S KoA. a, R-COOH + ATP + CoA R C
МЕТАБОЛІЗМ, ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ТРАФІК, ТЕРМІЧНЕ РЕГУЛЮВАННЯ Novotniné Dr. Dankó Gabriella University of Debrecen MÉK
МЕТАБОЛІЗМ (метаболізм): усі хімічні та енергетичні перетворення, що відбуваються в організмі. ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ТРАФІК Сукупність процесів перетворення енергії, поглинання та вивільнення енергії клітини.
Енергія, необхідна для існування та виробництва, виробляється організмом тварини шляхом біологічного окислення поживних речовин, взятих з корму. Енергія, що утворюється під час розщеплення поживних речовин, включається у високоенергетичні хімічні зв’язки.Окислення, що забезпечує енергію, є багатоетапним процесом, який називається катаболізмом. В організмі енергія накопичується у вигляді високоенергетичних фосфатних сполук (АТФ, креатинфосфат) або в білках, жирах та вуглеводах, синтезованих з більш простих молекул (для їх утворення E суглоб = анаболізм, структура)
Метаболізм - це виробництво енергії, яку можна виміряти у людини, яка перебуває в стані спокою. Залежно від розміру тіла піддослідної тварини, великі тварини виробляють більше тепла за той самий проміжок часу. Його значення змінюється кількома факторами (наприклад, робота м’язів, вік, вплив вегетативної нервової системи, сон, неправильне харчування, лихоманка, температура навколишнього середовища, географічне розташування). Специфічний динамічний ефект поживних речовин: метаболізм посилюється протягом 2-3 годин після прийому їжі.
Понад 100 років тому Рубнер опублікував своє спостереження, що споживання їжі викликає кількість додаткового тепла, характерного для кожної поживної речовини. Це означає, що виміряний енергообіг значно зростає, якщо людина їсть, тобто якщо всі інші умови залишаються незмінними, одне лише споживання їжі призводить до виділення тепла та споживання калорій, що перевищує основний енергообіг на години. Рубнер назвав цей ефект Специфічним динамічним ефектом (SDH). У випадку споживання білків приріст становить 25-30%, вуглеводів - 6%, жирів - 4%. При типовому змішаному харчуванні в середньому 6%. Останнє також стосується немодифікованої їжі. Урок: Кожен прийом їжі пришвидшує ваш метаболізм, тому їсти якомога більше разів дуже важливо і під час дієти. По-друге, динамічний вплив різних поживних речовин різний, і тому маніпулювання їх пропорціями є важливою зброєю для тих, хто діє. Нарешті, енергообмін найбільше залежить від роботи скелетних м’язів. Вплив фізичної активності на активізацію симпатичної нервової системи та стимулювання підвищеної секреції адреналіну та норадреналіну також сприяє виробленню тепла.
Частина поживних речовин використовується тваринами для життєзабезпечення (дихання, кровообіг, виведення, підтримка нервової функції, енергообіг скелетних м’язів, що відпочиває), а інша частина для виробництва (молоко, м’ясо, яйця). Організм намагається збалансувати свій енергетичний баланс за допомогою нейрогормональної регуляції. Багато гормонів регулюють обмін речовин та енергетичний баланс організму. З них калоригенна дія гормонів щитовидної залози (тироксин, трийодтиронін) є найбільш значущою. Інсулін є головним інгібітором розщеплення жиру, оскільки він впливає на ферменти в жирових клітинах.
Зберігання жиру - ліпогенез Споживання вуглеводів підвищує рівень цукру в крові, а потім і рівень інсуліну. Це активує ферменти (ацетил-коа-карбоксилазу, синтетазу жирних кислот), які каталізують перетворення глюкози в гліцерин, а потім у жирну кислоту разом із вільними жирними кислотами. Вони поглинаються в жировій тканині ліпопротеїн-ліпазою (LPL), синтез та активність якої підвищується за рахунок інсуліну. Ліполіз деградації жирової тканини Ліполіз - це зворотний процес, при якому вільні жирні кислоти та гліцерин утворюються під час гідролізу молекул тригліцеридів. Вони витікають з клітини за допомогою пасивної дифузії і потрапляють туди, де вони необхідні в циркуляції, як енергія. Якщо цього не відбувається, вони відновлюються та зберігаються повторно.
Хімічний склад кормів
Лавуазьє і Лаплас виявили в 1780 р., Що організм тварини отримує енергію за рахунок повільного горіння та окислення поживних речовин, а виділяється таким чином енергія дорівнює теплу згоряння поживних речовин у разі повного згоряння. Справедливість принципу збереження енергії в організмі тварин була доведена Рубнером (1891).
Антуан Лоран де ЛАВОЗЬЄ (1743-1794) французький хімік; окрім хімії, він також вивчав ботаніку, астрономію та мінералогію. У 1765 р. Він подав тендер на поліпшення освітлення Парижа. Він займався редагуванням геологічної карти Франції. Він був головним інспектором з виробництва пороху та головним орендарем податків. Це було зроблено для цієї діяльності під час Великої французької революції. ВООЗ. П'єр Симон, маркіз де ЛАПЛАС (1749 1827): французький математик, фізик, астроном і політик
Визначення енергоємності корму Пряма калориметрія Спалювання корму в калориметрі-бомбі або вимірювання кількості тепла, що виробляється твариною. Непряма калориметрія - оскільки більшість процесів обміну речовин у тварин відбуваються в аеробних умовах, це може бути дуже добре характеризується поглинанням кисню.
Коефіцієнт дихання Співвідношення кількості дихальних газів, виміряних одночасно у видихуваному повітрі, дає безрозмірне співвідношення коефіцієнт дихання (коефіцієнт дихання: RQ = CO 2/O 2). Значення RQ інформує, який поживний компонент окислювався тест.
Використання енергії з корму
РЕГУЛЯЦІЯ ТЕМПЕРАТУРИ: Гомотермічні організми здатні підтримувати характерну для них температуру тіла, незважаючи на зміну температури навколишнього середовища. Постійність внутрішньої температури тіла (ізотермія) є важливою фізіологічною постійною характеристикою гомеостазу, життєві процеси організму (ферментативні процеси) пов'язані з відносно постійною температурою тіла. Homoiotherm реалізується в балансі виробництва тепла та виділення тепла. Однією із гарантій сталості ізотерми є безперервний теплообмін між кров’ю та тканинами.
Температура шкіри та органів, розташованих ближче до поверхні тіла, нижча, ніж значення, виміряні у внутрішніх органах. Виходячи з цих відмінностей, можна говорити про внутрішню температуру, яка є температурою внутрішніх органів, і температуру мантії, яку можна виміряти на поверхні тіла. Внутрішня температура наших домашніх тварин виражається у значеннях, виміряних у прямій кишці (на одну пряму кишку).
ВИДИ ВИПУСКУ ТЕПЛА Через окислення в клітинах виробництво тепла є постійним. Організм позбавляється від надлишків, захищаючи тим самим від перегріву. Режими тепловіддачі: Проведення (конвекція) Потік (конвекція) Випромінювання (випромінювання) Випаровування (піт)
ПРОВЕДЕННЯ (провідність) Суть процесу полягає в теплообміні між тілом тварини та матеріалом, що безпосередньо з ним контактує. Тепло надходить від точки вищої температури до меншої. Повітря погано проводить, а буферне повітря в шерсті та оперенні захищає тварин від охолодження. Вода у вологому повітрі, навпаки, збільшує провідність. Процес подібний при контакті з вологими, холодними підлогами.
ПОТОК (конвекція) Відведення тепла потоком може бути більшим, ніж провідність. Шар повітря, що оточує поверхню тіла, нагрівається. Незалежно від того, рухається тварина чи повітря, це буферне повітря більш-менш обмінюється. Свіже повітря знову відводить тепло від поверхні тіла. Швидкість теплообміну пропорційна квадрату швидкості повітряного потоку.
РАДІАЦІЯ (випромінювання) Теплове випромінювання може спричинити значні втрати тепла. У цьому випадку інфрачервоні промені, що виходять від теплої поверхні шкіри, поглинаються більш холодними предметами навколишнього середовища. Сухе повітря ледве поглинає енергію, що залишається у вигляді інфрачервоних променів. Регулювання розподілу крові також відіграє значну роль у провідному, потоковому та променевому режимах тепловиділення. Коли кровоносні судини розширюються (розширення судин), поверхня, придатна для виділення тепла, збільшується.
ІСПАРЕННЯ (perspiratio) Під час цього явища випаровування води, нагрітої в тілі, призводить до дуже ефективного виділення тепла. Підвищена секреція потових залоз призводить до значного виділення тепла. У видів, які здатні потіти лише злегка або зовсім не, тепло випаровування виділяється головним чином через дихальні шляхи (терморегуляційне поліпное). Залежно від температури навколишнього середовища та вологості, частка кожного виду тепловиділення в загальному тепловиділенні тварини змінюється.
ГЕНЕРАЦІЯ ТЕПЛА Коли внутрішня температура тіла знижується, механізми терморегуляції негайно починають виробляти тепло (термогенез) і зменшують виділення тепла в навколишнє середовище. Вазоконтрактіо - кров, яка приймається температурою серцевини, виділяє менше тепла. розтріпані м'язи - збільшується кількість буферного повітря Хімічна терморегуляція - метаболізм організму посилюється Посмикування фібрилярних м'язів (тремтіння) - збільшується вироблення тепла Нейрогормональна регуляція симпато-надниркової дії: збільшує викид адреналіну та гормонів щитовидної залози, мобілізує, мобілізує супутнє теплопродукцію.
ЦЕНТР ТЕРМІЧНОГО РЕГУЛЮВАННЯ Гіпоталамус (HT) передня основна група: задня основна група охолоджувального центру: опалювальний центр Тепловий центр розташований дуже близько до напрямної основної групи вегетативної нервової системи. Симпатіотонія посилюється, парасимпатіотонія зменшує циркуляцію основної енергії, за допомогою якої він нагріває або охолоджує тіло. Адекватним стимулом для індукції регуляторних механізмів є поточна внутрішня температура тіла. Температура крові, що протікає через НТ, сприймається нейронами даної групи ядер як термостат: Підвищення температури крові переднього ядра активує посилення парасимпатіотонії (розширення судин шкіри, потовиділення, хрипи, посилене слиновиділення) зневоднення зменшення збільшує відтік гормони із щитовидної залози та надниркових залоз, мобілізує запаси глікогену та жиру) Меншою мірою вони також надходять із терміналів, що дають сенсор температури (терморецепторів), розташованих на поверхні тіла.
АДАПТАЦІЯ НА ТЕМПЕРАТУРУ НА ТВОРІ Інерційна теплова зона (термонейтральна зона): зовнішня смуга температур, яка є найбільш сприятливою для даного виду. У цьому випадку більша частка МЕ з корму залишається чистою енергією, яку тварина може використовувати для виробництва на додаток до існування. Критична температура: при нижчій критичній температурі, після досягнення максимуму теплопродукції, тварина виснажується, тепло тіла різко падає (переохолодження) і виникає обмороження. Верхня критична температура також передбачає мобілізацію енергії, виснаження тепловиділення призводить до збільшення тепла тіла (гіпертермія), крайнім ступенем якого є тепловий удар.
Процеси тепловиділення та виділення тепла в організмі в залежності від температури
УПРАВЛІННЯ АДАПТАЦІЄЮ ДО ЕКСТРЕМАЛЬНИХ ТЕМПЕРАТУРНИХ ЕФЕКТІВ У разі лихоманки деякі внутрішні та/або зовнішні (пірогенні) речовини, що викликають лихоманку, стимулюють НТ-центр. Захист від холоду: жирові депо, зимове хутро, зимовий сон (гібернація), збільшення коричневої жирової тканини, поведінкова терморегуляція (обійми), облизування волосся.
У тканинах характерно розташовується жир, що розвивається з пухкої клітковини сполучної тканини. У деяких клітинах волокнистої сполучної тканини з’являються крапельки жиру, краплі жиру зливаються, щоб збільшитись, і нарешті більша частина зрілої жирової клітини складається з жиру, а плазма і ядро відтісняються. У міжклітинному запасі є волокна та судини. Існує два характерних основні типи жирової тканини: біла, яка є найбільш поширеною у тваринному світі, та коричнева, яка зустрічається лише у певних видів та/або в ранньому постнатальному періоді, а потім і там у особливих регіонах.