АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ
В норме практически во всех клетках человеческого организма энергетический обмен происходит аэробным путем, т. е. с использованием кислорода. Углеводы, жиры и белки превращаются в дикарбо-новые фрагменты (ацетил-КоА), которые включаются в цикл лимонной кислоты в митохондриях (гл. 34). В ходе превращения ацетил-КоА в CO2 образуется энергия, которая запасается в форме вос-
становленного никотинамидадениндинуклеотида (НАДН). В результате процесса, называемого окислительным фосфорилированием,эта энергия впоследствии преобразуется в аденозинтрифосфат (АТФ). Окислительное фосфорилирование потребляет более 90 % поступающего в организм кислорода и представляет собой серию переносов электронов, сопряженных с синтезом АТФ и происходящих с участием ферментов (цитохромов). На последнем этапе молекулярный кислород восстанавливается до воды.
Для глюкозы, основного источника энергии клетки, суммарное уравнение превращений таково:
C6H12O6 + 6O2 -» 6CO2+ 6H2O + Энергия.
Образовавшаяся энергия (1270 кДж) аккумулируется в третьей фосфатной связи при присоединении фосфата к аденозиндифосфату (АДФ):
Энергия + АДФ + ф -> АТФ.
При окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ. Энергия, аккумулированная в АТФ, используется для работы ионных насосов, мышечного сокращения, синтеза белка или клеточной секреции; в этих процессах вновь образуется АДФ:
АТФ -»АДФ + Ф + Энергия.
АТФ не может запасаться. On должен постоянно синтезироваться, что требует непрерывной доставки метаболических субстратов и кислорода к клеткам.
Отношение объемов образовавшегося CO2 (VCO2) и поглощенного O2 (VO2) называется дыхательным коэффициентом (RQ).Величина дыхательного коэффициента обычно указывает на тип использованного метаболического субстрата. Дыхательный коэффициент для углеводов, жиров и белков равен 1,0; 0,7 и 0,8 соответственно. VCO2 составляет около 200 мл/мин, тогда как VO2 —
250 мл/мин. Поскольку белки обычно не являются основным источником энергии, то дыхательный коэффициент, равный 0,8, по-видимому, отражает использование и жиров, и углеводов. Потребление кислорода можно косвенно оценить по формуле (гл. 7):
VO2= 10 х (массатела)374.
Дата добавления: 2015-02-03; просмотров: 1430;