Химические процессы в мышцах

На долю креатина и креатинфосфата приходится до 60% небелкового азота мышц. Креатинфосфат и креатин относятся к тем азотистым экстрактивным веществам мышц, которые участвуют в химических процессах, связанных с мышечным сокращением. [c.651]

Обычно креатин находится в мышцах в виде креатин-фосфата. или фосфокреатина (т. е. в виде соединения с фосфорной кислотой). Креатин и креатинфосфат играют большую роль в химических процессах, связанных с сокращением мышц. [c.226]

Исторически сложилось так, что развитие анатомии человека значительно продвинулось вперед задолго до того, как были изучены протекающие в организме химические процессы. Этим частично можно объяснить то обстоятельство, что медики лучше разбираются в анатомии, чем в химии. Не только медики, но и большинство людей вообще, думая о человеческом теле и его болезнях и недомоганиях, представляют его себе как совокупность нервов, мышц, связок, костей, суставов, глаз и т. п. Такой подход имеет свои преимущества, так как он, несомненно, приносит пользу. Однако существует и другой подход, другой, в высшей степени полезный способ рассматривать человеческий организм как здоровый, так и больной. Это химический подход. Он не заменяет первого подхода, а дополняет его, так как нервы, мышцы, связки, кости, суставы и глаза в конечном счете нечто иное, как смеси химических веществ. В самом деле, химическая система человеческого организма — это наиболее совершенная на свете, внушающая благоговение агрегация химических соединений, устроенная более удивительно, чем самая сложная электронно-вычислительная машина, которую можно только вообразить. И все, чему вы подвергаете организм,— или то, чего вы его лишаете, — влияет на его химию — в хорошем или плохом смысле. [c.11]

Проблемы, связанные с молекулярными основами превращений химической энергии АТФ в механическую энергию процессов сокращения и движения, чрезвычайно сложны [3, 15]. Это объясняется тем, что вне живого организма отсутствуют примеры непосредственного превращения химической энергии в механическую. Механическая работа может быть представлена сокращением мышц, а также движениями ресничек и жгутиков у простейших. Большинство клеток содержат сократительные нити (фибриллы), которые осуществляют организацию содержимого клетки, движение и перенос клеточных веществ, процессы клеточного деления и т. д. В качестве примера преобразования энергии АТФ в механическую работу можно привести процессы мышечного сокращения, связанные с использованием энергии АТФ [3, 15, 18], при этом важную функцию выполняют белковые компоненты мышечных клеток — комплекс миозина и актина, названный актомиозином. Актомиозин и его компонент миозин обладают АТФ-азной активностью, т. е. способны гидролизовать концевую фосфатную группу АТФ. Однако АТФ-азную активность актомиозина стимулируют ионы Mg +, а миозина — ионы Са +. Сигналом для сокращения мышц является электрический импульс, приходящий из двигательного нерва через нервномышечное соединение. До получения импульса по обе стороны мембраны (сарколемма) мышечной клетки поддерживается, разность потенциалов (с наружной стороны имеется избыточный положительный заряд). При распространении импульса по мембране разность потенциалов сразу исчезает. Считают, что это является результатом резкого повышения проницаемости мембраны для ионов К+, Na+ и Са2+ при этом направление потоков ионов вызывает разряд трансмембранного потенциала. После этого мембрана вновь возвращается в поляризованное состояние, а ионы Са + входят внутрь саркоплазматической сети мышечной клетки. Подобный перенос ионов Са + осуществляется за счет свободной энергии гидролиза АТФ (АТФ-азный кальциевый насос мембраны). Поставщиками АТФ в мышечных клетках служат как гликолиз, так и дыхание. Однако при нарушении этих процессов мышца (скелетная мышца позвоночных животных) при стимуляции продолжает сокращаться благодаря тому, что в ней содержится богатое энергией вещество — креатинфосфат (см. стр. 416), концентрация которого более чем в 4 раза превышает концентрацию АТФ. В мышце идет реакция [c.430]

