Обмен веществ складывается из двух процессов — катаболизма и анаболизма Катаболизм — ферментативное расщепление сравнительно крупных пищевых молекул преимущественно за счет реакции окисления с освобождением энергии, заключенной в этих молекулах Анаболизм — ферментативный синтез клеточных компонентов (полисахаридов, нуклеиновых кислот, белков, жиров), совершающийся с потреблением энергии фосфатных связей аденозинтрифосфорной кислоты Катаболизм и анаболизм протекают в клетках одновременно, однако пути их обычно не совпадают Катаболизм и анаболизм связывают центральные или ам-фиболические пути, выполняющие двойную функцию Нарушение обмена энергии может возникать на различных этапах энергетических превращений в результате непосредственного влияния патогенных факторов или повреждения регуляторных систем Наиболее эффективным путем освобождения энергии является окисление продуктов обмена в цикле Кребса, ферменты которого локализованы в митохондриях
Гликолитические процессы совершаются в основном в гиалоплазме.
Обычно 55% энергии полного расщепления глюкозы аккумулируется в макроэргических связах аденозинтрифосфорной кислоты и превращается в тепло не прямым путем, а в процессе использования ее на обеспечение функции клетки или пластических процессов Остальная часть энергии является непосредственным источником теплообразования
В составе митохондриальных мембран имеются контрактальные белки, аналогичные актомиозиновому комплексу, которые обусловливают возможность активного сокращения или расслабления (набухания) митохондрий В период набухания ферментные системы, транспортирующие электроны в дыхательные цепи, пространственно отделяются от ферментных систем фосфорилирования В результате возрастает доля нефосфорилирующего (или свободного) окисления и вырабатывается больше тепла В связи с повышением проницаемости митохондрий увеличивается выход из них факторов, ус-корящих гликолиз в гиалоплазме, и это, в свою очередь, ведет к гликолитическому ресинтезу АТФ, сокращающей митохондрии. В патологических условиях при нарушении сократительных свойств, как это бывает в раковых клетках, митохондрии могут длительное время находиться в набухшем состоянии, что способствует выходу факторов, стимулирующих гликолиз; в этом случае в ткани начинает преобладать гликолитический путь обмена В некоторых условиях, особенно связанных с необходимостью поддержания постоянной температуры тела, например при действии холода, организм нуждается в срочной мобилизации тепла, и тогда путем разобщения окислительного фосфорилирования повышается удельный вес свободного окисления, а следовательно, и теплопродукция К разобщающим агентам относят тиреоидные гормоны, паратиреоидный гормон, прогестерон, гормон роста, вазопрессин, уран и др При разобщении энергетический обмен клетки направляется в сторону повышенного образования тепла за счет временного снижения функции клеток и пластических процессов Особый интерес представляют данные о влиянии на энергетический обмен бактерийных пироге-нов и бактерийной интоксикации" Исследования показывают, что малотоксичные пирогены (пирамен, пирогенал), вызывая лихорадку, значительно повышают эффективность окислительного фосфорилирования В то же время стафилотоксин, живые и убитые культуры золотистого стафилококка обладают разобщающим действием. Снижается степень сопряженности дыхания и фосфорилирования, и при длительном введении тироксина наблюдающееся при этом значительное усиление клеточного дыхания лежит в основе повышения основного обмена при тиреотоксикозе. Окислительное фосфортирование существенно нарушается при гиповитаминозах, особенно группы В; многие витамины этой группы входят в состав кофермен-тов переноса электронов в дыхательные цепи.
Биоэнергетические процессы нарушаются при вирусных заболеваниях, когда вирус поглощает ряд жизненно необходимых для клетки веществ (аденозинтрифосфорная кислота, рибонуклеиновые кислоты и др.). Использование РНК приводит к нарушению синтеза белков клетки, особенно клеточных энзимов. Глубокие нарушения энергетического обмена возникают при диабете.
Do'stlaringiz bilan baham: |