Acasă | Despre noi | feedback-ul
Resinteza ATP poate avea loc nu numai în timpul transportului de electroni din lanțul respirator, dar, de asemenea, în așa-numitul Fosforilarea substratului atunci când ATP resinteza are loc direct în reacția de conversie a substraturilor energetice. Astfel, in timpul disimilarea carbohidrat (glicogen si glucoza) resinteza ATP rezultă din interacțiunea directă a ADP cu intermediari ai acestor transformări: acizi 1,3-difosfoglitserinovoy și fosfoenolpirovinogradnoy având legătură cu fosfat bogată în energie. Luați în considerare mecanismul de fosforilare a substratului prin exemplul reacției dintre ADP și acid fosfoenolpirovinogradnoy:
Fosforilarea substratului se produce în ciclul acidului citric în pas transformările succinil-coenzima A, care are, de asemenea, o legătură de înaltă energie, acid succinic.
Spre deosebire de fosforilare în timpul transferului de electroni, fosforilarea substratului implica ferm resinteza ATP. Reacțiile de fosforilare a substratului datorate în organism resinteziruetsya cantitate mică de ATP.
Reglementarea vitezei de oxidare aerobă.
Viteza de oxidare aerobe în organism ca întreg sau țesuturile sale individuale și organele pot varia într-o gamă largă. Așa cum arată numeroase studii, rata de transfer de electroni în lanțul respirator este determinat de raportul dintre concentrațiile de ATP, ADP și H3 PO4 cu rolul principal al ADP. In experimente folosind preparatele care conțin mitocondrii intacte, sa demonstrat că adăugarea chiar și într-o cantitate mică de ADP în prezența substratului de oxidare, acid fosforic, precum și furnizarea de oxigen suficient accelerează considerabil oxidarea biologică. efect de stimulare ADP asupra vitezei de oxidare biologică se numește „control respirator.“ Substraturi oxidare și oxigen nu stimulează acest proces. Lipsa de oxigen și energie substraturi este limitarea ratei biooxidation.
Controlul respirator - un mod foarte important și eficient pentru a regla viteza de oxidare biologică. Luați în considerare acest exemplu în țesutul muscular. Atunci când mușchiul este într-o stare de rata de consum ATP de odihnă este scăzut. Concentratia mare de ATP și ADP - redus. Low va accelera oxidarea biologică. Odata musculare incepe sa se efectueze de lucru creste in mod dramatic necesarul de energie și, prin urmare, ATP pacing. Ca urmare, concentrația de ATP este redusă și crește ADP. Aceasta din urmă determină o creștere a vitezei de oxidare aerobe și resinteza ATP.
După terminarea concentrației ATP este readus la nivelul ridicat inițial și scade concentrația ADP. Simultan a redus și viteza de conversii aerobe.
În unele cazuri (când răcirea corpului în timpul oboselii cauzate de munca musculară, dacă este necesar, pentru a elimina din organism prin clivarea orice nedorit pentru el sau substanță) poate fi oxidarea completă sau parțială decuplării de la ATP resintezei. În acest caz, transferul perechilor de electroni enzime respiratorii resinteziruetsya nu 3, dar mai mică decât moleculele de ATP (sau nu resinteziruetsya). Prin urmare, eficiența este redusă și oxidarea aerobă și creșterea proporției de energia eliberată sub formă de căldură.
Cauza imediată a oxidării și fosforilarea separare este o schimbare a structurii membranelor mitocondriale, care sunt localizate enzime ale lanțului respirator. O astfel de schimbare structurală poate avea loc într-o concentrație mult mai scăzută a ATP, creșterea concentrației de acid fosforic, acizi grași, ionii de Ca ++. tiroxina hormon, insulină, vasopresina, și sub influența unor alți factori. In procesele de transfer de electroni includ sisteme enzimatice, localizate în membrana mitocondrială exterioară și în spațiul intermembrane. Aceste sisteme sunt capabile să asigure transferul de electroni la oxigen, dar nu conține componente ale conjugarea acestui proces resinteza ATP. În acest caz, toată energia este eliberată sub formă de căldură.
Electronii pot trece prin aceste transportatori tot drumul de la substanța oxidabil la oxigen sau doar o parte din drum. In acest ultim caz, o oxidare parțială și decuplării resinteza ATP, în loc de 2 sau 3 resinteziruetsya 1 moleculă de ATP.
Cauză oxidare desperechere din ATP resinteza poate substanțe și crearea de protoni-secretori propriul canal in membrana interioara a mitocondrie. În acest caz, o parte din protoni poate fi mutat înapoi în matricea nu este un proton H + -ATP canal-sintetaza, iar canalele de substanțe-secretori create. ATP resinteza nu se întâmplă, și toată energia este eliberată sub formă de căldură.
În oxidarea parțială și fosforilarea ratei resinteza ATP desperechere poate crește chiar și datorită accelerării transportului de electroni al lanțului respirator. Cu toate acestea, eficiența utilizării substraturilor de energie și oxigen în același timp, a redus semnificativ. Pentru resinteza aceeași cantitate de ATP-ul este necesar pentru a petrece mai multe substraturi de energie și de oxigen decât conjugarea plin de oxidare și ATP resintezei.
Parțială de oxidare și fosforilare decuplării poate avea loc în timpul etapelor inițiale de lucru musculare greu, în timpul încălzirii. Această conversie are loc atunci când o parte semnificativă din energia eliberată în căldură și promovează încălzirea musculare întregul corp și o pregătește pentru a efectua munca.
3.10. oxidarea anaerob.
Există reacții de oxidare în care acceptorul finală de protoni și electroni (adesea temporare) nu este oxigen, precum și orice altă substanță sau. În acest caz vorbim de o oxidare biologică anaerobă. Motivul pentru procesul de includere a oxidării anaerobă este adesea un deficit de oxigen. oxidarea anaerob poate apărea în timpul activității musculare intense atunci când alimentarea cu oxigen în țesuturi este inadecvat la nevoile acesteia. În acest caz, întregul sistem de purtători intermediari este „împachetat“ cu protoni și electroni la procesul biooxidation nu este oprit, a redus NAD sau NADP începe să transmită protoni și electroni substanțe care le pot conecta. Cel mai adesea astfel de substanță este acid piruvic - glucide intermediare degradare, principala sursă de energie în timpul lucrului muscular intens. Reacția are loc conform ecuației, predstavlenngomu în figura 11.
acidul piruvic, acidul lactic
Fig. 11. Recuperarea acidului piruvic în lactic în timpul oxidării anaerobă
Când activitatea musculară intensă în țesuturi intensive, în special în mușchii scheletici, pot forma în cantități considerabile de acid lactic.
Format în timpul acid lactic anaerob la o cantitate suficientă de oxigen pentru țesuturi poate da din nou protoni și electroni pentru a forma NAD NAD-H2 și conversie piruvic dlneyshie acid, care va avea loc pe cale aerobă.