И далее Используя те же принципы, на которых построена химия организмов, в будущем (не повторяя в точности природу) можно будет построить новую химию, новое управление химическими процессами, где начнут применять принципы синтеза себе подобных молекул, по принципу ферментов будут созданы катализаторы такой степени специфичности, что далеко превзойдут существующие в нашей промышленности. Мы сможем создать преобразователи, использующие с большим КПД солнечный свет, превращая его в химическую и электрическую энергию, и обратно химическую энергию— в свет большой интенсивности. Быть может, совмещение биохимической энергетики с полимерными материалами даст возможность создать макромолекулы, превращающие химическую энергию в механическую, подобно нашим мышцам. [c.173]

Креатин и креатинфосфат (фосфокреатин) являются важными азотистыми веществами мышц, участвующими в химических процессах, связанных с мышечным сокращением. [c.420]

Периодическое изменение физического состояния мышечных белков, обусловливающее возможность попеременного сокращения и расслабления мышц и выполнения механической работы, очевидно, каким-то образом связано с важнейшими, дающими энергию химическими процессами. [c.448]

Белковые вещества широко распространены в природе, входя в состав всей живой материи и играя доминирующую роль в протоплазме клеток. Количество белков в различных органах и тканях животных и растений составляет (в % от веса свежей ткани) в мозге — 7—9, сердце — 16—18, мышцах — 18—23, крови — 6,5—8,5, семенах растений — 10—13, в листьях— 1,2—3,0. В живых организмах, по-видимому, содержатся десятки тысяч, а может быть и сотни тысяч различных белков. Все химические процессы в любой из живых клеток осуществляются при помощи биологических катализаторов — белков-ферментов. Важными регуляторами многих процессов, в том числе процессов роста, [c.21]

НЕСТАЦИОНАРНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ИСКУССТВЕННЫХ МЫШЦАХ ЭЛАСТО-ОСМОТИЧЕСКОГО ТИПА [c.125]

Нестационарные физико-химические процессы в искусственных мышцах эласто-осмотического типа. Беляков Р. В. — В кн. Структурные особенности полимеров. К-, 1978, с. 125—158. [c.160]

Применение меченых атомов водорода, азота, углерода, фосфора и других элементов обнаружило картину неожиданно быстрых и непрерывно идущих процессов превращений и обновления составных частей всех тканей и органов, в том числе и таких, которые раньше считали наиболее инертными. В теле белой мыши 50% всех жиров обновляется за 5—9 дней, а в ее печени — за 1—2 дня. Даже у голодающего животного жир из пищи не потребляется непосредственно, а сначала поступает в жировые отложения, которые этим путем быстро обновляются. За три месяца обновляется 50% всех белков в теле человека. Кролик полностью обновляет весь фосфор, включая нуклеопротеиды клеточных ядер, за 30 дней, а в его мышцах это обновление достигает 15% за три часа. Эритроциты крови полностью разрушаются и заменяются вновь образующимися за один месяц у небольших животных и 3—4 месяца у человека [79, 105]. Ниже будут приведены дальнейшие примеры высокой динамичности химических процессов в живых организмах, обнаруживаемой при помощи меченых атомов. [c.472]

ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В МЫШЦАХ [c.97]

Химические процессы в мышцах. [c.99]

Изучение распада углеводов в дрожжевом соке и в соке и в экстрактах из мышц позволило глубоко проникнуть в сущность химических процессов, лежащих в основе анаэробной фазы обмена углеводов в клетках и в тканях организма. [c.279]

ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В РАБОТАЮЩЕЙ ИЗОЛИРОВАННОЙ МЫШЦЕ [c.550]

Результаты исследований Флетчера и Гопкинса, сыгравшие важную роль в дальнейшем развитии работ по изучению химических процессов а мышцах при их деятельности, оставили невыясненным вопрос об источнике образования молочной кислоты в мышцах, об энергетическом значении процесса ее образования. [c.551]

