Головна
Cоціологія || Гуманітарні науки || Мистецтво та мистецтвознавство || Історія || Медицина || Науки про Землю || Політологія || Право || Психологія || Навчальний процес || Філософія || Езотерика || Екологія || Економіка || Мови та мовознавство
ГоловнаМедицина → біохімія людини
««   ЗМІСТ   »»

БІОХІМІЯ НЕРВОВОЇ І ГУМОРАЛЬНОЇ РЕГУЛЯЦІЇ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ОРГАНІЗМУ

Швидкість, темп різних процесів в організмі, в тому числі виконання фізичних вправ, визначається в кінцевому рахунку швидкістю процесів метаболізму в відповідних тканинах, т. Е. Ферментативної кінетики.

Реакції в різноманітних метаболічних шляхах повинні бути узгоджені між собою за допомогою регулювання швидкостей цих реакцій. Зокрема, метаболізм повинен пристосовуватися до темпу і величиною зовнішніх навантажень, що особливо важливо для фізичної культури і спорту. Ферменти грають в цьому регулюванні ключову роль, як каталізатори обмінних реакцій.

Нормальне функціонування клітини знаходиться під контролем численних і різноманітних регуляторних систем. Клітка повинна здійснювати впорядковані послідовності хімічних реакцій, точно відстежуючи накопичення одних і споживання інших речовин. Клітці необхідно з певною періодичністю ділитися, а дочірнім клітинам - спеціалізуватися на виконанні строго визначених функцій. Крім того клітці необхідно сприймати сигнали від сусідніх клітин і адекватно реагувати на них.

Існує кілька видів внутрішньоклітинного регулювання швидкості метаболізму.

Важливим видом внутрішньоклітинного регулювання активності ферментів є молекулярне взаємодія ферменту з невеликими молекулами - ефекторами.

Приєднання ефектора до ферменту може підвищувати активність ферменту. Такий внутрішньоклітинний регулюючий чинник називається активатором або промотором. Наприклад, фруктозодіфосфат активує піруваткіназа в процесі гліколізу.

Приєднання ефектора до ферменту може знижувати активність ферменту. Такий ефектор називається інгібітором. Зокрема, аденозілтріфосфат АТР пригнічує фосфофруктокинази в процесі гліколізу.

Активність ферментів клітини може регулюватися зовнішніми факторами, наприклад вітамінами і гормонами.

Вітаміни (від лат. «Vita» - життя) - биоорганичні речовини, які, будучи присутнім в їжі в невеликих кількостях, беруть участь в регуляції обміну у всьому організмі і тим самим забезпечують нормальний перебіг біохімічних і фізіологічних процесів.

Гормони - биоорганичні речовини, які синтезуються в клітинах спеціалізованих органів (залози внутрішньої секреції), виділяються (секреті- руются) в малих кількостях і переносяться до інших органів. Там, на відстані, гормони взаємодіють з клітинами-мішенями і регулюють їх функції.

У людини і вищих тварин є такі залози внутрішньої секреції: гіпофіз-гіпоталамус, епіфіз, щитовидна залоза, Паращитовидні залози, острівці Лангеранса, наднирники, яєчники, насінники, плацента.

Наприклад, гормони адреналін і глюкагон активують фермент аденілатцік- лазу. Цей фермент знаходиться в клітинній мембрані і каталізує утворення циклічного аденозілмонофосфата сАМР в реакції

Далі сАМР дифундує в цитоплазму і активує там різні ферменти. У клітинах надниркових залоз сАМР стимулює синтез кортизолу, в клітинах м'язів і печінки - фосфорилазу.

Об'єднання частин організму тварин в єдине ціле здійснюється за допомогою двох комунікаційно-регуляторних систем - нервової і гуморальної.

У нервовій системі сигнали передаються за допомогою електричних імпульсів і гормонів.

У гуморальній системі (від лат. «Humor» - рідина) сигнали передаються за допомогою гормонів через рідкі середовища організму - кров, міжклітинну рідину, лімфу.

Регуляторна система організму має ієрархічну будову: нижчі складові частини організму підпорядковуються вищим. Відповідно елементарні регуляторні системи окремих клітин зв'язуються і підкоряються системам регуляції тканин і органів. Останні регулюються нервової і гуморальної системами організму в цілому. Кожна система має вигляд замкненого кола зі зворотним зв'язком.

Схема на рис 12.1 відображає регуляторну систему вищих організмів. Стрілками на схемі позначені зв'язки між різними частинами. Кожна зв'язок вимагає для свого функціонування матеріальних та енергетичних витрат.

Схема регуляторної системи вищих організмів

Мал. 12.1. Схема регуляторної системи вищих організмів:

ЦНР - центральна нервова регуляція, IIP - поведінкова регуляція. HP - вегетативна регуляція. ГР - гуморальна регуляція. МР - метаболічна регуляція. Р - результат, РР - рецепція результату

Матеріальними носіями керуючих сигналів в живих регуляторних системах є гормони і інші продукти метаболізму цих систем, т. Е. Потоки інформаційних сигналів пов'язані з метаболічними потоками.

Енергетика і кінетика метаболічних потоків (див. Гл. 5 і 11) дозволяє розрахувати матеріальну і енергетичну вартість регуляторних взаємодій в різних биосистемах - від клітини до екосистем. Витрати речовини і енергії на перенесення кількості інформації А / визначають за формулами

де Am, АЕ - маса і енергія, витрачені на перенесення інформації А /, Дот, кЦ - речова та енергетична витрати в розрахунку на перенесення одиниці інформації.

За допомогою рівнянь (12.1) і (12.2) можна визначити витрати на інформаційне забезпечення життєдіяльності організмів. Наприклад, розрахунок показує, що у людини на нервову діяльність (регулювання нервовою системою) йде близько 30% енергії, що надходить з їжею.

  1. Блокада нервово-м'язової передачі - нейрофізіологія
    На прикладі роботи нервово-м'язового синапсу можна розглядати функціонування будь-якого хімічного синапсу. Також на цьому прикладі можна розглянути механізми придушення (гноблення) передачі сигналу в хімічному синапсі. Так, наприклад, існує кілька способів блокади нервово-м'язової передачі
  2. Біотрансформація ксенобіотиків живими системами, загальна характеристика - біохімія частина 2.
    Чужорідні хімічні речовини (ксенобіотики) можуть активно втручатися в перебіг нормальних процесів організму, перекручувати їх і індукувати розвиток патологічних процесів, що протікають за різними механізмами, обумовленим структурою і концентрацією того чи іншого токсиканти. Різні чужорідні
  3. Біосинтез вуглеводів з двовуглеродних з'єднань (ацетил-коа) - біохімія
    Біосинтез глюкози з ацетил-КоА відбувається у вищих рослин і мікроорганізмів, що вирощуються на середовищі, в якій єдиним джерелом вуглецю служить етанол або ацетат. Перетворення здійснюється за допомогою реакцій так званого глиоксилатного циклу (рис. 20.4). У тваринних клітинах відсутні два
  4. Біосинтез пуринових рибонуклеотидів - біохімія частина 2.
    Біосинтез пуринових нуклеотидів de novo з простих попередників у різних видів живих організмів протікає однаково. Походження кожного атома пуринового гетероциклу встановлено експериментами з використанням ізотопів. З наведеної вище схеми видно, що четвертий і п'ятий атоми вуглецю і сьомий
  5. Біосинтез ліпідів, біосинтез жирних кислот - біохімія частина 2.
    Синтез жирів в організмі відбувається головним чином з вуглеводів, що надходять в надмірній кількості і не використовуваних для синтезу глікогену. Крім цього, в синтезі ліпідів беруть участь також і деякі амінокислоти. У порівнянні з глікогеном жири більш компактну форму зберігання енергії,
  6. Біосинтез дезоксирибонуклеотидів, протиракова терапія - біохімія частина 2.
    Для біосинтезу ДНК в якості субстратів необхідні дезоксірібонук- леотіди (дРНТ): дАТФ, ДГТФ, дЦТФ, дТТФ. Дезоксінуклсозідтріфосфати утворюються шляхом безпосереднього відновлення відповідних рибо нуклеозідполіфосфатов в ході процесу, для якого необхідні наступні умови: - субстрати для відновлення
  7. Біологічні мембрани, загальна характеристика, біологічні функції мембран - біохімія
    Мембранології як самостійна наука, що вивчає будову, властивості, механізми функціонування біологічних мембран, сформувалася порівняно недавно (1950-1970 рр.). Однак сам термін «мембрана» використовується ось уже майже 150 років для позначення клітинної кордону, що служить, з одного боку,
  8. Біологічна цінність білків злиденні - фізіологія харчування
    Біологічна цінність білків залежить від кількісного вмісту в них незамінних амінокислот і їх збалансованості. Розрізняють три групи харчових білків: 1) білки високої біологічної цінності - це білки, які містять в оптимальній кількості всі незамінні амінокислоти, легко перетравлюються і добре
© 2014-2021  ibib.ltd.ua