Актуальная Медицина

Это важно.

Мы предлагаем удобный сервис для тех, кто хочет купить – продать: земельный участок, дом, квартиру, коммерческую или элитную недвижимость в Крыму. //crimearealestat.ucoz.ru/ Перепечатка материалов разрешена только при условии прямой гиперссылки //allmedicine.ucoz.com/

Statistics

Онлайн всього: 75

Гостей: 75

Користувачів: 0

Чат

Законы биоэнергетики

В биохимии долгое время считалось, что клетка располагает единственным «энергетическим эквивалентом» в виде АТФ, которая выполняет роль посредника между процессами использования и аккумуляции энергии. Однако, последние работы биоэнергетиков опровергли это представление. Оказалось, что клетка располагает не одним, а тремя видами «энергетических эквивалентов». Наряду с АТФ такую роль выполняют H+ и Na+ потенциалы на биологических мембранах [1, 2, 7].
Активное развитие биоэнергетики, как одного из основных разделов биохимии, позволило сформулировать три основных ее закона.
Первый закон. Живая клетка избегает прямого использования энергии внешних ресурсов для совершения полезной работы. Она первоначально превращает ее в один из трех «энергетических эквивалентов», которые затем использует для осуществления различных энергетических процессов. Иными словами, клетка в состоянии использовать для своих потребностей энергию, в основном зафиксированную в виде АТФ, H+ и Na+ потенциалов.
Второй закон утверждает, что любая клетка всегда располагает как минимум двумя видами «энергетических эквивалентов» (АТФ, H+ или Na+ потенциалов на биологических мембранах). Аккумулирование энергии в клетке в нескольких «энергетических эквивалентах» дает ей возможность диверсифицировать энергетический обмен, что крайне необходимо для ее выживания и жизнедеятельности.
Третья закономерность. «Энергетические эквиваленты» клетки могут превращаться один в другого. Поэтому получение хотя бы одного из них за счет внешних ресурсов может быть достаточным для поддержания жизнедеятельности. Данный закон можно назвать законом мобильности энергии в клетке. Не столь важно, в каком из «энергетических эквивалентов» (АТФ, H+ или Na+ потенциалов) клетка первоначально аккумулирует энергию. На следующем этапе метаболизма она способна превратить ее в иной «энергетический эквивалент». Данные превращения осуществляются при участии ферментов. Взаимопереход АТФ↔H+ потенциал катализируется H+-АТФ-синтазой, превращение АТФ↔Na+ потенциал обеспечивается Na+-АТФ-синтазой, а равновесие между потенциалами H+↔Na+ осуществляется H+/Na+-антипортером [7].
Необходимо отметить, что в животной клетке присутствуют все три вида «энергетических эквивалентов». H+ потенциал создается на внутренней мембране митохондрий за счет аэробного дыхания. Транслокация H+ обратно в митохондриальный матрикс может сопровождаться синтезом АТФ (окислительное фосфорилирование), выработкой тепла или совершением осмотической работы. В результате субстратного фосфорилирования (гликолиз, цикл лимонной кислоты) также возможен синтез АТФ, которая используется в различных целях: на выполнение осмотической, химической и механической работ, а также создания Na+ потенциала на плазмалемме. Na+ потенциал расходуется на транспорт веществ против градиента плотности т.е. выполнение осмотической работы. Кроме этого, АТФ поддерживает генерацию Na+ потенциала на мембранах секреторных гранул, лизосом и эндосом, что способствует выполнению осмотической работы [6,7].
Выработка и взаимопревращение в клетке "энергетических эквивалентов» имеет весьма сложный механизм. Одновременно в нем задействовано множество биохимических, молекулярно-биологических, биофизических и других процессов. Он реализуется благодаря функционированию большого числа внутриклеточных структур и в первую очередь биологических мембран.
В нормально функционирующей клетке, обеспечивается поддержание энергетического гомеостаза. Это возможно лишь за счет обеспечения физиологического баланса между процессами образования и использования «энергетических эквивалентов» [2]. При гипоксии, патологических и иных процессах происходит нарушение как клеточного, так и межклеточного гомеостазов. Как правило, эти процессы носят системный характер. Нарушаются регуляция экспрессии генов, процесс транскрипции, активность ферментов и пр. Закономерным результатом данных изменений является развитие энергодефицитных состояний на уровне клетки, ткани, а возможно и всего организма. Основная причина этого заключается в нарушении структуры биологических мембран, вызванном действием эндогенных и экзогенных токсинов, разнообразных патогенов, а также других факторов. Следствием является интенсификация перекисных процессов, изменения в конформации белковых молекул, активности мембраносвязанных ферментов и пр. В тоже время нарушаются липидно-белковые взаимодействия на мембранном уровне: изменяются физико-химические свойства мембран ( микровязкость, текучесть, мембранный потенциал и пр). В результате происходит значительное нарушение их функций.
Биологические мембраны, играют одну из ключевых ролей в образовании и использовании энергии на клеточном уровне. Первоочередное значение для нормализации энергетического обмена имеет процесс восстановления структуры и функции биологических мембран. Для этого необходимо устранить причину нарушений – нейтрализовать и вывести из организма эндогенные и экзогенные токсины, обезвредить патогенные факторы. Основная роль в этом процессе принадлежит лимфатической, выделительной и иммунной системам организма. При этом комплексный подход к регуляции их деятельности приносит значительный эффект. На фоне детоксикации и нейтрализации патогенных факторов наблюдается восстановление структуры, а затем и функций биологических мембран.
Не менее важной причиной, развития энергодефицитных состояний, являются структурно-функциональные нарушения гомеостаза межклеточного матрикса. Роль данного образования, крайне важна, для жизнедеятельности клеток, тканей и организма в целом. Причины структурных, а впоследствии и функциональных изменений в межклеточном матриксе, в большинстве своем сходны, с причинами внутриклеточных нарушений. В первую очередь, это интоксикация, воспалительные, аутоиммунные и многие другие процессы. Они препятствуют нормальной работе мессенджерных систем, приводят к нарушениям иммунных процессов и пр. Предотвратить данные дисфункции можно путем устранения их причины. Комплексное регуляционное воздействие на лимфатическую, выделительную и иммунную систему обеспечивает эффективное выведение токсинов различного происхождения, нейтрализацию патогенных агентов и др., что приводит к нормализации структурно-функциональной организации межклеточного матрикса.
Учитывая характер, особенности, а также сложность энергетического обмена, первоочередные мероприятия по его нормализации должны быть направлены на восстановление структуры и функции, как самой клетки, так и межклеточного матрикса. Это достигается путем применения комплексного подхода к регуляции работы вышеперечисленных систем. Такой подход должен обеспечить выведение из тканей патогенов, а также эндогенных и экзогенных токсинов.

Это важно.

Поиск

Реклама

Statistics

Нас смотрят

Ссылки.

Чат