Несмотря на большие достижения в изучении химических процессов, протекающих в работающих мышцах, все же нельзя считать, что ход обмена веществ в мышцах выяснен до конца. Еще окончательно не установлено, какие химические реакции обусловливают акт мышечного сокращения, несмотря на то, что роль аденозинтрифосфорной кислоты в нем может считаться вполне известной. Остается еще не совсем ясным, каким образом осуществляется передача импульсов, идущих от нерва к мышце и усиливающих процессы обмена веществ в мышце. При раздражении нерва мышца возбуждается, и интенсивность распада в ней гликогена и аденозинтрифосфорной и креатинфосфорной кис, ют возрастает в десятки раз. Известно, что передача нервных импульсов сопровождается освобождением нервными окончаниями специальных веществ (медиаторов), усиливающих ферментативные процессы в мышцах, однако механизм этого явления не выяснен. [c.553]

Изучение химических процессов в изолированных из организма мышцах позволило разобраться во многих явлениях, которые ускользают при исследовании работы мышц в целом организме. Следует, однако, иметь в виду, что для глубокого изучения процессов обмена веществ нельзя ограничиваться исследованиями изолированных мышц. Условия работы мышц в организме значительно более сложны, чем в изолированных мышцах. В организме мышцы снабжаются питательными веществами, доставляемыми к ним кровью. Из мышц в условиях интактного организма продукты распада органических веществ поступают в кровь и поэтому накопляются в данном случае в меньших количествах, чем в изолированных мышцах. В целом организме на обмен веществ в мышцах влияют процессы, протекающие в других органах. С этой точки зрения важно разобраться в химических процессах, происходящих в мышцах при работе их в организме. [c.553]

Хорошо известно, что привычный к работе, тренированный организм, обладает большой работоспособностью. В нем все органы работают слаженно. В результате этого мышцы лучше снабжаются питательными веществами, из них интенсивнее удаляются конечные продукты обмена веществ. В тренированном организме процессы кровообращения и дыхания протекают более слаженно, чем в нетренированном. Тренировка влияет также непосредственно на мышцу, на ее химический состав и на интенсивность процессов обмена веществ в ней. Установлено, что систематическая работа мышц приводит к повышению содержания в них гликогена и к более быстрому устранению молочной кислоты и продуктов распада аденозинтрифосфорной и креатинфосфорной кислот. Как показали исследования главным образом А. В. Палладина и сотрудников, а также Н. Н. Яковлева, тренировка приводит к более интенсивному и вместе с тем к более экономному использованию питательных веществ в мышцах. Это происходит по той причине, что тренировка влияет не только на химический состав мышц, но и на ферментативные процессы, обеспечивающие использование углеводов и других веществ, доставляемых к мышцам с кровью. Работа тренированных мышц сопровождается меньшим накоплением в них молочной кислоты, а также более быстрой отдачей ее в кровь, чем работа нетренированных мышц. [c.554]

В живых организмах белки играют роль строительного материала. Из них построены мышцы, части суставов, кожа, волосы. Другой тип белков — ферменты — играют роль катализаторов химических процессов в живых организмах. Кроме того, некоторые белки выполняют транспортные функции, перенося вещества из одной части организма в другую. [c.124]

Значение колебательных химических процессов далеко выходит за рамки красивых демонстраций. Детальное изучение взаимодействия колебаний, распространяющихся от двух пространственно удаленных центров, помогло разобраться в различных видах аритмии, возникающих в сердечной мышце. В настоящее время кинетика колебательных реакций является бурно развивающейся отраслью знания, возникшей на стыке биологии, медицины, физики, химии. [c.130]

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]

Белки и соли нуклеиновых кислот (в основном натриевые) среди тысячи различных веществ, участвующих в химизме живых существ, обладают особой значимостью. Белки, составляющие существенную по массе часть тканей живых организмов, выполняют в них многообразные функции некоторые из них, по-види- юму, регулируют химические процессы в клетке, другие образуют мышцы и сухожилия и связаны, таким образом, с движе-ние>1, из третьих состоят перья птиц и волосяной покров млекопитающих. Соли нуклеиновых кислот (нуклеаты) это те [c.64]

Из других химических процессов, протекающих в мышце, необходимо остановиться на образовании аммиака. Эти процессы были подробно изучены Эмбденом, Д. Л. Фердманом и др. Важнейшим источником аммиака в мышце считается адениловая кислота (аденозинмонофосфат —АМФ), образующаяся, например, при распаде аденозиндифосфорной кислоты в присутствии фермента миокиназы [c.429]

