Chimie și Tehnologie Chimică
Deși glicoliza anaerobă este mai rapidă decât metabolismul aerobic, este foarte neeconomică în consumul de carburanți corporali. În plus, acidul lactic format în timpul glicolizei se acumulează în mușchi, cauzând durere pe care ați simțit-o prin rularea mai multor zboruri de scări. Limita de timp - în care organismul dumneavoastră poate primi energie ca rezultat al glicolizei anaerobe. mai puțin de un minut. [C.450]
Metoda aerobă. Acidul lactic rezultat difuzează în fluxul sanguin și este transportat prin sânge în ficat, unde este supus unor transformări ciudate. Se poate aștepta ca organismul să oxideze tot acidul lactic la dioxidul de carbon și apă și în această formă îl îndepărtează din organism. Totuși, acest lucru nu se întâmplă. În ficat, acidul lactic este transformat în glicogen. Această transformare vine cu consumul de energie. Dacă glicoliza are loc cu eliberarea de energie (adică se formează ATP), atunci procesul invers la glicoliză ar trebui să meargă cu absorbția energiei (adică cu consumul de ATP). În acest scop, adică pentru a furniza energie pentru procesul de sinteză a glicogenului, unele acid lactic sunt oxidate la dioxid de carbon și apă. Aproximativ 1/6 de acid lactic este oxidat în ficat pentru a asigura conversia inversă în glicogen a restului de acid lactic 5/6. Oxidarea unei mici proporții de acid lactic [c.379]
Cu efortul fizic, metabolismul este îmbunătățit, inclusiv acele procese care duc la acumularea de produse acide. În mușchii scheletici în procesul de glicoliză (oxidarea anaerobă a glucozei) se acumulează acid lactic. Intră în sânge și poate schimba echilibrul acido-bazic al corpului. Cu un exercițiu moderat (aerobic), se formează acid lactic într-o cantitate mică. astfel încât nu se observă o modificare semnificativă a pH-ului sângelui. Încărcările fizice intense de orientare anaerobă, în special distanțele de sprint în timpul alergării și înotului, conduc la o acumulare semnificativă a acidului lactic în mușchii scheletici și la eliberarea sa în sânge. În mușchii și sângele scheletic, pH-ul este redus la 7,0 sau chiar la 6,5. Acidificarea mediului intern al corpului se numește acidoză. [C.84]
În țesutul canceros, spre deosebire de normal, glicogenoliza cu formarea acidului lactic are loc, de asemenea, în condiții aerobe simultan cu respirația. Sa presupus că o astfel de glicoliză aerobă este aceeași [c.502]
Oxidarea anaerobă a glucozei. care se numește glicoliză, implică reacțiile de conversie treptată a moleculei sale în acid piruvic. și apoi în caz de oxigen insuficient în țesuturi - în acid lactic. Acest proces este însoțit de formarea ATP și eliberarea energiei termice. Glicoliza apare predominant în mușchii scheletici cu efort intens fizic sau hipoxie. Rezultat Acidul lactic din mușchi în sânge, este livrat la ficat, unde este oxidat aerobioză sau utilizat pentru neoplasme de glucoza. [C.164]
In cele mai multe țesuturi animale sunt oxidate complet carbohidraților în condiții aerobe, transformându-se în apă și dioxid de carbon, în timp ce în absența acidului lactic oxigen se formează. L. Pasteur a atras mai întâi atenția asupra faptului că glicoliza este inhibată de oxigen. Acest fenomen a intrat într-o știință numită reacția lui Pasteur. Mult mai târziu O. Warburg a aratat ca in tesuturi si tesuturi ale tumorilor maligne fetale glicolizei nu este redusă în prezența oxigenului. Formarea acidului lactic în prezența oxigenului a fost numită glicoliză aerobă. [C.298]
În procesul de glicoliză, 196 kJ de energie este eliberată treptat. Cea mai mare parte este disipată sub formă de căldură (135 kJ), în timp ce partea mai mică se acumulează în legăturile macroergice ale două molecule ATP. Eficiența stocării energiei sub formă de ATP în timpul glicolizei este de 40%. Cea mai mare parte a energiei acumulate în molecula de glucoză (2880 kJ) rămâne în produsul de glicoliză - două molecule de acid lactic și poate fi eliberată numai prin oxidarea lor aerobă. În glicoliza, se formează multe dintre veziculele care sunt necesare pentru procesele plastice din celule. Mai ales o mulțime de acid lactic. care difuzează repede de la mușchii scheletici în sânge și afectează starea de bază acidă a corpului. Nivelul acidului lactic din sânge reflectă într-o anumită măsură intensitatea glicolizei în mușchi, deoarece acidul metabolizează parțial în ele. În mod normal, concentrația de acid lactic în sânge este în intervalul de la 1 până la 1,5 mmol pe litru [c.173]
Cu toate acestea, cantitatea de fosfocreatină din organism este limitată. În cazul în care mușchii sunt obligați să efectueze o muncă mică, dar constantă. mecanismul (aerobic) este activat, ceea ce, fără oprirea proceselor de glicoliză. previne acumularea de cantități mari de acid lactic. Concentrația de acid lactic este reglementată de faza aerobă a metabolismului glucozei. [C.379]
Când corpul începe să-și desfășoare activitatea fizică. crește imediat randamentul acizilor grași liberi din țesutul adipos și absorbția lor prin mușchii de lucru. Această creștere a circulației acizilor grași liberi este întotdeauna exprimată mult mai puternic în rândul persoanelor instruite decât în cazul indivizilor neinstruiți. În acest fel. în prima aproximare, următoarea capacitate a organismului vertebrate de a efectua o activitate aerobă depinde de capacitatea sa de a mobiliza și de a folosi acizi grași liberi. similar cu posibilitatea funcționării anaerobe în funcție de potențialul glicolitice al organismului. Există legături importante de reglementare între aceste două modalități de aprovizionare a mușchilor: acidul lactic ATP, produsul final al glicolizei, inhibă eliberarea acizilor grași în sângele acizilor grași (Figura 23). Acest lucru economisește rezervele de combustibil [c.77]
Durata de viață a proceselor biochimice din mușchi studiate de AV Prlladinym, V. Engelhardt și M. Lyubimov, D. Ferdmanom, VA Belitser și alți cercetători sovietici legat de actul fiziologic al contracției musculare și sunt ca reacții ale glicolizei. resinteza glicogenului muscular, descompunerea și resinteza fosfatului de creatină și a ATP și modificările în proteina musculară contractilă. În acest caz, acidul lactic. formate cu oboseala musculara. ca rezultat al reacțiilor de glicoliză în timpul restului mușchiului în condiții aerobe, o parte (aproximativ o cincime) suferă o descompunere completă oxidativă. și în cea mai mare parte este transformată din nou în glicogen datorită energiei reacțiilor de oxidare aerobă. Simultan cu reacțiile de glicoliză, se observă descompunerea ATP și ADP și apoi a fosfatului de creatină, ceea ce duce la acumularea de fosfați anorganici. La mușchii de odihnă există o resinteză a acestor compuși. necesitând energie. În acest fel. există o relație strânsă între reacțiile anaerobe și metabolismului aerob în mușchi, care se exprimă în faptul că, în condiții aerobe într-o descompunere anaerobă mușchi de glucide lente. [C.234]
Cifrele arată că eficiența conversiei energiei în fiecare dintre aceste sisteme este destul de mare în comparație cu motoarele cu benzină (25-30%) sau cu aburi (8-12%). Cantitatea de energie stocată sub formă de ATP în respirația aerobă. De 19 ori mai mult decât în cazul moleculelor anaerobe (38 molecule ATP pe moleculă de glucoză în primul caz și 2 molecule ATP în al doilea). Din acest punct de vedere, respirația aerobă este mult mai eficientă decât respirația anaerobă. Acest lucru se datorează faptului că, în timpul respirației anaerobe, o parte semnificativă a energiei rămâne blocată în etanol sau acid lactic. Energia conținută în etanol și rămâne disponibil permanent pentru drojdie și, în consecință, fermentarea alcoolică în sensul obținerii energai - proces ineficient. Din acidul lactic, o cantitate destul de mare de energie poate fi extrasă ulterior dacă apare oxigenul. În prezența oxigenului, acidul lactic este transformat în ficat în acid piruvic. Acesta din urmă intră apoi în ciclul Krebs și este complet oxidat la CO2 și H2O, rezultând formarea unui număr mare de molecule ATP. O altă cale este posibilă - datorită energiei ATP din acidul piruvic, glucoza poate fi din nou formată în proces, ceea ce reprezintă o inversare a glicolizei. [C.352]
Ficatul în procesul de gluconeogeneză pentru sinteza glucozei folosește nu numai grăsimi, aminoacizi, ci și acid lactic. Acidul lactic este acumulat în mușchii scheletici cu activitate musculară intensă ca produs al glicolizei. Cu toate acestea, el este supus oxidării și transformării în glucoză, în principal în ficat. Astfel, normalizarea a ficatului este implicat în stare acido-bazic al organismului și contribuie la restabilirea nivelului de glucoză din sânge, cât și în perioada de repaus - și rezervele de glicogen în mușchi, așa cum au format in ficat, glucoza este eliberată în fluxul sanguin prin mușchiul scheletic (vezi secțiunea 9.). Potrivit ultimelor cercetări. Majoritatea acidului lactic (până la 75%) este oxidată în aerobi în diferite țesuturi. furnizarea de energie pentru restaurarea substraturilor energetice. Partea mai mică (20%) este transformată în ficat în glucoză. Cu toate acestea, o astfel de integrare a metabolismului între țesuturi (mușchi - ficat) joacă un rol important în restaurarea rezervelor de carbohidrați epuizați după o muncă fizică grea. [C.282]
Creșterea concentrației de ioni de hidrogen, iar cresterea tensiunii CO2 din sânge contribuie la activarea centrului respirator, astfel încât producția de acid lactic în sânge brusc îmbunătățită ventilația pulmonară și livrare de oxigen la muschi de lucru. Acumulări semnificative de acid lactic. apariția excesului de CO2, schimbarea pH-ului și hiperventilație, reflectând amplificarea glicoliza în mușchi, este detectată prin creșterea intensității de exercitare efectuate cu mai mult de 50% din capacitatea maximă aerobă (Fig. 126). Acest nivel de încărcare este denumit prag de schimb anaerobic [PANO] sau pragul de lactat (PL). Cu cât este obținută mai repede, cu atât mai rapid va apare glicoliza, însoțită de acumularea de acid lactic și de dezvoltarea ulterioară a oboselii mușchilor de lucru. [C.315]
PANO este puterea relativă minimă a muncii. măsurată prin consumul de oxigen ca procent relativ la IPC la care începe a inclus resinteza căii glicolitice de ATP (concentrația de acid lactic în sânge crește la 4 mmol / l). În ANSP-urile neinstruite este de 40-50% din IPC, în timp ce la sportivi, ANSP poate ajunge la 70% din IPC. Valorile mai mari ANSP în antrenat datorită faptului că fosforilarea aerob acestea dau mai mult ATP per unitate de timp, și, prin urmare, calea anaerob pentru formarea de ATP - glicolizei - activat la sarcini mai mari. [C.140]
Disponibilitatea ușoară a preparatelor musculare și utilizarea lor în scopuri științifice au fost motivul pentru care primele studii ale modificărilor biochimice din organism s-au dovedit a fi legate de problemele contracției musculare. Sa observat că atunci când mușchiul a contractat într-un mediu anaerob, glicogenul dispare și se formează acizi piruviți și acizi lactici. În prezența oxigenului. adică în condiții aerobe. se formează din nou glicogen. și acizii lactic și piruvic dispar. Studiile ulterioare au arătat că o cincime din acidul lactic. format din glicoliză, este oxidat în CO2 și apă, în timp ce restul de patru cincimi sunt transformate în glicogen. [C.367]
în vezică mecanism cavitatea de transfer Og conectat la al doilea sistem capilar deja localizat in epiteliul corpului (Fig. 110). Sângele ajunge aici în condiții de aciditate ridicată, care este menținută de un sistem foarte activ de glicoliză aerobă în celulele epiteliale. Enzimele glicolitice ale acestui țesut funcționează eficient la tensiuni ridicate ale lui Og. efect Pasteur (inhibarea glicolizei la înaltă tensiune Og) este absentă - datorită unei forme fosfofruktokpnazy singular insensibil la inhibarea de către produsele de metabolism aerobic, sau pentru că intensitatea metabolismului aerobic este foarte scăzută. Oricum ar putea, sângele acidifiere observat intrarea epiteliului capilar poate fi ușor atribuite formării de acid lactic. In plus, epiteliul are o anhidrazei carbonice foarte activ, ceea ce contribuie aparent la formarea nonov H +. [C.355]
În ceea ce privește mecanismul reacției lui Pasteur, acesta rămâne insuficient elucidat, deși pentru explicația lui există o serie de ipoteze. Una dintre aceste ipoteze indică faptul că terminarea glicolizei în condiții aerobe este destul de evidentă decât reală. În prezența oxigenului în unele țesuturi. de exemplu în mușchi, o parte a acidului lactic formată în timpul glicolizei este oxidată la dioxid de carbon și apă cu eliberare de energie. care este utilizat în parte pentru resinteza din restul de glicogen al acidului lactic. În consecință, în acest caz, formarea acidului lactic în țesuturi nu este oprită în prezența oxigenului. Depozitarea depozitelor de glicogen este realizată prin faptul că unii și o mare parte din acidul lactic format în prezența oxigenului sunt transformate din nou în glicogen. Alte ipoteze explică reacția lui Pasteur în faptul că oxigenul oprește glicoliza, acționând asupra enzimelor care catalizează acel sau o altă etapă a glicolizei. oprirea sau frânarea acțiunii lor. Unele enzime de glicoliză conțin grupări sulfhidril (-5H), importante pentru manifestarea acțiunii lor. Printre aceste enzime este dehidrogenaza fosfoglicerolaldehidei. Oxidarea oxigenului a grupelor sulfhidril de enzime poate opri glicoliza. [C.298]
În muschii cu activitate viguroasă, cererea pentru ATP depășește în mod semnificativ cele care se pot forma datorită fosfocreatinei. Pentru a satisface această necesitate, glicoliza ATP (faza anaerobă) se desfășoară atât de repede încât acidul lactic nu are timp să fie consumat și acumulat în mușchi. Ca urmare, durerea apare. În acest caz, se spune că starea datoriei de oxigen a venit. Organismul expune această stare la o respirație mai bună, ca rezultat al furnizării de oxigen țesutului, care este necesară pentru faza aerobă. În acest fel. acumulat acid lactic este eliminat treptat. [C.380]
Rezultatele de determinare a glicolizei timp de 2 ore de incubare la 37 ° (în mg acumuland acid lactic per 1 ml celule trifugirovannyh bine-ottsen) au arătat că placa glicozilata caracterizează prin capacitatea anaerobă și sub condiții aerobe. și în condiții de anaerobioză, glicoliza este mult mai intensă (tabelul I). [C.132]
descompunerea anaerobă a glucozei (glicoliza) opereaza in tesuturi, in celulele lipsite de mitocondrii (maturiza eritrocite umane) și în condiții anaerobe. Reacțiile specifice de la glucoză la piruvat coincid cu decăderea aerobă a glucozei. Prin urmare, în condițiile anaerobe sunt produse 2 molecule de piruvat, 2 molecule de NAD redusa + H „“ și 4 molecule de ATP. Cu toate acestea, în condiții anaerobe, nu există acceptor de electroni în mitocondrii, i. E. O2, prin urmare piruvatul și NADH nu sunt transferate în mitocondrii. Piruvatul citosolic în sine durează hidrogen din NADH + H redus „și readuse la acid lactic. Reacția este reversibilă și este catalizat lac tatdegidrogenazoy piruvat + NADH + H“ A se vedea pagina unde termenul aerobe glicoliza lactic menționat. [C.503] [c.425] [c.127] [c.64] [c.656] [c.254] [c.160] [c.313] [c.314] Biochimie Ediția 2 (1962 ) - [c.292. c.548]
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: