже в состоянии покоя на его долю приходится до 40% от всего объема метаболизма, а при интенсивной механической работе организма эта доля может достичь 75%. Непосредственными участниками процесса сокращения являются два белка — миозин и актин. Большое число молекул каждого из этих белков объединены в виде специальных конструкций, вне которых сокращение совершаться не может. [c.435]

Число белков очень велико, различны их функции в организме. Например, в волокнах мышц имеется белок миозин, участвующ,ий в превращении химической энергии в механическую. Волосы, шерсть, ногти, роговой слой эпителия состоят в основном из белка кератина. Ферменты и гормоны (катализаторы и координаторы протекающих в живо.м организме реакций) также принадлежат к белкам или полипептидам. [c.626]

Сократительная функция мышц обусловлена возм ожностью превращения в мышечных волокнах химической энергии определенных биохимических процессов в механическую работу. [c.413]

Подчеркнем также, что хотя ресинтез гликогена из ранее образовавшейся молочной кислоты за счет использования энергии окислительных процессов (так называемая реакция Мейергофа) и вполне возможен, тем не менее это отнюдь не означает, что при работе мышцы в условиях хорошего снабжения кислородом углевод сначала распадается на молочную кислоту, а затем уже последняя подвергается окислению и частичному превращению в гликоген. Напротив, в настоящее время установлено, что в аэробных условиях углевод окисляется в тканях, в частности в мышцах, распадаясь пе до молочной, а до пировиноградной кислоты. Именно пировиноградная кислота и вовлекается дальше в цикл трикарбоновых кис-.лот, сгорая в конечном счете до СО2 и Н2О (см. главу Обмен углеводов ). [c.429]

Мы ограничимся здесь рассмотрением только того ряда реакций, для которого была впервые разработана эта схема (сокращенно ее называют схемой ЭМП). Речь идет о превращении глюкозы в этанол и СОг при спиртовом брожении в дрожжевых клетках и о превращении глюкозы или остатка глюкозы (происходящего из гликогена) в молочную кислоту (точнее, в ее соль — лактат) в мышцах животных. Ни тот, ни другой процесс не требуют кислорода. Оба они могут происходить в полностью анаэробных условиях и в этих условиях обеспечивать клетку всей необходимой энергией. Последовательность реакций гликолиза и промежуточные продукты этого процесса показаны на фиг. 85, а некоторые характеристики реакций, в том числе их термодинамические параметры и свойства соответствующих ферментов, суммированы в табл. 33 и 34. Прежде чем перейти к рассмотрению индивидуальных реакций, отметим наиболее важные особенности общей схемы. [c.278]

Не менее важную роль играют белки в процессах превращения химической энергии питательных веществ в механическую энергию живого организма. Такое превращение происходит с очень высоким коэффициентом полезного действия не только в мышцах высших животных, но и в клетках растений и микроорганизмов, а также в вирусах. [c.442]

Важное биологическое значение имеют и некоторые щелочные и щелочноземельные элементы. По сравнению с переходными элементами они связываются менее прочно, и поэтому более легко и свободно перемещаются. Функция натрия и калия в клеточных мембранах связана с нервными импульсами. Магний и кальций участвуют в процессе превращения химической энергии в работу мышц. Определенную функцию в биохимических процессах выполняют и некоторые неметаллы [51]. [c.601]

Ферментативное разложение глюкозы в отсутствие кислорода [уравнение (16)], при котором выделяется лишь незначительная часть всей имеющейся энергии, не является основным процессом в живых организмах. Это резервный механизм , вступающий в действие в случае недостатка кислорода. Например, превращение глюкозы в мышцах осуществляется по этому механизму только в том случае, когда работа выполняется в столь быстром темпе, что ток крови не может обеспечивать ткани кислородом. [c.634]

Сокращение мышц приписывалось переходу миозина из а-формы в сверхсокра-щенную форму (Астбери) или из -формы в а-форму (Полинг и Корей). Существующие до настоящего времени экспериментальные доказательства неоднозначны, однако весьма вероятно, что явление сокращения мышц основывается на изменении конформации макромолекул. При сокращении мышц происходят ионные обмены, а именно ионы калия мышцы, находящиеся в покое в недиализирующейся форме, подвергаются диализу после сжатия. Миозин действует как фермент на аденозинтрифосфорную кислоту, от которой он отщепляет фосфат-ион, превращая ее в аденозинди-фосфорную кислоту (Н. М. Любимова и В. А. Энгельгардт, 1939). Эта реакция является, по всей вероятности, одной из фаз процесса превращения химической энергии в механическую энергию в мышцах вследствие высокоэргического характера связи фосфатного остатка в аденозинтрифосфорной кислоте (см. Аденозинтрифосфорная кислота ). [c.445]

Взаимодействие между миозином и актином, на котором основано превращение химической энергии в механическую энергию в мышце, изучено Боттомлн и Трейером [138]. Исследовалось влияние ионной силы на специфическое и обратимое связывание тяжелого меромиозина и миозинового субфрагмента 1 на сефарозе с иммобилизованным G-актином. Комплексы, образуемые между производными миозина и иммобилизованным G-актином, могут диссоциировать при низких концентрациях АТР и ADP и пирофосфатов как в ирисутствии, так и в отсутствие Mg +. Кроме того, и связанный с сефарозой, и свободный G-актин лишь немного увеличивают Мд-+-стимулируемую АТРазную активность миозина. Такой подход позволяет решить вопрос, обязательно ли комилек-сообразование между миозином и актином приводит к активации АТРазы. [c.376]

Эти цифры нам понадобятся в дальнейшем. Сейчас же мы обратимся к природе биохимического процесса в мышце. До настоящего времени этот процесс не изучен до конца. Ясно, что уравнение АТФ - -Н20->АДФ-(-Ф представляет собой лишь суммарную балансовую реакцию, т. е. не описывает важнейшие детали фазы сокращения и фазы расслабления. Если бы процесс сводился только к Л1инерализации фосфорной кислоты, то итогом процесса было бы рассеяние энергии, превращение ее в теплоту. Ясно, что процесс разбивается на две фазы. В первой фазе АТФ запускает некую реакцию, в которой участвует белок мышцы. [c.188]

АТРазная активность актомиозина за несколько миллисекунд, необходимых для развития максимального напряжения, увеличивается более чем в 100 раз. Поскольку количество АТР в покоящейся мышце (около 7 мМ) может обеспечить энергичное сокращение лишь в течение непродолжительного периода времени (менее 1 с), то очевидно, что необходимы эффективные механизмы для регенерации гидролизуемого АТР. Один из таких механизмов, обеспечивающий регенерацию АТР в течение нескольких секунд, — это фосфорилирование АОР за счет креатинфосфата (25 мМ) в дальнейшем регенерация АТР обеспечивается почти исключительно за счет энергии превращения гликогена в лактат. [c.66]

Особенно удивительным следует считать то, что передача аденозинтри-фосфатом свободной (способной произвести химическую работу) энергии оказывается возможной не для протекания вполне определенных специальных (специфически обусловленных набором случайностей) химических реакций, а совершается как-то универсально АТФ является действенным источником свободной энергии для очень большого набора разнообразных химических процессов, делая осуществимыми многие самые трудные и важные для жизни химические превращения к этому списку реакций можно причислить и процессы дыхания, и фотосинтез, и сокращение мышц, и синтез белков, а также нуклеиновых кислот с их наследственной информацией и т. п. [c.330]

Открытие гликолиза последовало непосредственно за экспериментами Бюхнера, а также Гардена и Ионга по сбраживанию сахара дрожжевым соком (гл. 8, разд. 3). Вскоре с изучением спиртового брожения слились исследования другого направления, связанные с изучением мыщц. Физиологи заинтересовались процессом, благодаря которому изолированная мышца могла получать энергию для сокращения в отсутствие кислорода. Хилл показал, что энергию обеспечивает превращение гликогена в лактат, а несколько позднее Мейергоф продемонстрировал, что происходящие при этом химические реакции сходны с теми, которые наблюдаются при спиртовом брожении. Установление структуры и функции пиридиннуклеотидов в 1934 г. (гл. 8, разд. 3) совпало по времени с важными исследованиями по изучению гликолиза, проведенными Эмбденом во Франкфурте и Парнасом в Польше. Таким путем вскоре была выяснена последовательность реакций гликолиза (путь Эмбдена — Мейергофа — Парнаса). Все ферменты, катализирующие отдельные стадии процесса, к настоящему времени выделены, закристаллизованы и подробно изучены. [c.336]

Метаболизм глюкозы у животных имеет две наиболее важные особенности [44]. Первая из них — это запасание гликогена, который в случае необходимости может быть быстро использован в качестве источника мышечной энергии. Однако скорость гликолиза может оказаться высокой — весь запас гликогена в мышце может быть истощен всего лишь за 20 с при анаэробном брожении или за 3,5 мин в случае окислительного метаболизма [45]. Таким образом, должен существовать способ быстрого включения гликолиза и его выключения после того, как необходимость в нем исчезнет. В то же время должна иметься возможность обратного превращения лактата в глюкозу или в гликоген (глю-конеогенез). Запас глюкогена, содержащегося в мышцах, должен пополняться за счет глюкозы крови. Если количество глюкозы, поступающей с пищей или извлекаемой из гликогена печени, оказывается недостаточным, то она должна синтезироваться из аминокислот. [c.503]

Сокращение основано на превращении химической энергии в ме-7 зническую. Если мышца активирована, расход ее химической энергии в форме АТР увеличивается на один-два порядка. Один из предложенных механизмов состоит в следующем. В расслабленном состоянии мышцы актин и миозин не взаимодействуют и головка миозина характеризуется слабой АТРазной активностью, которая лимитируется стадией освобождения продуктов, главным образом Mg-ADP. В работающей мышце актин усиливает АТРазную активность миозина примерно в 100 раз путем вытеснения Mg-ADP. До снх пор не ясно, является ли действие актина на ADP-связываю-щий центр миозина прямым или зллостерическим. [c.287]

В тканях человека, в значительной степени использующих энергию гликолиза (например, скелетные мышцы), главными изоферментами являются ЛДГд и ЛДГ . Активность ЛДГ максимальна при тех концентрациях пирувата, которые ингибируют ЛДГ . Преобладание изоферментов ЛДГ, и ЛДГд обусловливает интенсивный анаэробный гликолиз с быстрым превращением пирувата в молочную кислоту. [c.334]

Эти механохимические процессы сводятся к превращению химической энергии в механическую работу. Имеется далеко идущее сходство АТФ-азной активности митохондриальных мембран и актом иозиновой сократительной системы скелетных мышц. Сходны их механохимические свойства — сокращение под действием АТФ. Можно было думать, что в мембранах митохондрий присутствуют сократительные белки, подобные актомнозину. Эта гипотеза была подтверждена — сократительный белок удалось выделить из митохондрий. Показано, что сократительные белки участвуют в митохондриальной механохимии, но оказалось, что здесь играет существенную роль и липид мембран — фосфатидилинозитол. [c.431]

Широко распространено в природе превращение энергии гидролиза АТФ в механическую энергию, которое в наиболее совершенном виде происходит в мышцах. Здесь также основополагающим компонентом является специальный белок — миозин, который обладает способностью катализировать гид])Олиз АТФ до АДФ и неорганического фосфата, т.е. является АТФазой. В специально организованных надмолекулярных системах, содержащих помимо нитей миозина еще несколько белков, главным из которых является актин, гидролиз АТФ сопровождается сокращением мышечнык волокон. [c.37]

Катализируется эта реакция ферментом киназой фосфорютазы Ь, который также существует как в активной, так и неактивной формах. Активация киназы фосфорилазы Ь происходит подобно активации фосфорилазы, т. е. путем ее фосфорилирования, которое катализируется цАМФ-зависимой протеинкиназой (гл. 13). Важная роль в активации киназы фосфорилазы принадлежит также Са " -кальмодулину — белку, участвующему в регуляции активности многих киназ (гл. 13). Активация протеинкиназы при участии цАМФ, который, в свою очередь, образуется из АТФ в реакции катализируемой аденилатциклазой, стимулируется гормонами адреналином и глюкагоном. Увеличение содержания этих гормонов приводит в результате каскадной цепи реакций к превращению фосфорилазы Ь в фосфорилазу а и, следовательно, к освобождению глюкозы в виде глюкозо-1-фосфата из запасного полисахарида гликогена. Обратное превращение фосфорилазы а в фосфорилазу Ь катализируется ферментом протеинфосфатазой. На рис. 18.6 приведен каскадный механизм мобилизации гликогена. Активация первого фрагмента каскада — аденилатциклазы — в конечном счете активирует распад гликогена и одновременно ингибирует фермент его синтеза — гликогенсинтазу (гл. 20). Следовательно, фосфорилирование гликогенфосфорилазы и гликогенсинтазы приводит к противоположным изменениям их активности гликогенсинтаза ингибируется, а гликогенфосфорилаза активируется, что вызывает повышение содержания глюкозы в мышцах, печени и крови, т. е. происходит быстрое включение реакций, поставляющих энергию. [c.251]

Основные научные работы посвящены биохимии мыщечного сокращения. Показал, что в мыщце существует определенное количественное соотношение между расщепляющимся гликогеном и образующейся молочной кислотой и что это превращение происходит без участия кислорода. Развивая идеи Л. Пастера, установил, что при отдыхе мышцы часть молочной кислоты окисляется, а выделяющаяся при этом энергия делает возможным превращение большей части кислоты в гликоген (цикл Пастера — Мейергофа). [c.331]

Убыль свободной энергии при превращении остатка глюкозы гликогена в молочную кислоту составляет 57 ккал. В трех одновременно синтезируемых молекулах АТФ остается пакопленной энергия 34,5 ккал, которая используется организмом для его жизнедеятельных функций, между прочим, для произведения мышечной работы (об этом процессе см. Аденозинтрифосфорная кислота ). Из приведенного выше видно, что при гликолизе в мышцах энергетический выход составляет 60%. [c.254]

Синтез глюкозы из малых молекул-предшественников идет с особенно большой скоростью в период восстановления после мышечной нагрузки, требующей напряжения всех сил, например после бега на 100 м (дополнение 15-1). При такой интенсивной мышечной работе потребность скелетных мыпщ в АТР неизмеримо возрастает и циркуляторная система уже не успевает доставлять к ним глюкозу и кислород достаточно быстро для того, чтобы эту потребность удовлетворить. В этом случае в качестве резервного топлива используется мышечный гликоген, быстро расщепляющийся в процессе гликолиза с образованием лактата это сопровождается синтезом АТР, который и служит источником энергии для мышечного сокращения. Поскольку в таких условиях кислорода не хватает, лактат не может подвергнуться в мышцах дальнейшим превращениям и диффундирует в кровь, так что его содержание в крови может быть очень высоким. Закончивший стометровку спринтер вначале дышит еще очень тяжело, но постепенно его дыхание выравнивается и через некоторое время вновь становится нормальным. В течение этого периода восстановления возвращается к нормальному низкому уровню также и содержание лактата в крови. Значительная часть избытка кислорода, потребляемого в период восстановления (этот избыток служит мерой так называемой кислородной задолженности), расходуется на образование АТР, который необходим для того, чтобы из лактата, образовавшегося анаэробно во время спринтерского бега, могли быть ресинтезированы глюкоза крови и мышечный гликоген. За время восстановления (а для полного восстановления может потребоваться до 30 мин) лактат удаляется из крови печенью и превращается в глюкозу крови путем глюконеогенеза, который мы описали выше. Глюкоза крови возвращается в мышцы, и здесь из нее образуется гликоген (рис. 20-5). Поскольку на образова- [c.608]

В качестве топлива скелетные мышцы в зависимости от степени их активности используют глюкозу, свободные жирные кислоты или кетоновые тела. В покоящихся мышцах основными субстраташ энергетического обмена служат свободные жирные кислоты и кетоновые тела, доставляемые с кровью из печени. Эти субстраты подвергаются окислению и распаду до ацетил-СоА, который вступает далее в цикл лимонной кислоты, и окисляется до СО2. Сопутствующий перенос электронов к кислороду обеспечивает энергией процесс окислительного фосфорилирования и превращение ADP в АТР. При умеренной нагрузке в дополнение к жирным кислотам и кетоновым телам мышцы используют еще и глюкозу крови. При этом глюкоза подвергается фосфорилированию и распадается в ходе гликолиза до пирувата, который далее через ацетил-СоА окисляется в цикле лимонной кислоты. Наконец, при максимальной мышечной нагрузке расход АТР на сокращение настолько велик, что скорость доставки субстратов (топлива) и кислорода кровью оказывается недостаточной. В этих условиях в ход идет накопленный в самих мышцах гликоген, который расщепляется до лактата путем анаэробного гликолиза при этом на один расщепившийся остаток глю- [c.756]

Существует мнение, что донорно-акцепторные комплексы выполняют важные функции в поддержании процесса превращения энергии в пластинчатых биологических системах. Обобщенное описание их функций в процессах фотосинтеза [42] и сокращения мышц [43] дано Кирнсом и Кэлвином [44]. В растворе комплекс не может аккумулировать энергию, поглощаемую при переносе заряда, так как переход в основное состояние происходит слишком быстро. Если, однако, компоненты комплекса расположены слоями в твердом состоянии, поляризация, вызываемая переходом электронов от донора к акцептору при фотовозбуждении, может достичь большего диапазона вследствие диффузии заряда в каждом твердом слое. Окисленный донор и восстановленный акцептор в таких условиях становятся относительно свободнее для того, чтобы независимо выполнять функции как химических, так и электрических агентов. В главе V уже обсуждались электрические и магнитные эффекты при фотовозбуждении модельных систем, построенных из твердых слоев сравнительно простых доноров и акцепторов. [c.165]

В. А. Энгельгардт и М. Н. Любимова, производя свои исследования над сократительным веществом мышц — белком миозином, обладающим, как было показано теми же авторами (стр. 417), выраженными ферментативными (аденозинтрифосфатазными) свойствами, обнаружили, что особым образом приготовленные миозиновые нити при взаимодействии с аденозиптрифосфа-том в определенных условиях резко изменяют свои механические свойства (эластичность и растяжимость). Одновременно происходит расщепление аденозинтрифосфата с образованием АДФ и Н3РО4. Эти наблюдения сразу же привлекли всеобщее внимание, наметили возможность объяснения самого механизма превращения химической энергии в механическую работу и заложили фундамент для нового направления в биохимии — механохимии мышечного сокращения. [c.425]

Однако представление о возможности использования при сокращении мышцы энергии АТФ в процессе Г-Ф-превращения актина не получило подтверждения в работах американского биохимика Джерджели, по данным которого в живой мышце актин находится в Ф-форме. В связи с этим ряд авторов (Оосава и др.) пытаются заменить представление Штрауба концепцией о возможности линейно-спиральной трансформации полимерного актина в сократительном акте. Эта теория построена на новых данных [c.449]

При наличии метаболической энергии в печени и почках млекопитающих из предшественников с короткими углеродными цепями может синтезироваться глюкоза, а следовательно, пентозы, гликоген и другие полисахариды. Предшественниками могут быть 1) пируват или лактат 2) так называемые гликогенные аминокислоты (см. гл. XVII) 3) любой другой компонент, который в процессе катаболизма может быть превращен в пируват или один из метаболитов цикла лимонной кислоты. В покоящейся скелетной мышце (но не в сердечной и не в гладкой мышце) фосфорилированные трехуглеродные соединения, в особенности а-глицерофосфат, снова превращаются в гли- [c.299]

Значение доннановского равновесия в сшитых полиэлектролитах очень велико для биологических систем. Более подробно вопрос о мембранном равновесии в белках рассмотрен в монографии Тенфо да (21, с. 258]. Здесь необходимо сказать о предполагаемом механизме сокращения мышц, основанном на эффекте изменения набухания (детально этот вопрос разобран в специальной литературе, которая посвящена биологическим системам). Речь идет о так называемой механохимии или, как более правильно принято обозначать эту область явлений в советской научной литературе, о хемомеханике , в которой рассматриваются, в частности, системы сшитый полиэлектролит — водный раствор электролита с точки зрения превращения химической энергии (реакция нейтрализации) в механическую (одноосное сокращение и удлинение студня, используемое для производства механической работы). Следует заметить, что хемомеханика в общем виде включает и рассмотрение многих других способов переработки химической энергии в механическую. [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология