На всех этапах трансформации энергии пищевых веществ в энергию АТФ часть энергии рассеивается в форме теплоты. При использовании АТФ для совершения работы значительная часть энергии также превращается в теплоту. Однако существуют специальные механизмы, участвующие в поддержании температуры тела.
Разобщители - липофильные вещества, которые способны принимать протоны и переносить их через внутреннюю мембрану митохондрий, минуя ее протонный канал.
Разобщители бывают:
- естественные – продукты перекисного окисления липидов, жирных кислот с длинной цепью, большие дозы тиреоидных гормонов;
- искусственные - динитрофенол, эфир, производные витамина K, анестетики, антибиотики (грамицидин, валиномицин).
Рассмотрим механизм разобщения на примере 2,4-динитрофенола
(рис. 35).
Рис. 35. Разобщение дыхания и фосфорилирования
Динитрофенол способен диффундировать через митохондриальную мембрану как в ионизированной, так и в неионизированной форме и может переносить ионы водорода через мембрану. Поэтому динитрофенол уничтожает ΔрН митохондриальной мембраны. Потребление кислорода и окисление субстратов при этом продолжаются, но синтез АТФ невозможен. Поскольку энергия окисления при разобщении рассеивается в форме теплоты, то разобщители повышают температуру тела (пирогенное действие).
|
|
Существует особая ткань, специализирующаяся на теплопродукции посредством разобщенного дыхания. Это бурый жир. Своим названием он обязан большому количеству митохондрий (они коричневого цвета). Около 10% всех белков этих митохондрий приходится на так называемый разобщающий белок. Бурый жир участвует в поддержании температуры тела. Островки бурой жировой ткани облегают крупные кровеносные сосуды, идущие к головному мозгу. Особенно много этой ткани у новорожденных. С возрастом ее количество уменьшается.