Термогенез

Избыточная секреция инсулина гиперин-сулинизм. При некоторых видах злокачественных опухолей поджелудочной железы происходит избыточный синтез инсулина В-клетками. У больных при этом наблюдаются следующие симптомы дрожь, слабость и утомляемость, потливость и постоянное чувство голода. Если болезнь затягивается, может происходить нарушение мозговой деятельности. Как влияет избыточная секреция инсулина на обмен углеводов, аминокислот и липидов в печени Почему развиваются описанные симптомы Объясните, почему с течением времени это состояние приводит к нарушениям мозговой деятельности. Термогенез, обусловленный тиреоидными гормонами. Гормоны щитовидной железы участвуют в регуляции скорости основного обмена (базального метаболизма). При введении избытка тироксина в печень животного возрастают скорость потребления О2 и выработка тепла (термогенез), но концентрация АТР в ткани остается на уровне нормы. Были предложены разные объяснения термогенного действия тироксина. Одно из них состоит в том, что избыток тиреоидного гормона вызывает разобщение окислительного фосфорилирования в митохондриях. Каким образом, исходя из этого объяснения, можно понять приведенные выше наблюдения Согласно другому объяснению, термогенез обусловлен повышением скорости использования АТР в стимулируемых тироксином тканях. Считаете ли вы такое объяснение правильным Почему [c.810]

Рис. 26.10. Термогенез в бурой жировой ткани. Прп функционировании дыхательной цепи наряду с переносом протонов генерируется теплота. При возвращении протонов во внутренний. митохондриальный компартмент по каналу, образуемому термогенином, АТР не синтезируется (как это имеет место при переносе протонов системой Р,-АТР-синтазы), а происходит рассеивание энергии в форме теплоты. В условиях, когда бурая жировая ткань не стимулируется, перенос П + по термо ениновому каналу ингибируется пуринопыми нуклеотидами. Эю ингибирование снимается норадреналином. который стимулир ет образование свободных жирных кислот (СЖК) и ацил-СоА. Обратите внимание на двойную роль ацил-СоА, который не только уси.чивает действие термогенина, но и поставляет восстановительные эквиваленты для дыхательной цепи, (ф) положительные и ( ) отрицательные регуляторные эффекты.

Роль бурой жировой ткани в термогенезе 272 [c.379]

Бурая жировая ткань становится зоной активного метаболизма в первую очередь в тех случаях, когда организму необходимо генерировать тепло. Эта ткань характеризуется высоким уровнем метаболизма при пробуждении от зимней спячки (у некоторых видов животных), при охлаждении (термогенез без озноба), а также у новорожденных животных. У человека эта ткань играет менее важную роль, но, как показали исследования, у здоровых людей бурая жировая ткань достаточно активна и, по-видимому, осуществляет термогенез, индуцированный приемом пищи это позволяет объяснить, почему некоторые люди не полнеют, хотя потребляют много пищи. Следует отметить, что у людей, страдающих ожирением, бурая жировая ткань либо выражена очень незначительно, либо вообще отсутствует. Бурая жировая ткань хорошо снабжается кровью, в ее клетках сравнительно высокое содержание митохондрий и цитохромов, а активность АТР-синтазы весьма незначительна. Бурая жировая ткань эффективно окисляет как глюкозу, так и жирные кислоты. [c.272]

С эволюционной точки зрения самое интересное в функции бурой жировой ткани — то, что здесь, так же как и в случае термогенеза, не связанного с дрожью (стимулируемого щитовидной железой), мы имеем дело с небольшим видоизменением предсуществовавшей биохимической системы и ее использованием для совершенно иной физиологической цели. Регуляция механизмов окислительного фосфорилирования позволяет здесь бесполезно рассеивать энергию электронов, отнимаемых от остатков ацетил-КоА в цикле Кребса. Но если мы посмотрим на эту растрату с точки зрения интересов организма в целом, мы увидим, что функция бурой жировой ткани служит эффективным и быстрым (хотя в энергетическом смысле дорогостоящим) средством поддержания или восстановления эндотермии. Тот факт, что млекопитающие растрачивают различными способами так много энергии на терморегуляцию, показывает, насколько велики преимущества, которые можно получить, ограждая биохимические механизмы клеток от колебаний температуры. [c.241]

БУРАЯ ЖИРОВАЯ ТКАНЬ-ПРИМЕР ТКАНИ, ПРИСПОСОБЛЕННОЙ ДЛЯ ТЕРМОГЕНЕЗА [c.239]

