Розрахунок енергетичного балансу окислення глюкози

Для розрахунку кількості молекул АТФ, що утворюються при окисленні молекули глюкози, необхідно враховувати:

1. Реакції, які перебігають з витратою або утворенням макроергів АТФ і ГТФ.

2. Реакції, в яких утворюються або витрачаються НАДН і ФАДН_2.

З однієї молекули НАДН в клітинах організму утворюються 3 молекули АТФ, а з однієї молекули ФАДН₂ – 2 молекули АТФ.

3. Через те, що в процесі гліколізу глюкоза розкладається з утворенням двох триоз, то всі сполуки, які синтезуються далі, утворюються в подвійній (відносно глюкози) кількості.

На перших стадіях гліколізу витрачаються 2 молекули АТФ, а в подальших реакціях утворюються 4 молекули АТФ і дві молекули НАДН, що еквівалентно ще 6 молекулам АТФ. Таким чином, енергетична ефективність гліколізу в аеробних умовах складає 8 (10-2) молекул АТФ на 1 молекулу глюкози.

Під час перетворення однієї молекули піровиноградної кислоти до ацетил-КоА і останнього до СО₂ і Н₂О в циклі трикарбонових кислот синтезується 12+3=15 молекул АТФ (4 молекули НАДН, 1 молекула ФАДН₂ і 1 молекула АТФ). Оскільки з однієї молекули глюкози утворюються дві молекули піровиноградної кислоти, то всього утворюється 15 · 2=30 молекул АТФ.

Загальний енергетичний ефект аеробного розкладання однієї молекули глюкози до со2 і н2о становить 38 молекул атф, що дорівнює 1596 кДж енергії.

У разі перетворення молекули глюкози в анаеробних умовах утворюються лише 2 молекули АТФ (84кДЖ енергії).

.

Р Е Г У Л Я Ц І Я О Б М І Н У Р Е Ч О В И Н В О Р Г А Н І З М І

Обмін речовин і енергії – це закономірний порядок перетворення речовин і енергії в живих системах, спрямований на їх збереження і самовідтворення. Сутність даного процесу включає сукупність усіх хімічних реакцій, які перебігають в клітинах організму. Центром, де збігаються практично всі метаболічні шляхи є цикл трикарбонових кислот – загальний кінцевий шлях окислення ацетильних груп (ацетил-КоА), в які перетворюються в процесі катаболізму більша частина органічних молекул:

.

Контроль над обміном речовин і енергії в організмі здійснює

Нейрогуморальна система –

форма регуляції, при якій нервові імпульси і хімічні сполуки, що переносяться кров’ю (гормони та інші) приймають спільну участь в єдиному регуляторному процесі.

Нервова система

Структурним елементом нервової системи є нейрон. Нейрони з’єднуються між собою та різними органами за допомогою відростків. Між відростками нервових клітин є проміжки – синапси, заповнені міжклітинною рідиною, що містить в своєму складі хімічні сполуки – нейромедіатори. За допомогою цих сполук здійснюється передача сигналів з одного нейрону на інший. Одні нейромедіатори активують збудження обміну речовин: ацетилхолін, норадреналін, адреналін, дофамін, серотонін, гістамін.

Інші нейромедіатори зумовлюють гальмування метаболічних реакцій:

γ-аміномасляна кислота, гліцин Нервова система забезпечує передачу сигналів на значні відстані за дуже короткі проміжки часу

Гуморальна система

Основними регуляторними факторами гуморальної системи є гормони, медіатори, метаболіти.

Гормони – сигнальні сполуки, що синтезуються в клітинах залоз внутрішньої секреції. Після синтезу гормони потрапляють в кров і переносяться з кров’ю до відповідних органів, де виконують біохімічні і фізіологічні регуляторні функції.

Гуморальна система характеризується меншою швидкістю передачі сигналу, але ефекти, викликані цією системою є більш тривалими.

Функціонування нервової і гуморальної системи характеризується тісною взаємодією і є ієрархічним.

Під контролем нервової системи знаходиться синтез гормонів вищого рівня, а ті, в свою чергу, контролюють біосинтез інших гормонів.

Г О Р М О Н И

Гормони – це біологічно активні речовини органічної природи, що виробляються у спеціалізованих клітинах залоз внутрішньої секреції, потрапляють у кров і чинять регуляторний вплив на обмін речовин і фізіологічні функції.

гормони проявляють свою дію в дуже малій концентрації (від 10^-6 до 10^-12 моль/дм³)

гормональний ефект реалізується через білкові рецептори і внутришньоклітинні посередники (месенджери)

гормони не є ні коферментами, ні ферментами, але проявляють свою дію через збільшення швидкості синтезу ферментів або змінення швидкості ферментативного каталізу

дія гормонів в організмі визначається контролюючим впливом ЦНС

залози внутрішньої секреції і гормони, що в них виробляються, складають єдину систему, тісно зв’язану за допомогою механізмів прямого й оборотного зв’язку

за хімічною природою

за місцем природного синтезу гормонів

Пептидні та білкові гормони включають від 3 до 250 амінокислотних залишків. Це гормони гіпоталамуса і гіпофіза (тироліберин, соматоліберин, соматостатин, гормон росту, кортикотропін та ін.), гормони підшлункової залози (інсулін, глюкагон) тощо.

1. Гормони гіпоталамуса.

2. Гормони гіпофіза.

3. Гормони паращитовидних залоз.

4. Гормони щитовидної залози.

5. Гомони підшлункової залози.

6. Гормони наднирників.

7. Гормони статевих залоз.

8. Гормони тимуса.

Гормони – похідні амінокислот в основному представлені похідними амінокислоти тирозину. Це низькомолекулярні сполуки адреналін і норадреналін, що синтезуються у мозковому шарі наднирників, і гормони щитовидної залози (тироксин і його похідні).

Гормони стероїдної природи представлені жиророзчинними гормонами коркового шару наднирників (кортикостероїди), статевими гормонами, а також гормональною формою вітаміну D.

Місце синтезу	Окремі представники	Основні функції
Гіпоталамус	Рилізинг-фактори (статини і ліберини)	Регулюють синтез гормонів гіпофіза
Гіпофіз (передня доля)	Тропні гомони:	Стимулюють синтез гормонів у відповідних ендокринних залозах (наприклад, тиреотропний гормон стимулює синтез тироксину в щитовидній залозі)
Гіпофіз (задня доля)	Вазопресин	Регуляція водно-електролітного обміну
	Окситоцин	Стимуляція скорочення гладенької мускулатури матки при родовій діяльності
Паращитовидні залози	Паратгормон	Підвищення концентрації катіонів Са2+ в крові
Щитовидна залоза	Кальцитонін	Зниження концентрації катіонів Са2+ в крові
	Тироксин	Регулює швидкість обміну білків, вуглеводів і ліпідів; водно-електролітний обмін; діяльність ЦНС; процеси травлення та ін.
Підшлункова залоза	Інсулін	Знижує концентрацію глюкози в крові
	Глюкагон	Підвищує концентрацію глюкози в крові
Наднирники (мозковий шар)	Адреналін, норадреналін	Судиннозвужувальна дія, що призводить до підвищення артеріального тиску.
Наднирники (корковий шар)	Мінералокортикоїди (альдостерон)	Водно-електролітний обмін
	Глюкокортикоїди (кортизон)	Регуляція обміну білків і вуглеводів
Яєчники	Жіночі статеві гормони (естрогени, прогестерон)	Репродуктивна функція
Сім’янники	Чоловічі статеві гомони (тестостерон)	Репродуктивна функція

Л І Т Е Р А Т У Р А

1. Березов Т.Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М.: Медицина, 1998. – 704 с.

2. Дуденко Н.В. Біологічна хімія: Навчальний посібник / Н.В. Дуденко. – Х.: Прапор, 1999. – 320 с.

3. Кольман Я. Наглядная биохимия. / Я. Кольман, К.-Г. Рем. – М.: Мир, 2000. – 469 с.

4. Кучеренко М.Є. Біохімія / М.Є. Кучеренко, Р.П. Виноградова, Ю.Д. Бабенюк [та ін.]. - К.: Либідь, 1995. – 464 с.

5. Пасальский Б.К. Біохмія. Опорний конспект лекцій. / Б.К. Пасальський. – Київ: ЦПНМВ КНТЕУ, 2007. – 88 с.

6. Нужна Т.В. Біологічна хімія / Т.В. Нужна, Р.С. Мітченко, Ю.О. Лесишина. – Донецьк: ДонНУЕТ, 2008. – 188 с.

7. Барабанова Е.Н. Справочник товароведа продовольственных товаров. / Е.Н. Барабанова, Л.А. Боровикова, В.С. Брилева [и др.]. – М. Экономика, 1987. – 319 с.

8. Филиппович Ю.В. Основы биохимии / Ю.В. Филлипович. – М.: Высш. шк., 1986. – 623 с.

З М І С Т

		Стор.
1	Вступ….....................................................................................	3
2	Перелік скорочень...................................................................	4
3	Біохімія. Визначення. Об’єкти біохімії. Розділи біохімії…..	5
4	Основи статичної біохімії. Білки..........................................................................................	6
5	Нуклеїнові кислоти…………………………………………..	14
6	Ліпіди............................................................................	17
7	Вуглеводи……………………………………………………..	23
8	Ферменти………………………………………………………	29
9	Вітаміни………………………………………………………..	34
10	Роль окремих мінеральних елементів……………………….	39
11	Основи динамічної біохімії. Обмін білків…………………………………………………...	41
12	Обмін ліпідів…………………………………………………..	46
13	Обмін вуглеводів……………………………………………...	50
14	Регуляція обміну речовин в організмі……………………….	56
15	Гормони.....................................................................................	58
16	Література.................................................................................	61