Fyziologie

8.2.2 Zdroje energie a buněčné procesy

8.2.2 Zdroje energie a buněčné procesy
 
  
Člověk nicméně přijímá energii ve formě potravy, což je kombinace velkého množství nejrůznějších látek, přičemž živiny hrají hlavní roli (tj. sacharidy, tuky, bílkoviny). Z ní musí trávení a následný metabolismus vytvořit základní látky, jejichž dalším zpracováním v několika dalších dějích vzniká energie či konečné látky, které umožní průběh dýchacího řetězce a proto vznik ATP (tj. energie). Těmito látkami jsou zejm. glukóza, mastné kyseliny, ketolátky. Z nich metabolickými procesy buňka může získávat energii, která je potřebná pro různé buněčné děje, a to jak související s jejím vlastním fungováním (např. přenos látek, napětí na buněčné membráně), tvorbu nových látek (tvorba vlastních proteinů apod.) a dále pro děje sloužící organismu jako celku (např. stahu svalové buňky, stah srdečního svalu, obranné děje).
 
Glukóza je jednoduchý cukr (monosacharid, tzv. hroznový cukr), je základním cukrem krve, jeho koncentrace v krvi je glykemie. Je obsažen ve škrobu, řepném cukru (sacharóze), mléčném cukru (laktóze) z nichž se uvolňuje trávením a vstřebáváním, může  však vznikat i v těle procesem zvaným glukoneogeneze. Proces jeho rozkladu v buňce se nazývá glykolýza. Je to sled několika reakcí, který končí látkou zvanou pyruvát, která za přítomnosti kyslíku může vstupovat do dalšího cyklu reakcí (tzv. Krebsova cyklu), který podstatně zlepší energetický zisk, protože z něj vstupují látky do dýchacího řetězce. Zatímco bez přítomnosti kyslíku probíhá tzv. anaerobní glykolýza, při níž vzniká z pyruvátu laktát (tj. mléčná kyselina), energetický zisk je malý, dochází k okyselení vnitřního prostředí (laktátová metabolická acidóza). Tento stav umožňuje nicméně určitou funkci i bez kyslíku, např. v pracujícím svalu (tzv. práce na kyslíkový dluh), nicméně dochází k značné únavě. Při dostatku kyslíku (či jeho obnovenému či zesílenému přísunu) se pyruvát (event. laktát přeměněný zpět na pyruvát) dostává do Krebsova cyklu a energetický zisk je více než 10násobný, navíc nedochází k hromadění laktátu, nýbrž vzniká voda a oxid uhličitý.
 
Mastné kyseliny jsou součástí tuků (triglyceridů), z nichž jsou uvolněny buď při trávení (tuky v potravě), nebo i uvnitř buněk (tuky zásobní). Jsou to organické kyseliny s 16 až 20 uhlíky, které se postupně spalují v tzv. beta-oxidaci. Během ní vznikají opět látky, které směřují do dýchacícho řetězce a navíc tam směřuje konečný produkt, a to acetyl-koenzym A (acetyl-CoA, tzv. aktivní kyselina octová).
 
Ketolátky vznikají rovněž z mastných kyselin, resp. jejich štěpných produktů, tj. z acetyl-CoA. Buňky z nich pak mohou opět získat energii. Větší množství ketolátek vzniká tehdy, když tělo nemůže využít glukózu (což je u cukrovky, diabetes mellitus, a to u jejího 1. typu) nebo ji nemá dostatek (např. při hladovění). Více proto spaluje tuky a vznikají též ketolátky. Jde o látky, které opět okyselují vnitřní prostředí, vzniká ketoacidóza (druh metabolické acidózy). Jejich degradačním produktem je aceton, kterým je pak cítit dech takových osob. Ketolátky se dají prokázat jednoduše i v moči.
 
Krebsův cyklus je cyklus biochemických dějů probíhajících v mitochondriích. Vstupují do něj sloučeniny, které jsou meziprodukty odbourávání větších sloučenin (např. pyruvát z glykolýzy, acetyl-koenzym A z beta-oxidace mastných kyselin). Mohou z něj však zároveň začít syntetické pochody pro řadu dalších látek, vychází z něj např. procesy vedoucí k tvorbě tak základní sloučeniny, jakou je hem. Krebsův cyklus tak slouží vzájemné přeměně živin a dalších látek. Vzniká zde i oxid uhličitý a menší sloučiny, které dále vstupují do dýchacího řetězce, čímž se Krebsův cyklus napojuje i na tvorbu energie.
Předchozí
Následující
Operace
Prohlédnout vše