Trang chủ
Sách y học
Sinh lý y học
Giải phóng năng lượng cho cơ thể bằng con đường kỵ khí - Đường phân kỵ khí

Giải phóng năng lượng cho cơ thể bằng con đường kỵ khí - Đường phân kỵ khí

2022-08-02 01:44 PM

Lactic acid được tổng hợp trong quá trình đường phân kỵ khí không mất đi khỏi cơ thể bởi vì khi oxy đầy đủ trở lại, lactic acid có thể chuyền về thành glucose hoặc được sử dụng chính xác để giải phóng năng lượng.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Thỉnh thoảng, khí oxy không đủ cho nhu cầu, vì thế sự phosphoryl-oxy hóa không xảy ra. Tuy nhiên ngay cả ở dưới điều kiện này, một lượng nhỏ năng lượng vẫn được cung cấp cho tế bào nhờ sự thoái hóa của carbohydrate giai đoạn đường phân, bởi vì các phản ứng hóa học để glucose thoái hóa thành pyruvic acid không đòi hỏi oxy.

Quá trình này gây lãng phí glucose nghiêm trọng bởi chỉ 24,000 calo được sử dụng để tổng hợp ATP khi chuyển hóa một phân tử glucose, điều này thể hiện chỉ hơn 3% tổng số năng lượng trong phân tử glucose. Tuy nhiên cách giải phóng năng lượng này với tế bào, còn được gọi là năng lượng yếm khí (anaerobic energy), có thể duy trì sự sống trong vài phút trong lúc oxy không thể được cung cấp đầy đủ.

Chuỗi các phản ứng hóa học gây ra quá trình đường phân

Hình. Chuỗi các phản ứng hóa học gây ra quá trình đường phân.

Sự hình thành Lactic Acid trong đường phân kỵ khí Sự giải phóng năng lượng kỵ khí bổ sung. Định luật tác dụng khối lượng (The law of mass action) nói rằng sản phẩm cuối cùng của một phản ứng hóa học tích tụ dần trong môi trường phản ứng, tỷ lệ của phản ứng giảm dần và tiến tới 0. Hai sản phẩm cuối cùng của phản ứng đường phân là (1) pyruvic acid và (2) nguyên tử hydro gắn với NAD+ thành NADH and H+. Sự tích tụ của một hoặc cả hai chất này làm dừng lại quá trình đường phân và ngăn cản sự tổng hợp ATP. Khi số lượng của chúng tăng lên quá mức, hai sản phẩm cuối cùng phản ứng với nhau để tạo thành lactic acid theo phương trình sau:

Tạo thành lactic acid

Do đó dưới trạng thái kỵ khí, một phần lớn pyruvic acid sẽ chuyển thành lactic acid, nó dễ dàng khuyếch tán ra ngoài tế bào tới dịch ngoại bào và đi vào dịch nội bào của những tế bào ít hoạt động khác. Vì vậy lactic acid được ví như một loại “cống thoát nước” mà các sản phẩm cuối cùng của quá trình đường phân đều có thể biến mất, cho phép quá trình đường phân tiếp tục lâu hơn bình thường. Thật vậy, đường phân chỉ có thể xảy ra một vài giây nếu không có sự chuyển hóa này. Thay vào đó, nó có thể duy trì vài phút, cung cấp cho cơ thể một lượng bổ sung đáng kể ATP, ngay cả trong trường hợp thiếu hụt oxy.

Sự chuyển đổi từ Lactic Acid thành Pyruvic Acid khi oxy có mặt đầy đủ trở lại. Khi một người bắt đầu hô hấp trở lại sau một giai đoạn chuyển hóa yếm khí, lactic acid nhanh chóng chuyển về thành pyruvic acid và NADH cộng H+. Một phần lớn những chất này ngay lập tức được oxy hóa để tạo thành lượng lớn ATP. Sự dư thừa ATP này dẫn đến ba phần tư lượng pyruvic acid dư thừa còn lại được chuyển thành glucose.

Do vậy, một lượng lớn lactic acid được tổng hợp trong quá trình đường phân kỵ khí không mất đi khỏi cơ thể bởi vì khi oxy đầy đủ trở lại, lactic acid có thể chuyền về thành glucose hoặc được sử dụng chính xác để giải phóng năng lượng. Phần lớn sự chuyển đổi ngược lại này xảy ra ở trong gan, nhưng một phần nhỏ có thể xảy ra ở các mô khác.

Tim sử dụng lactic acid để cung cấp năng lượng. Cơ tim có khả năng đặc biệt là chuyển từ lactic acid thành pyruvic acid và sau đó sử dụng pyruvic acid để cung cấp năng lượng. Quá trình này xảy ra ở mức độ cao lúc hoạt động thể lực nặng , khi một lượng lớn lactic acid được giải phóng vào máu từ cơ, xương và được tiêu thụ như một nguồn năng lượng bổ sung của tim.

Bài viết cùng chuyên mục

Sinh lý tiêu hóa ở ruột già (đại tràng)

Ruột già gồm có manh tràng, đại tràng lên, đại tràng ngang, đại tràng xuống, đại tràng sigma và trực tràng. Quá trình tiêu hóa ở ruột già không quan trọng, bởi vì khi xuống đến ruột già, chỉ còn lại những chất cặn bả của thức ăn.

Sinh lý hệ mạch máu

Tim trái tống máu vào động mạch chủ, tạo ra một áp lực lớn đưa máu qua vòng tuần hoàn cho đến tim phải: áp lực cao nhất trong động mạch chủ và thấp nhất trong tâm nhĩ phải.

Kích thích thần kinh: thay đổi điện thế qua màng

Một điện thế qua màng tế bào có thể chống lại sự chuyển động của các ion qua màng nếu điện thế đó thích hợp và đủ lớn. Sự khác nhau về nồng độ trên màng tế bào thần kinh của ba ion quan trọng nhất đối với chức năng thần kinh: ion natri, ion kali, và ion clorua.

Ảnh hưởng của ion kali và canxi trong hoạt động của tim

Khi có nồng độ cao kali trong dịch ngoại bào sẽ một phần khử cực màng tế bào, làm điện thế màng bớt âm. Khi điện thế màng giảm, cường độ điện thế hoạt đọng cũng giảm, làm cho sự co bóp cơ tim yếu dần.

Xung lực của động mạch

Áp lực bơm máu ở góc động mạch chủ đưuọc biểu diễn trên hình. Với một người lớn trẻ khỏe, huyết áp ở đầu mỗi nhịp đập sẽ gọi là huyết áp tâm thu, vào khoảng 120mmHg.

Sóng khử cực và sóng tái cực: điện tâm đồ bình thường

ECG bình thường bao gồm một sóng P, một phức bộ QRS và một sóng T. Phức bộ QRS thường có, nhưng không phải luôn luôn, ba sóng riêng biệt: sóng Q, sóng R, và sóng S.

Vai trò của O2 trong điều hòa hô hấp: điều hòa hô hấp bởi thụ thể ngoại vi

Oxygen không có ảnh hưởng trực tiếp tới trung tâm hô hấp của não trong việc điều hòa hô hấp. Thay vào đó, nó tác động gần như hoàn toàn lên các hóa thụ thể ở ngoại vi nằm trong động mạch cảnh và thân động mạch chủ.

Sự điều hòa bài tiết pepsinogen ở dạ dày

Tốc độ bài tiết pepsinogen - tiền chất của pepsin gây nên sự tiêu hóa protein - bị ảnh hưởng rất mạnh bởi lượng acid có mặt trong dạ dày. Ở những bệnh nhân mất khả năng bài tiết lượng acid cơ bản.

Ảnh hưởng của gradients áp lực thủy tĩnh trong phổi lên khu vực lưu thông máu phổi

Động mạch phổi và nhánh động mạch của nó vận chuyển máu đến các mao mạch phế nang cho khí trao đổi, và tĩnh mạch phổi rồi máu trở về tâm nhĩ trái để được bơm bởi tâm thất trái thông qua tuần hoàn toàn thân.

Soi đáy mắt: quan sát nhìn vào phía trong mắt

Kính soi đáy mắt là dụng cụ có cấu tạo phức tạp nhưng nguyên lý của nó rất đơn giản. Cấu tạo của nó được mô tả và có thể được giải thích như sau.

Sự di chuyển của trứng đã thụ tinh trong ống dẫn trứng

Progesterone tăng tiết ra nhiều bởi hoàng thể buồng trứng đầu tiên thúc đẩy tăng thụ thể progesterone ở các tế bào cơ trơn ống dẫn trứng, sau đó progesterone kích thích các thụ thể, gây giãn ống cho phép trứng đi vào tử cung.

Tăng huyết áp: huyết áp trong hoạt động cơ và các tuyp stress

Nhiều tuyp của stress cùng với hoạt động cơ là giống nhau ở sự tăng huyết áp. Ví dụ trong hoảng sợ quá mức huyết áp có thể tăng thêm 70-100 mmHg trong 1 vài giây.

Đường kính đồng tử: cơ chế quang học của mắt

Khả năng hội tụ tốt nhất có thể đạt được là khi lỗ đồng tử co nhỏ tối đa. Lí giải cho điều đó, với một lỗ đồng tử rất nhỏ, gần như tất cả các tia sáng đi qua trung tâm của hệ thấu kính của mắt.

Synap thần kinh trung ương: Receptor kích thích hay ức chế tại màng sau synap

Thay đổi về quá trình chuyển hóa nội bào ví dụ như làm tăng số lượng thụ thể màng kích thích hoặc giảm số lượng thụ thể màng ức chế cũng có thể kích thích hoạt động của tế bào thần kinh.

Feedback âm của estrogen và progesterone làm giảm bài tiết FSH và LH

Ngoài ảnh hưởng của feedback âm tính của estrogen và progesterone, vài hormone khác cũng tham gia vào việc này, đặc biệt là inhibin- được tiết ra cùng với các hormone steroid giới tính bởi các tế bào hạt tại hoàng thể.

Chất dẫn truyền thần kinh: phân tử nhỏ tốc độ và tái chế

Trong hầu hết các trường hợp, các chất dẫn truyền thần kinh có phân tử nhỏ được tổng hợp tại bào tương của trạm trước synap và được vận chuyển tích cực vào túi chứa chất dẫn truyền.

Sinh lý học thị giác (mắt)

Người mắc bệnh nhược cơ thì mí mắt hay sụp xuống, Làm nghiệm pháp Jolly chớp mắt liên tục 15 lần thì không mở mắt được nữa.

Vai trò của insulin trong chuyển đổi carbohydrate và chuyển hóa lipid

Khi nồng độ glucose máu cao, insulin được kích thích bài tiết và carbohydrate được sử dụng thay thế chất béo. Glucose dư thừa trong máu được dự trữ dưới dạng glycogen và chất béo ở gan, glycogen ở cơ.

Mức độ thiếu oxy mà một trẻ sơ sinh có thể chịu đựng được

Khi phế nang mở, hô hấp có thể bị ảnh hưởng thêm với vận động hô hấp tương đối yếu. May mắn thay, hít vào của trẻ bình thường rất giàu năng lượng; Có khả năng tạo ra áp lực âm trong khoang màng phổi lên đến 60mmHg.

Feedback dương của estrogen và sự tăng đột ngột LH thời kỳ tiền rụng trứng

Trong chu kì, vào thời điểm đó estrogen có riêng một feedback dương tính kích thích tuyến yên bài tiết LH, và một kích thích nhỏ bài tiết FSH, đây là một sự tương phản rõ ràng với feedback âm tính xảy ra trong giai đoạn còn lại của chu kỳ kinh nguyệt.