Мэдэхэд таатай байна 

Atf -ийг эрчим хүчний хуримтлуулагч болгон ашиглах. Эсийн энергийн аккумлятор гэж юу вэ? Ирж буй мэдлэгийн хяналт

ATP бол биологийн энергийн бүх нийтийн хуримтлуулагч юм. Бүх амьд биетүүдэд үзүүлэх үүргийг 1940 онд ЗХУ -ын Анагаах ухааны академийн академич В.А.Энгельгардт дараах байдлаар томъёолжээ: "Аливаа эсийн энергийн агуулах нь ATP үүсгэдэг, эсийн энергийн зарцуулалтыг ATP төлдөг." Энэ дүрэм нь энерги хуримтлагддаг булчингийн эсүүд болон тархины эсүүдэд ч мөн адил хамаарна.

Хятадын уламжлалд дөрвөн биграм буюу дөрвөн үндсэн гэсэн ойлголт байдаг энерги: трансценденталь энерги, энергиЭхэндээ энэ тухай номонд огт ярьдаггүй, учир нь энэ нь хаа сайгүй байдаг бөгөөд үүнгүйгээр юу ч байхгүй болно; ...

ATP молекул нь гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг. Тэдний хоорондын холбоо (ATPase ферментийн дэргэд) амархан эвдэрдэг. Нэг ATP молекулаас нэг молекул фосфорын хүчлийг салгахад 40 кДж энерги ялгардаг тул бондыг өндөр энерги (их хэмжээний энерги агуулсан) гэж нэрлэдэг.

ATP -тэй химийн аргаар холбогдсон энергийг механик (булчингийн агшилтанд зайлшгүй шаардлагатай), цахилгаан, гэрэл, дууны энерги болгон хувиргах, эс дэх хуванцар бодисын нийлэгжилт, өсөлт, хөгжил, удамшлын дамжих боломжийг хангадаг. Онцлог шинж чанарууд нь тэдгээрийн синтез явагдаж буй хэсгүүдэд байдаг тул амьсгалын замын ансамблуудын үндсэн хэсгүүдийн толгойд хийгддэг. ATP -ийн задралын үед ялгарах энергийг биологийн энерги болгон шууд хувиргадаг бөгөөд энэ нь уураг, нуклеотид болон бусад органик нэгдлүүдийг нийлэгжүүлэхэд шаардлагатай бөгөөд үүнгүйгээр организмын өсөлт, хөгжил боломжгүй юм. ATP дахь энергийн нөөцийг хөдөлгөөн, цахилгаан, гэрэл үйлдвэрлэх, эс, түүний органеллуудын аливаа үүргийг гүйцэтгэхэд ашигладаг.

ATP -ийн эсүүд хязгаарлагдмал байдаг. Булчингийн утаснуудад тэд зөвхөн 30-40 агшилтаар энерги өгч чаддаг бол бусад эд эсэд бүр ч бага байдаг. ATP -ийн нөөцийг нөхөхийн тулд түүний синтез нь ATP синтетазын ферментийн оролцоотойгоор хийгддэг (ADP) ба органик бус фосфатаас үргэлж гардаг. Тиймээс ATP ба ADP (ATP синтетазын идэвхжил) -ийн концентраци хоорондын харьцаа нь ATP синтезийн үйл явцыг хянахад чухал ач холбогдолтой юм. ADP -ийн дутагдалтай үед идэвхтэй төвд ATPase байгаа тул ATP -ийн гидролиз хурдасч, энэ нь исэлдүүлэх процесстой холбоотой бөгөөд устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн тээвэрлэгчийн төлөв байдлаас хамаарна.

NAD их байх тусам түүний хэлбэр буурах тусам цитохром c ба ADP исэлдүүлэх тусам ATP синтезийн хурд өндөр болно. Бусад фермент, коферментийн хамт тэд NAD - NAD субстратаас устөрөгч дамжуулах эхний үе шатанд амьсгалын замын чуулгадын үндсэн зохицуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд хоёр дахь шатанд электроныг хүчилтөрөгч, цитохром, эцсийн шат - ATP ба ADP хоорондын харьцаа.

Бүх нийтийн биологийн энерги хуримтлуулагч. Нарны гэрлийн энерги, хоол хүнсэнд агуулагдах энерги нь ATP молекулуудад хадгалагддаг. Нүдэнд ATP -ийн нөөц бага байдаг. Тиймээс булчинд ATP-ийн нөөц 20-30 агшилт хийхэд хангалттай байдаг. Нэмэгдсэн боловч богино хугацааны ажил хийснээр булчингууд нь зөвхөн ATP-ийн задралын улмаас ажилладаг. Ажил дууссаны дараа хүн хүчтэй амьсгалдаг - энэ хугацаанд нүүрс ус болон бусад бодисын задрал үүсч (энерги хуримтлагддаг), эсэд ATP -ийн нийлүүлэлт сэргээгддэг.

18. ЭС

ЭУКАРИОТ (эукариотууд) (Грек хэлнээс eu - сайн, бүрэн, карион - цөм), прокариотуудаас ялгаатай нь цитоплазмаас цөмийн мембранаар тусгаарлагдсан эсийн цөмтэй организмууд (бактери, цианобактериас бусад бүх зүйл). Генетикийн материал нь хромосомд агуулагддаг. Эукариот эсүүд митохондри, пластид болон бусад органеллуудтай байдаг. Бэлгийн үйл явц нь онцлог шинж чанартай байдаг.

19. ЭС, анхан шатны амьдрах систем, бүх амьтан, ургамлын бүтэц, амьдралын үндэс. Эсүүд нь бие даасан организм (жишээлбэл, протозоа, бактери) болон нөхөн үржихүйн үүргийг гүйцэтгэдэг үр хөврөлийн эсүүд, бүтэц, үйл ажиллагааны хувьд ялгаатай бие махбодийн эсүүд (соматикууд) байдаг (жишээлбэл, мэдрэл, яс) , булчин, шүүрэл). Эсийн хэмжээ 0.1-0.25 микрон (зарим бактери) -аас 155 мм (бүрхүүлийн тэмээн хяруулын өндөг) хооронд хэлбэлздэг.

Хүний хувьд нярайн биед ойролцоогоор. 2 1012. Нүд бүрт 2 үндсэн хэсгийг ялгадаг: бөөм ба цитоплазм, үүнд органелл, орц байрладаг. Ургамлын эсүүд ихэвчлэн хатуу бүрхүүлээр бүрхэгдсэн байдаг. Эсийн шинжлэх ухаан - цитологи.

Прокариотууд (лат. Pro - урагш, грекийн karyon - цөмийн оронд), эукариотуудаас ялгаатай нь эсийн цөм үүсээгүй организмууд. ДНХ -ийн тойрог хэлбэртэй генетик материал нь нуклеотид дотор чөлөөтэй оршдог бөгөөд жинхэнэ хромосом үүсгэдэггүй. Ердийн бэлгийн үйл явц байдаггүй. Прокариотуудад бактери, түүний дотор цианобактери (хөх-ногоон замаг) орно. Органик ертөнцийн системд прокариотууд супер хаант улсыг бүрдүүлдэг.

20. ПЛАЗМАТИК ДИАФРАМА(эсийн мембран, плазмалемма), ургамал, амьтны эсийн протоплазмыг тойрсон биологийн мембран. Эс ба түүний хүрээлэн буй орчны хоорондох бодисын солилцоог зохицуулахад оролцдог.

21. ЭСНИЙ ОРУУЛАЛТ- нөөцийн тэжээллэг бодисын хуримтлал: уураг, өөх тос, нүүрс ус.

22. GOLGY APPART(Голги цогцолбор) (К. Голжийн нэрээр нэрлэгдсэн), гликопротеины нийлэгжилтэд бодисын солилцооны бүтээгдэхүүн (янз бүрийн нууц, коллаген, гликоген, липид гэх мэт) үүсэхэд оролцдог эсийн органоид юм.

23 ЛИЗОСОМ(lys. ба грек сома - бие), уураг, нуклейн хүчлүүд, полисахаридуудыг задлах (задлах) чадвартай фермент агуулсан эсийн бүтэц. Фагоцитоз ба пиноцитозоор эсэд орж буй бодисыг эсийн дотор боловсруулахад оролцоорой.

24. МИТОХОНДРИУМгаднах мембранаар хүрээлэгдсэн тул хүрээлэн буй цитоплазмаас тусгаарлагдсан аль хэдийн тасалгаа юм; Үүнээс гадна митохондрийн дотоод орон зайг дотоод мембранаар хоёр хэсэгт хуваадаг. Митохондрийн гаднах мембран нь найрлагын хувьд эндоплазмын торлог бүрхэвчтэй маш төстэй байдаг; атираа (cristae) үүсгэдэг митохондрийн дотоод мембран нь уургаар маш баялаг байдаг - магадгүй энэ нь эсийн хамгийн уургаар баялаг мембрануудын нэг юм; тэдгээрийн дунд электрон дамжуулах үүрэгтэй "амьсгалын гинжин хэлхээ" -ийн уургууд; зарим органик молекул ба ион дахь ADP, ATP, хүчилтөрөгч, CO -ийн тээвэрлэгч уургууд. Цитоплазмаас митохондрид орж буй гликолизийн бүтээгдэхүүн нь дотоод митохондрийн тасалгаанд исэлддэг.

Электрон дамжуулах үүрэгтэй уургууд нь мембран дотор байрладаг тул электроныг шилжүүлэх явцад протонууд мембраны нэг тал руу гадагшилдаг бөгөөд тэдгээр нь гаднах болон дотоод мембраны хоорондох зайд орж тэнд хуримтлагддаг. Энэ нь электрохимийн потенциал (концентраци ба цэнэгийн ялгаатай байдлаас шалтгаалан) үүсгэдэг. Энэ ялгаа нь дотоод митохондрийн мембраны хамгийн чухал шинж чанараас шалтгаалан хадгалагдан үлддэг - энэ нь протон нэвтэрдэггүй. Өөрөөр хэлбэл ердийн нөхцөлд протонууд энэ мембранаар дамжин өнгөрч чадахгүй. Гэхдээ энэ нь олон уургуудаас бүрдэх протоны суваг үүсгэдэг тусгай уураг, эс тэгвээс уургийн цогцолбор агуулдаг. Протонууд энэ сувгаар цахилгаан химийн градиентийн хөдөлгөгч хүчний үйлчлэлээр дамждаг. Энэ процессын энергийг ижил уургийн цогцолборуудад агуулагдах, фосфатын бүлгийг аденозин дифосфатад (ADP) холбох чадвартай фермент ашигладаг бөгөөд энэ нь ATP нийлэгжилтэд хүргэдэг.

Тиймээс митохондрион нь эсэд "цахилгаан станц" үүрэг гүйцэтгэдэг. Ургамлын эсийн хлоропласт дахь ATP үүсэх зарчим нь ерөнхийдөө ижил байдаг - протоны градиент ашиглах, электрохимийн градиентийн энергийг химийн бондын энерги болгон хувиргах.

25. ПЛАСТИД(Грекийн plastos - баримал), ургамлын эсийн цитоплазмын органеллууд. Ихэнхдээ тэдгээр нь пластидын өнгийг үүсгэдэг пигмент агуулдаг. Өндөр ургамал нь ногоон пластидтай байдаг - хлоропласт, өнгөгүй - лейкопласт, өөр өнгөтэй - хромопласт; Ихэнх замаг дахь пластидийг хроматофор гэж нэрлэдэг.

26. COREэсийн хамгийн чухал хэсэг юм. Энэ нь нүхтэй хоёр мембран мембранаар хучигдсан байдаг бөгөөд үүгээр зарим бодис цөм рүү нэвтэрдэг бол зарим нь цитоплазмд ордог. Хромосом бол цөмийн үндсэн бүтэц, организмын шинж чанарын талаархи удамшлын мэдээлэл дамжуулагч юм. Энэ нь эх эсийг охин эсүүдэд, үр хөврөлийн эсүүд - охин организмуудад хуваах явцад дамждаг. Цөм нь ДНХ ба мРНХ -ийн нийлэгжилтийн газар юм. rRNA.

28. МИТозын үе шатууд(профаза, мета -фаз, анафаза, телофаз) - эсийн дараалсан хэд хэдэн өөрчлөлт: а) хромосомын спиральжилт, цөмийн мембран ба цөмийн задрал; б) хуваагдлын тэнхлэг үүсэх, эсийн төвд хромосомын байршил, хуваагдлын булны утаснуудын бэхэлгээ; в) эсийн эсрэг туйл руу хроматидын ялгаа (тэдгээр нь хромосом);

d) эсийн таславч, цитоплазм ба түүний органеллуудын хуваагдал, цөмийн дугтуй үүсэх, ижил багц хромосомтой нэгээс хоёр эс гарч ирэх (эх, охины хүний ​​эсэд 46 ширхэг).

Бодисын биохимийн хувиргалтын явцад химийн холбоо тасарч, энерги ялгардаг. Энэ бол чөлөөт, боломжит энерги бөгөөд үүнийг амьд организм шууд ашиглах боломжгүй юм. Үүнийг өөрчлөх шаардлагатай байна. Эсийн дотор янз бүрийн ажил хийхэд ашиглаж болох бүх нийтийн энергийн хоёр хэлбэр байдаг.

1) Химийн энерги, химийн нэгдлүүдийн өндөр энергийн холбоосын энерги. Химийн бондыг задлахад их хэмжээний чөлөөт энерги ялгардаг бол макроерги гэж нэрлэдэг. Ийм холболттой нэгдлүүд нь өндөр энергитэй байдаг. ATP молекул нь өндөр энергитэй бондтой бөгөөд эсийн энергийн солилцоонд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг тодорхой шинж чанартай байдаг.

· Термодинамикийн тогтворгүй байдал;

· Химийн өндөр тогтвортой байдал. Дулаан хэлбэрээр энерги ялгарахаас сэргийлдэг тул үр ашигтай энерги хуримтлуулах боломжийг олгодог;

· ATP молекулын жижиг хэмжээ нь эсийн янз бүрийн хэсэгт тархах боломжийг олгодог бөгөөд химийн, осмотик эсвэл химийн ажил хийхийн тулд гаднаас энерги нийлүүлэх шаардлагатай болдог;

· ATP-ийн гидролизийн үед чөлөөт энергийн өөрчлөлт нь дундаж утгатай бөгөөд энэ нь энергийн функцийг хамгийн сайн гүйцэтгэх, өөрөөр хэлбэл энергийг өндөр энергиэс бага энергитэй нэгдлүүдэд шилжүүлэх боломжийг олгодог.

ATP бол бүх амьд организмын энергийн бүх нийтийн хуримтлуулагч бөгөөд энерги нь ATP молекулуудад маш богино хугацаанд хадгалагддаг (ATP-1/3 секундын ашиглалтын хугацаа). Энэ нь яг одоо болж буй бүх үйл явцыг эрчим хүчээр хангахад нэн даруй зарцуулагддаг. ATP молекулд агуулагдах энергийг цитоплазмд (ихэнх биосинтез, түүнчлэн мембранаас хамааралтай зарим процесст) явагдах урвалд ашиглаж болно.

2) Электрохимийн энерги (устөрөгчийн трансмембран потенциалын энерги) Δ. Редокс гинжин хэлхээний дагуу электрон дамжуулах үед тодорхой төрлийн орон нутгийн мембран буюу энерги үүсгэдэг эсвэл холбогч гэж нэрлэгддэг мембраны хоёр талд, өөрөөр хэлбэл хөндлөн чиглэлтэй эсвэл трансмембран устөрөгчийн градиент Δ хэмжсэн орон зайд тэгш бус хуваарилалт үүсдэг. мембран дээр вольтоор гарч ирдэг бөгөөд Δ нь ATP молекулуудын нийлэгжилтэд хүргэдэг. Δ хэлбэрийн энергийг мембран дээр байрлуулсан энергиэс хамааралтай янз бүрийн процесст ашиглаж болно.



· Генетикийн өөрчлөлтийн явцад ДНХ -ийг шингээх зорилгоор;

· Мембранаар уураг шилжүүлэх зорилгоор;

· Олон прокариотуудын хөдөлгөөнийг хангах;

· Цитоплазмын мембранаар молекул ба ионуудын идэвхтэй тээвэрлэлтийг хангах.

Бодисын исэлдэлтийн явцад олж авсан бүх чөлөөт энерги нь эсэд хүртээмжтэй хэлбэр болж хувирдаггүй бөгөөд ATP -д хуримтлагддаг. Үүсгэсэн чөлөөт энергийн нэг хэсэг нь дулаан, ихэвчлэн гэрэл, цахилгаан энерги хэлбэрээр тархдаг. Хэрэв эс энерги зарцуулдаг бүх процесст зарцуулж чадахаасаа илүү их энерги хуримтлуулдаг бол энэ нь их хэмжээний өндөр молекул жинтэй хадгалах бодис (липид) нийлэгжүүлдэг. Шаардлагатай бол эдгээр бодисууд биохимийн өөрчлөлтөд орж, эсийг эрчим хүчээр хангадаг.

ATP бол эсийн бүх нийтийн энергийн "валют" юм.Байгалийн хамгийн гайхалтай "шинэ бүтээлүүдийн" нэг бол "өндөр энергитэй" гэж нэрлэгддэг бодисын молекулууд бөгөөд тэдгээрийн химийн бүтцэд энерги хадгалах хэрэгсэл болж ажилладаг нэг буюу хэд хэдэн холбоо байдаг. Үүнтэй төстэй хэд хэдэн молекулууд амьд байгалиас олдсон боловч тэдгээрийн зөвхөн нэг нь хүний ​​биед байдаг - аденозин трифосфорын хүчил (ATP). Энэ бол органик бус фосфорын хүчлийн PO -ийн сөрөг цэнэгтэй 3 үлдэгдлийг хавсаргасан нэлээд төвөгтэй органик молекул юм. Чухам эдгээр фосфорын үлдэгдэл нь молекулын органик хэсэгтэй "өндөр энергитэй" бондоор холбогддог бөгөөд эдгээр нь эс доторх олон төрлийн урвалын явцад амархан устдаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр бондын энерги нь дулаан хэлбэрээр орон зайд тархдаггүй, харин бусад молекулуудын хөдөлгөөн эсвэл химийн харилцан үйлчлэлд ашиглагддаг. ATP нь эд эсэд бүх нийтийн энерги хуримтлуулах (хуримтлуулах), түүнчлэн бүх нийтийн "валют" функцийг гүйцэтгэдэг нь энэ шинж чанараас үүдэлтэй юм. Эцсийн эцэст эсэд тохиолддог бараг бүх химийн өөрчлөлт нь энергийг шингээдэг эсвэл ялгаруулдаг. Эрчим хүч хэмнэх хуулийн дагуу исэлдэлтийн урвалын үр дүнд бий болж, ATP хэлбэрээр хадгалагдсан энергийн нийт хэмжээ нь эсийн нийлэг процесс болон аливаа функцийг гүйцэтгэхэд ашиглаж болох энергийн хэмжээтэй тэнцүү юм. Энэ эсвэл тэр үйлдлийг гүйцэтгэх чадварын "төлбөр" болохын хувьд эс нь ATP -ийн хангамжаа зарцуулахаас өөр аргагүй болдог. Энэ тохиолдолд үүнийг онцгой анхаарах хэрэгтэй: ATP молекул нь маш том тул эсийн мембранаар дамжин өнгөрөх боломжгүй юм. Тиймээс нэг эсэд үүссэн ATP -ийг өөр эс ашиглах боломжгүй. Биеийн эс бүр өөрийн хэрэгцээнд зориулан ATP -ийг синтезлэх үүрэгтэй байдаг.

Хүний биеийн эсэд ATP -ийн дахин синтезийн гурван эх үүсвэр.Хүний биеийн эсийн алс холын өвөг дээдэс олон сая жилийн өмнө ургамлын эсүүдээр хүрээлэгдсэн байсан бөгөөд тэднийг нүүрс усаар хангадаг байсан бөгөөд хүчилтөрөгч хангалтгүй эсвэл огт байдаггүй байв. Энэ бол бие махбодид энерги үйлдвэрлэхэд хамгийн их ашиг тустай бүрэлдэхүүн хэсэг болох нүүрс ус юм. Хүний биеийн ихэнх эсүүд уураг, өөх тосыг эрчим хүчний түүхий эд болгон ашиглах чадвартай болсон боловч зарим нь (жишээлбэл, мэдрэл, улаан цус, эр бэлгийн эс) зөвхөн нүүрс усны исэлдэлтээр энерги үйлдвэрлэх чадвартай байдаг.

Нүүрс усны исэлдэлтийн процесс, эс тэгвээс эсийн үндсэн исэлдэлтийн субстрат болох глюкоз нь цитоплазмд шууд явагддаг: энд ферментийн цогцолборууд байрладаг бөгөөд үүнээс болж глюкозын молекул хэсэгчлэн устдаг. , ялгарсан энергийг ATP хэлбэрээр хадгална. Энэ процессыг гликолиз гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь хүний ​​биеийн бүх эсэд үл хамаарах байдлаар явагддаг. Энэхүү урвалын үр дүнд глюкозын 6 нүүрстөрөгчийн нэг молекулаас 3 нүүрстөрөгчийн хоёр молекулын хүчиллэг хүчил, хоёр молекул АТФ үүсдэг.

Гликолиз бол маш хурдан боловч харьцангуй үр дүнгүй үйл явц юм. Гликолизийн урвал дууссаны дараа эсэд үүссэн пирувины хүчил бараг тэр даруй сүүн хүчлийн хүчил болж хувирдаг бөгөөд заримдаа (жишээлбэл, булчингийн хүнд ажлын үед) цусанд маш их хэмжээгээр ялгардаг, учир нь энэ нь чөлөөтэй нэвтэрч чаддаг жижиг молекул юм. эсийн мембранаар дамжин өнгөрөх. Ийм хүчиллэг бодисын солилцооны бүтээгдэхүүнийг цус руу их хэмжээгээр оруулах нь гомеостазыг алдагдуулдаг бөгөөд бие махбодийн булчингийн ажил эсвэл бусад идэвхтэй үйл ажиллагааны үр дагаврыг даван туулахын тулд тусгай гомеостатик механизмыг асаах шаардлагатай болдог.

Гликолизийн үр дүнд үүссэн пирувины хүчил нь маш их хэмжээний химийн энерги агуулдаг бөгөөд цаашид исэлдүүлэх субстрат болж чаддаг боловч энэ нь тусгай фермент, хүчилтөрөгч шаарддаг. Энэ үйл явц нь тусгай органелл агуулсан митохондри агуулсан олон эсэд явагддаг. Митохондрийн мембраны дотоод гадаргуу нь олон тооны исэлдүүлэгч ферментийг багтаасан липид ба уургийн том молекулуудаас бүрддэг. Цитоплазмд үүссэн 3 нүүрстөрөгчийн молекулууд, ихэвчлэн цууны хүчил (ацетат) митохондрийг нэвт шингээдэг. Тэнд тэдгээр нь тасралтгүй явагддаг урвалын мөчлөгт багтдаг бөгөөд энэ хугацаанд нүүрстөрөгч ба устөрөгчийн атомыг эдгээр органик молекулуудаас ээлжлэн хувааж, хүчилтөрөгчтэй хослуулан нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус болгон хувиргадаг. Эдгээр урвалын үед их хэмжээний энерги ялгардаг бөгөөд энэ нь ATP хэлбэрээр хадгалагддаг. Пирувины хүчлийн молекул бүр митохондрийн исэлдэлтийн бүрэн мөчлөгийг өнгөрөөсөн тул эсэд 17 ATP молекулыг хүлээн авах боломжийг олгодог. Тиймээс 1 глюкозын молекулын бүрэн исэлдэлт нь эсийг 2 + 17x2 = 36 ATP молекулаар хангадаг. Өөх тосны хүчил ба амин хүчлүүд, өөрөөр хэлбэл өөх, уургийн бүрдэл хэсгүүдийг митохондрийн исэлдэлтийн процесст хамруулах нь адил чухал юм. Энэхүү чадварын ачаар митохондри нь эсийг бие махбодийн идэж буй хоол хүнснээс харьцангуй бие даасан болгодог: ямар ч тохиолдолд шаардлагатай хэмжээний энерги үйлдвэрлэгдэх болно.

Зарим энерги нь эсэд ATP -ээс бага хэмжээтэй, илүү хөдөлгөөнтэй креатин фосфат (CRP) молекул хэлбэрээр хадгалагддаг. Энэ бол жижиг молекул нь эсийн нэг төгсгөлөөс нөгөө зах руу хурдан шилжих боломжтой бөгөөд энэ үед энерги хамгийн их шаардлагатай байдаг. KrF өөрөө синтез, булчингийн агшилт, мэдрэлийн импульс дамжуулах үйл явцад энерги өгч чадахгүй: үүнд ATP шаардлагатай. Гэхдээ нөгөө талаас KrF нь бүх энергийг аденазин дифосфат (ADP) молекулд өгөх чадвартай бөгөөд бараг л алдагдалгүй байдаг.

Тиймээс эсийн үйл ажиллагааны явцад зарцуулсан энерги, өөрөөр хэлбэл. ATP-ийг агааргүй (хүчилтөрөгчгүй) гликолиз, аэробик (хүчилтөрөгчийн оролцоотой) митохондрийн исэлдэлт, мөн фосфатын бүлгийг KrF-аас ADP руу шилжүүлэхтэй холбоотой гурван үндсэн процессоор шинэчилж болно.

Креатин фосфатын эх үүсвэр нь хамгийн хүчирхэг, учир нь KrF -ийн ADP -тай урвал маш хурдан явагддаг. Гэсэн хэдий ч эсийн CRF -ийн нөөц ихэвчлэн бага байдаг - жишээлбэл, булчингууд нь CRF -ийн улмаас 6-7 сек -ээс ихгүй хугацаанд хамгийн их хүчин чармайлт гаргаж чаддаг. Энэ нь ихэвчлэн хоёр дахь хамгийн хүчирхэг гликолитик энергийн эх үүсвэрийг бий болгоход хангалттай байдаг. Энэ тохиолдолд шим тэжээлийн бодисын нөөц хэд дахин их байдаг боловч ажил урагшлах тусам сүүн хүчил үүсч гомеостазын хурцадмал байдал нэмэгддэг бөгөөд хэрэв ийм ажлыг том булчин хийдэг бол энэ нь 1.5-2-оос хэтрэхгүй байх болно. минут. Гэхдээ энэ хугацаанд митохондриа бараг бүрэн идэвхждэг бөгөөд энэ нь зөвхөн глюкоз төдийгүй өөх тосны хүчлийг шатаах чадвартай бөгөөд бие махбодид нийлүүлэлт нь бараг дуусашгүй байдаг. Тиймээс аэробик митохондрийн эх үүсвэр нь маш удаан хугацаанд ажиллах чадвартай боловч хүч нь харьцангуй бага байдаг - гликолитик эх үүсвэрээс 2-3 дахин бага, креатин фосфатын эх үүсвэрээс 5 дахин бага.

Биеийн янз бүрийн эдэд энерги үйлдвэрлэх зохион байгуулалтын онцлог.Янз бүрийн эдэд митохондрийн ханалтын түвшин өөр өөр байдаг. Тэдгээрийн хамгийн бага нь яс, цагаан өөхөнд, ихэнх нь бор өөх, элэг, бөөрөнд байдаг. Мэдрэлийн эсэд цөөн тооны митохондри байдаг. Булчингууд нь митохондрийн өндөр концентрацитай байдаггүй, гэхдээ араг ясны булчингууд нь биеийн хамгийн том эд (насанд хүрсэн хүний ​​биеийн жингийн 40 орчим хувь) байдаг тул булчингийн эсийн хэрэгцээг тодорхойлдог. эрчим хүчний солилцооны бүх үйл явцын эрчим ба чиглэл. И.А.Аршавский үүнийг "араг ясны булчингийн энергийн дүрэм" гэж нэрлэсэн.

Нас ахих тусам энергийн солилцооны хоёр чухал бүрэлдэхүүн хэсэг нэгэн зэрэг өөрчлөгддөг: бодисын солилцооны янз бүрийн идэвхжил бүхий эд эсийн массын харьцаа, түүнчлэн эдгээр эд дэх хамгийн чухал исэлдүүлэгч ферментийн агууламж өөрчлөгддөг. Үүний үр дүнд энергийн солилцоо нэлээд төвөгтэй өөрчлөлтөд ордог боловч ерөнхийдөө түүний эрч хүч нас ахих тусам буурдаг.

Эрчим хүчний солилцоо

Эрчим хүчний солилцообиеийн хамгийн салшгүй үүрэг юм. Аливаа синтез, аливаа эрхтэний үйл ажиллагаа, аливаа функциональ үйл ажиллагаа нь энергийн солилцоонд зайлшгүй нөлөөлдөг, учир нь үл хамаарах хамгаалалтын тухай хуулийн дагуу аливаа бодисыг хувиргахтай холбоотой аливаа үйлдэл нь энергийн зарцуулалтыг дагалддаг.

Энерги зарцуулалтОрганизм нь үндсэн метаболизм, чиг үүргийн эрчим хүчний хангамж, өсөлт, хөгжил, дасан зохицох үйл явцын эрчим хүчний хэрэглээ гэсэн гурван тэгш бус хэсгээс бүрдэнэ. Эдгээр хэсгүүдийн хоорондын хамаарлыг хувь хүний ​​хөгжлийн үе шат, тодорхой нөхцлөөр тодорхойлдог (Хүснэгт 2).

Суурийн бодисын солилцоо- Энэ бол эрхтэн, тогтолцооны үйл ажиллагааны байдлаас үл хамааран үргэлж байдаг энергийн үйлдвэрлэлийн хамгийн доод түвшин бөгөөд хэзээ ч тэгтэй тэнцүү байдаггүй. Суурийн бодисын солилцоо нь үндсэн гурван төрлийн энергийн зарцуулалтаас бүрдэнэ: үйл ажиллагааны хамгийн доод түвшин, ашиггүй мөчлөг, нөхөн сэргээх үйл явц.

Биеийн энергийн хамгийн бага хэрэгцээ.Функцийн хамгийн доод түвшний тухай асуудал маш тодорхой байна: бүрэн амрах нөхцөлд (жишээлбэл, тайван унтах) ч гэсэн бие махбодид ямар нэгэн идэвхжүүлэх хүчин зүйл нөлөөлөөгүй тохиолдолд тархи, дотоод шүүрлийн булчирхайн үйл ажиллагааг хэвийн байлгах шаардлагатай байдаг. элэг, ходоод гэдэсний зам, зүрх, судас, амьсгалын булчин, уушигны эд, тоник, гөлгөр булчин гэх мэт.

Ашиггүй мөчлөг.Сая сая мөчлөгт биохимийн урвалууд биеийн эс бүрт тасралтгүй явагддаг бөгөөд үүний үр дүнд юу ч үйлдвэрлэгддэггүй, харин тэдгээрийг хэрэгжүүлэхэд тодорхой хэмжээний энерги шаардагддаг гэдгийг мэддэггүй. Эдгээр нь бодит функциональ ажил байхгүй тохиолдолд эсийн бүтцийн "байлдааны чадавхийг" хадгалдаг дэмий мөчлөг гэж нэрлэгддэг процессууд юм. Ээрэх дээд шиг үр ашиггүй мөчлөгүүд нь эс болон түүний бүх бүтцэд тогтвортой байдлыг өгдөг. Ашиггүй мөчлөг бүрийг хадгалахад зарцуулах эрчим хүчний зардал бага боловч тэдгээрийн олон нь байдаг бөгөөд үүний үр дүнд энэ нь суурь эрчим хүчний зардлын мэдэгдэхүйц хувийг эзэлдэг.

Нөхөн сэргээх үйл явц.Бодисын солилцооны үйл явцад оролцдог олон тооны нарийн зохион байгуулалттай молекулууд эрт орой хэзээ нэгэн цагт эвдэрч, функциональ шинж чанараа алдаж, бүр хортой бодис олж авдаг. Гэмтсэн молекулуудыг эсээс зайлуулж, оронд нь өмнөхтэй адил шинэ молекулыг нэгтгэн "засварлах, нөхөн сэргээх ажлыг" тасралтгүй хийх шаардлагатай байна. Ийм нөхөн сэргээх үйл явц нь эс бүрт тогтмол явагддаг, учир нь аливаа уургийн молекулын ашиглалтын хугацаа ихэвчлэн 1-2 долоо хоногоос хэтрэхгүй бөгөөд аль ч эсэд хэдэн зуун сая байдаг. Байгаль орчны хүчин зүйлүүд - температурын тааламжгүй байдал, цацрагийн дэвсгэр нэмэгдэх, хорт бодисын нөлөөнд өртөх гэх мэт цогцолбор молекулуудын ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц богиносгож, улмаар нөхөн сэргээх үйл явцын хурцадмал байдлыг нэмэгдүүлдэг.

Олон эсийн организмын эд эсийн үйл ажиллагааны доод түвшин.Эсийн үйл ажиллагаа үргэлж тодорхой байдаг гаднах ажил... Булчингийн эсийн хувьд энэ нь түүний агшилт, мэдрэлийн эсийн хувьд - цахилгаан импульсийн үйлдвэрлэл, дамжуулалт, булчирхайлаг эсийн хувьд - шүүрэл, шүүрлийн үйлдэл, хучуур эдийн эсийн хувьд - пиноцитоз эсвэл өөр хэлбэрийн харилцан үйлчлэл юм. хүрээлэн буй эд, биологийн шингэнтэй. Мэдээжийн хэрэг, аливаа ажлыг эрчим хүчний зардалгүйгээр хийх боломжгүй юм. Гэхдээ аливаа ажил нь биеийн дотоод орчны өөрчлөлтөд хүргэдэг, учир нь идэвхтэй эсийн хаягдал бүтээгдэхүүн бусад эс, эд эсэд хайхрамжгүй ханддаггүй. Тиймээс функцийг гүйцэтгэх үед эрчим хүчний хэрэглээний хоёр дахь шат нь гомеостазыг идэвхтэй арчлахтай холбоотой байдаг бөгөөд энэ нь заримдаа энергийн маш чухал хэсгийг зарцуулдаг. Үүний зэрэгцээ, зөвхөн дотоод орчны бүтэц нь функциональ ажлуудыг гүйцэтгэх явцад өөрчлөгддөг төдийгүй ихэвчлэн устгах чиглэлд байдаг бүтэц юм. Тиймээс араг ясны булчингийн агшилтаар (бага эрчимтэй ч гэсэн) булчингийн утас тасрах тохиолдол гардаг. маягтын бүрэн бүтэн байдал зөрчигдсөн. Бие махбодь нь хэлбэрийн тогтвортой байдлыг хадгалах тусгай механизмтай байдаг (гомеоморфоз), эвдэрсэн эсвэл өөрчлөгдсөн бүтцийг хамгийн хурдан сэргээдэг боловч энэ нь дахин энерги зарцуулдаг. Эцэст нь хэлэхэд, хөгжиж буй организм тодорхой нөхцөл байдалд өртсөний улмаас ямар чиг үүргийг идэвхжүүлэхээс үл хамааран хөгжлийнхөө гол хандлагыг хадгалах нь маш чухал юм. Хөгжлийн чиглэл ба сувгийн (гомеорез) өөрчлөгдөхгүй байх нь функцийг идэвхжүүлэх үед эрчим хүчний хэрэглээний бас нэг хэлбэр юм.

Хөгжиж буй организмын хувьд эрчим хүчний хэрэглээний чухал зүйл бол өсөлт, хөгжил юм. Гэсэн хэдий ч аливаа төлөвшсөн организмын хувьд дасан зохицох зохион байгуулалтын үйл явц нь эрчим хүчний хэрэглээ багатай бөгөөд үндсэндээ маш төстэй байдаг. Энд эрчим хүчний зардал нь геномыг идэвхжүүлэх, хуучирсан бүтэц (катаболизм) ба синтез (анаболизм) -ийг устгахад чиглэгддэг.

Суурийн бодисын солилцооны зардал, өсөлт, хөгжлийн зардал нас ахих тусам мэдэгдэхүйц буурдаг бол функцийг гүйцэтгэх зардал чанарын хувьд ялгаатай байдаг. Суурийн эрчим хүчний зардал ба эрчим хүчний зарцуулалтыг өсөлт, хөгжлийн үйл явцад хуваах нь арга зүйн хувьд туйлын хэцүү тул тэдгээрийг ихэвчлэн нэр дор хамтад нь авч үздэг. "BX".

Суурийн бодисын солилцооны насжилттай холбоотой динамик.М.Рубнерийн үеэс (1861) үеэс эхлэн хөхтөн амьтдын биеийн жин нэмэгдэхийн хэрээр нэгж массын дулааны үйлдвэрлэлийн эрч хүч буурч байгааг сайн мэддэг. нэгж гадаргуу тутамд тооцоолсон солилцооны хэмжээ тогтмол хэвээр байна ("гадаргуугийн дүрэм"). Эдгээр баримтуудад онолын хувьд хангалттай тайлбар байхгүй хэвээр байгаа тул биеийн хэмжээ ба бодисын солилцооны хурд хоорондын хамаарлыг илэрхийлэхийн тулд эмпирик томъёог ашигладаг. Хөхтөн амьтдын, түүний дотор хүмүүсийн хувьд М.Клейберийн томъёог одоо ихэвчлэн ашигладаг.

M = 67.7 P 0 75 ккал / өдөр,

энд M нь бүх организмын дулааны үйлдвэрлэл, P нь биеийн жин юм.

Гэсэн хэдий ч суурь бодисын солилцооны насжилттай холбоотой өөрчлөлтийг энэ тэгшитгэлийг ашиглан дүрслэх боломжгүй байдаг. Амьдралын эхний жилд дулааны үйлдвэрлэл нь Клейберийн тэгшитгэлийн дагуу буурдаггүй, гэхдээ ижил түвшинд хэвээр үлддэг, эсвэл бүр бага зэрэг нэмэгддэг. Зөвхөн нэг настай байхад 10 кг жинтэй организмын хувьд Kleiber тэгшитгэлийн дагуу "тооцоолсон" бодисын солилцооны хурдыг (55 ккал / кг · өдөр) олж авдаг. Зөвхөн 3 наснаас эхлэн суурь бодисын солилцооны эрч хүч аажмаар буурч эхэлдэг бөгөөд зөвхөн бэлгийн бойжилтын хугацаанд насанд хүрсэн хүний ​​25 ккал / кг · хоногт хүрдэг.

Өсөлт ба хөгжлийн үйл явцын эрчим хүчний зардал.Ихэнхдээ хүүхдийн бодисын солилцооны түвшин нэмэгдэх нь өсөлтийн өртөгтэй холбоотой байдаг. Гэсэн хэдий ч сүүлийн жилүүдэд хийсэн нарийн хэмжилт, тооцоо нь амьдралын эхний 3 сарын хамгийн эрчимтэй өсөлтийн үйл явц хүртэл өдөр тутмын эрчим хүчний хэрэглээний 7-8% -иас хэтрэхгүй бөгөөд 12 сарын дараа хэтрэхгүй байгааг харуулжээ. 1%. Түүгээр ч барахгүй хүүхдийн бие махбодийн эрчим хүчний хэрэглээний хамгийн дээд түвшинг 1 настай байхад нь тэмдэглэж, өсөлтийн хурд нь 6 сартайгаас 10 дахин бага болсон байна. Онтогенезийн үе шатууд, өсөлтийн хурд буурч, эрхтэн, эд эсэд ялгарах үйл явцын улмаас чанарын хувьд мэдэгдэхүйц өөрчлөлт гарах нь илүү "эрчим хүч шаарддаг" болж хувирсан. Биохимичдийн хийсэн тусгай судалгаагаар ялгах процессын үе шатанд ордог эдүүдэд (жишээлбэл, тархинд) митохондрийн агууламж огцом нэмэгдэж, улмаар исэлдэлтийн бодисын солилцоо, дулааны үйлдвэрлэл нэмэгддэг болохыг харуулсан. Энэ үзэгдлийн биологийн утга нь эсийг ялгах явцад эсийн өмнө гаргаж чадахгүй байсан шинэ бүтэц, шинэ уураг болон бусад том молекулууд үүсдэг. Аливаа шинэ бизнесийн нэгэн адил энэ нь эрчим хүчний онцгой зардал шаарддаг бол өсөлтийн процесс нь эс дэх уураг болон бусад макромолекулуудын "багц үйлдвэрлэл" юм.

Хувь хүний ​​цаашдын хөгжлийн явцад суурь бодисын солилцооны эрчим буурч байна. Янз бүрийн эрхтнүүдийн бодисын солилцооны хурдад үзүүлэх хувь нэмэр нас ахих тусам өөрчлөгддөг. Жишээлбэл, шинэ төрсөн хүүхдийн тархи (бодисын солилцооны хурдыг нэмэгдүүлэхэд чухал хувь нэмэр оруулдаг) нь биеийн жингийн 12%, насанд хүрсэн хүний ​​хувьд ердөө 2% байдаг. Дотоод эрхтнүүд жигд бус ургадаг бөгөөд энэ нь тархины нэгэн адил амрах үед ч энергийн солилцоо маш өндөр түвшинд байдаг - өдөрт 300 ккал / кг. Үүний зэрэгцээ, төрсний дараах хөгжлийн явцад харьцангуй хэмжээ нь бараг хоёр дахин нэмэгддэг булчингийн эд нь амрах үед бодисын солилцооны түвшин маш бага байдаг - өдөрт 18 ккал / кг. Насанд хүрсэн хүний ​​хувьд тархи нь үндсэн бодисын солилцооны 24%, элэг - 20%, зүрх - 10%, араг ясны булчин - 28%-ийг эзэлдэг. Нэг настай хүүхдэд тархины суурь бодисын солилцооны 53%, элэгний 18%, араг ясны булчингийн дөнгөж 8%-ийг эзэлдэг.

Сургуулийн насны хүүхдүүдэд амралтаа солилцох.Бодисын солилцооны хурдыг зөвхөн эмнэлэгт хэмжих боломжтой: энэ нь тусгай нөхцлийг шаарддаг. Гэхдээ амралтын солилцоог хүн болгонд хэмжиж болно: түүнд мацаг барьж, хэдэн арван минутын турш булчингаа амраахад л хангалттай. Чимээгүй солилцоо нь үндсэн солилцооноос арай өндөр боловч энэ ялгаа нь үндсэн биш юм. Амрах бодисын солилцооны насжилттай холбоотой өөрчлөлтийн динамик нь бодисын солилцооны хурд буурах хүртэл буурдаггүй. Бодисын солилцооны эрч хүч огцом буурах үеийг амрах бодисын солилцоог тогтворжуулах насны интервалаар орлуулдаг.

Үүний зэрэгцээ бодисын солилцооны эрчмийн өөрчлөлтийн шинж чанар ба өсөлтийн хурд хоёрын хооронд ойр дотно хамаарал ажиглагдаж байна (57 -р хуудасны 8 -р зургийг үз). Зураг дээрх баар нь биеийн жингийн харьцангуй жилийн өсөлтийг харуулж байна. Харьцангуй өсөлтийн хурд их байх тусам энэ хугацаанд амрах бодисын солилцооны эрчим буурах нь мэдэгдэхүйц байх болно.

Энэ зураг нь өөр нэг онцлог шинж чанарыг харуулж байна - хүйсийн ялгаа: судалгаанд хамрагдсан насны охид хөвгүүдийн өсөлтийн хурд, бодисын солилцооны эрчмийн өөрчлөлтөөс ойролцоогоор нэг жилийн өмнө байна. Үүний зэрэгцээ амралтын солилцооны эрч хүч, хагас өндрөөс үсрэх үеийн хүүхдийн өсөлтийн хурд 4-7 насны хооронд нягт хамааралтай байдаг. Энэ хугацаанд сүүний шүд байнгын шүд болж өөрчлөгдөж эхэлдэг бөгөөд энэ нь морфологи, үйл ажиллагааны төлөвшлийн нэг үзүүлэлт болдог.

Цаашдын хөгжлийн явцад суурь бодисын солилцооны эрч хүч буурч байгаа бөгөөд одоо бэлгийн бойжилтын үйл явцтай нягт уялдаатай байна. Бэлгийн бойжилтын эхний үе шатанд өсвөр үеийнхний бодисын солилцооны түвшин насанд хүрэгчдийнхээс 30% илүү байдаг. Шалгуур үзүүлэлтийн огцом бууралт нь бэлгийн булчирхайг идэвхжүүлэх III үеэс эхэлж, бэлгийн бойжилтын үе хүртэл үргэлжилдэг. Та бүхний мэдэж байгаагаар бэлгийн бойжилтын өсөлт нь бэлгийн бойжилтын III үе шаттай давхцдаг. Энэ тохиолдолд бодисын солилцооны түвшин буурах нь хамгийн эрчимтэй өсөлтийн үед хэвээр байх болно.

Энэ хугацаанд хөгжиж буй хөвгүүд охидоос 1 жилээр хоцордог. Энэхүү баримт бичгийн дагуу хөвгүүдийн бодисын солилцооны үйл явцын эрч хүч нь хуанлийн насны охидтой харьцуулахад үргэлж өндөр байдаг. Эдгээр ялгаа нь бага (5-10%) боловч бэлгийн бойжилтын бүх хугацаанд тогтвортой байдаг.

Дулааны зохицуулалт

Терморегуляци, өөрөөр хэлбэл биеийн цөмийн тогтмол температурыг хадгалах нь дулааны үйлдвэрлэл ба дулаан дамжуулалт гэсэн хоёр үндсэн процессоор тодорхойлогддог. Дулаан үйлдвэрлэл (термогенез) нь юуны түрүүнд бодисын солилцооны үйл явцын эрчмээс хамаардаг бол дулаан дамжуулалтыг дулаан тусгаарлагч, васомоторын урвал, гадаад амьсгал, хөлрөх зэрэг физиологийн нэлээд төвөгтэй механизмаар тодорхойлдог. Үүнтэй холбогдуулан термогенезийг химийн терморегуляцийн механизм, дулаан дамжуулалтыг өөрчлөх аргыг физик терморегуляцийн механизмд хамааруулдаг. Нас ахих тусам эдгээр механизмууд болон бусад механизмууд өөрчлөгдөж, биеийн температурыг тогтвортой байлгахад ач холбогдол өгдөг.

Терморегуляцийн механизмын насжилттай холбоотой хөгжил.Цэвэр физик хуулиуд нь биеийн масс ба үнэмлэхүй хэмжээ нэмэгдэхийн хэрээр химийн терморегуляцийн хувь нэмэр буурахад хүргэдэг. Тиймээс шинэ төрсөн нярайд дулааны зохицуулалттай дулааны үйлдвэрлэлийн үнэ ойролцоогоор 0.5 ккал / кг мөндөр, насанд хүрсэн хүний ​​хувьд 0.15 ккал / кг мөндөр байна.

Орчны температур буурснаар шинэ төрсөн хүүхэд дулааны үйлдвэрлэлийг насанд хүрсэн хүнтэй бараг ижил хэмжээнд хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой - 4 ккал / кг хүртэл.Гэхдээ дулаан тусгаарлалт багатай (0.15 градус м 2 цаг / ккал), Шинээр төрсөн хүүхдэд химийн терморегуляцийн хүрээ маш бага байдаг - 5 хэмээс хэтрэхгүй. Чухал температур ( Th), термогенез асаалттай байгаа нь бүрэн бүтэн нялх хүүхдэд +33 ° С байдаг бөгөөд насанд хүрсэн төлөвт +27 ... +23 ° С хүртэл буурдаг. Гэсэн хэдий ч дулаан тусгаарлагч нь ихэвчлэн 2.5 KLO буюу 0.45 deg-m2 хэмжээтэй байдаг. биеийн температурыг хадгалахад нэмэлт зардал шаарддаггүй нөхцөлд.

Зөвхөн өөрчлөгдөх процедурын явцад хөргөхөөс урьдчилан сэргийлэхийн тулд амьдралын эхний саруудын хүүхэд дулаан үйлдвэрлэх хангалттай хүчирхэг механизмтай байх ёстой. Түүнээс гадна энэ насны хүүхдүүд насанд хүрэгчдэд байдаггүй термогенезийн тусгай, өвөрмөц механизмтай байдаг. Хөргөлтийн хариуд насанд хүрсэн хүн чичирч эхэлдэг, үүнд "агшилтын" гэж нэрлэгддэг термогенез, өөрөөр хэлбэл араг ясны булчинд нэмэлт дулааны үйлдвэрлэл (хүйтэн чичиргээ) орно. Хүүхдийн биеийн бүтцийн онцлог шинж чанарууд нь дулааны үйлдвэрлэлийн ийм механизмыг үр дүнгүй болгодог тул хүүхдүүдэд "агшилтгүй" гэж нэрлэгддэг термогенез идэвхжиж, араг ясны булчинд биш, харин бусад эрхтэнд байршдаг.

Эдгээр нь дотоод эрхтнүүд (голчлон элэг) ба митохондриар ханасан (хүрэн өнгөтэй), өндөр энергийн чадвартай тусгай бор өөх эд юм. Эрүүл хүүхдэд хүрэн өөхний дулааны үйлдвэрлэл идэвхжиж байгааг хүрэн өөх нь илүү өнгөц байрласан биеийн хэсгүүдийн арьсны температур нэмэгдсэнээр харж болно. Эдгээр бүсийн температурын өөрчлөлтөөр хүүхдийн терморегуляцийн механизмын төлөв байдал, түүний хатуурал зэргийг үнэлэх боломжтой. Амьдралын эхний саруудад хүүхдийн "толгойны ар тал" гэж нэрлэгддэг зүйл бол яг л бор өөхний идэвхжилтэй холбоотой байдаг.

Амьдралын эхний жилд химийн терморегуляцийн идэвх буурдаг. 5-6 сартай хүүхдэд биеийн терморегуляцийн үүрэг мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. Нас ахих тусам бор өөхний дийлэнх хэсэг нь алга болдог боловч 3 нас хүртэл хүрэн өөхний хамгийн том хэсэг болох эд хоорондын урвал хэвээр үлддэг. Хойд хэсэгт ажиллаж буй насанд хүрэгчдийн гадаа бор өөхний эд идэвхтэй ажиллаж байна гэсэн мэдээлэл байна. Хэвийн нөхцөлд 3 -аас дээш насны хүүхдэд агшилтгүй термогенезийн идэвх хязгаарлагдмал бөгөөд химийн терморегуляц идэвхжсэн үед дулааны үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэх гол үүрэг нь араг ясны булчингийн тодорхой агшилтын үйл ажиллагааг гүйцэтгэж эхэлдэг. чичиргээ. Хэрэв ийм хүүхэд шорт, подволк өмссөн өрөөний ердийн температурт (+20 ° C) байвал 100-аас 80 тохиолдолд дулааны үйлдвэрлэл идэвхждэг.

Хагас өсөлтийн үсрэлтийн үед (5-6 жил) өсөлтийн үйл явцыг бэхжүүлснээр мөчний урт, гадаргуугийн хэмжээ нэмэгдэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь бие ба хүрээлэн буй орчны хооронд дулаан солилцоог зохицуулдаг. Энэ нь эргээд 5.5-6 наснаас эхлэн (ялангуяа охидод тодорхой) терморегуляцийн үйл ажиллагаанд мэдэгдэхүйц өөрчлөлт гардаг. Биеийн дулаан тусгаарлалт нэмэгдэж, химийн терморегуляцийн идэвх мэдэгдэхүйц буурдаг. Биеийн температурыг зохицуулах энэ арга нь илүү хэмнэлттэй бөгөөд энэ нь цаашдын насны хөгжлийн явцад давамгайлах болно. Терморегуляцийн хөгжлийн энэ үе нь хатууруулах процедурын хувьд мэдрэмтгий байдаг.

Бэлгийн бойжилтын эхэн үед терморегуляцийн хөгжлийн дараагийн үе шат эхэлдэг бөгөөд энэ нь шинээр гарч ирж буй функциональ тогтолцооны эмгэгээр илэрдэг. 11-12 настай охид, 13 настай хөвгүүдэд амралтын солилцооны эрч хүч буурсаар байгаа ч судасны зохицуулалтын тохируулга хийгддэггүй. Зөвхөн өсвөр насандаа, бэлгийн бойжилт дууссаны дараа терморегуляцийн боломжууд хөгжлийн эцсийн түвшинд хүрдэг. Биеийнхээ эд эсийн дулаан тусгаарлалтыг нэмэгдүүлэх нь хүрээлэн буй орчны температур 10-15 хэм хүртэл буурсан ч гэсэн химийн терморегуляци (өөрөөр хэлбэл нэмэлт дулааны үйлдвэрлэл) оруулахаас татгалзах боломжийг олгодог. Бие махбодийн ийм хариу үйлдэл нь илүү хэмнэлттэй, үр дүнтэй байдаг.

Тэжээл

Хүний биед шаардлагатай бүх бодисууд энерги гаргаж, бие махбодоо бүтээхэд хүрээлэн буй орчноос гардаг. Хүүхэд өсч томрох тусам амьдралын эхний жилийн эцэс гэхэд бие даасан хоол тэжээлд шилжих нь улам бүр нэмэгдэж байгаа бөгөөд 3 жилийн дараа хүүхдийн хоол тэжээл нь насанд хүрсэн хүний ​​хоол тэжээлээс төдийлөн ялгаатай биш юм.

Шим тэжээлийн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд.Хүний хоол хүнс нь ургамал, амьтны гаралтай боловч үүнээс үл хамааран ижил ангиллын органик нэгдлүүдээс бүрддэг - уураг, өөх, нүүрс ус. Үнэндээ эдгээр ижил төрлийн нэгдлүүд нь ихэвчлэн хүний ​​биеийг бүрдүүлдэг. Үүний зэрэгцээ амьтан, ургамлын гаралтай хүнсний бүтээгдэхүүний ялгаа байдаг бөгөөд тэдгээр нь нэлээд чухал ач холбогдолтой юм.

Нүүрс ус... Ургамлын гаралтай хүнсний бүтээгдэхүүний хамгийн элбэг дэлбэг бүрэлдэхүүн хэсэг нь нүүрс ус (ихэнхдээ цардуул хэлбэрээр) бөгөөд хүний ​​биеийн эрчим хүчний хангамжийн үндэс болдог. Насанд хүрсэн хүний ​​хувьд нүүрс ус, өөх тос, уураг 4: 1: 1 харьцаагаар авах хэрэгтэй. Хүүхдүүдийн бодисын солилцооны үйл явц илүү эрчимтэй явагддаг бөгөөд ихэвчлэн зөвхөн нүүрс усаар тэжээгддэг тархины бодисын солилцооны үйл ажиллагаанаас болж хүүхдүүд 5: 1: 1 харьцаатай нүүрс ус агуулсан хоол хүнс авах ёстой. Амьдралын эхний саруудад хүүхэд ургамлын гаралтай хоол хүнс авдаггүй, гэхдээ хөхний сүү нь харьцангуй их хэмжээний нүүрс ус агуулдаг: энэ нь үнээний сүүтэй ижил өөх тос агуулдаг, уураг 2 дахин бага боловч нүүрс ус 2 дахин их байдаг. Хүний сүүнд агуулагдах нүүрс ус, өөх тос, уургийн харьцаа ойролцоогоор 5: 2: 1 байна. Амьдралын эхний саруудад хүүхдээ хооллох хиймэл томъёог фруктоз, глюкоз болон бусад нүүрс ус агуулсан хагас шингэрүүлсэн үнээний сүүнд үндэслэн бэлтгэдэг.

Өөх.Хүнсний ногоо нь өөх тосоор баялаг байх нь ховор боловч ургамлын гаралтай өөх тосны найрлага нь хүний ​​биед зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Амьтны гаралтай өөх тосноос ялгаатай нь ургамлын гаралтай өөхөнд ханаагүй тосны хүчил гэж нэрлэгддэг маш олон бодис агуулагддаг. Эдгээр нь урт гинжит өөхний хүчил бөгөөд тэдгээрийн бүтцэд давхар химийн холбоо байдаг. Ийм молекулуудыг хүний ​​эсүүд эсийн мембраныг бүтээхэд ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь тогтворжуулах үүргийг гүйцэтгэж, эсийг түрэмгий молекулууд болон чөлөөт радикалуудын халдлагаас хамгаалдаг. Энэ шинж чанараас шалтгаалан ургамлын гаралтай өөх тос нь хорт хавдар, антиоксидант, антирадик нөлөөтэй байдаг. Үүнээс гадна А, Е бүлгийн үнэ цэнэтэй витаминуудыг ихэвчлэн ургамлын гаралтай өөхөнд уусгадаг.Ургамлын гаралтай өөх тосны бас нэг давуу тал нь холестерин агуулаагүй бөгөөд энэ нь хүний ​​судаснуудад хуримтлагдаж, склерозын өөрчлөлтийг үүсгэдэг. Нөгөөтэйгүүр, амьтны гаралтай өөх тос нь ихээхэн хэмжээний холестерол агуулдаг боловч бараг витамин, ханаагүй тосны хүчил агуулдаггүй. Гэсэн хэдий ч амьтны гаралтай өөх тос нь хүний ​​биед зайлшгүй шаардлагатай байдаг бөгөөд энэ нь эрчим хүчний хангамжийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд үүнээс гадна өөх тосыг бие махбодид шингээж боловсруулахад тусалдаг липокинин агуулдаг.

Уураг.Ургамал, амьтны уураг нь найрлагаасаа ихээхэн ялгаатай байдаг. Хэдийгээр бүх уураг нь амин хүчлүүдээс бүрддэг боловч эдгээр зайлшгүй шаардлагатай барилгын хэсгүүдийн заримыг хүний ​​биеийн эсүүд нийлэгжүүлж чаддаг бол зарим нь нийлэх боломжгүй байдаг. Эдгээр нь цөөхөн, ердөө 4-5 зүйл боловч тэдгээрийг юугаар ч орлуулах боломжгүй тул тэдгээрийг амин хүчлүүд гэж нэрлэдэг. Ургамлын гаралтай хоол хүнсэнд амин хүчлүүд бараг байдаггүй - зөвхөн буурцагт ургамал, шар буурцагт ургамал нь бага хэмжээгээр агуулдаг. Үүний зэрэгцээ эдгээр бодисыг мах, загас болон бусад амьтны гаралтай бүтээгдэхүүнд өргөнөөр төлөөлдөг. Зарим амин хүчлүүдийн дутагдал нь өсөлтийн үйл явцын динамик, олон үйл ажиллагааны хөгжилд сөргөөр нөлөөлдөг бөгөөд хамгийн чухал нь хүүхдийн тархи, оюун ухааны хөгжилд нөлөөлдөг. Энэ шалтгааны улмаас бага наснаасаа хоол тэжээлийн дутагдлаас болж зовж буй хүүхдүүд ихэвчлэн сэтгэцийн хөгжлийн бэрхшээлтэй хэвээр үлддэг. Ийм учраас хүүхдүүдэд амьтны гаралтай хоол хүнс хэрэглэхийг хязгаарлаж болохгүй: ядаж сүү, өндөг, загас. Энэ нөхцөл байдал нь Христийн шашны уламжлалын дагуу 7 -аас доош насны хүүхдүүд мацаг барих ёсгүй, өөрөөр хэлбэл амьтны гаралтай хоолноос татгалзах ёстойтой холбоотой юм.

Макро ба микроэлементүүд.Хүнсний бүтээгдэхүүн нь цацраг идэвхт, хүнд метал, инертийн хийээс бусад шинжлэх ухаанд мэдэгдэж буй бараг бүх химийн элементүүдийг агуулдаг. Нүүрстөрөгч, устөрөгч, азот, хүчилтөрөгч, фосфор, кальци, кали, натри болон бусад зарим элементүүд нь бүх хүнсний бүтээгдэхүүнд агуулагддаг бөгөөд маш их хэмжээгээр (өдөрт хэдэн арван, хэдэн зуун грамм) биед ордог. Ийм бодисыг ихэвчлэн гэж нэрлэдэг макро шим тэжээл.Бусад нь микроскопийн тунгаар хоол хүнсэнд байдаг тул бичил тэжээл гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь иод, фтор, зэс, кобальт, мөнгө болон бусад олон элементүүд юм. Төмрийг ихэвчлэн ул мөр элемент гэж нэрлэдэг боловч бие дэх хүчилтөрөгчийг шилжүүлэхэд төмөр гол үүрэг гүйцэтгэдэг тул биед агуулагдах хэмжээ маш их байдаг. Аливаа бичил тэжээлийн дутагдал нь ноцтой өвчин үүсгэдэг. Жишээлбэл, иод дутагдсанаас болж бамбай булчирхайн хүнд хэлбэрийн өвчин (бамбай гэж нэрлэдэг) үүсдэг. Төмрийн дутагдал нь төмрийн дутагдлын цус багадалт үүсгэдэг - энэ нь хүүхдийн гүйцэтгэл, өсөлт, хөгжилд сөргөөр нөлөөлдөг цус багадалтын нэг хэлбэр юм. Ийм бүх тохиолдолд хоолны дэглэмд дутуу элемент агуулсан хоол хүнсийг оруулах шаардлагатай байдаг. Тиймээс иодыг далайн байцаа их хэмжээгээр агуулдаг - бор замаг, үүнээс гадна иоджуулсан ширээний давс дэлгүүрүүдэд зарагддаг. Төмөр нь үхрийн махны элэг, алим болон бусад зарим жимс, эмийн санд зарагддаг хүүхдийн гематоген "гематоген" -д байдаг.

Витамин, витамины дутагдал, бодисын солилцооны өвчин.Витамин бол хүний ​​биеийн эсүүд үйлдвэрлэдэггүй, дунд зэргийн хэмжээтэй, нарийн төвөгтэй органик молекулууд юм. Бие махбод дахь биохимийн процессыг зохицуулдаг олон ферментийн ажилд шаардлагатай байдаг тул бид хоол хүнснээс витамин авах шаардлагатай болдог. Витамин нь маш тогтворгүй бодис тул гал дээр хоол хийх нь түүний доторх витаминыг бараг бүрэн устгадаг. Зөвхөн түүхий хоол хүнс нь мэдэгдэхүйц хэмжээний витамин агуулдаг тул хүнсний ногоо, жимс жимсгэнэ нь бидний хувьд витамины гол эх үүсвэр болдог. Бараг зөвхөн мах, загасаар амьдардаг махчин амьтад, түүнчлэн хойд нутгийн уугуул иргэд малын гаралтай түүхий эдээс хангалттай хэмжээний витамин авдаг. Шарсан, чанасан мах, загасанд бараг витамин байдаггүй.

Витамин дутагдал нь бодисын солилцооны янз бүрийн өвчинд илэрдэг бөгөөд үүнийг хамтдаа витамины дутагдал гэж нэрлэдэг. Одоогийн байдлаар 50 орчим витамин олж илрүүлсэн бөгөөд тэдгээр нь тус бүр өөрийн бодисын солилцооны үйл явцыг хариуцдаг бөгөөд витамин дутагдсанаас үүдэлтэй өвчнийг хариуцдаг. Scurvy, beriberi, pellagra болон энэ төрлийн бусад өвчнийг өргөнөөр мэддэг.

Витаминыг өөхөнд уусдаг, усанд уусдаг гэсэн хоёр том бүлэгт хуваадаг. Усанд уусдаг витаминууд нь жимс жимсгэнэ, хүнсний ногоонд их хэмжээгээр агуулагддаг бөгөөд өөхөнд уусдаг витаминууд ихэвчлэн үр, самаранд байдаг. Чидун, наранцэцэг, эрдэнэ шиш болон бусад ургамлын тос нь өөхөнд уусдаг олон төрлийн амин дэмийн чухал эх үүсвэр болдог. Гэсэн хэдий ч Д аминдэм (рахитын эсрэг) нь сагамхай болон бусад далайн загаснаас авсан загасны тосонд ихэвчлэн агуулагддаг.

Дунд болон хойд өргөрөгт намраас эхлэн хадгалагдаж буй ургамлын гаралтай хүнсний бүтээгдэхүүнд агуулагдах витамины хэмжээ хавар гэхэд эрс буурч, хойд нутгийн оршин суугчид болох олон хүмүүс витамины дутагдалд ордог. Давс ба даршилсан хоол хүнс (байцаа, өргөст хэмх болон бусад) нь олон төрлийн амин дэмээр баялаг тул энэ өвчнийг даван туулахад тусалдаг. Нэмж дурдахад витаминыг гэдэсний микрофлороос гаргаж авдаг тул хоол боловсруулснаар хүн шаардлагатай олон тооны В витаминыг хангалттай хэмжээгээр хангадаг. Амьдралын эхний жилийн хүүхдүүдэд гэдэсний микрофлор ​​хараахан бүрдээгүй байгаа тул эхийн сүүг витамин, жимс жимсгэнэ, хүнсний ногооны шүүс болгон хангалттай хэмжээгээр авах ёстой.

Өдөр тутмын энерги, уураг, витамины хэрэгцээ.Өдөрт идсэн хоолны хэмжээ нь бодисын солилцооны үйл явцын хурдаас шууд хамаардаг, учир нь хоол хүнс нь бүх үйл ажиллагаанд зарцуулсан энергийг бүрэн нөхөх ёстой (Зураг 13). Хэдийгээр 1 -ээс дээш насны хүүхдийн бодисын солилцооны үйл явцын эрч хүч нас ахих тусам буурч байгаа ч биеийн жин нэмэгдэх нь эрчим хүчний нийт (нийт) хэрэглээг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Үүний дагуу шаардлагатай тэжээллэг бодисын хэрэгцээ нэмэгддэг. Хүүхдүүдийн өдөр тутмын шим тэжээл, витамин, эрдэс бодисын ойролцоо хэмжээг харуулсан лавлах хүснэгтийг (Хүснэгт 3-6) доор харуулав. Хүснэгтүүд нь ямар ч хоолонд агуулагдах ус, түүнчлэн уураг, өөх тос, нүүрсустөрөгчгүй органик бодисыг (жишээлбэл, ихэнх хэсгийг бүрдүүлдэг целлюлоз) тооцоогүй цэвэр бодисын массыг өгдөг гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. хүнсний ногоо).

Исэлдүүлэгч фосфоржуулалтын процессын талаарх орчин үеийн ойлголт нь Белицер, Калкар нарын анхдагч бүтээлүүдээс эхтэй. Калкар аэроб фосфоржилт нь амьсгал авахтай холбоотой болохыг олж тогтоожээ. Белицер фосфатын холболт ба хүчилтөрөгчийн шингээлтийн хоорондох стехиометрийн хамаарлыг нарийвчлан судалж, органик бус фосфатын молекулуудын тоо шингэсэн хүчилтөрөгчийн атомын тоотой харьцуулсан харьцааг харуулжээ.

амьсгалах нь хоёроос доошгүй байх үед. Тэрээр мөн электроныг субстратаас хүчилтөрөгч рүү шилжүүлэх нь шингэсэн хүчилтөрөгчийн нэг атомд хоёр ба түүнээс дээш ATP молекул үүсгэх энергийн эх үүсвэр болдог гэдгийг онцолжээ.

NAD H молекул нь электрон хандивлагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд фосфоржих урвал нь хэлбэртэй байдаг

Товчхондоо энэ урвалыг дараах байдлаар бичсэн болно

Урвалын үед ATP -ийн гурван молекулын нийлэгжилт (15.11) нь электрон тээвэрлэх хэлхээний дагуу NAD H молекулын хоёр электрон хүчилтөрөгчийн молекул руу шилжсэнтэй холбоотой юм. Энэ тохиолдолд электрон бүрийн энерги 1.14 эВ -ээр буурдаг.

Усны орчинд тусгай ферментийн оролцоотойгоор ATP молекулуудын гидролиз үүсдэг

(15.12) ба (15.13) урвалд оролцдог молекулуудын бүтцийн томъёог Зураг дээр үзүүлэв. 31.

Физиологийн нөхцөлд урвалд оролцдог молекулууд (15.12) ба (15.13) иончлолын янз бүрийн үе шатанд байдаг (ATP,). Тиймээс эдгээр томъёон дахь химийн тэмдгийг иончлолын янз бүрийн үе шатанд молекулуудын хоорондох урвалын нөхцөлт тэмдэглэгээ гэж ойлгох хэрэгтэй. Үүнтэй холбогдуулан урвал дахь чөлөөт энерги AG -ийн өсөлт (15.12) ба түүний урвалын бууралт (15.13) нь температур, ионы агууламж, орчны рН -ийн утгаас хамаарна. Стандарт нөхцөлд eV ккал / моль). Хэрэв бид эсийн цитоплазм дахь физиологийн рН ба ионуудын концентраци, түүнчлэн ATP ба ADP молекул ба органик бус фосфатын концентрацийг харгалзан зохих залруулга хийвэл. ATP молекулуудын гидролизийн чөлөөт энергийн хувьд бид -0.54 эВ (-12.5 ккал / моль) утгыг олж авдаг. ATP молекулуудын гидролизийн чөлөөт энерги тогтмол биш байдаг. Нэг эсийн өөр өөр газарт ч гэсэн ижил биш байж магадгүй.

Липманы анхдагч бүтээл гарч ирснээс хойш (1941) эс дэх ATP молекулууд нь хамгийн чухал үйл явцад хэрэглэгддэг бүх нийтийн богино хугацааны хадгалалт, химийн энергийг зөөгч үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг мэддэг болсон.

ATP молекулын гидролизийн явцад энерги ялгарах нь молекулын хувирал дагалддаг

Энэ тохиолдолд тэмдгээр заасан бондын хагарал нь фосфорын хүчлийн үлдэгдлийг арилгахад хүргэдэг. Липманы санал болгосноор ийм холбоог "эрчим хүчээр баялаг фосфатын бонд" буюу "өндөр энергитэй бонд" гэж нэрлэх болжээ. Энэ нэр нь туйлын харамсалтай юм. Энэ нь гидролизийн явцад тохиолддог үйл явцын эрч хүчийг огт тусгадаггүй. Чөлөөт энерги ялгарах нь нэг холбоо тасарснаас биш (ийм завсарлагаанд үргэлж энерги зарцуулалт шаардагддаг) бус, харин урвалд оролцож буй бүх молекулуудын дахин зохион байгуулалт, шинэ холбоо үүсэх, уусмал бүрхүүлийн дахин зохион байгуулалтаас үүдэлтэй байдаг. урвал.

NaCl молекул усанд уусах үед гидратжуулсан ионууд үүснэ.Усжуулах явцад энерги олж авах нь NaCl молекул дахь холбоо тасрах үед энергийн зарцуулалттай давхцдаг. Энэхүү энергийн ололтыг NaCl молекул дахь "өндөр эргик холбоо" -той холбон тайлбарлах нь хачирхалтай байх болно.

Мэдэгдэж байгаагаар, хүнд атомын цөмийг задлах явцад их хэмжээний энерги ялгардаг бөгөөд энэ нь өндөр эрги бонд тасрахтай холбоогүй боловч хуваагдлын хэсгүүдийг дахин зохион байгуулж, Кулопын түлхэлт буурсантай холбоотой юм. хэсэг бүр дэх нуклонуудын хоорондох энерги.

"Макроэргийн холболт" гэсэн ойлголтын талаар шударга шүүмжлэлийг нэг бус удаа илэрхийлж байсан. Гэсэн хэдий ч энэ санааг шинжлэх ухааны уран зохиолд өргөнөөр хэрэгжүүлж ирсэн. Том

Хүснэгт 8

Фосфоржуулсан нэгдлүүдийн бүтцийн томъёо: a - фосфоэноллируват; б - 1,3 -дифосфоглицерат; в - креатин фосфат; -глюкоз-I-фосфат; -глюкоз-6-фосфат.

Хэрэв "өндөр энергитэй фосфатын бонд" гэсэн илэрхийлэлийг бусад ион, рН гэх мэт усан уусмалд тохиолддог өөрчлөлтийн бүх мөчлөгийн товч тайлбар болгон ашигладаг бол үүнд ямар ч асуудал гарахгүй.

Тиймээс биохимичдийн ашигладаг фосфатын бондын энергийн тухай ойлголт нь анхны бодисын чөлөөт энерги ба фосфатын бүлгүүдийг задалдаг гидролизийн урвалын бүтээгдэхүүний чөлөөт энергийн ялгааг тодорхойлдог. Энэ ойлголтыг чөлөөт молекул дахь хоёр бүлгийн атомын хоорондох химийн бондын энергийн тухай ойлголттой андуурч болохгүй. Сүүлийнх нь холбоог таслахад шаардагдах энергийг тодорхойлдог.

Эсүүд нь олон тооны фосфоржуулсан нэгдлүүдийг агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн гидролиз нь цитоплазмд чөлөөт энерги ялгаруулдагтай холбоотой байдаг. Эдгээр нэгдлүүдийн гидролизийн стандарт чөлөөт энергийн утгыг хүснэгтэд үзүүлэв. 8. Эдгээр нэгдлүүдийн бүтцийн томъёог Зураг дээр үзүүлэв. 31 ба 35.

Гидролизийн чөлөөт энергийн стандарт сөрөг утгууд нь сөрөг цэнэглэгдсэн гидролизын бүтээгдэхүүний усжуулалтын энерги, тэдгээрийн электрон бүрхүүлийг өөрчилснөөс үүдэлтэй байдаг. Хүснэгтээс. Үүний үр дүнд ATP молекулын гидролизийн чөлөөт энергийн үнэ цэнэ нь "өндөр энерги" (фосфоенолпиру-нат) ба "бага энергитэй" (глюкоз-6-фосфат) нэгдлүүдийн хоорондох завсрын байр суурийг эзэлдэг. Энэ нь ATP молекул нь фосфатын бүлгүүдийн тохиромжтой бүх нийтийн тээвэрлэгч болох нэг шалтгаан юм.

Тусгай ферментийн тусламжтайгаар ATP ба ADP молекулууд өндөр ба бага энергийг холбодог

фосфатын нэгдлүүд. Жишээлбэл, пируват киназа фермент фосфатыг фосфоенолпируватаас ADP руу шилжүүлдэг. Урвалын үр дүнд пируват ба ATP молекул үүсдэг. Дараа нь гексокиназа ферментийг ашиглан ATP молекул нь фосфатын бүлгийг D-глюкоз руу шилжүүлж, глюкоз-6-фосфат болгон хувиргадаг. Эдгээр хоёр урвалын нийт бүтээгдэхүүнийг хувиргах хүртэл бууруулах болно

Энэ төрлийн урвал нь зөвхөн ATP ба ADP молекулууд зайлшгүй оролцдог завсрын үе шатаар дамжих нь маш чухал юм.