ენერგიის უნივერსალური ბიოლოგიური აკუმულატორია. უჯრედული ენერგიის უნივერსალური ფორმები. შემომავალი ცოდნის კონტროლი

ნივთიერებების ბიოქიმიური გარდაქმნების პროცესში იშლება ქიმიური ბმები, რასაც თან ახლავს ენერგიის გამოყოფა. ეს არის თავისუფალი, პოტენციური ენერგია, რომელსაც ცოცხალი ორგანიზმები პირდაპირ ვერ გამოიყენებენ. საჭიროა მისი გარდაქმნა. არსებობს ენერგიის ორი უნივერსალური ფორმა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას უჯრედში სხვადასხვა სახის სამუშაოს შესასრულებლად:

1) ქიმიური ენერგია, ქიმიური ნაერთების მაღალენერგეტიკული ბმების ენერგია. ქიმიურ ბმებს მაკროერგიულს უწოდებენ, თუ მათი გატეხვისას გამოიყოფა დიდი რაოდენობით თავისუფალი ენერგია. ასეთი კავშირების მქონე ნაერთები მაღალი ენერგიაა. ATP მოლეკულას აქვს მაღალი ენერგეტიკული ბმები და აქვს გარკვეული თვისებები, რაც განსაზღვრავს მის მნიშვნელოვან როლს უჯრედების ენერგეტიკულ მეტაბოლიზმში:

· თერმოდინამიკური არასტაბილურობა;

· მაღალი ქიმიური სტაბილურობა. უზრუნველყოფს ენერგიის ეფექტურ შენახვას, რადგან ხელს უშლის ენერგიის გაფრქვევას სითბოს სახით;

· ატფ-ის მოლეკულის მცირე ზომა აადვილებს უჯრედის სხვადასხვა ნაწილებში გავრცელებას, სადაც აუცილებელია გარედან ენერგიის მიწოდება ქიმიური, ოსმოსური ან ქიმიური სამუშაოების შესასრულებლად;

· ატფ-ის ჰიდროლიზის დროს თავისუფალი ენერგიის ცვლილებას აქვს საშუალო მნიშვნელობა, რაც საშუალებას აძლევს მას საუკეთესოდ შეასრულოს ენერგეტიკული ფუნქციები, ანუ გადაიტანოს ენერგია მაღალი ენერგიისგან დაბალენერგიულ ნაერთებზე.

ATP არის ენერგიის უნივერსალური აკუმულატორი ყველა ცოცხალი ორგანიზმისთვის; ენერგია ინახება ატფ-ის მოლეკულებში ძალიან მოკლე დროში (ატფ-1/3 წამის სიცოცხლის ხანგრძლივობა). ის დაუყოვნებლივ მოიხმარება ენერგიის უზრუნველსაყოფად ყველა პროცესისთვის, რომელიც მიმდინარე მომენტში.ატფ-ის მოლეკულაში შემავალი ენერგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ციტოპლაზმაში მიმდინარე რეაქციებში (ბიოსინთეზების უმეტესობაში, ისევე როგორც ზოგიერთ მემბრანაზე დამოკიდებულ პროცესებში).

2) ელექტროქიმიური ენერგია (წყალბადის ტრანსმემბრანული პოტენციალის ენერგია) Δ. როდესაც ელექტრონები გადადიან რედოქსის ჯაჭვის გასწვრივ, გარკვეული ტიპის ლოკალიზებულ მემბრანებში, რომელსაც ეწოდება ენერგიის წარმომქმნელი ან კონიუგირებული, პროტონების არათანაბარი განაწილება ხდება სივრცეში მემბრანის ორივე მხარეს, ანუ განივი ორიენტირებული ან ტრანსმემბრანული წყალბადის გრადიენტი Δ, გაზომილი. ვოლტებში ჩნდება მემბრანაზე.მიღებული Δ იწვევს ATP მოლეკულების სინთეზს. ენერგია Δ-ის სახით შეიძლება გამოყენებულ იქნას მემბრანაზე ლოკალიზებულ ენერგიაზე დამოკიდებულ სხვადასხვა პროცესებში:

· გენეტიკური ტრანსფორმაციის პროცესში დნმ-ის შთანთქმისთვის;

· მემბრანის გასწვრივ ცილების გადასატანად;

· მრავალი პროკარიოტის გადაადგილების უზრუნველყოფა;

· უზრუნველყოს მოლეკულების და იონების აქტიური ტრანსპორტირება ციტოპლაზმურ მემბრანაზე.

ნივთიერებების დაჟანგვის დროს მიღებული მთელი თავისუფალი ენერგია არ გარდაიქმნება უჯრედისთვის მისაწვდომ ფორმაში და გროვდება ATP-ში. შედეგად მიღებული თავისუფალი ენერგიის ნაწილი იშლება სითბოს, ნაკლებად ხშირად სინათლისა და ელექტრო ენერგიის სახით. თუ უჯრედი ინახავს უფრო მეტ ენერგიას, ვიდრე მას შეუძლია დახარჯოს ყველა ენერგიის მომხმარებელ პროცესზე, ის ასინთეზებს დიდი რაოდენობით მაღალმოლეკულურ შესანახი ნივთიერებებს (ლიპიდებს). საჭიროების შემთხვევაში, ეს ნივთიერებები განიცდიან ბიოქიმიურ გარდაქმნებს და ამარაგებენ უჯრედს ენერგიით.

ATP არის უჯრედის უნივერსალური ენერგიის "ვალუტა".ბუნების ერთ-ერთი ყველაზე გასაოცარი „გამოგონება“ არის ეგრეთ წოდებული „მაღალენერგეტიკული“ ნივთიერებების მოლეკულები, რომელთა ქიმიურ სტრუქტურაში არის ერთი ან რამდენიმე ბმა, რომელიც ემსახურება ენერგიის შესანახ მოწყობილობას. ცოცხალ ბუნებაში აღმოჩენილია რამდენიმე მსგავსი მოლეკულა, მაგრამ მათგან მხოლოდ ერთი გვხვდება ადამიანის ორგანიზმში - ადენოზინტრიფოსფორის მჟავა (ATP). ეს არის საკმაოდ რთული ორგანული მოლეკულა, რომელსაც მიმაგრებულია არაორგანული ფოსფორმჟავას PO 3 უარყოფითად დამუხტული ნარჩენი. სწორედ ეს ფოსფორის ნარჩენები უკავშირდება მოლეკულის ორგანულ ნაწილს „მაღალენერგეტიკული“ ბმებით, რომლებიც ადვილად ნადგურდებიან სხვადასხვა უჯრედშიდა რეაქციების დროს. თუმცა, ამ ობლიგაციების ენერგია არ იშლება სივრცეში სითბოს სახით, არამედ გამოიყენება სხვა მოლეკულების გადაადგილებისთვის ან ქიმიური ურთიერთქმედებისთვის. სწორედ ამ თვისების წყალობით ATP ასრულებს უჯრედში ენერგიის უნივერსალური შენახვის (აკუმულატორის) და ასევე უნივერსალური „ვალუტის“ ფუნქციას. ყოველივე ამის შემდეგ, თითქმის ყველა ქიმიური ტრანსფორმაცია, რომელიც ხდება უჯრედში, ან შთანთქავს ან ათავისუფლებს ენერგიას. ენერგიის კონსერვაციის კანონის თანახმად, ჟანგვითი რეაქციების შედეგად წარმოქმნილი და ატფ-ის სახით შენახული ენერგიის მთლიანი რაოდენობა უდრის იმ ენერგიის რაოდენობას, რომელიც უჯრედს შეუძლია გამოიყენოს თავისი სინთეზური პროცესებისთვის და ნებისმიერი ფუნქციის შესასრულებლად. ამა თუ იმ მოქმედების შესრულების შესაძლებლობის „გადასახდელად“ უჯრედი იძულებულია დახარჯოს ატფ-ის მარაგი. ამ შემთხვევაში განსაკუთრებით უნდა აღინიშნოს: ატფ-ის მოლეკულა იმდენად დიდია, რომ ვერ ახერხებს უჯრედის მემბრანაში გავლას. მაშასადამე, ერთ უჯრედში წარმოქმნილი ატფ ვერ გამოიყენებს მეორე უჯრედს. სხეულის თითოეული უჯრედი იძულებულია მოახდინოს ატფ-ის სინთეზი საკუთარი საჭიროებისთვის იმ რაოდენობით, რომლითაც აუცილებელია მისი ფუნქციების შესრულება.

ატფ-ის რესინთეზის სამი წყარო ადამიანის სხეულის უჯრედებში.როგორც ჩანს, ადამიანის სხეულის უჯრედების შორეული წინაპრები არსებობდნენ მრავალი მილიონი წლის წინ, გარშემორტყმული მცენარეული უჯრედებით, რომლებიც მათ ჭარბად ამარაგებდნენ ნახშირწყლებს და არ იყო საკმარისი ჟანგბადი ან საერთოდ არ იყო. ეს არის ნახშირწყლები, რომლებიც არის საკვები ნივთიერებების ყველაზე ხშირად გამოყენებული კომპონენტი ორგანიზმში ენერგიის წარმოებისთვის. და მიუხედავად იმისა, რომ ადამიანის სხეულის უჯრედების უმეტესობამ შეიძინა ცილების და ცხიმების ენერგიის ნედლეულის გამოყენების უნარი, ზოგიერთს (მაგალითად, ნერვულ, წითელ სისხლის, მამაკაცის რეპროდუქციული უჯრედები) შეუძლია ენერგიის გამომუშავება მხოლოდ ნახშირწყლების დაჟანგვის გზით.

ნახშირწყლების პირველადი დაჟანგვის პროცესები - უფრო სწორად, გლუკოზა, რომელიც, ფაქტობრივად, უჯრედებში მთავარი ჟანგვის სუბსტრატია - ხდება უშუალოდ ციტოპლაზმაში: სწორედ იქ არის განლაგებული ფერმენტების კომპლექსები, რის გამოც გლუკოზის მოლეკულა ნაწილობრივ განადგურებულია. და გამოთავისუფლებული ენერგია ინახება ATP-ის სახით. ამ პროცესს გლიკოლიზი ეწოდება, ის შეიძლება მოხდეს ადამიანის სხეულის ყველა უჯრედში გამონაკლისის გარეშე. ამ რეაქციის შედეგად, გლუკოზის ერთი 6-ნახშირბადის მოლეკულისგან წარმოიქმნება პირუვინის მჟავას ორი 3-ნახშირბადის მოლეკულა და ატფ-ის ორი მოლეკულა.

გლიკოლიზი ძალიან სწრაფი, მაგრამ შედარებით არაეფექტური პროცესია. გლიკოლიზის რეაქციების დასრულების შემდეგ უჯრედში წარმოქმნილი პირუვინის მჟავა თითქმის მაშინვე გარდაიქმნება რძემჟავად და ზოგჯერ (მაგალითად, კუნთების მძიმე მუშაობის დროს) ძალიან დიდი რაოდენობით გამოიყოფა სისხლში, რადგან ეს არის პატარა მოლეკულა, რომელსაც შეუძლია. თავისუფლად გადის უჯრედის მემბრანაში. მჟავე მეტაბოლური პროდუქტების ასეთი მასიური გამოყოფა სისხლში არღვევს ჰომეოსტაზს და სხეულს უწევს სპეციალური ჰომეოსტატიკური მექანიზმების ჩართვა, რათა გაუმკლავდეს კუნთების მუშაობის ან სხვა აქტიური მოქმედების შედეგებს.

გლიკოლიზის შედეგად წარმოქმნილი პირუვინის მჟავა კვლავ შეიცავს უამრავ პოტენციურ ქიმიურ ენერგიას და შეიძლება გახდეს სუბსტრატი შემდგომი დაჟანგვისთვის, მაგრამ ამას სპეციალური ფერმენტები და ჟანგბადი სჭირდება. ეს პროცესი ბევრ უჯრედში მიმდინარეობს, რომლებიც შეიცავს სპეციალურ ორგანელებს – მიტოქონდრიებს. მიტოქონდრიული მემბრანების შიდა ზედაპირი შედგება დიდი ლიპიდური და ცილის მოლეკულებისგან, მათ შორის ჟანგვითი ფერმენტების დიდი რაოდენობით. ციტოპლაზმაში წარმოქმნილი 3-ნახშირბადის მოლეკულები, ჩვეულებრივ ძმარმჟავა (აცეტატი), აღწევს მიტოქონდრიაში. იქ ისინი ჩართულია რეაქციების მუდმივად მიმდინარე ციკლში, რომლის დროსაც ნახშირბადის და წყალბადის ატომები მონაცვლეობით იყოფა ამ ორგანული მოლეკულებისგან, რომლებიც ჟანგბადთან შერწყმისას გადაიქცევა ნახშირორჟანგად და წყალად. ამ რეაქციების დროს გამოიყოფა დიდი რაოდენობით ენერგია, რომელიც ინახება ატფ-ის სახით. პირუვინის მჟავას თითოეული მოლეკულა, რომელმაც გაიარა მიტოქონდრიაში დაჟანგვის სრული ციკლი, საშუალებას აძლევს უჯრედს მიიღოს 17 ATP მოლეკულა. ამრიგად, 1 გლუკოზის მოლეკულის სრული დაჟანგვა უჯრედს აძლევს 2 + 17x2 = 36 ATP მოლეკულას. თანაბრად მნიშვნელოვანია, რომ ცხიმოვანი მჟავები და ამინომჟავები, ანუ ცხიმებისა და ცილების შემადგენელი კომპონენტები, ასევე შეიძლება შევიდეს მიტოქონდრიული დაჟანგვის პროცესში. ამ უნარის წყალობით, მიტოქონდრია უჯრედს შედარებით დამოუკიდებელ ხდის, თუ რა საკვებს მიირთმევს ორგანიზმი: ნებისმიერ შემთხვევაში, გამოიმუშავებს საჭირო რაოდენობის ენერგიას.

ენერგიის ნაწილი ინახება უჯრედში კრეატინ ფოსფატის (CRP) მოლეკულების სახით, უფრო მცირე და უფრო მოძრავი ვიდრე ATP. სწორედ ეს პატარა მოლეკულაა, რომელსაც შეუძლია სწრაფად გადავიდეს უჯრედის ერთი ბოლოდან მეორეზე – იქ, სადაც ენერგია ამ მომენტში ყველაზე მეტად არის საჭირო. თავად KrF-ს არ შეუძლია ენერგიის მიცემა სინთეზის, კუნთების შეკუმშვის ან ნერვული იმპულსის გამტარობის პროცესებს: ამისათვის საჭიროა ATP. მაგრამ მეორეს მხრივ, KrF ადვილად და პრაქტიკულად დაკარგვის გარეშე შეუძლია მასში არსებული მთელი ენერგია მისცეს ადენაზინის დიფოსფატის (ADP) მოლეკულას, რომელიც მაშინვე გადაიქცევა ATP-ად და მზად არის შემდგომი ბიოქიმიური გარდაქმნებისთვის.

ამრიგად, უჯრედის ფუნქციონირების პროცესში დახარჯული ენერგია, ე.ი. ATP შეიძლება განახლდეს სამი ძირითადი პროცესის გამო: ანაერობული (ჟანგბადის გარეშე) გლიკოლიზი, აერობული (ჟანგბადის მონაწილეობით) მიტოქონდრიული დაჟანგვა და ასევე ფოსფატის ჯგუფის KrF-დან ADP-ში გადატანის გამო.

კრეატინ ფოსფატის წყარო ყველაზე ძლიერია, რადგან KrF რეაქცია ADP-თან ძალიან სწრაფად მიმდინარეობს. თუმცა, უჯრედში CRF-ის მარაგი ჩვეულებრივ მცირეა - მაგალითად, კუნთებს შეუძლიათ მაქსიმალური ძალისხმევით იმუშაონ CRF-ის გამო არაუმეტეს 6-7 წამის განმავლობაში. ეს ჩვეულებრივ საკმარისია მეორე ყველაზე ძლიერი - გლიკოლიზური - ენერგიის წყაროს გასააქტიურებლად. ამ შემთხვევაში საკვები ნივთიერებების რესურსი მრავალჯერ მეტია, მაგრამ სამუშაოს პროგრესირებასთან ერთად ლაქტური მჟავის წარმოქმნის გამო ხდება ჰომეოსტაზის მზარდი დაძაბულობა და თუ ასეთ სამუშაოს ასრულებენ დიდი კუნთები, ის ვერ გაგრძელდება 1,5-2-ზე მეტს. წუთები. მაგრამ ამ დროს თითქმის მთლიანად გააქტიურებულია მიტოქონდრია, რომელსაც შეუძლია დაწვას არა მხოლოდ გლუკოზა, არამედ ცხიმოვანი მჟავები, რომელთა მარაგი ორგანიზმში თითქმის ამოუწურავია. ამიტომ, აერობული მიტოქონდრიული წყაროს შეუძლია მუშაობა ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში, თუმცა მისი სიმძლავრე შედარებით დაბალია - 2-3-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე გლიკოლიზური წყარო, და 5-ჯერ ნაკლები ვიდრე კრეატინ ფოსფატის სიმძლავრე.

სხეულის სხვადასხვა ქსოვილებში ენერგიის წარმოების ორგანიზების თავისებურებები.სხვადასხვა ქსოვილს აქვს მიტოქონდრიის განსხვავებული გაჯერება. მათგან ყველაზე ცოტა ძვლებში და თეთრ ცხიმშია, ყველაზე მეტად - ყავისფერ ცხიმში, ღვიძლში და თირკმელებში. ნერვულ უჯრედებში საკმაოდ ბევრი მიტოქონდრიაა. კუნთებს არ აქვთ მიტოქონდრიების მაღალი კონცენტრაცია, მაგრამ იმის გამო, რომ ჩონჩხის კუნთები სხეულის ყველაზე მასიური ქსოვილია (მოზარდის სხეულის წონის დაახლოებით 40%), კუნთების უჯრედების მოთხოვნილებები დიდწილად განსაზღვრავს ენერგიის მეტაბოლიზმის ყველა პროცესის ინტენსივობა და მიმართულება. IA არშავსკიმ მას უწოდა "ჩონჩხის კუნთების ენერგეტიკული წესი".

ასაკთან ერთად, ერთდროულად იცვლება ენერგეტიკული ცვლის ორი მნიშვნელოვანი კომპონენტი: იცვლება სხვადასხვა მეტაბოლური აქტივობის მქონე ქსოვილების მასების თანაფარდობა, ისევე როგორც ამ ქსოვილებში ყველაზე მნიშვნელოვანი ჟანგვითი ფერმენტების შემცველობა. შედეგად, ენერგეტიკული მეტაბოლიზმი განიცდის საკმაოდ რთულ ცვლილებებს, მაგრამ ზოგადად მისი ინტენსივობა ასაკთან ერთად მცირდება და საკმაოდ მნიშვნელოვნად.

ენერგიის გაცვლა

ენერგიის გაცვლასხეულის ყველაზე განუყოფელი ფუნქციაა. ნებისმიერი სინთეზი, ნებისმიერი ორგანოს აქტივობა, ნებისმიერი ფუნქციური აქტივობა აუცილებლად იმოქმედებს ენერგეტიკულ მეტაბოლიზმზე, რადგან კონსერვაციის კანონის თანახმად, რომელიც არ არის გამონაკლისი, მატერიის ტრანსფორმაციასთან დაკავშირებულ ნებისმიერ მოქმედებას თან ახლავს ენერგიის ხარჯვა.

Ენერგიის მოხმარებაორგანიზმი შედგება ბაზალური მეტაბოლიზმის სამი არათანაბარი ნაწილისგან, ფუნქციების ენერგომომარაგებისგან, აგრეთვე ენერგიის მოხმარებისგან ზრდის, განვითარებისა და ადაპტაციური პროცესებისთვის. ამ ნაწილებს შორის ურთიერთობა განისაზღვრება ინდივიდუალური განვითარების სტადიით და სპეციფიკური პირობებით (ცხრილი 2).

ბაზალური მეტაბოლიზმი- ეს არის ენერგიის გამომუშავების მინიმალური დონე, რომელიც ყოველთვის არსებობს, მიუხედავად ორგანოებისა და სისტემების ფუნქციური აქტივობისა და არასოდეს არის ნულის ტოლი. ბაზალური მეტაბოლიზმი შედგება ენერგიის ხარჯვის სამი ძირითადი ტიპისგან: ფუნქციების მინიმალური დონე, უშედეგო ციკლები და რეპარაციული პროცესები.

სხეულის მინიმალური მოთხოვნა ენერგიაზე.ფუნქციების მინიმალური დონის საკითხი საკმაოდ აშკარაა: სრული დასვენების პირობებშიც კი (მაგალითად, მშვიდი ძილი), როდესაც სხეულზე არ მოქმედებს გამააქტიურებელი ფაქტორები, აუცილებელია ტვინისა და ენდოკრინული ჯირკვლების გარკვეული აქტივობის შენარჩუნება. ღვიძლი და კუჭ-ნაწლავის ტრაქტი, გული და სისხლძარღვები, სასუნთქი კუნთები და ფილტვის ქსოვილი, მატონიზირებელი და გლუვი კუნთები და ა.შ.

უშედეგო ციკლები.ნაკლებად ცნობილია, რომ მილიონობით ციკლური ბიოქიმიური რეაქცია განუწყვეტლივ ხდება სხეულის ყველა უჯრედში, რის შედეგადაც არაფერი წარმოიქმნება, მაგრამ მათი განსახორციელებლად საჭიროა გარკვეული რაოდენობის ენერგია. ეს არის ეგრეთ წოდებული უშედეგო ციკლები, პროცესები, რომლებიც ინარჩუნებენ უჯრედული სტრუქტურების „მებრძოლ უნარს“ რეალური ფუნქციური ამოცანის არარსებობის პირობებში. დაწნული ზედაპირის მსგავსად, უშედეგო ციკლები უჯრედს და მის ყველა სტრუქტურას სტაბილურობას აძლევს. ენერგეტიკული დანახარჯები თითოეული უშედეგო ციკლის შესანარჩუნებლად მცირეა, მაგრამ ბევრი მათგანია და, შედეგად, ეს ითარგმნება ბაზალური ენერგიის ხარჯების საკმაოდ შესამჩნევ წილად.

რეპარაციული პროცესები.მეტაბოლურ პროცესებში ჩართული მრავალი კომპლექსურად ორგანიზებული მოლეკულა ადრე თუ გვიან იწყებს დაზიანებას, კარგავს თავის ფუნქციურ თვისებებს ან თუნდაც იძენს ტოქსიკურ თვისებებს. საჭიროა უწყვეტი „სარემონტო და აღდგენითი სამუშაოები“, უჯრედიდან დაზიანებული მოლეკულების ამოღება და მათ ადგილას ახლის, ძველის იდენტური მოლეკულების სინთეზირება. ასეთი რეპარაციული პროცესები მუდმივად ხდება ყველა უჯრედში, ვინაიდან ნებისმიერი ცილის მოლეკულის სიცოცხლე ჩვეულებრივ არ აღემატება 1-2 კვირას და ასობით მილიონი მათგანია ნებისმიერ უჯრედში. გარემო ფაქტორებმა - არახელსაყრელი ტემპერატურა, გაზრდილი რადიაციული ფონი, ტოქსიკური ნივთიერებების ზემოქმედება და მრავალი სხვა - შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს რთული მოლეკულების სიცოცხლე და, შედეგად, გაზარდოს რეპარაციული პროცესების დაძაბულობა.

მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმის ქსოვილების ფუნქციონირების მინიმალური დონე.უჯრედის ფუნქციონირება ყოველთვის გარკვეულია გარე სამუშაო... კუნთოვანი უჯრედისთვის ეს არის მისი შეკუმშვა, ნერვული უჯრედისთვის - ელექტრული იმპულსის გამომუშავება და გამტარობა, ჯირკვლის უჯრედისთვის - სეკრეციის გამომუშავება და სეკრეციის მოქმედება, ეპითელური უჯრედისთვის - პინოციტოზი ან ურთიერთქმედების სხვა ფორმა. მიმდებარე ქსოვილებთან და ბიოლოგიურ სითხეებთან. ბუნებრივია, ნებისმიერი სამუშაო არ შეიძლება განხორციელდეს მისი განხორციელებისთვის ენერგიის დახარჯვის გარეშე. მაგრამ ნებისმიერი სამუშაო, გარდა ამისა, იწვევს სხეულის შიდა გარემოს ცვლილებას, რადგან აქტიური უჯრედის ნარჩენები შეიძლება არ იყოს გულგრილი სხვა უჯრედებისა და ქსოვილების მიმართ. ამრიგად, ენერგიის მოხმარების მეორე ეშელონი ფუნქციის შესრულებისას დაკავშირებულია ჰომეოსტაზის აქტიურ შენარჩუნებასთან, რომელიც ზოგჯერ მოიხმარს ენერგიის ძალიან მნიშვნელოვან ნაწილს. იმავდროულად, ფუნქციური ამოცანების შესრულებისას იცვლება არა მხოლოდ შიდა გარემოს შემადგენლობა, არამედ ხშირად იცვლება სტრუქტურები და ხშირად განადგურების მიმართულებით. ასე რომ, ჩონჩხის კუნთების შეკუმშვისას (თუნდაც დაბალი ინტენსივობის) კუნთოვანი ბოჭკოების რღვევა ყოველთვის ხდება, ე.ი. ირღვევა ფორმის მთლიანობა. სხეულს აქვს ფორმის მუდმივობის შენარჩუნების სპეციალური მექანიზმები (ჰომეომორფოზი), რომელიც უზრუნველყოფს დაზიანებული ან შეცვლილი სტრუქტურების უსწრაფეს აღდგენას, მაგრამ ეს ისევ მოიხმარს ენერგიას. და ბოლოს, განვითარებადი ორგანიზმისთვის ძალიან მნიშვნელოვანია შეინარჩუნოს მისი განვითარების ძირითადი ტენდენციები, იმისდა მიუხედავად, თუ რომელი ფუნქციები უნდა გააქტიურდეს კონკრეტული პირობების ზემოქმედების შედეგად. ფუნქციების გააქტიურებისას ენერგიის მოხმარების კიდევ ერთი ფორმაა განვითარების მიმართულებისა და არხების უცვლელობის შენარჩუნება (ჰომეორეზი).

განვითარებადი ორგანიზმისთვის ენერგიის მოხმარების მნიშვნელოვანი ელემენტია თავად ზრდა და განვითარება. თუმცა, ნებისმიერი, მათ შორის მომწიფებული ორგანიზმისთვის, ადაპტაციური გადაწყობის პროცესები მოცულობით არანაკლებ ენერგო ინტენსიურია და არსებითად ძალიან ჰგავს. აქ ენერგეტიკული ხარჯები მიზნად ისახავს გენომის გააქტიურებას, მოძველებული სტრუქტურების განადგურებას (კატაბოლიზმი) და სინთეზს (ანაბოლიზმი).

ბაზალური მეტაბოლიზმის და ზრდისა და განვითარების ხარჯები ასაკთან ერთად მნიშვნელოვნად მცირდება, ხოლო ფუნქციების შესრულების ხარჯები თვისობრივად განსხვავებული ხდება. ვინაიდან მეთოდოლოგიურად უკიდურესად რთულია ბაზალური ენერგიის დანახარჯებისა და ენერგიის ხარჯების გამიჯვნა ზრდისა და განვითარების პროცესებზე, ისინი ჩვეულებრივ ერთად განიხილება სახელწოდებით. "BX".

ბაზალური მეტაბოლური სიჩქარის ასაკთან დაკავშირებული დინამიკა.მ. რუბნერის დროიდან (1861 წ.) ცნობილია, რომ ძუძუმწოვრებში სხეულის წონის მატებასთან ერთად მცირდება სითბოს წარმოების ინტენსივობა ერთეულ მასაზე; ხოლო ერთეულ ზედაპირზე გამოთვლილი გაცვლის რაოდენობა მუდმივი რჩება („ზედაპირის წესი“). ამ ფაქტებს ჯერ კიდევ არ აქვთ დამაკმაყოფილებელი თეორიული ახსნა და, შესაბამისად, ემპირიული ფორმულები გამოიყენება სხეულის ზომასა და მეტაბოლურ სიჩქარეს შორის კავშირის გამოსახატავად. ძუძუმწოვრებისთვის, მათ შორის ადამიანებისთვის, ახლა ყველაზე ხშირად გამოიყენება M. Kleiber-ის ფორმულა:

M = 67,7 P 0 75 კკალ / დღეში,

სადაც M არის მთელი ორგანიზმის სითბოს გამომუშავება, ხოლო P არის სხეულის წონა.

თუმცა, ასაკთან დაკავშირებული ცვლილებები ბაზალურ მეტაბოლიზმში ყოველთვის არ შეიძლება აღწერილი იყოს ამ განტოლების გამოყენებით. სიცოცხლის პირველი წლის განმავლობაში, სითბოს გამომუშავება არ მცირდება, როგორც ამას მოითხოვს კლეიბერის განტოლება, მაგრამ რჩება იმავე დონეზე ან თუნდაც ოდნავ იზრდება. მხოლოდ ერთი წლის ასაკში მიიღწევა დაახლოებით მეტაბოლური სიჩქარე (55 კკალ / კგ · დღეში), რაც "სავარაუდოა" 10 კგ მასის ორგანიზმისთვის კლეიბერის განტოლების მიხედვით. მხოლოდ 3 წლის ასაკიდან იწყება ბაზალური მეტაბოლიზმის ინტენსივობა თანდათან კლებულობს და აღწევს ზრდასრულის დონეს - 25 კკალ / კგ · დღეში - მხოლოდ პუბერტატის პერიოდში.

ზრდისა და განვითარების პროცესების ენერგიის ღირებულება.ხშირად, ბავშვებში ბაზალური მეტაბოლური სიჩქარის გაზრდა დაკავშირებულია ზრდის ხარჯებთან. თუმცა, ბოლო წლებში ჩატარებულმა ზუსტმა გაზომვებმა და გამოთვლებმა აჩვენა, რომ სიცოცხლის პირველი 3 თვის განმავლობაში ყველაზე ინტენსიური ზრდის პროცესებიც კი არ მოითხოვს ყოველდღიური ენერგიის მოხმარების 7-8%-ზე მეტს, ხოლო 12 თვის შემდეგ ისინი არ აღემატება. 1%. უფრო მეტიც, ბავშვის ორგანიზმის ენერგიის მოხმარების ყველაზე მაღალი დონე აღინიშნა 1 წლის ასაკში, როდესაც მისი ზრდის ტემპი 10-ჯერ უფრო დაბალია, ვიდრე ექვსი თვის ასაკში. ონტოგენეზის ის ეტაპები, როდესაც ზრდის ტემპი მცირდება და ხდება მნიშვნელოვანი ხარისხობრივი ცვლილებები ორგანოებსა და ქსოვილებში, უჯრედების დიფერენციაციის პროცესების გამო, ბევრად უფრო "ენერგიულად ინტენსიური" აღმოჩნდა. ბიოქიმიკოსების სპეციალურმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ქსოვილებში, რომლებიც შედიან დიფერენციაციის პროცესების სტადიაში (მაგალითად, თავის ტვინში), მიტოქონდრიის შემცველობა მკვეთრად იზრდება და, შესაბამისად, იზრდება ჟანგვითი მეტაბოლიზმი და სითბოს გამომუშავება. ამ ფენომენის ბიოლოგიური მნიშვნელობა ის არის, რომ უჯრედების დიფერენციაციის პროცესში წარმოიქმნება ახალი სტრუქტურები, ახალი ცილები და სხვა დიდი მოლეკულები, რომლებსაც უჯრედი აქამდე ვერ გამოიმუშავებდა. ნებისმიერი ახალი ბიზნესის მსგავსად, ეს მოითხოვს განსაკუთრებულ ენერგეტიკულ ხარჯებს, ხოლო ზრდის პროცესები არის უჯრედში ცილის და სხვა მაკრომოლეკულების დამკვიდრებული „პარტიული წარმოება“.

შემდგომი ინდივიდუალური განვითარების პროცესში შეინიშნება ბაზალური მეტაბოლიზმის ინტენსივობის დაქვეითება. ამავდროულად, გაირკვა, რომ სხვადასხვა ორგანოების წვლილი ბაზალურ მეტაბოლიზმში ასაკთან ერთად იცვლება. მაგალითად, ახალშობილებში ტვინი (მნიშვნელოვანი წვლილი შეაქვს ბაზალური მეტაბოლიზმის მაჩვენებელში) სხეულის წონის 12% -ს შეადგენს, ხოლო მოზრდილებში - მხოლოდ 2%. არათანაბრად იზრდება შინაგანი ორგანოებიც, რომლებსაც, ისევე როგორც თავის ტვინს, აქვთ ენერგიის მეტაბოლიზმის ძალიან მაღალი დონე დასვენების დროსაც - 300 კკალ/კგ დღეში. ამავდროულად, კუნთოვანი ქსოვილი, რომლის შედარებითი რაოდენობა თითქმის ორმაგდება პოსტნატალური განვითარების დროს, ახასიათებს მეტაბოლიზმის ძალიან დაბალი დონე მოსვენების დროს - 18 კკალ/კგ დღეში. ზრდასრული ადამიანის ტვინს შეადგენს ბაზალური მეტაბოლიზმის დაახლოებით 24%, ღვიძლი - 20%, გული - 10%, ხოლო ჩონჩხის კუნთი - 28%. ერთი წლის ბავშვის ტვინი შეადგენს ბაზალური მეტაბოლიზმის 53%-ს, ღვიძლი მონაწილეობს დაახლოებით 18%-ს, ხოლო ჩონჩხის კუნთები შეადგენს მხოლოდ 8%-ს.

დასვენების გაცვლა სკოლის ასაკის ბავშვებში.ბაზალური მეტაბოლიზმის გაზომვა შესაძლებელია მხოლოდ კლინიკაში: ამას განსაკუთრებული პირობები სჭირდება. მაგრამ დასვენების გაცვლა ყველა ადამიანში შეიძლება გაიზომოს: საკმარისია ის იყოს უზმოზე და რამდენიმე ათეული წუთი იყოს კუნთების დასვენებაში. მშვიდი გაცვლა ოდნავ უფრო მაღალია, ვიდრე ძირითადი გაცვლა, მაგრამ ეს განსხვავება არ არის ფუნდამენტური. მოსვენებულ მეტაბოლიზმში ასაკთან დაკავშირებული ცვლილებების დინამიკა არ მცირდება მეტაბოლური სიჩქარის მარტივ დაქვეითებამდე. პერიოდები, რომლებიც ხასიათდება მეტაბოლური სიჩქარის სწრაფი დაქვეითებით, იცვლება ასაკობრივი ინტერვალებით, რომლებშიც დასვენების დროს მეტაბოლიზმი სტაბილიზირებულია.

ამავე დროს, მჭიდრო კავშირი გვხვდება მეტაბოლური ინტენსივობის ცვლილების ბუნებასა და ზრდის ტემპს შორის (იხ. სურ. 8 გვ. 57). ნახატზე ზოლები აჩვენებს სხეულის წონის შედარებით წლიურ ზრდას. გამოდის, რომ რაც უფრო დიდია ზრდის ფარდობითი ტემპი, მით უფრო მნიშვნელოვანია დასვენების მეტაბოლიზმის ინტენსივობის შემცირება ამ პერიოდში.

სურათი გვიჩვენებს კიდევ ერთ მახასიათებელს - მკაფიო სქესობრივ განსხვავებებს: გოგონები შესწავლილ ასაკობრივ დიაპაზონში დაახლოებით ერთი წლით უსწრებენ ბიჭებს ზრდის ტემპისა და მეტაბოლური ინტენსივობის ცვლილების თვალსაზრისით. ამავდროულად, მჭიდრო კავშირი გვხვდება დასვენების გაცვლის ინტენსივობასა და ბავშვების ზრდის ტემპს შორის ნახევრად სიმაღლეზე ნახტომის დროს - 4-დან 7 წლამდე. ამავე პერიოდში იწყება რძის კბილების შეცვლა მუდმივზე, რაც ასევე შეიძლება იყოს მორფოლოგიური და ფუნქციური მომწიფების ერთ-ერთი მაჩვენებელი.

შემდგომი განვითარების პროცესში ბაზალური მეტაბოლიზმის ინტენსივობის დაქვეითება გრძელდება და ახლა უკვე მჭიდრო კავშირშია პუბერტატის პროცესებთან. პუბერტატის ადრეულ ეტაპებზე მოზარდებში მეტაბოლური მაჩვენებელი დაახლოებით 30%-ით მეტია, ვიდრე მოზრდილებში. ინდიკატორის მკვეთრი დაქვეითება იწყება III სტადიაზე, როდესაც სასქესო ჯირკვლები გააქტიურებულია და გრძელდება პუბერტატის დაწყებამდე. მოგეხსენებათ, პუბერტატული ზრდის ტემპი ასევე ემთხვევა პუბერტატის III სტადიის მიღწევას, ე.ი. და ამ შემთხვევაში მეტაბოლური სიჩქარის შემცირების რეგულარულობა რჩება ყველაზე ინტენსიური ზრდის პერიოდებში.

ბიჭები ამ პერიოდში თავიანთ განვითარებაში გოგონებს ჩამორჩებიან დაახლოებით 1 წლით. ამ ფაქტის მკაცრად დაცვით, ბიჭებში მეტაბოლური პროცესების ინტენსივობა ყოველთვის უფრო მაღალია, ვიდრე იმავე კალენდარული ასაკის გოგონებში. ეს განსხვავებები მცირეა (5-10%), მაგრამ ისინი სტაბილურია პუბერტატის მთელი პერიოდის განმავლობაში.

თერმორეგულაცია

თერმორეგულაცია, ანუ სხეულის ბირთვის მუდმივი ტემპერატურის შენარჩუნება, განისაზღვრება ორი ძირითადი პროცესით: სითბოს წარმოებით და სითბოს გადაცემით. სითბოს წარმოება (თერმოგენეზი) პირველ რიგში დამოკიდებულია მეტაბოლური პროცესების ინტენსივობაზე, ხოლო სითბოს გადაცემა განისაზღვრება თბოიზოლაციით და საკმაოდ კომპლექსურად ორგანიზებული ფიზიოლოგიური მექანიზმების მთელი კომპლექსით, მათ შორის ვაზომოტორული რეაქციები, გარე სუნთქვის აქტივობა და ოფლიანობა. ამასთან დაკავშირებით, თერმოგენეზი მოხსენიებულია ქიმიური თერმორეგულაციის მექანიზმებზე, ხოლო სითბოს გადაცემის შეცვლის მეთოდებზე - ფიზიკური თერმორეგულაციის მექანიზმებზე. ასაკთან ერთად იცვლება როგორც ეს, ისე სხვა მექანიზმები, ასევე მათი მნიშვნელობა სხეულის სტაბილური ტემპერატურის შესანარჩუნებლად.

თერმორეგულაციის მექანიზმების ასაკთან დაკავშირებული განვითარება.წმინდა ფიზიკური კანონები იწვევს იმ ფაქტს, რომ სხეულის მასის და აბსოლუტური ზომების ზრდასთან ერთად, ქიმიური თერმორეგულაციის წვლილი მცირდება. ასე რომ, ახალშობილებში თერმორეგულაციური სითბოს წარმოების ღირებულებაა დაახლოებით 0,5 კკალ/კგ სთ სეტყვა, ხოლო ზრდასრულში - 0,15 კკალ/კგ სთ სეტყვა.

გარემოს ტემპერატურის შემცირებით, ახალშობილ ბავშვს შეუძლია გაზარდოს სითბოს გამომუშავება თითქმის იგივე მნიშვნელობებამდე, როგორც ზრდასრულმა - 4 კკალ/კგ სთ-მდე. თუმცა დაბალი თბოიზოლაციის გამო (0,15 გრადუსი მ 2 სთ/კკალ) ახალშობილ ბავშვში ქიმიური თერმორეგულაციის დიაპაზონი ძალიან მცირეა - არაუმეტეს 5 °. გასათვალისწინებელია, რომ კრიტიკული ტემპერატურა ( თ), რომლის დროსაც თერმოგენეზი ჩართულია, სრულფასოვანი ბავშვისთვის არის +33 ° С, ხოლო ზრდასრული მდგომარეობით მცირდება +27 ... + 23 ° С. თუმცა, ტანსაცმელში, რომლის თბოიზოლაცია ჩვეულებრივ არის 2,5 KLO, ანუ 0,45 გრ-მ2, ე.ი. იმ პირობებში, რომლებიც არ საჭიროებს დამატებით ხარჯებს სხეულის ტემპერატურის შესანარჩუნებლად.

მხოლოდ ჩაცმის პროცედურის დროს, გაციების თავიდან ასაცილებლად, სიცოცხლის პირველი თვეების ბავშვმა უნდა ჩართოს სითბოს წარმოების საკმაოდ ძლიერი მექანიზმები. უფრო მეტიც, ამ ასაკის ბავშვებს აქვთ თერმოგენეზის სპეციალური, სპეციფიკური მექანიზმები, რომლებიც მოზრდილებში არ არსებობს. გაციების საპასუხოდ ზრდასრული იწყებს კანკალს, მათ შორის ეგრეთ წოდებულ „შეკუმშვის“ თერმოგენეზს, ანუ დამატებით სითბოს გამომუშავებას ჩონჩხის კუნთებში (ცივი ტრემორი). ბავშვის სხეულის სტრუქტურული თავისებურებები სითბოს წარმოქმნის ასეთ მექანიზმს არაეფექტურს ხდის, ამიტომ ბავშვებში აქტიურდება ეგრეთ წოდებული „არაკონტრაქტული“ თერმოგენეზი, რომელიც ლოკალიზებულია არა ჩონჩხის კუნთებში, არამედ სრულიად სხვა ორგანოებში.

ეს არის შინაგანი ორგანოები (პირველ რიგში, ღვიძლი) და სპეციალური ყავისფერი ცხიმოვანი ქსოვილი, რომელიც გაჯერებულია მიტოქონდრიით (აქედან გამომდინარე, მისი ყავისფერი ფერი) და აქვს მაღალი ენერგეტიკული შესაძლებლობები. ყავისფერი ცხიმის სითბოს გამომუშავების გააქტიურება ჯანმრთელ ბავშვში შეინიშნება კანის ტემპერატურის მატებით სხეულის იმ ნაწილებში, სადაც ყავისფერი ცხიმი უფრო ზედაპირულად არის განლაგებული - კანთაშორის მიდამოში და კისერზე. ამ ადგილებში ტემპერატურის ცვლილებით შეიძლება ვიმსჯელოთ ბავშვის თერმორეგულაციის მექანიზმების მდგომარეობაზე, მისი გამკვრივების ხარისხზე. სიცოცხლის პირველ თვეებში ბავშვის ეგრეთ წოდებული „თავის ცხელი უკანა მხარე“ სწორედ ყავისფერი ცხიმის აქტივობასთან არის დაკავშირებული.

სიცოცხლის პირველი წლის განმავლობაში ქიმიური თერმორეგულაციის აქტივობა მცირდება. 5-6 თვის ბავშვში საგრძნობლად იზრდება ფიზიკური თერმორეგულაციის როლი. ასაკთან ერთად ყავისფერი ცხიმის დიდი ნაწილი ქრება, მაგრამ 3 წლამდეც კი რჩება ყავისფერი ცხიმის უდიდესი ნაწილის, კანთაშორისის რეაქცია. არსებობს ცნობები, რომ ჩრდილოეთში მომუშავე მოზრდილებში, ღია ცის ქვეშ, ყავისფერი ცხიმოვანი ქსოვილი აგრძელებს აქტიურ ფუნქციონირებას. ნორმალურ პირობებში, 3 წელზე უფროსი ასაკის ბავშვში, არაკონტრაქტული თერმოგენეზის აქტივობა შეზღუდულია და დომინანტური როლი სითბოს წარმოების გაზრდაში, როდესაც ქიმიური თერმორეგულაცია გააქტიურებულია, იწყებს ჩონჩხის კუნთების სპეციფიკურ კონტრაქტურ აქტივობას - კუნთების ტონს და კუნთებს. კანკალი. თუ ასეთი ბავშვი ოთახის ნორმალურ ტემპერატურაზე (+20°C) აღმოჩნდება შორტებსა და მაისურში, სითბოს გამომუშავება 100-დან 80 შემთხვევაში აქტიურდება.

ზრდის პროცესების გაძლიერება ნახევრად ზრდის ნახტომის დროს (5-6 წელი) იწვევს კიდურების სიგრძისა და ზედაპირის მატებას, რაც უზრუნველყოფს რეგულირებულ სითბოს გაცვლას სხეულსა და გარემოს შორის. ეს, თავის მხრივ, იწვევს იმ ფაქტს, რომ 5,5-6 წლიდან (განსაკუთრებით აშკარად გოგონებში) ხდება მნიშვნელოვანი ცვლილებები თერმორეგულაციის ფუნქციაში. სხეულის თბოიზოლაცია იზრდება და ქიმიური თერმორეგულაციის აქტივობა მნიშვნელოვნად მცირდება. სხეულის ტემპერატურის რეგულირების ეს მეთოდი უფრო ეკონომიურია და სწორედ ეს მეთოდი ხდება დომინანტური შემდგომი ასაკობრივი განვითარების პროცესში. თერმორეგულაციის განვითარების ეს პერიოდი მგრძნობიარეა გამკვრივების პროცედურებისთვის.

პუბერტატის დაწყებისთანავე იწყება თერმორეგულაციის განვითარების შემდეგი ეტაპი, რომელიც გამოიხატება წარმოქმნილი ფუნქციური სისტემის დარღვევით. 11-12 წლის გოგონებში და 13 წლის ბიჭებში, დასვენების გაცვლის ინტენსივობის მუდმივი შემცირების მიუხედავად, სისხლძარღვთა რეგულირების შესაბამისი კორექტირება არ ხდება. მხოლოდ მოზარდობის ასაკში, პუბერტატის დასრულების შემდეგ, თერმორეგულაციის შესაძლებლობები აღწევს განვითარების საბოლოო დონეს. საკუთარი სხეულის ქსოვილების თბოიზოლაციის გაზრდა შესაძლებელს ხდის ქიმიური თერმორეგულაციის (ანუ დამატებითი სითბოს გამომუშავების) ჩართვაზე უარის თქმას მაშინაც კი, როცა გარემოს ტემპერატურა 10-15°C-ით ეცემა. სხეულის ასეთი რეაქცია ბუნებრივად უფრო ეკონომიური და ეფექტურია.

კვება

ადამიანის ორგანიზმისთვის აუცილებელი ყველა ნივთიერება, რომელიც გამოიყენება ენერგიის წარმოებისთვის და საკუთარი სხეულის ასაშენებლად, მოდის გარემოდან. როგორც ბავშვი იზრდება, სიცოცხლის პირველი წლის ბოლოს უფრო და უფრო გადადის დამოუკიდებელ კვებაზე, 3 წლის შემდეგ კი ბავშვის კვება დიდად არ განსხვავდება ზრდასრული ადამიანის კვებაზე.

ნუტრიენტების სტრუქტურული კომპონენტები.ადამიანის საკვები შეიძლება იყოს მცენარეული და ცხოველური წარმოშობისა, მაგრამ ამის მიუხედავად, იგი შედგება იგივე კლასების ორგანული ნაერთებისგან - ცილები, ცხიმები და ნახშირწყლები. სინამდვილეში, ნაერთების ეს იგივე კლასები ძირითადად თავად ადამიანის სხეულს ქმნიან. ამავდროულად, არსებობს განსხვავებები ცხოველურ და მცენარეულ საკვებს შორის და ისინი საკმაოდ მნიშვნელოვანია.

ნახშირწყლები... მცენარეული საკვების ყველაზე უხვი კომპონენტია ნახშირწყლები (ყველაზე ხშირად სახამებლის სახით), რომლებიც ადამიანის ორგანიზმის ენერგომომარაგების საფუძველს წარმოადგენს. ზრდასრული ადამიანისთვის საჭიროა ნახშირწყლების, ცხიმების და ცილების მიღება 4: 1: 1 თანაფარდობით. ვინაიდან ბავშვებში მეტაბოლური პროცესები უფრო ინტენსიურია და ძირითადად ტვინის მეტაბოლური აქტივობის გამო, რომელიც თითქმის ექსკლუზიურად იკვებება ნახშირწყლებით, ბავშვებმა უნდა მიიღონ მეტი ნახშირწყლების საკვები - 5: 1: 1 თანაფარდობით. სიცოცხლის პირველ თვეებში ბავშვი არ იღებს მცენარეულ საკვებს, მაგრამ დედის რძე შეიცავს შედარებით ბევრ ნახშირწყლებს: დაახლოებით იგივე ცხიმია, რაც ძროხის რძეში, შეიცავს 2-ჯერ ნაკლებ ცილას, მაგრამ 2-ჯერ მეტ ნახშირწყლებს. ნახშირწყლების, ცხიმებისა და ცილების თანაფარდობა ადამიანის რძეში არის დაახლოებით 5: 2: 1. სიცოცხლის პირველ თვეებში ჩვილების კვების ხელოვნური ფორმულა მზადდება დაახლოებით ნახევრად განზავებული ძროხის რძის საფუძველზე, ფრუქტოზის, გლუკოზის და სხვა ნახშირწყლების დამატებით.

ცხიმები.მცენარეული საკვები იშვიათად არის მდიდარი ცხიმებით, მაგრამ მცენარეულ ცხიმებში შემავალი კომპონენტები აუცილებელია ადამიანის ორგანიზმისთვის. ცხოველური ცხიმებისგან განსხვავებით, მცენარეული ცხიმები შეიცავს ბევრ ეგრეთ წოდებულ პოლიუჯერი ცხიმოვან მჟავას. ეს არის გრძელი ჯაჭვის ცხიმოვანი მჟავები, რომელთა სტრუქტურაში არის ორმაგი ქიმიური ბმები. ასეთ მოლეკულებს ადამიანის უჯრედები იყენებენ უჯრედის მემბრანების ასაშენებლად, რომელშიც მათ აქვთ სტაბილიზაციის როლი, იცავენ უჯრედებს აგრესიული მოლეკულებისა და თავისუფალი რადიკალების შეჭრისგან. ამ თვისების გამო მცენარეულ ცხიმებს აქვთ კიბოს საწინააღმდეგო, ანტიოქსიდანტური და ანტირადიკალური მოქმედება. გარდა ამისა, A და E ჯგუფების დიდი რაოდენობით ღირებული ვიტამინები ჩვეულებრივ იხსნება მცენარეულ ცხიმებში, მცენარეული ცხიმების კიდევ ერთი უპირატესობაა მათში ქოლესტერინის არარსებობა, რომელიც შეიძლება დაილექოს ადამიანის სისხლძარღვებში და გამოიწვიოს სკლეროზული ცვლილებები. ცხოველური ცხიმები კი ქოლესტერინის მნიშვნელოვან რაოდენობას შეიცავს, მაგრამ პრაქტიკულად არ შეიცავს ვიტამინებს და პოლიუჯერი ცხიმოვან მჟავებს. თუმცა, ცხოველური ცხიმები ასევე აუცილებელია ადამიანის ორგანიზმისთვის, რადგან ისინი ენერგომომარაგების მნიშვნელოვანი კომპონენტია და გარდა ამისა, შეიცავს ლიპოკინინებს, რომლებიც ორგანიზმს ეხმარება საკუთარი ცხიმების ათვისებაში და გადამუშავებაში.

ცილები.მცენარეული და ცხოველური ცილები ასევე მნიშვნელოვნად განსხვავდება მათი შემადგენლობით. მიუხედავად იმისა, რომ ყველა ცილა შედგება ამინომჟავებისგან, ამ არსებითი სამშენებლო ბლოკებიდან ზოგიერთი შეიძლება სინთეზირებული იყოს ადამიანის სხეულის უჯრედების მიერ, ზოგი კი არა. ეს უკანასკნელი ცოტაა, მხოლოდ 4-5 სახეობაა, მაგრამ მათი შეცვლა შეუძლებელია, ამიტომ მათ არსებით ამინომჟავებს უწოდებენ. მცენარეული საკვები თითქმის არ შეიცავს აუცილებელ ამინომჟავებს - მხოლოდ პარკოსნები და სოიო შეიცავს მათ მცირე რაოდენობას. იმავდროულად, ეს ნივთიერებები ფართოდ არის წარმოდგენილი ხორცში, თევზსა ​​და სხვა ცხოველურ პროდუქტებში. ზოგიერთი არსებითი ამინომჟავის ნაკლებობა მკვეთრად უარყოფით გავლენას ახდენს ზრდის პროცესების დინამიკაზე და მრავალი ფუნქციის განვითარებაზე, რაც ყველაზე მნიშვნელოვანია ბავშვის ტვინისა და ინტელექტის განვითარებაზე. ამ მიზეზით, ბავშვები, რომლებიც ადრეულ ასაკში განიცდიან ხანგრძლივ არასრულფასოვან კვებას, ხშირად რჩებიან გონებრივი შეზღუდული შესაძლებლობის მქონე მთელი სიცოცხლის განმავლობაში. ამიტომ ბავშვებს არავითარ შემთხვევაში არ უნდა შეუზღუდონ ცხოველური საკვების გამოყენება: მინიმუმ რძე და კვერცხი, ასევე თევზი. როგორც ჩანს, ეს გარემოება დაკავშირებულია იმასთან, რომ 7 წლამდე ასაკის ბავშვებმა, ქრისტიანული ტრადიციების მიხედვით, არ უნდა დაიცვან მარხვა, ანუ უარი თქვან ცხოველურ საკვებზე.

მაკრო და მიკროელემენტები.საკვები პროდუქტები შეიცავს მეცნიერებისთვის ცნობილ თითქმის ყველა ქიმიურ ელემენტს, გარდა რადიოაქტიური და მძიმე ლითონებისა, აგრეთვე ინერტული გაზებისა. ზოგიერთი ელემენტი, როგორიცაა ნახშირბადი, წყალბადი, აზოტი, ჟანგბადი, ფოსფორი, კალციუმი, კალიუმი, ნატრიუმი და ზოგიერთი სხვა, შედის ყველა საკვებ პროდუქტში და შედის ორგანიზმში ძალიან დიდი რაოდენობით (ათობით და ასეულობით გრამი დღეში). ასეთ ნივთიერებებს ჩვეულებრივ უწოდებენ მაკროელემენტები.სხვები საკვებში მიკროსკოპული რაოდენობით გვხვდება, რის გამოც მათ მიკროელემენტებს უწოდებენ. ეს არის იოდი, ფტორი, სპილენძი, კობალტი, ვერცხლი და მრავალი სხვა ელემენტი. რკინას ხშირად მოიხსენიებენ, როგორც კვალი ელემენტებს, თუმცა ორგანიზმში მისი რაოდენობა საკმაოდ დიდია, ვინაიდან რკინა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ორგანიზმში ჟანგბადის გადაცემაში. ნებისმიერი მიკროელემენტის ნაკლებობამ შეიძლება გამოიწვიოს სერიოზული დაავადება. მაგალითად, იოდის ნაკლებობა იწვევს ფარისებრი ჯირკვლის მძიმე დაავადების განვითარებას (ე.წ. ჩიყვი). რკინის ნაკლებობა იწვევს რკინადეფიციტურ ანემიას - ანემიის ფორმას, რომელიც უარყოფითად მოქმედებს ბავშვის მუშაობაზე, ზრდასა და განვითარებაზე. ყველა ასეთ შემთხვევაში აუცილებელია კვების კორექცია, რაციონში დაკარგული ელემენტების შემცველი საკვების ჩართვა. ასე რომ, იოდი დიდი რაოდენობით გვხვდება ზღვის წყალმცენარეებში - კელპში, გარდა ამისა, მაღაზიებში იოდირებული სუფრის მარილი იყიდება. რკინა გვხვდება ძროხის ღვიძლში, ვაშლსა და ზოგიერთ სხვა ხილში, ასევე აფთიაქებში გაყიდულ ბავშვთა ტოფის „ჰემატოგენში“.

ვიტამინები, ვიტამინის დეფიციტი, მეტაბოლური დაავადებები.ვიტამინები საშუალო ზომის და სირთულის ორგანული მოლეკულებია და ჩვეულებრივ არ წარმოიქმნება ადამიანის სხეულის უჯრედების მიერ. ვიტამინები საკვებიდან უნდა მივიღოთ, რადგან ისინი აუცილებელია მრავალი ფერმენტის მუშაობისთვის, რომლებიც არეგულირებენ ორგანიზმში ბიოქიმიურ პროცესებს. ვიტამინები ძალიან არასტაბილური ნივთიერებებია, ამიტომ ცეცხლზე მომზადება თითქმის მთლიანად ანადგურებს მასში შემავალ ვიტამინებს. მხოლოდ უმი საკვები შეიცავს ვიტამინებს შესამჩნევი რაოდენობით, ამიტომ ბოსტნეული და ხილი ჩვენთვის ვიტამინების მთავარი წყაროა. მტაცებელი ცხოველები, ისევე როგორც ჩრდილოეთის ძირძველი ხალხი, რომლებიც თითქმის ექსკლუზიურად ხორცსა და თევზზე ცხოვრობენ, იღებენ საკმარის ვიტამინებს უმი ცხოველური პროდუქტებისგან. შემწვარ და მოხარშულ ხორცსა და თევზში ვიტამინები პრაქტიკულად არ არის.

ვიტამინების ნაკლებობა ვლინდება სხვადასხვა მეტაბოლურ დაავადებებში, რომლებსაც ერთობლივად ვიტამინების დეფიციტს უწოდებენ. ახლა აღმოჩენილია 50-მდე ვიტამინი და თითოეული მათგანი პასუხისმგებელია მეტაბოლური პროცესების საკუთარ "ადგილზე", შესაბამისად, და ვიტამინის დეფიციტით გამოწვეული დაავადებები, რამდენიმე ათეულია. საყოველთაოდ ცნობილია სკურბუტი, ბერიბერი, პელაგრა და ამ ტიპის სხვა დაავადებები.

ვიტამინები იყოფა ორ დიდ ჯგუფად: ცხიმში ხსნადი და წყალში ხსნადი. წყალში ხსნადი ვიტამინები დიდი რაოდენობით გვხვდება ბოსტნეულსა და ხილში, ხოლო ცხიმში ხსნადი ვიტამინები უფრო ხშირად გვხვდება თესლსა და თხილში. ზეითუნის, მზესუმზირის, სიმინდის და სხვა მცენარეული ზეთები მრავალი ცხიმში ხსნადი ვიტამინის მნიშვნელოვანი წყაროა. თუმცა D ვიტამინი (რაქიტის საწინააღმდეგო) ძირითადად გვხვდება თევზის ზეთში, რომელიც მიიღება ვირთევზასა და ზოგიერთი სხვა ზღვის თევზის ღვიძლისგან.

შუა და ჩრდილოეთ განედებში, გაზაფხულზე, მცენარეულ საკვებში შემოდგომიდან დაცული ვიტამინების რაოდენობა მკვეთრად მცირდება და ბევრი ადამიანი - ჩრდილოეთის ქვეყნების მაცხოვრებლები - განიცდის ვიტამინის დეფიციტს. დამარილებული და მჟავე კომბოსტო საკვები (კომბოსტო, კიტრი და ზოგიერთი სხვა), რომელიც მდიდარია მრავალი ვიტამინით, ხელს უწყობს ამ მდგომარეობის დაძლევას. გარდა ამისა, ვიტამინებს გამოიმუშავებს ნაწლავის მიკროფლორა, ამიტომ ნორმალური მონელებისას ადამიანი საკმარისი რაოდენობით მიეწოდება B ჯგუფის მრავალი აუცილებელი ვიტამინით. სიცოცხლის პირველი წლის ბავშვებში ნაწლავის მიკროფლორა ჯერ არ ჩამოყალიბებულა, ამიტომ ვიტამინების წყაროდ უნდა მიიღონ დედის რძე საკმარისი რაოდენობით, ასევე ხილისა და ბოსტნეულის წვენები.

ენერგიის, ცილების, ვიტამინების ყოველდღიური მოთხოვნილება.დღეში მიღებული საკვების რაოდენობა პირდაპირ დამოკიდებულია მეტაბოლური პროცესების სიჩქარეზე, ვინაიდან საკვებმა სრულად უნდა ანაზღაუროს ყველა ფუნქციაზე დახარჯული ენერგია (ნახ. 13). მიუხედავად იმისა, რომ 1 წელზე უფროსი ასაკის ბავშვებში მეტაბოლური პროცესების ინტენსივობა მცირდება ასაკთან ერთად, მათი სხეულის წონის მატება იწვევს ენერგიის მთლიანი (მთლიანი) მოხმარების ზრდას. შესაბამისად, იზრდება აუცილებელი საკვები ნივთიერებების საჭიროებაც. ქვემოთ მოყვანილი საძიებო ცხრილები (ცხრილები 3-6) აჩვენებს ბავშვების მიერ საკვები ნივთიერებების, ვიტამინებისა და აუცილებელი მინერალების მიახლოებით დღიურ მიღებას. ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ცხრილებში მოცემულია სუფთა ნივთიერებების მასა ნებისმიერ საკვებში შემავალი წყლის გათვალისწინების გარეშე, ისევე როგორც ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც არ არის დაკავშირებული ცილებთან, ცხიმებთან და ნახშირწყლებთან (მაგალითად, ცელულოზა, რომელიც შეადგენს ბოსტნეულის დიდ ნაწილს. ).

მეტაბოლიზმი (მეტაბოლიზმი)არის ორგანიზმში მიმდინარე ყველა ქიმიური რეაქციის ერთობლიობა. ყველა ეს რეაქცია იყოფა 2 ჯგუფად.

1. პლასტმასის გაცვლა(ასიმილაცია, ანაბოლიზმი, ბიოსინთეზი) - ეს არის მარტივი ნივთიერებებისგან ენერგიის ხარჯვით. ჩამოყალიბებული (სინთეზირებული)უფრო კომპლექსური. მაგალითი:

• ფოტოსინთეზის დროს გლუკოზა სინთეზირდება ნახშირორჟანგისა და წყლისგან.

2. ენერგიის გაცვლა(დისიმილაცია, კატაბოლიზმი, სუნთქვა) - ეს არის რთული ნივთიერებები დაშლა (დაჟანგვა)უფრო მარტივი და ამავე დროს ენერგია გამოიყოფასიცოცხლისთვის აუცილებელი. მაგალითი:

• მიტოქონდრიებში გლუკოზა, ამინომჟავები და ცხიმოვანი მჟავები ჟანგბადით იჟანგება ნახშირორჟანგად და წყალში, რითაც წარმოიქმნება ენერგია. (უჯრედული სუნთქვა)

პლასტიკური და ენერგიის მეტაბოლიზმის ურთიერთობა

• პლასტიკური მეტაბოლიზმი უჯრედს აწვდის კომპლექსურ ორგანულ ნივთიერებებს (ცილები, ცხიმები, ნახშირწყლები, ნუკლეინის მჟავები), მათ შორის ფერმენტული ცილები ენერგიის მეტაბოლიზმისთვის.
• ენერგიის მეტაბოლიზმი უჯრედს ენერგიით უზრუნველყოფს. სამუშაოს შესრულებისას (გონებრივი, კუნთოვანი და ა.შ.) იზრდება ენერგეტიკული ცვლა.

ATF- უჯრედის უნივერსალური ენერგეტიკული ნივთიერება (ენერგიის უნივერსალური აკუმულატორი). წარმოიქმნება ენერგეტიკული ცვლის პროცესში (ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვა).

• ენერგეტიკული ცვლის დროს ყველა ნივთიერება იშლება და ატფ სინთეზირდება. ამ შემთხვევაში, დაშლილი რთული ნივთიერებების ქიმიური ობლიგაციების ენერგია გარდაიქმნება ATP-ის ენერგიად. ენერგია ინახება ATP-ში.
• პლასტიკური გაცვლის დროს ყველა ნივთიერება სინთეზირდება და ატფ იშლება. სადაც ATP ენერგია მოიხმარება(ატფ-ის ენერგია გარდაიქმნება რთული ნივთიერებების ქიმიური ბმების ენერგიად, ინახება ამ ნივთიერებებში).

აირჩიეთ ის, რომელიც ყველაზე სწორია. პლასტიკური გაცვლის პროცესში
1) უფრო რთული ნახშირწყლები სინთეზირდება ნაკლებად რთულიდან
2) ცხიმები გარდაიქმნება გლიცერინად და ცხიმოვან მჟავებად
3) ცილები იჟანგება ნახშირორჟანგის, წყლის, აზოტის შემცველი ნივთიერებების წარმოქმნით
4) ენერგია გამოიყოფა და ATP სინთეზირდება

უპასუხე

აირჩიეთ სამი ვარიანტი. რით განსხვავდება პლასტიკური მეტაბოლიზმი ენერგიის მეტაბოლიზმისგან?
1) ენერგია ინახება ATP მოლეკულებში
2) ატფ-ის მოლეკულებში შენახული ენერგია იხარჯება
3) ორგანული ნივთიერებები სინთეზირებულია
4) ხდება ორგანული ნივთიერებების დაშლა
5) გაცვლის საბოლოო პროდუქტები - ნახშირორჟანგი და წყალი
6) ცილები წარმოიქმნება მეტაბოლური რეაქციების შედეგად

უპასუხე

აირჩიეთ ის, რომელიც ყველაზე სწორია. პლასტიკური მეტაბოლიზმის პროცესში მოლეკულები სინთეზირდება უჯრედებში
1) ცილები
2) წყალი
3) ATP
4) არაორგანული ნივთიერებები

უპასუხე

აირჩიეთ ის, რომელიც ყველაზე სწორია. რა კავშირია პლასტიკურ და ენერგეტიკულ მეტაბოლიზმს შორის
1) პლასტიკური მეტაბოლიზმი ორგანულ ნივთიერებებს ამარაგებს ენერგიისთვის
2) ენერგიის მეტაბოლიზმი აწვდის ჟანგბადს პლასტმასისთვის
3) პლასტიკური მეტაბოლიზმი ამარაგებს მინერალებს ენერგიისთვის
4) პლასტიკური მეტაბოლიზმი აწვდის ATP მოლეკულებს ენერგიას

უპასუხე

აირჩიეთ ის, რომელიც ყველაზე სწორია. ენერგეტიკული ცვლის პროცესში, პლასტმასისგან განსხვავებით, ხდება
1) ატფ-ის მოლეკულებში შემავალი ენერგიის ხარჯვა
2) ენერგიის შენახვა ატფ-ის მოლეკულების მაღალენერგეტიკულ ობლიგაციებში
3) უჯრედების უზრუნველყოფა ცილებით და ლიპიდებით
4) უჯრედების უზრუნველყოფა ნახშირწყლებითა და ნუკლეინის მჟავებით

უპასუხე

1. დაამყარეთ შესაბამისობა ბირჟის მახასიათებლებსა და მის ტიპს შორის: 1) პლასტიკური, 2) ენერგია. ჩაწერეთ რიცხვები 1 და 2 სწორი თანმიმდევრობით.
ა) ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვა
ბ) მონომერებისგან პოლიმერების წარმოქმნა
გ) ატფ-ის დაშლა
დ) ენერგიის შენახვა უჯრედში
ე) დნმ-ის რეპლიკაცია
ე) ოქსიდაციური ფოსფორილირება

უპასუხე

2. დაამყარეთ შესაბამისობა უჯრედში მეტაბოლიზმის მახასიათებლებსა და მის ტიპს შორის: 1) ენერგიული, 2) პლასტიკური. ჩაწერეთ 1 და 2 რიცხვები ასოების შესაბამისი თანმიმდევრობით.
ა) ხდება გლუკოზის ანოქსიური დაშლა
ბ) გვხვდება რიბოსომებზე, ქლოროპლასტებში
გ) გაცვლის საბოლოო პროდუქტები - ნახშირორჟანგი და წყალი
დ) სინთეზირებულია ორგანული ნივთიერებები
ე) გამოიყენება ატფ-ის მოლეკულებში შემავალი ენერგია
ე) ენერგია გამოიყოფა და ინახება ატფ-ის მოლეკულებში

უპასუხე

3. დაამყარეთ კორესპონდენცია ადამიანის მეტაბოლიზმის ნიშნებსა და მის ტიპებს შორის: 1) პლასტიკური მეტაბოლიზმი, 2) ენერგეტიკული ცვლა. ჩაწერეთ რიცხვები 1 და 2 სწორი თანმიმდევრობით.
ა) ნივთიერებები იჟანგება
ბ) ნივთიერებები სინთეზირებულია
გ) ენერგია ინახება ატფ-ის მოლეკულებში
დ) ენერგია იხარჯება
ე) პროცესში ჩართულია რიბოსომები
ე) პროცესში ჩართულია მიტოქონდრია

უპასუხე

4. დაამყარეთ შესაბამისობა ნივთიერებათა ცვლის მახასიათებლებსა და მის ტიპს შორის: 1) ენერგია, 2) პლასტიკა. ჩაწერეთ 1 და 2 რიცხვები ასოების შესაბამისი თანმიმდევრობით.
ა) დნმ-ის რეპლიკაცია
ბ) ცილის ბიოსინთეზი
გ) ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვა
დ) ტრანსკრიფცია
ე) ატფ-ის სინთეზს
ე) ქიმიოსინთეზი

უპასუხე

5. დაამყარეთ შესაბამისობა გაცვლის მახასიათებლებსა და ტიპებს შორის: 1) პლასტიკური, 2) ენერგია. ჩაწერეთ 1 და 2 რიცხვები ასოების შესაბამისი თანმიმდევრობით.
ა) ენერგია ინახება ატფ-ის მოლეკულებში
ბ) სინთეზირებულია ბიოპოლიმერები
გ) წარმოიქმნება ნახშირორჟანგი და წყალი
დ) ხდება ოქსიდაციური ფოსფორილირება
დ) ხდება დნმ-ის რეპლიკაცია

უპასუხე

აირჩიეთ სამი პროცესი, რომლებიც დაკავშირებულია ენერგეტიკულ მეტაბოლიზმთან.
1) ჟანგბადის გამოყოფა ატმოსფეროში
2) ნახშირორჟანგის, წყლის, შარდოვანას წარმოქმნა
3) ოქსიდაციური ფოსფორილირება
4) გლუკოზის სინთეზი
5) გლიკოლიზი
6) წყლის ფოტოლიზი

უპასუხე

აირჩიეთ ის, რომელიც ყველაზე სწორია. კუნთების შეკუმშვისთვის საჭირო ენერგია გამოიყოფა როცა
1) ორგანული ნივთიერებების დაშლა საჭმლის მომნელებელ ორგანოებში
2) კუნთების გაღიზიანება ნერვული იმპულსებით
3) ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვა კუნთებში
4) ატფ სინთეზი

უპასუხე

აირჩიეთ ის, რომელიც ყველაზე სწორია. რა პროცესის შედეგად სინთეზირდება ლიპიდები უჯრედში?
1) დისიმილაცია
2) ბიოლოგიური დაჟანგვა
3) პლასტიკური გაცვლა
4) გლიკოლიზი

უპასუხე

აირჩიეთ ის, რომელიც ყველაზე სწორია. პლასტიკური მეტაბოლიზმის ღირებულება - ორგანიზმის მომარაგება
1) მინერალური მარილები
2) ჟანგბადი
3) ბიოპოლიმერები
4) ენერგია

უპასუხე

აირჩიეთ ის, რომელიც ყველაზე სწორია. ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვა ადამიანის ორგანიზმში ხდება
1) ფილტვის ვეზიკულები სუნთქვისას
2) სხეულის უჯრედები პლასტიკური მეტაბოლიზმის პროცესში
3) საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში საჭმლის მონელების პროცესი
4) სხეულის უჯრედები ენერგეტიკული ცვლის პროცესში

უპასუხე

აირჩიეთ ის, რომელიც ყველაზე სწორია. რა მეტაბოლურ რეაქციებს ახლავს უჯრედში ენერგიის ხარჯვა?
1) ენერგეტიკული ცვლის მოსამზადებელი ეტაპი
2) რძემჟავა ფერმენტაცია
3) ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვა
4) პლასტიკური გაცვლა

უპასუხე

1. დაამყარეთ კორესპონდენცია მეტაბოლიზმის პროცესებსა და შემადგენელ ნაწილებს შორის: 1) ანაბოლიზმი (ასიმილაცია), 2) კატაბოლიზმი (დისიმილაცია). ჩაწერეთ რიცხვები 1 და 2 სწორი თანმიმდევრობით.
ა) დუღილი
ბ) გლიკოლიზი
ბ) სუნთქვა
დ) ცილის სინთეზს
ე) ფოტოსინთეზი
ე) ქიმიოსინთეზი

უპასუხე

2. დაამყარეთ შესაბამისობა მახასიათებლებსა და მეტაბოლურ პროცესებს შორის: 1) ასიმილაცია (ანაბოლიზმი), 2) დისიმილაცია (კატაბოლიზმი). ჩაწერეთ 1 და 2 რიცხვები ასოების შესაბამისი თანმიმდევრობით.
ა) ორგანიზმის ორგანული ნივთიერებების სინთეზი
ბ) მოიცავს მოსამზადებელ სტადიას, გლიკოლიზს და ჟანგვითი ფოსფორილირებას
გ) გამოთავისუფლებული ენერგია ინახება ATP-ში
დ) წარმოიქმნება წყალი და ნახშირორჟანგი
დ) მოითხოვს ენერგიის ხარჯებს
ე) გვხვდება ქლოროპლასტებსა და რიბოზომებში

უპასუხე

აირჩიეთ ხუთიდან ორი სწორი პასუხი და ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებზეც ისინია მითითებული. მეტაბოლიზმი ცოცხალი სისტემების ერთ-ერთი მთავარი თვისებაა, მას ახასიათებს რა ხდება
1) შერჩევითი რეაგირება გარე გარემოზე გავლენებზე
2) ფიზიოლოგიური პროცესებისა და ფუნქციების ინტენსივობის ცვლილება რხევის სხვადასხვა პერიოდით
3) ნიშნებისა და თვისებების თაობიდან თაობამდე გადაცემა
4) არსებითი ნივთიერებების შეწოვა და ნარჩენების გამოყოფა
5) შიდა გარემოს შედარებით მუდმივი ფიზიკური და ქიმიური შემადგენლობის შენარჩუნება

უპასუხე

1. ყველა შემდეგი ტერმინი, გარდა ორისა, გამოიყენება პლასტიკური გაცვლის აღსაწერად. განსაზღვრეთ ორი ტერმინი „გამოვარდნილი“ ზოგადი სიიდან და ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებზეც ისინი მითითებულია.
1) რეპლიკაცია
2) დუბლირება
3) მაუწყებლობა
4) ტრანსლოკაცია
5) ტრანსკრიფცია

უპასუხე

2. ყველა ქვემოთ ჩამოთვლილი ცნება, გარდა ორისა, გამოიყენება უჯრედში პლასტიკური მეტაბოლიზმის აღსაწერად. განსაზღვრეთ ორი ცნება, რომლებიც „გამოვარდება“ ზოგადი სიიდან და ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებზეც ისინი მითითებულია.
1) ასიმილაცია
2) დისიმილაცია
3) გლიკოლიზი
4) ტრანსკრიფცია
5) მაუწყებლობა

უპასუხე

3. პლასტიკური გაცვლის დასახასიათებლად გამოიყენება შემდეგი ტერმინები, გარდა ორისა. დაასახელეთ ორი ტერმინი, რომლებიც გამოდის ზოგადი სიიდან და ჩაწერეთ რიცხვები, რომლებშიც ისინი მითითებულია.
1) გაყოფა
2) დაჟანგვა
3) რეპლიკაცია
4) ტრანსკრიფცია
5) ქიმიოსინთეზი

უპასუხე

აირჩიეთ ის, რომელიც ყველაზე სწორია. აზოტოვანი ფუძე ადენინი, რიბოზა და ფოსფორის მჟავის სამი ნარჩენი ნაწილია
1) დნმ
2) რნმ
3) ATP
4) ციყვი

უპასუხე

ყველა ქვემოთ მოყვანილი ნიშანი, გარდა ორისა, შეიძლება გამოყენებულ იქნას უჯრედში ენერგიის მეტაბოლიზმის დასახასიათებლად. დაასახელეთ ორი ნიშანი, რომლებიც „გამოვარდება“ ზოგადი სიიდან და პასუხში ჩაწერეთ ის რიცხვები, რომლებზეც ისინი მითითებულია.
1) გააჩნია ენერგიის შთანთქმა
2) მთავრდება მიტოქონდრიაში
3) მთავრდება რიბოზომებით
4) თან ახლავს ATP მოლეკულების სინთეზი
5) მთავრდება ნახშირორჟანგის წარმოქმნით

უპასუხე

იპოვეთ სამი შეცდომა ზემოთ მოცემულ ტექსტში. მიუთითეთ წინადადებების რაოდენობა, რომლებშიც ისინი შედგენილია.(1) მეტაბოლიზმი ან მეტაბოლიზმი არის უჯრედისა და ორგანიზმის ნივთიერებების სინთეზისა და დაშლის რეაქციების ერთობლიობა, რომელიც დაკავშირებულია ენერგიის გამოყოფასთან ან შთანთქმასთან. (2) დაბალი მოლეკულური წონის ნაერთებისგან მაღალი მოლეკულური წონის ორგანული ნაერთების სინთეზისთვის რეაქციების ერთობლიობა მოიხსენიება, როგორც პლასტიკური გაცვლა. (3) ATP მოლეკულები სინთეზირდება პლასტიკური გაცვლის რეაქციებში. (4) ფოტოსინთეზს მოიხსენიებენ, როგორც ენერგიის მეტაბოლიზმს. (5) ქიმიოსინთეზის შედეგად, მზის ენერგიის გამო ორგანული ნივთიერებები სინთეზირდება არაორგანული ნივთიერებებისგან.

უპასუხე

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

ოქსიდაციური ფოსფორილირების პროცესის თანამედროვე გაგება თარიღდება ბელიცერისა და კალკარის პიონერული მოღვაწეობით. კალკარმა აღმოაჩინა, რომ აერობული ფოსფორილირება დაკავშირებულია სუნთქვასთან. ბელიცერმა დეტალურად შეისწავლა სტოიქიომეტრიული კავშირი ფოსფატისა და ჟანგბადის ათვისებას შორის და აჩვენა, რომ არაორგანული ფოსფატის მოლეკულების რაოდენობის შეფარდება ჟანგბადის ატომების რაოდენობასთან.

როდესაც სუნთქვა არის არანაკლებ ორი. მან ასევე აღნიშნა, რომ ელექტრონების გადატანა სუბსტრატიდან ჟანგბადში არის ენერგიის შესაძლო წყარო შთანთქმის ჟანგბადის ერთ ატომზე ორი ან მეტი ATP მოლეკულის წარმოქმნისთვის.

NAD H მოლეკულა ემსახურება როგორც ელექტრონის დონორს, ხოლო ფოსფორილირების რეაქციას აქვს ფორმა

მოკლედ, ეს რეაქცია ასე იწერება

სამი ATP მოლეკულის სინთეზი რეაქციაში (15.11) ხდება NAD H მოლეკულის ორი ელექტრონის ჟანგბადის მოლეკულაში ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვის გასწვრივ გადაცემის გამო. ამ შემთხვევაში, თითოეული ელექტრონის ენერგია მცირდება 1,14 ევ-ით.

წყლის გარემოში, სპეციალური ფერმენტების მონაწილეობით, ხდება ATP მოლეკულების ჰიდროლიზი.

რეაქციებში ჩართული მოლეკულების სტრუქტურული ფორმულები (15.12) და (15.13) ნაჩვენებია ნახ. 31.

ფიზიოლოგიურ პირობებში რეაქციებში (15.12) და (15.13) მონაწილე მოლეკულები იონიზაციის სხვადასხვა სტადიაშია (ATP,). ამრიგად, ამ ფორმულებში ქიმიური სიმბოლოები უნდა იქნას გაგებული, როგორც იონიზაციის სხვადასხვა ეტაპზე მოლეკულებს შორის რეაქციების პირობითი აღნიშვნა. ამასთან დაკავშირებით, AG თავისუფალი ენერგიის ზრდა რეაქციაში (15.12) და მისი შემცირება რეაქციაში (15.13) დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, იონების კონცენტრაციაზე და გარემოს pH მნიშვნელობაზე. სტანდარტულ პირობებში eV კკალ/მოლი). თუ შევიტანთ შესაბამის კორექტივებს pH-ის ფიზიოლოგიური მნიშვნელობებისა და უჯრედების შიგნით იონების კონცენტრაციის, აგრეთვე ATP და ADP მოლეკულების და არაორგანული ფოსფატის კონცენტრაციების ჩვეულებრივ მნიშვნელობებს უჯრედების ციტოპლაზმაში, მაშინ ATP მოლეკულების ჰიდროლიზის თავისუფალი ენერგიისთვის ვიღებთ მნიშვნელობას -0,54 ევ (-12,5 კკალ/მოლ). ATP მოლეკულების ჰიდროლიზის თავისუფალი ენერგია არ არის მუდმივი. შეიძლება ერთი და იგივე უჯრედის სხვადასხვა ადგილასაც კი არ იყოს იგივე, თუ ეს ადგილები განსხვავდება კონცენტრაციით.

ლიპმანის პიონერული ნაშრომის გამოჩენის დღიდან (1941), ცნობილია, რომ უჯრედში ატფ-ის მოლეკულები ასრულებენ უნივერსალური მოკლევადიანი შენახვისა და ქიმიური ენერგიის მატარებლის როლს, რომელიც გამოიყენება უმეტეს სასიცოცხლო პროცესებში.

ატფ-ის მოლეკულის ჰიდროლიზის პროცესში ენერგიის გამოყოფას თან ახლავს მოლეკულების ტრანსფორმაცია.

ამ შემთხვევაში, სიმბოლოთი მითითებული ბმის გაწყვეტა იწვევს ფოსფორმჟავას ნარჩენების აღმოფხვრას. ლიპმანის წინადადებით, ასეთი ბმა ცნობილი გახდა, როგორც "ენერგიით მდიდარი ფოსფატური ბმა" ან "მაღალი ენერგიის ბმა". ეს სახელი უკიდურესად სამწუხაროა. ის საერთოდ არ ასახავს ჰიდროლიზის დროს მიმდინარე პროცესების ენერგეტიკას. თავისუფალი ენერგიის გამოყოფა გამოწვეულია არა ერთი ბმის გაწყვეტით (ასეთი გაწყვეტა ყოველთვის მოითხოვს ენერგიის ხარჯვას), არამედ რეაქციაში მონაწილე ყველა მოლეკულის გადაწყობით, ახალი ბმების წარმოქმნით და ხსნარების გარსების გადალაგებით. რეაქცია.

როდესაც NaCl-ის მოლეკულა იხსნება წყალში, წარმოიქმნება ჰიდრატირებული იონები.ჰიდრატაციის დროს ენერგიის მომატება ემთხვევა ენერგიის მოხმარებას, როდესაც დარღვეულია კავშირი NaCl-ის მოლეკულაში. უცნაური იქნებოდა ამ ენერგიის მომატება მივაწეროთ NaCl-ის მოლეკულაში არსებულ „მაღალ ერგიულ კავშირს“.

როგორც ცნობილია, მძიმე ატომის ბირთვების დაშლის დროს გამოიყოფა დიდი რაოდენობით ენერგია, რაც არ არის დაკავშირებული რაიმე მაღალი ერგიული ბმების გაწყვეტასთან, არამედ განპირობებულია დაშლის ფრაგმენტების გადალაგებით და კულოპის მოგერიების შემცირებით. ენერგია ნუკლეონებს შორის თითოეულ ფრაგმენტში.

„მაკროერგიული კავშირების“ კონცეფციის სამართლიანი კრიტიკა არაერთხელ გამოთქმულა. მიუხედავად ამისა, ეს კონცეფცია ფართოდ იქნა დანერგილი სამეცნიერო ლიტერატურაში. Დიდი

ცხრილი 8

ფოსფორილირებული ნაერთების სტრუქტურული ფორმულები: a - ფოსფოენოლირუვატი; ბ - 1,3-დიფოსფოგლიცერატი; გ - კრეატინ ფოსფატი; - გლუკოზა-I-ფოსფატი; - გლუკოზა-6-ფოსფატი.

ამაში არანაირი პრობლემა არ არის, თუ გამოთქმა "მაღალენერგეტიკული ფოსფატური ბმა" გამოიყენება ჩვეულებრივ, როგორც წყალხსნარში მომხდარი გარდაქმნების მთელი ციკლის მოკლე აღწერა სხვა იონების შესაბამისი არსებობით, pH და ა.შ.

ამრიგად, ბიოქიმიკოსების მიერ გამოყენებული ფოსფატის ბმის ენერგიის კონცეფცია, ჩვეულებრივ, ახასიათებს განსხვავებას საწყისი ნივთიერებების თავისუფალ ენერგიასა და ჰიდროლიზის რეაქციების პროდუქტების თავისუფალ ენერგიას შორის, რომელშიც ფოსფატის ჯგუფები იყოფა. ეს კონცეფცია არ უნდა აგვერიოს თავისუფალ მოლეკულაში ატომების ორ ჯგუფს შორის ქიმიური ბმის ენერგიის კონცეფციასთან. ეს უკანასკნელი ახასიათებს კავშირის გასაწყვეტად საჭირო ენერგიას.

უჯრედები შეიცავს უამრავ ფოსფორილირებულ ნაერთს, რომელთა ჰიდროლიზი ციტოპლაზმაში დაკავშირებულია თავისუფალი ენერგიის გამოყოფასთან. ზოგიერთი ამ ნაერთების ჰიდროლიზის სტანდარტული თავისუფალი ენერგიების მნიშვნელობები მოცემულია ცხრილში. 8. ამ ნაერთების სტრუქტურული ფორმულები ნაჩვენებია ნახ. 31 და 35.

ჰიდროლიზის სტანდარტული თავისუფალი ენერგიების დიდი უარყოფითი მნიშვნელობები განპირობებულია უარყოფითად დამუხტული ჰიდროლიზის პროდუქტების ჰიდრატაციის ენერგიით და მათი ელექტრონული გარსების გადაკეთებით. მაგიდიდან. 8 აქედან გამომდინარეობს, რომ ატფ-ის მოლეკულის ჰიდროლიზის სტანდარტული თავისუფალი ენერგიის მნიშვნელობა იკავებს შუალედურ ადგილს "მაღალი ენერგიის" (ფოსფოენოლპირუ-ნატ) და "დაბალენერგიულ" (გლუკოზა-6-ფოსფატი) ნაერთებს შორის. ეს არის ერთ-ერთი მიზეზი იმისა, რომ ATP მოლეკულა არის ფოსფატის ჯგუფების მოსახერხებელი უნივერსალური გადამზიდავი.

სპეციალური ფერმენტების დახმარებით ATP და ADP მოლეკულები ურთიერთობენ მაღალ და დაბალ ენერგიას შორის.

ფოსფატის ნაერთები. მაგალითად, ფერმენტ პირუვატ კინაზა გადააქვს ფოსფატს ფოსფოენოლპირუვატიდან ADP-ში. რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება პირუვატი და ATP მოლეკულა. გარდა ამისა, ფერმენტ ჰექსოკინაზას გამოყენებით, ATP მოლეკულას შეუძლია გადაიტანოს ფოსფატის ჯგუფი D-გლუკოზაში, აქცევს მას გლუკოზა-6-ფოსფატად. ამ ორი რეაქციის მთლიანი პროდუქტი შემცირდება ტრანსფორმაციამდე

ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ ამ ტიპის რეაქციები შეიძლება გაგრძელდეს მხოლოდ შუალედურ ეტაპზე, რომელშიც აუცილებლად მონაწილეობენ ATP და ADP მოლეკულები.

ნაწილი 1. ევკარიოტების მიტოქონდრია.

ბიბლია ამბობს, რომ ადამიანი (ჰომო საპიენსი ) შექმნეს ღმერთები თავიანთი ხატებითა და მსგავსებით. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი მრავალი თვალსაზრისით იყვნენ შეზღუდული, მაგრამ შემოქმედებითობა არ ჩამოერთვა. უკვე ახლა ადამიანი ქმნის რობოტებს, რათა ხელი შეუწყოს მის მუშაობას, სხვადასხვა მანქანებსა და მოწყობილობებს, რომლებიც არ არიან მარადიული ისე, როგორც თვითონ. ამ მანქანების ენერგიის წყაროა დამტენი, აკუმულატორი, ბატარეა, მათი მოწყობილობა ახლა ჩვენთვის კარგად არის ცნობილი. ვიცით, როგორ მუშაობს ჩვენი დამტენი, ადამიანის ენერგეტიკული სადგური?

ასე რომ, ევკარიოტული უჯრედების მიტოქონდრია და მათი როლი ადამიანის სხეულში.
დასაწყისისთვის, მიტოქონდრია არის უჯრედის და მთლიანად ადამიანის სხეულის ენერგეტიკული სადგური. ჩვენ გვაინტერესებს უჯრედები ევკარიოტები, ბირთვული, ის უჯრედები, რომლებიც შეიცავს ბირთვს. ერთუჯრედიანი ცოცხალი ორგანიზმები, რომლებსაც არ აქვთ უჯრედის ბირთვი, არიან პროკარიოტები, პრებირთვული. პროკარიოტული უჯრედების შთამომავლები არიან ორგანელები, მისი არსებობისთვის სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი უჯრედის მუდმივი კომპონენტები განლაგებულია მის შიდა ნაწილში - ციტოპლაზმაში. პროკარიოტებში შედის ბაქტერიები და არქეები. ყველაზე გავრცელებული ჰიპოთეზის მიხედვით, ევკარიოტები 1,5-2 მილიარდი წლის წინ გამოჩნდნენ.
მიტოქონდრია - ეს არის ორმემბრანიანი მარცვლოვანი ან ძაფისებრი ორგანელა, რომლის სისქე დაახლოებით 0,5 მიკრონია. დამახასიათებელია ევკარიოტული უჯრედების უმეტესობისთვის (ფოტოცინთეტური მცენარეები, სოკოები, ცხოველები). ევკარიოტების ევოლუციაში მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა სიმბიოგენეზი... მიტოქონდრია არის აერობული ბაქტერიების (პროკარიოტების) შთამომავლები, რომლებიც ოდესღაც დასახლდნენ წინაპართა ევკარიოტულ უჯრედში და "ისწავლეს" მასში სიმბიონტებად ცხოვრება. ახლა მიტოქონდრია გვხვდება თითქმის ყველა ევკარიოტულ უჯრედში, მათ აღარ შეუძლიათ უჯრედის გარეთ გამრავლება. ფოტო

მიტოქონდრია პირველად აღმოაჩინეს კუნთების უჯრედებში გრანულების სახით 1850 წელს. უჯრედში მიტოქონდრიების რაოდენობა არ არის მუდმივი. ისინი განსაკუთრებით უხვად არიან უჯრედებში, რომლებშიც ჟანგბადის მოთხოვნა მაღალია... მათი სტრუქტურით, ისინი ცილინდრული ორგანელებია, რომლებიც გვხვდება ევკარიოტულ უჯრედში რამდენიმე ასეულიდან 1-2 ათასამდე რაოდენობით და იკავებენ მისი შიდა მოცულობის 10-20%. მიტოქონდრიების ზომები (1-დან 70 მიკრონიმდე) და ფორმა ძალიან განსხვავდება. უფრო მეტიც, ამ ორგანელების სიგანე შედარებით მუდმივია (0,5-1 მიკრონი). მათ შეუძლიათ ფორმის შეცვლა. იმისდა მიხედვით, თუ უჯრედის რომელ ნაწილებში ხდება ენერგიის მოხმარება ნებისმიერ მომენტში, მიტოქონდრიას შეუძლია ციტოპლაზმის გავლით გადაადგილება ენერგიის უდიდესი მოხმარების ზონებში, ევკარიოტული უჯრედის ციტოჩონჩხის სტრუქტურების გამოყენებით.
მაკრომოლეკულის დნმ ( დეზოქსირობონუკლეინის მჟავა), რომელიც უზრუნველყოფს შენახვას, თაობიდან თაობას გადაცემას და ცოცხალი ორგანიზმების განვითარებისა და ფუნქციონირების გენეტიკური პროგრამის განხორციელებას, მდებარეობს უჯრედის ბირთვში, ქრომოსომების შემადგენლობაში. ბირთვული დნმ-ისგან განსხვავებით, მიტოქონდრიებს აქვთ საკუთარი დნმ. გენები დაშიფრულია მიტოქონდრიული დნმ, მიეკუთვნება პლაზმაგენების ჯგუფს, რომლებიც მდებარეობს ბირთვის გარეთ (ქრომოსომის გარეთ). მემკვიდრეობითობის ამ ფაქტორების ერთობლიობა, რომელიც კონცენტრირებულია უჯრედის ციტოპლაზმაში, წარმოადგენს ამ ტიპის ორგანიზმის პლაზმონს (გენომისგან განსხვავებით).
მატრიქსში მდებარე მიტოქონდრიული დნმ არის დახურული წრიული ორჯაჭვიანი მოლეკულა, ადამიანის უჯრედებში, რომელსაც აქვს 16569 ნუკლეოტიდური წყვილის ზომა, რაც დაახლოებით 105-ჯერ უფრო მცირეა ვიდრე ბირთვში ლოკალიზებული დნმ.
მიტოქონდრიული დნმ რეპლიკაცია ხდება ინტერფაზაში, რომელიც ნაწილობრივ სინქრონიზებულია ბირთვში დნმ-ის რეპლიკაციასთან. უჯრედული ციკლის დროს მიტოქონდრია ორად იყოფა შეკუმშვით, რომლის ფორმირება იწყება მიტოქონდრიის შიდა მემბრანაზე რგოლოვანი ღარით. საკუთარი გენეტიკური აპარატის მქონე მიტოქონდრიას ასევე აქვს საკუთარი ცილის სინთეზირების სისტემა, რომლის მახასიათებელია ცხოველებისა და სოკოების უჯრედებში ძალიან მცირე რიბოსომები.ფოტო

მიტოქონდრიული ფუნქციები და ენერგიის წარმოება.
მიტოქონდრიის მთავარი ფუნქციაა ATP სინთეზი(ადენოზინტრიფოსფატი) არის ქიმიური ენერგიის უნივერსალური ფორმა ნებისმიერ ცოცხალ უჯრედში.
ატფ-ის მთავარი როლი ორგანიზმში დაკავშირებულია მრავალი ბიოქიმიური რეაქციისთვის ენერგიის მიწოდებასთან. ATP ემსახურება როგორც ენერგიის პირდაპირ წყაროს მრავალი ენერგო ინტენსიური ბიოქიმიური და ფიზიოლოგიური პროცესისთვის. ეს ყველაფერი ორგანიზმში რთული ნივთიერებების სინთეზის რეაქციებია: მოლეკულების აქტიური გადაცემის განხორციელება ბიოლოგიური მემბრანების მეშვეობით, მათ შორის ტრანსმემბრანული ელექტრული პოტენციალის შესაქმნელად; კუნთების შეკუმშვის განხორციელება.ასევე ცნობილია ATP-ის, როგორც შუამავლის როლი სინაფსებში და სასიგნალო ნივთიერების სხვა უჯრედშორისი ურთიერთქმედებისას (პურინერგული სიგნალის გადაცემა უჯრედებს შორის სხვადასხვა ქსოვილებსა და ორგანოებში, და მისი დარღვევები ხშირად ასოცირდება სხვადასხვა დაავადებებთან).

ATP არის ენერგიის უნივერსალური აკუმულატორი ცოცხალ ბუნებაში.
ATP მოლეკულა (ადენოზინტრიფოსფატი) არის ენერგიის უნივერსალური წყარო, რომელიც უზრუნველყოფს არა მხოლოდ კუნთების მუშაობას, არამედ მრავალი სხვა ბიოლოგიური პროცესის კურსს, მათ შორის კუნთების მასის ზრდას (ანაბოლიზმი).
ATP მოლეკულა შედგება ადენინის, რიბოზის და სამი ფოსფატისგან. ATP სინთეზის პროცესი ცალკე თემაა, მას შემდეგ ნაწილში აღვწერ. მნიშვნელოვანია შემდეგის გაგება. ენერგია გამოიყოფა, როდესაც სამი ფოსფატიდან ერთ-ერთი გამოეყო მოლეკულას და ATP გარდაიქმნება ADP-ში (ადენოზინის დიფოსფატი). საჭიროების შემთხვევაში, სხვა ფოსფორის ნარჩენი შეიძლება გამოიყოს, რათა გამოიმუშაოს AMP (ადენოზინ მონოფოსფატი) ენერგიის ხელახალი გამოთავისუფლებით.

ყველაზე მნიშვნელოვანი ხარისხი არის ის, რომ ADP შეიძლება სწრაფად შემცირდეს სრულად დამუხტულ ATP-მდე. ATP მოლეკულის სიცოცხლე საშუალოდ ერთ წუთზე ნაკლებს შეადგენს და ამ მოლეკულით დღეში 3000-მდე დატენვის ციკლი შეიძლება მოხდეს.

მოდით გავარკვიოთ, რა ხდება მიტოქონდრიაში, რადგან აკადემიური მეცნიერება არც ისე ნათლად ხსნის ენერგიის გამოვლინების პროცესს.
მიტოქონდრიაში იქმნება პოტენციური განსხვავება - ძაბვა.
ვიკიპედია ამას ამბობს მიტოქონდრიის მთავარი ფუნქციაა ორგანული ნაერთების დაჟანგვა და მათი დაშლის დროს გამოთავისუფლებული ენერგიის გამოყენება ATP მოლეკულების სინთეზში, რაც ხდება ელექტრონის გადაადგილების გამო, შიდა მემბრანის ცილების ელექტრონული სატრანსპორტო ჯაჭვის გასწვრივ. .
თუმცა, თავად ელექტრონი მოძრაობს პოტენციური სხვაობის გამო და საიდან მოდის იგი?
შემდგომში წერია: შიდა მიტოქონდრიული მემბრანა ქმნის უამრავ ღრმა ნაკეცს, რომელსაც კრისტას უწოდებენ. სასუნთქი ჯაჭვის გასწვრივ ელექტრონების მოძრაობის დროს გამოთავისუფლებული ენერგიის ტრანსფორმაცია შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ შიდა მიტოქონდრიული მემბრანა იონებისადმი გაუვალია. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ენერგია ინახება პროტონების კონცენტრაციის (გრადიენტის) სხვაობის სახით... პროტონების მოძრაობა მატრიციდან მიტოქონდრიის მემბრანთაშორის სივრცეში, რაც ხორციელდება სასუნთქი ჯაჭვი, მივყავართ იმ ფაქტს, რომ მიტოქონდრიის მატრიცა ტუტედება, ხოლო მემბრანთაშორისი სივრცე მჟავდება.
მეცნიერები ყველგან მხოლოდ ელექტრონებსა და პროტონებს ხედავენ.აქ მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ პროტონი არის დადებითი მუხტი, ხოლო ელექტრონი არის უარყოფითი. მიტოქონდრიებში დადებითი წყალბადი და ორი მემბრანა პასუხისმგებელია პოტენციურ განსხვავებაზე. მემბრანთაშორისი სივრცე დადებითად დამუხტულია და, შედეგად, მჟავდება, ხოლო მატრიცა ტუტედება უარყოფითი მუხტებით. ნათელი პოტენციური განსხვავება. დაძაბულობა იქმნება. მაგრამ მეტი სიცხადე არ არის, როგორ გაჩნდა ?!
თუ ამ პროცესს მივუდგებით სამი ძალის კონცეფციის გამოყენებით, რომელიც ნათლად არის მიკვლეული ოჰმის კანონში, ჩვენთვის ნათელი გახდება, რომ პოტენციური განსხვავების შესაქმნელად საჭიროა საწყისი დენი: U = I x R (I = U / R ). რაც შეეხება ატფ-ის სინთეზის პროცესს, ვაკვირდებით წინააღმდეგობამიტაქონდრიის შიდა გარსი და პოტენციური განსხვავებამატრიცასა და მემბრანთაშორის სივრცეში. Სად არის საწყისი დენი , ეს დამადასტურებელი, კარდინალური ძალა, რომელიც აძლევს ენერგეტიკულ პოტენციალს და აყენებს ამ ყბადაღებულ ელექტრონს მოძრაობაში? სად არის წყარო?
დროა გავიხსენოთ ღმერთი, მაგრამ არა უშედეგოდ. და ვინ შთაბერა სიცოცხლე ყველა ცოცხალ არსებას? ყოველივე ამის შემდეგ, ადამიანი არ არის გალვანური ბატარეა და მასში მიმდინარე პროცესები არ არის წმინდა ელექტრო. ადამიანში პროცესები ანტიენტროპიულია - განვითარება, ზრდა, კეთილდღეობა და არა დეგრადაცია, გახრწნა და კვდება.
Გაგრძელება იქნება.