Механо-химический процесс с участием системы АТФ — белок является, по-видимому, универсальным и происходит не только в мышцах. Он обеспечивает снабжение энергией любых живых клеток и даже таких сравнительно низкоорганизованных живых организмов, как бактерии и вирусы. [c.376]

Учение об электродвижущих силах гальванических элементов является одним из основных разделов электрохимии. Связь между химическими процессами и электрическими явлениями отмечалась еще М. В. Ломоносовым (1750). Наблюдения итальянского физиолога Гальвапи (1780) за сокращением мышцы свен<еанатомированпой лягушки при соприкосновении с металлическим проводником и последующие исследования этого явления итальянским физиком Вольта привели к открытию гальванических элементов. Позднее (1800) Вольта изобрел первый химический источник тока—так называемый вольтов столб, в котором пластинки из различных металлов соприкасались через прослойки ткани, смоченной электролитом. Эти исследования привели Вольта к открытию контактной разности потенциалов, возникающей нри непосредственном соприкосновении разных металлов. Интересно отметить, что в этих первых исследованиях в качестве чувствительного прибора для обнаружения малой разности потенциалов (гальванометра) были использованы лапки лягушки. [c.150]

При изучении химических процессов тканевого и клеточного дыхания (in vitro) используются кусочки тканей (почки, печень, мышцы, семена и т. д.), из.мельченные до кашицы, или тонкие срезы этих органов, которые помещают в манометрические сосуды Варбурга, заполненные питательным раствором и кислородом. Метод Варбурга позволяет изучить интенсивность дыхания того или иного объекта. С его помощью можно определить количество поглощенного кислорода и количество выделившегося углекислого газа на единицу веса ткани. Отношение объемов выделенного углекислого газа и поглоиденного кислорода называется дыхательным коэффициентом (ДК). Например, при добавлении к среде глюкозы последняя окисляется до углекислого газа и воды [c.356]

Изучение химического состава мьппц представляет большой интерес. Без детального знания структуры и хилшческого состава мышц нельзя разобраться в химических процессах, лежащих в основе их деятельности. [c.547]

Повреледения двигательных нервов, перерезка сухожилий вызывают атрофию дтышц, сон])овождающуюся уменьшением их веса и перерождением мышечной ткаии. В мышцах увеличивается содержание соединительной ткани и уменьшается содержание белков, входящих в состав мышечных волокон. Работоспособность мышц, по мере развития дистрофии, снижается благодаря наступающим изменениям в химическом составе мышц и в процессах обмена веществ в них. [c.555]

Мы уже упоминали некоторые примеры систем, где в определенных условиях наблюдается хаотическое поведение неустойчивость Бенара в потоках жидкости, химические процессы в распределенных системах. Внимательное изучение обнаруживает хаотическое поведение в целом ряде далеких друг от друга систем, где хаотическое состояние проявляется в реальных условиях и играет важную роль в динамике. Нерегулярные всплески численности популяций, непредсказуемые пики заболеваний среди населения во время массовых эпидемий, которые никак не коррелируют с внешними условиями и способами лечения сердечная аритмия и фибриляция сердечной мышцы хаотические движения мышц глаза при заболевании шизофренией хаотические мелкомасштабные внутримолекулярные движения [c.114]

Природа макроэргических связей. Какие же закономерности в строении молекул макроэргических соединений обеспечивают их особую роль в обмене веществ и энергии Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим структуру молекулы аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ)—наиболее важного макроэргического соединения в организме. Впервые внимание на ее роль в энергетическом обеспечении химических процессов обратил Ф. Липманн (1939—1941), а механизм распада под действием миозина и переход энергии макроэргической связи в механическую энергию сокращения мышцы исследовали В. А. Энгельгардт и М. Н. Любимова (1939). [c.184]

Спектральные данные являются, таьжм образом, показателем однозначной эволюции энергетического и не-равновесно-структурного состояния субстрата мышцы, имеющего несомненное значение для протекания химических процессов и вместе с тем показателем молекулярного механизма воздействия (и в какой-то степени взаимодействия) центров на мышцы, т. е. процессов, характеризуемых как чисто физиологичесьже. [c.107]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология