Метаболическая потребность

Cтраница 2

При выполнении динамичной работы активные мышцы скелета сокращаются и расслабляются ритмически. Поток крови к мышцам увеличивается, чтобы удовлетворить метаболические потребности. Увеличивающийся поток крови образуется благодаря более быстрым сокращениям сердца ( сердечная производительность), снижению потока крови к неактивным областям, таким как почки и печень, и увеличивающегося числа открытых кровеносных сосудов в рабочей мускулатуре. Ритм сердца, давление крови, выделение кислорода в мышцах увеличивается линейно в зависимости от интенсивности работы. Также увеличивается вентиляция легких, которая приводит к более глубокому дыханию и более высокой частоте дыхания. Цель активизации всей сердечно-дыхательной системы состоит в том, чтобы увеличить потребление кислорода для активации мышц. Уровень потребления кислорода, измеренный во время тяжелой мышечной работы, свидетельствует об интенсивности работы. Максимальное потребление кислорода ( VO2max) указывает на максимальную производительность человека при аэробной работе. [17]

В промышленной экологии концепции бюджетов и циклов прилагаются скорее к техническим, а не к природным системам, или иногда к сочетанию технических и природных систем. Для связанных с технологией организмов различных типов и степеней сложности результаты помогают нам оценивать сегодняшние метаболические потребности и те, что могут потребоваться в будущем. Аналогично можно изучать некоторые ресурсы по мере их прохождения сквозь различные технологические организмы и таким образом оценивать предложение, использование и потенциальные воздействия ресурсов на окружающую среду. [18]

Такие опережающие реакции строятся, как правило, в первую очередь по отношению к жизненно важным воздействиям, удовлетворяющим ведущие биологические потребности животных. Вследствие этого на основании генетических и индивидуально приобретенных механизмов памяти живые существа при возникновении у них различных ведущих метаболических потребностей приобрели способность предвидеть свойства тех раздражителей внешней среды, которые приводят к удовлетворению этих потребностей. Однако опережающие реакции наблюдаются в процессе самого удовлетворения биологических потребностей. Например как только пища попадает в ротовую полость начинается отделение желудочного сока и сока поджелудочной железы. Точно так же при каждом шаге опережающе перемещается центр тяжести тела. [19]

В наших публикациях мы неоднократно указывали на ру-бильниковый принцип функциональной организации доминирующего мотивационного возбуждения, согласно которому пейсмекер-ные зоны латерального отдела гипоталамуса держат в энергетической зависимости все другие структуры мозга, объединенные в мотивационное возбуждение. Следуя голографическому принципу построения доминирующего мотивационного возбуждения, можно думать, что специфика метаболических изменений в этих нейсмекерных зонах, где происходит трансформация внутренней метаболической потребности в процесс мотивационного возбуждения, находит однотипное отражение в метаболических процессах других структур мозга, объединенных в это возбуждение. Указанный топографический принцип особенно демонстративно проявляется в характере электрической активности отдельных нейронов, объединенных в мотивационное возбуждение. [20]

Все это показывает, как широко используется ультрацентрифугирование при изучении нуклеиновых кислот и биосинтеза белка. Ультрацентрифугирование незаменимо также при все более расширяющемся изучении смежных проблем - в частности при изучении механизмов регуляции ферментативных реакций. Метаболические потребности клетки удовлетворяются, как известно, благодаря тонкой согласованности скоростей различных биохимических последовательностей. Такая согласованность возможна благодаря чувствительности аллостерических ферментов к изменениям концентраций отдельных метаболитов, что в свою очередь зависит от конформационных изменений, вызываемых соответствующим метаболитом и, очевидно, передающихся путем взаимодействия субъединиц ферментного белка. Успехи, достигнутые в изучении свойств аллостериче-ского фермента - аспартат-карбамоилтрансферазы, хорошо иллюстрируют большое значение ультрацентрифугирования - особенно когда оно используется в сочетании с другими методами анализа. Так, Герхарт и Шахман [5] показали, что этот фермент, представляющий собой глобулярный белок с молекулярной массой около 3 - Ю5, после обработки соединениями ртути распадается на субъединицы двух типов. Каталитической активностью обладают лишь субъединицы одного типа, в субъединицах же другого типа, не обладающих каталитической активностью, находится центр. С этой регуляторной субъединицей связывается 5-бромцитидин-трифосфат, о чем свидетельствует соответствующая картина седиментации. Позже Вебер [6] определил аминокислотный состав и N-концевые остатки субъединиц обоих типов и установил, что одна молекула фермента содержит четыре регуляторных и четыре каталитических субъединицы. [21]

Мы можем, по крайней мере частично, понять физиологическое значение таких сезонных реорганизаций метаболизма. Так как при низких температурах уровень основного обмена снижается, организмам, вероятно, уже нет надобности поддерживать такую же интенсивность обмена, как при высоких температурах. Это снижение метаболических потребностей в условиях холода иллюстрируют кривые на рис. 78; низкотемпературная компенсация не является совершенной, но все же организмы, акклимированные или адаптированные к теплу, обнаруживают при нормальных для них температурах несколько более высокий уровень обмена, чем такие же организмы, акклимированные или адаптированные к холоду. [22]

Поскольку во внешней среде не содержится сведений о том, какой именно поведенческий акт приведет к удовлетворению данной мотивации, в то время как в памяти организма такие сведения имеются, то целенаправленный поведенческий акт может быть извлечен только из памяти. Согласно теории функциональной системы выбор из всего материала памяти только одного поведенческого акта осуществляется как сокращение излишних степеней свободы поведения. Та или иная мотивация, связанная с метаболическими потребностями организма, осуществляет первичное сокращение степеней свободы, делая возможными только те акты, которые в прошлом приводили к удовлетворению именно этой мотивации. Поскольку удовлетворение одной и той же мотивации может быть осуществлено через достижение различных конкретных целей, то дальнейшее сокращение степеней свободы осуществляется под влиянием обстановочной афферентации, которая делает возможным только те поведенческие акты, цели которых достижимы в данной ситуации. В этом интервале и осуществляется принятие решения относительно отдельного поведенческого акта. [23]

Процесс принятия решения неизбежно является и выбором одной определенной формы поведения. Принятие решения представляет собой критический пункт, в котором происходит организация комплекса эфферентных возбуждений, способных дать вполне определенное действие. Принятие решения всегда обусловливается доминирующей мотивацией, складывающейся на стадии афферентного синтеза на основе внутренних метаболических потребностей субъекта, действия обстановки и путем извлечения генетических и индивидуально приобретенных механизмов памяти. [24]

Итак, транспорт витамина А в организме осуществляется преимущественно специфическим белковым комплексом, состоящим из ретинолсвязывающего белка и тироксинсвязывающего преальбумина. Секреция транспортных протеинов из печени регулируется при участии витамина А. Основным депо витамина А является печень, откуда ретинол поступает в кровь через пластинчатый комплекс для обеспечения метаболической потребности органов и тканей. Белковая недостаточность нарушает биосинтез в печени ретинолсвязывающего белка и тироксинсвязывающего преальбумина и приводит к снижению их уровня в крови. [25]

Наиболее простой для анализа бактериальной системой является чистая культура, растущая в виде дискретно диспергированных клеток по уравнению Моно в жидкой среде известного состава, в реакторе полного смешения, в котором нет влияния стенок на перемешивание, на субстрате, являющемся единственным источником энергии и углерода. Среди них явно обнаруживается влияние на максимальную удельную скорость роста, сродство бактерий к лимитирующему рост субстрату, эндогенный метаболизм и основные метаболические потребности, удельные скорости отмирания и лизиса культуры. Экспериментальные данные показывают, что внутри специфичного для данной культуры температурного интервала увеличение температуры приводит к увеличению максимальной удельной скорости роста, скорости эндогенного метаболизма и сродства микроорганизма к лимитирующему рост субстрату, но влияние температуры на удельные скорости отмирания и лизиса начинает сказываться только после того, как температура поднимается выше верхней границы оптимального температурного интервала. Общее влияние возрастания температуры заключается в том, что, в пределах некоторых границ, оно сопровождается увеличением скорости роста культуры, но с сопутствующим уменьшением коэффициента выхода микробной биомассы по лимитирующему субстрату, являющемуся источником энергии и углерода. [26]

Малейшее изменение жестких констант организма приводит в действие аппараты саморегуляции соответствующих функциональных систем, которые возвращают их к исходному уровню почти немедленно. В случае пластичных констант внутренние аппараты саморегуляции могут довольно длительное время не обеспечивать возвращение их к исходному уровню, и жизнедеятельность организма при этом значительно не нарушается. Различной длительности и выраженности отклонения разных показателей внутренней среды организма от уровня, обеспечивающего его нормальный метаболизм, составляют в каждый данный момент времени многопараметренную внутреннюю биологическую или метаболическую потребность организма. Примером внутренней биологической потребности является потребность голодного животного в питательных веществах, потребность в воде животного, ограниченного в ее приеме, половые потребности, возникающие при изменении в организме уровня определенных половых гормонов, агрессивные или, наоборот, оборонительные потребности животных, испытывающих страх или эмоциональное раздражение. [27]

Цикл NAQP NADPH, при помощи которого совершается передача восстановительной способности от катаболических реакций к анаболическим. [28]

Катаболические процессы отличаются высокой чувствительностью и очень чутко реагируют на любые изменения в энергетических потребностях клетки. У комнатной мухи, например, расход кислорода и потребление клеточного топлива в полете менее чем за секунду увеличиваются примерно в 100 раз из-за резко возросшей потребности в АТР, который расходуется летательными мышцами. Этот пример показывает, что регу-ляторные механизмы центральных метаболических путей и в первую очередь тех, которые обеспечивают клетку энергией в форме АТР, весьма чувствительны и способны очень быстро удовлетворять меняющиеся метаболические потребности клетки. [29]

Будучи изолированными и самостоятельными, они смогли не только реагировать на действие различных окружающих их факторов, но и поддерживать устойчивость собственных метаболических реакций, в зависимости от своих постоянно возникающих метаболических потребностей активно воздействовать на окружающий их мир и преобразовывать его в соответствии со своими потребностями, активно воздействуя на одни внешние факторы, взаимодействуя с другими и активно избегая или отвергая третьи. [30]

Страницы: 1 2 3