Откуда берется энергия в организме?

16 октября 2019г я выступил на национальной ветконференции (NVC) с презентацией «Клеточное дыхание: от гликолиза до АТФ-синтазы». Картинку для этой статьи я взял из презентации. Здесь я хочу написать об источнике энергии в организме. Действительно, откуда она берётся? Мышцы, кости, нервы и даже головной и спинной мозг- это инструменты, но не источники.. Давным-давно, наши одноклеточные предки «подписали брачный контракт» с бактериями, ставшими впоследствии органеллами, производящими энергию для каждой клетки! Это так называемая, теория симбиогенеза. Только в «брачном контракте» не были прописаны положения о «в здравии и болезни». Существует взаимный контроль клеток и митохондрий: клетки участвуют в селективном митоптозе-уничтожении недееспособных митохондрий, а митохондрии, в свою очередь, участвуют в образовании большой лизосомы для ликвидации ослабленных клеток. Митохондрии имеют собственную ДНК, рибосомы, наружнюю и внутреннюю мембраны. Название «митохондрии» произошло от слов(с греческого) : митос-нить, хондрос-зернышко). Они 1-3мкм длиной, и заполняют 10-20% объёма каждой клетки, срок жизни одной митохондрии — 10 дней. Митохондрии способны фрагментироваться (делиться) и соединяться в конгломераты — образовывать митохондриальный ретикулум. Когда в клетку поступает много питательных веществ — митохондрии в разделенном состоянии. Когда, наоборот,питательных веществ мало, или в макроорганизме состояние повышенных нагрузок — митохондрии в соединённом состоянии. Какая энергетическая единица ими вырабатывается? Митохондрии синтезируют АТФ — молекулы с макроэргическими связями фосфорных остатков. Гидролиз аденозинтрифосфата до аденозиндифосфата (АДФ) даёт 40кдж энергии. Синтез АТФ происходит на внутренней мембране митохондрий с помощью уникальных нано-моторчиков — Атф-синтазных комплексов. Для соединения АДФ и фосфата в АТФ требуется немало энергии..Для этого используется разность между концентрациями протонов внутри митохондрий (матриксе, — небольшая концентрация) и в межмембранном пространстве (куда протоны в высокой концентрации попадают благодаря электрон-транспортной цепи и молекулам-донорам NADH). Про АТФ-синтазу можно долго рассказывать — тема отдельной статьи. В организме АТФ не накапливается — это было бы опасно оксидативным стрессом и риском развития ацидоза. АТФ постоянно синтезируется, а «срок жизни» одной молекулы АТФ — менее одной минуты. В момент времени в организме взрослого человека содержится 250мг АТФ, потребность в сутки — около 40кг. В мышцах энергии нужно больше. И для её обеспечения, существует не только АТФ, а ещё уникальные молекулы с макроэргическими связями — креатинфосфат. Когда мышцы в состоянии покоя, в них креатин-фосфата в 8 раз больше, чем АТФ, и в первую очередь, расходуется именно креатинфосфат. Гидролиз макроэргической связи одной молекулы креатин-фосфата «даёт» 43кдж энергии. По мере расходования креатин-фосфата, уровень доставляемой АТФ практически не снижается, сохраняя для мышцы потенциальную возможность активно работать. В клетках мышц спортсменов количество митохондрий постепенно становится больше, чем у нетренированных людей. Наоборот, при гиподинамии, количество митохондрий постепенно снижается. У пожилых людей происходят нарушения в репликации ДНК митохондрий, с которыми клеткам, с годами, становится сложнее бороться (не происходит обязательного в таких случаях, митоптоза-уничтожения недееспособных митохондрий). Увеличивается количество активных форм кислорода (АФК), или, их более известное название — свободных радикалов. Одна из наиболее известных теорий о причинах старения — свободно-радикальная. Вот так: казалось бы — маленькие клеточные органеллы митохондрии, а столько функций..