Данные об анатомической локализации и ультраструктурных особенностях бурой жировой ткани показывают, как хорошо она приспособлена для функции термогенеза. Эта ткань либо окружает жизненно важные органы, например сердце, либо лежит на пути притекающей к ним крови. Таким образом, тепло, образующееся в бурой жировой ткани, эффективно направляется к двум ключевым органам (сердцу и головному мозгу), непрерывная работа которых необходима для поддержания жизни. [c.240]

РОЛЬ БУРОЙ ЖИРОВОЙ ТКАНИ В ТЕРМОГЕНЕЗЕ [c.272]

Развитие микробиологических процессов в хранящемся зерне с повышенной влажностью приводит к заметному, а иногда и к очень значительному повышению температуры. Это явление получило название термогенеза. [c.191]

По соверщенно понятным причинам при компостировании отбросов вне специальных помещений, т. е. при худшей изоляции от внешней среды, явление термогенеза развивается значительно слабее. Правда, и здесь на разогрев существенное влияние оказывают состав компоста, техника закладки материала, наличие или отсутствие внешнего изоляционного слоя, объем компостной кучи и т. д. Еремеев (1945) рекомендует в городах использовать крупные штабели, высотой до 7 м. [c.264]

Прорастающее зерно не особенно характерно, так как оно постепенно включает все более широкий круг химических механизмов. Но сравнение бактерий и человека указывает не только на общую интенсивность процессов термогенеза, но и на менее совершенный способ использования энергии у бактерий. [c.36]

Подставляя в уравнение (4.10) значения St—St при Т= = 293 К и Ср—Ср, легко рассчитать 5о. Она оказалась равной соответственно 1,46 и 0,33 Дж/(моль-К) для препаратов А и Б. Поскольку энтропия плавления ZnO равна 23 Дж/(моль-К), легко убедиться, что избыточная энтропия активных форм А и Б составляет 6,3 и 1,4% от энтропии плавления. Используя экспериментально найденные значения Яг—Яу и результаты оценки St —St при 290 К, можно оценить по уравнению (4.6) избыточную энергию Гиббса активных форм она равна 5,0 и 2,9 кДж/моль для препаратов А и Б. Исследование термогенеза при растворении активных образцов ZnO с различной термической предысторией показало, что процесс завершается наполовину через 40, 60 и 100 мин для препаратов А, Б и В, т. е. между и реакцион- [c.216]

Термогенез в логарифмической фазе роста, кал/мг сухих клеток/час [c.89]

Па этом примере видны и трудности в применении представлении термодинамики к описанию сложных систем. В самом деле, для проверки выполнения линейных соотношении Онзагера и в любом случае для вычисления скорости диссипации энергии или теплопродукции на всем протяжении развития необходимо знать характер дифференциальных уравнении, описываюш их кинетику превраш е-ний веш еств в изучаемом объекте. Однако поведение такой системы во времени определяется кинетическими закономерностями, а вычисление на основе кинетических данных термодинамических диссипативных функций мало что дает нового в отношении предсказанного поведения системы во времени по сравнению с кинетическим анализом ее динамических свойств. В этом случае вычисление скорости продуцирования энтропии может иметь значение только для оценки энергетической эффективности рассматриваемых процессов, тем более что суш ествуют трудности (У.2.20) в интерпретации данных по термогенезу сложных биологических систем, зависяш ему от степени сопряжения процессов и, следовательно, от состояния мембранных структур. [c.142]

Мышечная клетка отличается от других возбудимых клеток таким специфическим свойством, как сократимость, то есть способность генерировать механическое напряжение и укорачиваться. Кроме того, мышцы являются генератором тепла, причем не только при мышечной работе, Холодовой дрожи, но и в режиме нетонического термогенеза. [c.143]

Известно, что биотермическнй процесс разложения органического вещества осадков сточных вод и твердых бытовых отходов происходит в результате жизнедеятельности различных групп аэробных микроорганизмов и сопровождается термогенезом с выделением большого количества тепловой энергии. Часть энергии является биологически полезной и используется в конструктивном обмене для синтеза компонентов клеточных структур, а другая часть энергии расходуется на поддержание жизнедеятельности микроорганизмов и нагревание массы смеси осадков сточных вод и твердых бытовых отходов до 65—75 °С. Такая тепловая обработка совместно с веществами, продуцируемыми микробами — антагонистами, присутствующими в осадках сточных вод и твердых бытовых отходов, позволяет обеспечить санитарно-эпидемиологическую безопасность получаемого компоста. [c.105]

