Предмет и методы биохимии
Выбери формат для чтения
Загружаем конспект в формате pdf
Это займет всего пару минут! А пока ты можешь прочитать работу в формате Word 👇
ТЕМА 1. ВВЕДЕНИЕ В БИОХИМИЮ
1. Предмет и методы биохимии
В неживых системах обмен проявляется в простом химическом
взаимодействии тел с окружающими их веществами и коренным образом
изменяет свойства этих тел, разрушая их. Отличительной чертой биологического
обмена веществ служит то обстоятельство, что он составляет основу
существования и сохранения организма как живых систем и является причиной
их самовоспроизведения, то есть роста и размножения. Нарушение обмена
приводит к распаду структур и смерти живого тела.
Особенность живых организмов составляет постоянный обмен веществ.
Человека от всего животного мира отличает его сознание, кроме того, его
взаимодействие со средой включает кроме среды физической, среду
социальную.
Человек, как всякое живое существо, подчинен биологическим законам, но
как человек он член человеческого общества, социума, он подчиняется
социальным законам.
Биологические закономерности, характерные для человека, претерпевают
изменения под влиянием психо-эмоциональных и социальных факторов,
поэтому протекание биохимических процессов в организме человека мы должны
рассматривать с учетом его высшей нервной деятельности и тех общественных
условий, которые её определяют.
Химические превращения в организме заключаются в использовании
питательных веществ как источника энергии, строительного материала для роста
и воспроизведения организма, нейтрализации и выведении из организма
токсинов и отработанных продуктов обмена.
Биохимия – наука о химическом составе живых организмов, о
химических и энергетических процессах, происходящих в них и лежащих в
основе их жизнедеятельности. Познание закономерностей биохимии
увеличивает возможности человека в продуктивном использовании ресурсов
природы и собственных ресурсов.
Предметом биохимии является
1) исследование того, какие вещества и в какой форме поступают в
организм в составе пищи;
2) химический состав организмов, в каком виде находятся различные
химические соединения в клетках и тканях организма;
3) каким химическим (биохимическим) превращениям они могут там
подвергаться;
4) каким образом осуществляется связь между химическими
(биохимическими) процессами и различными функциями организма.
2. Роль биохимии в подготовке специалиста по физической культуре
и спорту.
Знания закономерностей химии живых существ играют важную роль в
изучении процессов мышечной деятельности. Биохимия подразделяется на: а)
статическую биохимию, изучающую строение и свойства химических соединений,
входящих в состав живых организмов; б) динамическую биохимию,
изучающую химические реакции, происходящие в процессе обмена веществ и в)
функциональную биохимию, изучающую связь между обменом веществ и
функциями организма. К этому разделу относится, в частности, биохимия
физических упражнений и спорта.
Биохимия физических упражнений и спорта является частью теории
физического воспитания. Задачи этого раздела биохимии:
– изучение особенностей течения процессов обмена веществ при
выполнении физических упражнений;
– использование биохимических законов деятельности организма для
совершенствования методов обучения и тренировки;
– установление принципов рационального питания спортсменов и лиц,
занимающихся физической деятельностью;
– нахождение эффективных путей повышения работоспособности и
ускорения восстановления.
Поэтому знание биохимии физических упражнений и спорта необходимо для
специалистов, работающих в этой области.
Первая в мировой литературе книга, обобщившая данные о биохимии
физических упражнений – «Очерки по биохимии спорта» Н.Н. Яковлева, вышла
в СССР в 1955году.
В настоящее время биохимия ФКиС превратилась в многогранную науку,
позволяющую управлять течением процессов в организме спортсмена для
профилактики перетренированности, повышения работоспособности, ускорения
восстановления. Кроме того, биохимический контроль применяют для спортивного
отбора и допинг-контроля.
Для того, чтобы понять и усвоить биохимию ФУ, необходимо знать
статическую и динамическую биохимию.
3. Элементный состав организмов.
Живые организмы – это открытые системы: они получают из
окружающей среды необходимые им вещества и выделяют туда отработанные
вещества. Теснейшая взаимосвязь организма с окружающей средой выражается,
в частности, в постоянном кругообороте веществ и химических элементов.
Элементный состав организмов. По количественному содержанию в
организме химические элементы можно разделить на 4 группы.
Первая группа – макробиогенные элементы (главные): кислород,
углерод, азот, водород; их содержание в организме составляет 1% и выше.
Вторая группа – олигобиогенные элементы, доля которых от 0,1 до 1%; к
ним относятся кальций, фосфор, калий, хлор, сера, магний, железо.
Третья группа – микробиогенные элементы, содержание которых ниже
0,01% (цинк, марганец, кобальт, медь, бром, йод, молибден и др.).
Четвертая группа – ультрамикробиогенные элементы; концентрация в
организме элементов этой группы не превышает 0,000001%; к ним относятся
литий, кремний, олово, кадмий, селен, титан, ванадий, хром, никель, ртуть, золото
и многие другие. Для некоторых ультрамикробиогенных элементов установлено
биологическое значение в жизнедеятельности организмов, для других – нет.
Вероятно, загрязнение окружающей среды этими элементами приводит к
аккумуляции (накоплению) их в живой природе, в том числе и в организме
человека.
Все живые организмы содержат четыре главных класса органических
соединений: углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты. Соединения
каждого класса построены из своих особых мономеров, объединяющихся в
полимеры. В дальнейшем мы рассмотрим каждый класс в отдельности.
Жизнь на планете Земля зародилась в водной среде. Ни один организм не
может обходиться без воды. Все биохимические процессы в организме
протекают в водной среде. Вещества, находящиеся в водном растворе, имеют
водную оболочку. Чем больше такая оболочка, тем лучше растворимо вещество.
Содержание воды в организме человека зависит от возраста: чем моложе
человек, тем выше содержание воды: у новорожденных вода составляет 75% от
массы тела, а у людей старше 50 лет – 50-55%. Внутри клеток содержится 2/3
общего количества воды, внеклеточная вода составляет 1/3. Резкое изменение
содержания воды в организме приводит к патологии.
Взаимодействие диполей воды с полярными молекулами органических и
неорганических веществ, локализованными в клетке организма, называется
гидратацией веществ.
4. Активная реакция среды.
Молекулы воды способны диссоциировать на ионы водорода (Н+) и
гидроксила (ОН-). Многие вещества, растворенные в воде, распадаются на ионы,
т.е. диссоциируют.
В практике принято выражать кислотность или щелочность раствора
концентрацией водородных ионов, которую иначе называют активной
реакцией среды и обозначают рН.
Значение показателя рН зависит от соотношения между положительно
заряженными ионами (формирующими кислую среду) и отрицательно
заряженными ионами (формирующими щелочную среду), то есть от
преобладания в растворе ионов водорода или гидроксила зависит его
кислотность или щелочность.
Шкала рН охватывает значение от 0 до 14. Для воды и водных растворов
общая концентрация водородных и гидроксильных групп величина постоянная и
равна 10-14, то есть концентрации ионов Н+ и ОН- являются величинами
сопряженными.
Увеличение концентрации водородных ионов влечет за собой уменьшение
концентрации гидроксильных ионов: при добавлении кислот, свойства которых
обусловлены наличием свободных ионов водорода, реакция среды становится
кислой.
При добавлении щелочей происходит обратное явление: увеличение
концентрации ионов гидроксила и уменьшение ионов водорода, реакция среды –
щелочная.
В нейтральных растворах концентрация ионов водорода и ионов
гидроксила равна. Чистая вода нейтральна, имеет рН =7.
При кислой реакции рН меньше 7, при щелочной больше 7. Значение рН
ниже 4 характеризует сильно кислую реакцию среды, значения ниже 7 до 4
слабокислую. Значение рН выше 7 до 10 слабощелочная реакция, больше 10 до
14 сильно щелочная реакция,
Шкала активной реакции среды
Активная реакция среды имеет большое значение для протекания
большинства химических реакций, обуславливающих жизнедеятельность
организма. Процессы расщепления и синтеза, всасывания, изменения активности
ферментов, проницаемости биологических мембран зависят от рН среды в
клетках, межклеточной жидкости и крови.
Постоянство рН-активной реакции среды (как в растворах, так и в тканях и
жидкостях организма) поддерживается буферными системами, которые
противодействуют изменению концентрации водородных ионов при добавлении
сильной кислоты или щелочи, а также при разбавлении водой. В организме
человека и животных буферные системы поддерживают постоянство активной
реакции среды в тканях и крови при различных состояниях.
Клетки и среды организма человека имеют определенное кислотнощелочное соотношение, характеризуемое рН (водородным) показателем.
В норме рН крови человека поддерживается в пределах 7,35-7,47, несмотря
на поступление в кровь кислых продуктов жизнедеятельности. Если рН крови
поднимется всего на 0,15%, то есть она становится более щелочной, тогда
свободный кислород усваивается на 65% лучше!
Постоянство рН внутренней среды организма – необходимое условие
нормального течения жизненно важных процессов (гомеостаза).
Значения рН крови, выходящие за указанные пределы, свидетельствуют о
существенных нарушениях в организме, а значения ниже 6,8 и выше 7,8 –
несовместимы с жизнью. В поддержании постоянства рН крови принимают
участие буферные системы крови, а также многие физиологические системы
организма.
5. Водно-дисперсные системы организма
Протоплазма клеток, межклеточная жидкость (лимфа), кровь – все это
сложные водные дисперсные системы, то есть системы, в которых одно
вещество (или несколько) раздроблены и равномерно распределены в другом.
Раздробленное вещество называется дисперсной фазой, а среда, в которой оно
распределено, – дисперсной средой. Биологические жидкости (плазма крови,
лимфа) также являются многокомпонентными дисперсными системами.
Диффузия и осмос. При растворении какого-либо вещества его молекулы
(или ионы), увлекаемые тепловым движением молекулы растворителя,
постепенно распространяются по всему объему раствора. Это распространение
происходит в сторону более низкой концентрации растворенного вещества и
носит название диффузии.
Одностороннее движение молекулы растворителя через полупроницаемую мембрану в сторону большей концентрации растворенного вещества
называется осмосом, а сила, осуществляющая осмос – осмотическим
давлением.
Явление осмоса и осмотического давления имеет важное биологическое
значение в живых организмах. В организме возможно движение веществ и
против осмотического давления. Но такое движение требует затрат энергии,
необходимой для преодоления осмотических сил, и является сложным физикохимическим процессом (активный транспорт веществ через биологические
мембраны).
6. Роль обмена в явлениях жизни. Процессы ассимиляции и
диссимиляции.
Организм существует лишь на основе обмена веществ с окружающей
природой; нарушение обмена приводит к распаду структур и смерти живого
тела.
Потребляемые при питании различные органические и неорганические
соединения превращаются в вещество тканей организма, то есть подвергаются
ассимиляции (уподоблению). Наряду с этим в теле идут процессы распада
веществ, которые сопровождаются освобождением энергии. Эти процессы получили
название диссимиляции. Продукты диссимиляции выделяются в окружающую
среду. Ассимиляция и диссимиляция составляют противоречивое единство,
лежащее в основе всех жизненных явлений.
Обмен веществ – постоянно протекающий, саморегулирующийся процесс
обновления живых организмов – включает в себя разнообразные
физиологические, физические и химические процессы.
Физиологические процессы – поступление питательных веществ из
окружающей среды и выделение продуктов жизнедеятельности организма.
Физические процессы – сорбция, всасывание, различные формы
движения.
Химические процессы – распад питательных веществ и синтез
необходимых организму соединений.
Обмен веществ между организмом и окружающей его средой получил
название общего обмена веществ. В химических процессах обмена веществ
выделяют внешний и промежуточный виды обмена.
Внешний обмен – это внеклеточное превращение веществ на путях их
поступления и выделения, например, расщепление пищи при переваривании.
Промежуточный обмен – это превращение веществ внутри клеток.
Процессы промежуточного обмена включают превращение компонентов
пищи после их переваривания и всасывания. Он изучается динамической
биохимией.
Промежуточный обмен веществ иначе называют метаболизмом. Метаболизм
– это совокупность всех химических реакций в клетках. Вещества, образующиеся
в ходе химических реакций, называют метаболитами. Число химических реакций в
клетках огромно, но все они протекают согласованно. Цепи химических реакций
образуют метаболические пути или цепи, каждый из которых выполняет
определенную функцию.
В метаболизме принято выделять два противоположных процесса –
катаболизм и анаболизм.
Катаболизм (в переводе с греческого – вниз) – это процессы распада веществ,
сопровождающиеся выделением энергии. Анаболизм (в переводе с греческоговверх) – процессы синтеза сложных молекул из более простых, сопровождающиеся
потреблением энергии. Главным донором свободной энергии является АТФ –
аденозинтрифосфорная кислота.
Живые организмы образуют всевозможные малые органические молекулы
– мономеры – это строительные блоки, или субъединицы, более крупных
молекул. Они способны соединяться друг с другом, образуя полимеры –
макромолекулы («макро» – большой).
7. Особенности обмена энергии в организме.
Превращения энергии в организме, как и в неживой природе, полностью
подчинены действию закона сохранения энергии, но существуют некоторые
особенности обмена энергии в живых системах. Они состоят в следующем:
1. Освобождение
энергии,
в
основном
при
окислительновосстановительных реакциях, происходит постепенно, малыми порциями.
2. Значительная часть энергии, образующейся в клетках из различных
источников, сначала накапливается в особых макроэргических связях
определенных фосфорсодержащих соединений.
3. Энергия макроэргических связей может превращаться в другие виды
энергии, в частности, в механическую работу мышц, непосредственно минуя
фазу образования теплоты.
У простейших одно- клеточных животных одна единственная клетка
осуществляет разнообразные функции. Усложнение же деятельности организма в
процессе эволюции привело к разделению функций различных клеток – их
специализации. Для управления такими сложными многоклеточными системами
уже было недостаточно древнего способа – переноса регулирующих
жизнедеятельность веществ жидкими средами организма.
Регуляция различных функций у высокоорганизованных животных и
человека осуществляется двумя путями: гуморальным (лат. гумор – жидкость)
– через кровь, лимфу и тканевую жидкость и нервным.
Возможности гуморальной регуляции функций ограничены тем, что она
действует сравнительно медленно, что не может обеспечить срочных ответов
организма (быстрых движений, мгновенной реакции на экстренные раздражители).
Кроме того, гуморальным путем происходит широкое вовлечение различных
органов и тканей в реакцию (по принципу «Всем, всем, всем!»). В отличие от
этого, с помощью нервной системы возможно быстрое и точное управление
различными отделами целостного организма, доставка сообщений точному
адресату. Оба эти механизма тесно связаны, однако ведущую роль в регуляции
функций играет нервная система.
Нервная система может влиять прямо на характер обмена в тканях через
медиаторы, которые выделяют нервные окончания, или при посредстве
биологически активных веществ – гормонов, которые вырабатываются
железами внутренней секреции – эндокринными железами. Эти органы
выделяют свой секрет непосредственно в кровь через стенки капилляров,
обильно пронизывающих ткань желез. Стимуляция их к выделению гормонов
осуществляется как нервной системой, так и в некоторых случаях гормонами,
вырабатываемыми в других железах внутренней секреции.
Эндокринные железы: верхний (эпифиз) и нижний (гипофиз) мозговые
придатки, щитовидная железа, паращитовидные железы, вилочковая железа,
надпочечники, островки Лангенгарса поджелудочной железы, половые железы.
Гормоны действуют на биохимические процессы, в основном путем
непосредственного влияния их на активность биологических катализаторов
реакций – ферментов. Различные гормоны могут активизировать или тормозить
ферменты, благодаря чему достигается соответствующее изменение скоростей
биохимических реакций, регуляция процессов обмена веществ и физиологических
функций. Они возбуждают и регулируют деятельность клеток и органов.
Ферменты – это биологические катализаторы – специфические
вещества белковой природы, вырабатываемые в клетках организма. Они
ускоряют химическую реакцию, активно участвуя в ней, но по окончании
процесса остаются химически неизменными. При их участии сложные
химические реакции, связанные с расщеплением и биологическим синтезом
большого количества соединений, протекают в очень короткое время и при
сравнительно низкой температуре.
В клетке присутствуют вещества или ионы, повышающие ферментативную
активность – активаторы, и угнетающие – ингибиторы ферментов.
Общие свойства ферментов: а) высокая каталитическая активность; б)
выраженная специфичность действия - способность фермента катализировать
только определенный тип химической реакции; в) зависимость их активности от
температуры; г) зависимость их активности от реакции среды; д) свойство
катализировать в обратимых процессах как прямую, так и обратную реакцию.
Большая часть ферментов помимо белков имеют в составе активное
вещество небелковой природы – кофермент. Во многих ферментах в качестве
кофермента выступают витамины и микроэлементы.
Таким образом, все происходящие в живом организме биохимические
процессы направляются и регулируются координированной системой
ферментов. Ферменты обеспечивают такой контроль за скоростями различных
реакций, при котором между ними устанавливается правильное соотношение, и
они точно соответствуют имеющимся в организме условиям.
Витамины – это необходимые для жизнедеятельности низкомолекулярные
органические соединения различной химической природы. Витамины в
основном поступают в организм с пищей, ряд витаминов способны
синтезироваться кишечными бактериями.
Витамины – биологически активные вещества, участники и регуляторы
обмена веществ. Жизненная необходимость в витаминах обусловлена тем, что
многие из них – составные части ферментов и коферментов (большинство
витаминов группы В) или непосредственные участники окислительновосстановительных реакций (вит С, Р, В15), которые активируются или
ингибируются витаминами, необходимы для синтеза веществ (В12, фолиевая
кислота, А, Д, Е, К).
Недостаток или отсутствие в пище того или иного витамина вызывает
специфические нарушения обмена веществ, авитаминозы (при полном
отсутствии того или иного витамина), гиповитаминозы (при недостаточном
поступлении его в организм). Чрезмерное потребление некоторых витаминов
также вызывает заболевания, называемые гипервитаминозами (отравления
витаминами).
В настоящее время известно более 30 витаминов. Получают их как из
природных пищевых продуктов (отрубей, дрожжей, зеленых растений, плодов,
печени трески и др.), так и путем химического синтеза.
Классификация витаминов. Витамины разделяют на две группы:
растворимые в жирах и растворимые в воде.
Жирорастворимые витамины: витамин А (ретинол, антиксерофтальмический), витамин Д (кальциферол, антирахитический), витамин Е (токоферол,
витамин размножения), витамин К (филлохинон, антигеморрагический).
Некоторые авторы к жирорастворимым витаминам относят также
полиненасыщенные жирные кислоты (линолевую, линоленовую, арахидоновую), так как они, подобно витаминам, жизненно необходимы организму, но не
могут быть синтезированы в нем и должны поступать с пищей. Общим
свойством жирорастворимых витаминов является их способность накапливаться
в организме. Благодаря этому запасу при недостаточном их поступлении или
нарушении нормального всасывания патологические явления накапливаются
гораздо медленнее, чем при недостатке водораство- римых витаминов. Большие
дозы витаминов, во много раз превышающие оптимальные, вызывают
гипервитаминозы с характерными для каждого витамина признаками (для
избытка вит. А – выпадение волос, желтая окраска кожных покровов,
декальцинация костей, вит. Д – кальциевые отложения во внутренних органах).
Водорастворисые витамины: витамины группы В-В1 (тиамин,
антиневретический), витамин В2 (рибофлавин), витамин В3 (пантотеновая
кислота), группа витаминов В6, группа витаминов В12, витамин Н (биотин),
витамин С (аскорбиновая кислота), группа витамина РР (никотиновая кислота),
группа фолацина (фолиевая кислота и др.).
Большинство водорастворимых витаминов проявляют активность после
образования
соответствующих
коферментов
в
ходе
метаболизма.
Водорастворимые витамины не накапливаются в организме, их избыток
выводится.
Потребность в витаминах зависит от многих факторов – возраста,
характера питания, условий окружающей среды, функциональной активности
организма. В детском возрасте относительная потребность в витаминах (при
расчете на 1 кг веса тела) выше, чем у взрослых. К числу факторов,
повышающих потребность в витаминах, относятся: влияние высоких и низких
температур, недостаточное снабжение организма кислородом, например, при
пребывании в горах, инфекционные заболевания и интоксикации, то есть
воздействия, усиливающие общую интенсивность обмена веществ или
различных его реакций.
Значительно увеличивают потребность в витаминах мышечная
деятельность и большие психические напряжения. В условиях спортивных
соревнований действие этих двух факторов сочетается. Поэтому организм
спортсмена нуждается в большем количестве витаминов, чем люди, не
занимающиеся спортом.
К дополнительной витаминизации следует прибегать при интенсивных
тренировках и ответственных соревнованиях, а также в конце зимы и весной,
когда содержание витаминов в пищевых продуктах понижается.
Наряду с витаминами, значение которых для здоровья человека
установлено, имеются еще биологически активные вещества пищи (БАВ), по
своим функциям ближе не к витаминам, а к другим незаменимым веществам –
витаминоподобным соединениям. К ним относятся биофлавоноиды, холин, инозит,
карнитин, липоевая, оротовая, пангамовая и парааминобензойная кислоты.
Дефицит этих веществ не приводит к явно выраженным нарушениям, однако
существенно снижает резервные возможности организма.
8. Взаимосвязь и регуляция процессов обмена веществ в организме
человека
Обмен веществ (метаболизм) – система реакций строго упорядоченная,
связанная с определенными морфологическими структурами и вместе с тем
достаточно лабильная и пластичная. Центральная роль в обмене веществ
принадлежит ферментам – наиболее активной форме белков.
Регуляция различных функций у высокоорганизованных животных и
человека осуществляется двумя путями: гуморальным (лат. гумор – жидкость) –
через кровь, лимфу и тканевую жидкость и нервным.
Возможности гуморальной регуляции функций ограничены тем, что она
действует сравнительно медленно, не может обеспечить срочных ответов
организма (быстрых движений, мгновенной реакции на экстренные
раздражители).
В отличие от этого, с помощью нервной системы возможно быстрое и
точное управление различными отделами целостного организма, доставка
сообщений точному адресату. Оба эти механизма тесно связаны, однако
ведущую роль в регуляции функций играет нервная система.
В регуляции функционального состояния органов и тканей принимают
участие особые вещества – нейропептиды, выделяемые железой внутренней
секреции гипофизом и нервными клетками спинного и головного мозга. Они
влияют на сон, процессы обучения и памяти, на мышечный тонус вызывают
обездвижение или обширные судороги мышц, обладают обезболивающим и
наркотическим эффектом. Оказалось, что концентрация нейропептидов в плазме
крови у спортсменов может превышать средний уровень у нетренированных лиц
в 6-8 раз, повышая эффективность соревновательной деятельности. В условиях
чрезмерных тренировочных занятий происходит истощение нейропептидов и
срыв адаптации спортсмена к физическим нагрузкам.
Внутренняя среда организма, в которой живут все его клетки, – это
совокупность жидкостей – кровь, лимфа, спинномозговая жидкость,
межтканевая жидкость. Ее характеризует относительное постоянство –
гомеостаз различных показателей, так как любые ее изменения приводят к
нарушению функций клеток и тканей организма, особенно высокоспециализированных клеток центральной нервной системы. К таким постоянным
показателям гомеостаза относятся температура внутренних отделов тела,
сохраняемая в пределах 36-37°С, кислотно-основное равновесие крови,
характеризуемое величиной рН = 7.4-7.35, осмотическое давление крови (7.6-7.8
атм.), концентрация гемоглобина в крови – 120- 140 г/л-1 и др.
Гомеостаз представляет собой не статическое явление, а динамическое
равновесие. Степень сдвига показателей гомеостаза при существенных колебаниях
условий внешней среды или при тяжелой работе у большинства людей очень
невелика. Например, длительное изменение рН крови всего на 0.1-0.2 единицы
может привести к смертельному исходу. Однако в общей популяции имеются
отдельные индивиды, обладающие способностью переносить гораздо большие
сдвиги показателей внутренней среды. У высококвалифицированных
спортсменов-бегунов в результате большого поступления молочной кислоты из
скелетных мышц в кровь во время бега на средние и длинные дистанции рН
крови может снижаться до величин 7.0 и даже 6.9. Эта способность определяется
врожденными особенностями человека – так называемой его генетической
нормой реакции, которая даже для достаточно постоянных функциональных
показателей организма имеет широкие индивидуальные различия.
Тонкое согласование всех протекающих в организме процессов возможно
благодаря существованию целой сети разветвленных механизмов, действующих на
разных уровнях организации живого тела. В организме существуют 3 вида
регуляции метаболизма:
1. автоматическая (саморегуляция) - присущее всем живым
организмам изменение скорости химических реакций,
2. эндокринная – присущи высокоразвитым системам
3. нервная (быстрая регуляция).
Все виды регуляции различаются по степени сложности, конечный
результат – изменение скорости химических реакций через изменение
количества и активности фермента, а также изменение проницаемости клеточной
мембраны.
Эндокринная система – «фабрика и хранилище» биологически
активных веществ - БАВ (гормонов), которые оказывают регулирующее
влияние на обмен веществ и физиологические функции. Эта система занимает
промежуточное положение между нервной системой и действием ферментов, а
реакция обмена веществ реализуется путем изменения скорости ферментативной
реакции. Гормоны вызывают либо относительно быструю (срочную) реакцию,
повышая активность ферментов, либо вызывают медленную реакцию, связанную
с синтезом нового фермента.
3. Нервная система воспринимает импульсы, которые отражают
воздействие на организм изменяющихся условий среды (нехватка О2, голод,
жажда и т.д.). После этого нервная система с помощью специальных
передатчиков – медиаторов – передает команду другим органам для
приспособления их к изменению среды. При этом меняется
А) проницаемость мембран Б) активность ферментов
В) изменяется скорость транспорта веществ.
В ходе регуляции внутри клетки, целого органа или организма
реализуются одни и те же принципы регуляции:
1. принцип обратной связи
2. принцип лимитирующих реакций
3. принцип общих путей.
Уровни регуляции обменных процессов:
1) клеточный (авторегуляция)
2) органный (регуляция метаболитами и гормонами)
3) организменный (регуляция метаболитами, гормонами и нервной
системой).
Следует отметить – в организме тренированного человека не возникают
новые механизмы регуляции, а механизмы, регулирующие взаимодействия,
совершенствуются.