В частности, пе исключается возможность того, что в опытах Блэка и Теннера коровы питались кормом, обогащенным термофилами, вследствие чего их кал содержал повышенное количество зародышей этих микроорганизмов. Как мы увидим дальше, явление термогенеза сильно угвеличивает численность т -мофильпого населения разных субстратов. [c.328]

Так, можно считать доказанным, что при повышении степени организации эффективность использования энергии увеличивается. Гузман-Баррон отметил, что способ, которым низшие организмы снабжают себя энергией, именно непосредственно окислением глюкозы, наименее эффективен. Более высокой степени организации отвечает окислительное фосфорилирование, а процессы брожения и окисления, свойственные еще более высокоорганизованным существам, соответствуют наилучшет му использованию энергии и наименьшим потерям. В связи с этим интересно рассмотреть результаты исследований Кальве и Прата [13], разработавших оригинальную аппаратуру для измерения малых тепловых эффектов. В монографии этих авторов приведены данные по термогенезу в различных системах и указаны величины тепловых эффектов, рассчитанных на час. Если термогенез прорастающего зерна принять условно за 1, то получаются следующие интересные цифры [c.35]

Механизмы термогенеза, не связанного с дрожью, долго оставались загадкой для физиологов и биохимиков. Хотя со временем стало ясно, что этот процесс стимулируют гормоны щитовидной железы — тироксин и трииодтиронин, конкретная биохимическая основа их действия выяснилась только в последние годы. [c.239]

Исмаил-Бейги и Эдельман установили, что источником тепла при термогенезе, активируемом гормонами щитовидной железы, служит концевая богатая энергией связь АТФ и что расщепление этой связи катализируется Ма+К -АТФазной системой мембран калоригенных тканей — печени, скелетных мышц и почек (головной мозг, половые железы и гладкая мускулатура мало чувствительны к калоригенному действию гормонов щитовидной железы). После введения гормонов щитовидной железы активность этой АТФазной системы возрастает и одновременно усиливается образование тепла в организме. [c.239]

Развитие дрожжей в камере микрока- Количество клеток во всем объеме среды (20 мл), мг сухой биомассы Количество потребленной глюкозы за время опыта (6 час.), мг Термогенез всей биомассы за время опыта (6 час.). Q, кал Отношение Q к количеству потребленной глюкозы [c.87]

При кратковременном выращивании дрожжей на среде, лишенной источника азота, происходило менее полноценное использование энергетического субстрата, что выражалось в увеличении количества энергии, рассеиваемой в виде тепла, при пересчете теплопотерь (в кал) на мг потребленной глюкозы (табл. 1, последняя колонка). Очевидно, термогенез в таких случаях связан с механизмами образования и деградации АТФ, подтверждением чему служат следующие данные. В условиях развития бактерий при лимитации размножения азотом или при гликолизе была установлена (Forrest, 1965, 1969 Forrest, Walker, 1965, 1971) высокая скорость потребления клетками энергетического субстрата и увеличение в них АТФ-пула до 10 раз (рис. 2) по сравнению с нормально размножающимися клетками. [c.87]

В случае развития микроорганизмов на среде без источника фосфора также наблюдается нарушение корреляции между процессами размножения и потребления субстрата. Энергия поглощенного субстрата, не использованная полноценно на конструктивные процессы, выделяется из клетки в виде продуктов неполного окисления (Magazanik, 1961) и путем усиливающегося термогенеза (см. табл. 1) по сравнению с теплопоте-рями в расчете на 1 мг потребленной глюкозы при развитии на полноценной среде. Термогенез клеток, лимитированных фосфором, связан, вероятно, с прямым холостым окислением энергетического субстрата, что было показано Скулачевым (1962). [c.88]

Э. Кальве и А. Пратом. В этих приборах нагревание калориметрического сосуда компенсируется при помощи эффекта Пельтье так, что реакция протекает почти в изотермических условиях. При помощи микрокалориметров Кальве и Прата удалось измерить, например, теплоту, выделяемую колонией бактерий, прорастающим зерном, дождевым червем, выяснить влияние различных лекарственных и токсических веществ на теплоБыделеиие (термогенез) и т. п. (рис. 6). [c.35]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология