Ջերմագոյացում

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից

Ջերմագոյացում, թերմոգենեզ, օրգանիզմում ջերմության գոյացման գործընթաց։ Այն հանդիպում է բոլոր տաքարյուն կենդանիների մոտ և որոշ թերմոգեն բույսերի, օրինակ՝ Վուդու շուշանի (Sauromatum venosum), կամ մեծ ջրային Victoria ցեղի շուշանների մոտ։ Սովորական սոճու գաճաճ մզամուրճը (Arceuthobium americanum) իր սերմերը ջերմագոյացման միջոցով է ցրում[1]։

Տեսակներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կախված նրանից՝ արդյո՞ք ջերմագոյացումն ընդգրկում է մկանային կծկումները, թե՞ ոչ, տարբերում ենք ջերմագոյացման հետևյալ տեսակները։

  • Ջերմագոյացում, կախված վարժություններից (EAT)
  • Վերժությունների հետ կապ չունեցող ջերմագոյացման (NEAT), էներգիա, որը ծախսվում է ամեն բանի վրա, որը կապված չէ քնի, սննդի կամ սպորտային մարմնամարզության հետ[2]։
  • Սննդակարգով ինդուկցված ջերմագոյացում (DIT)

Կրճատումային[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կրճատումային ջերմագոյացման եղանակներից է դողը, որի դեպքում ջերմություն է արտադրվում, քանի որ դողի ժամանակ ԱԵՖ-ի քիմիական էներգիան վերածվում է կինետիկի և հաճախակի մկանների կծկումը բերում է նրան, որ գրեթե ամբողջ ծախսված էներգիան ցրվում է ջերմության տեսքով։ Դողը նաև օգտագործում են քուն մտած կենդանիները՝ քնի ժամանակ իրենց մարմնի ջերմաստիճանը բարձրացնելու նպատակով։

Ոչ կրճատումային[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ջերմագոյացման ակտիվացումը գորշ ճարպային հյուսվածքում։

Ջերմագոյացումն առանց դողի իրականանում է գորշ ճարպային հյուսվածքում[3], որն ունեն գրեթե բոլոր ընկերքային կենդանիները (միակ բացառությունը խոզերն են)[4][5]։ Գորշ ճարպային հյուսվածքն ունի սպեցեֆիկ սպիտակուց՝ թերմոգենին։ Թերմոգենինը նվազեցնում է միտոքոնդրիումի ներքին թաղանթի պրոտոնային գրադիենտը, որն առաջանում է օսիդացիոն ֆոսֆորիլացման ժամանակ։ Իրենք մեծացնում են միտոքոնդրիումների ներքին թաղանթի թափանցելիությունը, ինչի արդյունքում տեղի է ունենում ոչ արդյունավետ էներգագոյացում, քանի որ այն պահպանվում է ո՛չ թե ԱԵՖ-ի տեսքով, այլ ցրվում է, որպես ջերմային էներգիա։ Թերմոգենինը ակտիվանում է գորշ ճարպի ճարպաթթուների միջոցով և պաշարվում է նուկլեոտիդներով[6]։ Ճարպաթթուները ձերբազատվում են հետևյալ ազդանշանային կասկադով՝ նախ, սիմպատիկ նյարդային համակարգի ակտիվացման ժամանակ ձերբազատվում է նորադրենալին, որը կապվում է բետա-3 ադրենընկալիչների հետ, որոնք գտնվում են բջիջների պլազմատիկ թաղանթների վրա։ Սա ակտիվացնում է ադենիլատցիկլազը, որը կատալիոզում է ԱԵՖ-ից ցիկլիկ-ԱՄՖ-ի առաջացումը (ցԱՄՖ)։ ցԱՄՖ-ն ակտիվացնում է պրոտեինկինազ A-ն, ինչի արդյունքում իր ակտիվ C-ենթամիավորներն առանձնանում են R-ենթամիավորներից։ Ակտիվ պրոտեինկինազ A-ն, իր հերթին, ֆոսֆորիլացնում է հորմոն-զգայուն լիպազը և ակտիվացնում իրեն։ Լիպազան եռգլիցերոլները վերածում է ազատ ճարպաթթուների, որոնք ակտիվացնում են թերմոգենինը՝ ընկճելով պուրինային նուկլեոտիդների (ԱԴՖ, ԳԴՖ) կողմից արգելակումը։ Այս ամենի արդյունքում՝ միտքոնոդրիումների ներքին թաղանթի պրոտոնային հոսքը շրջանցնում է ԱԵՖ-սինթեզը, ինչի արդյունքում օքսիդացիոն ֆոսֆորիլացումը փեղեքվում է՝ էներգիան ոչ թե պահպանվում է, այլ ցրվում է ջերմային էներգիայի տեսքով։

Ջերմագոյացումը կարող է կապված լինել նաև նատրիում-կալիումական պոմպից а Ca2-ի արտահոսքով[7]։ Ջերմագոյացումին նպաստում են նաև անպետք ցիկլերը՝ ինչպիսին են, օրինակ, լիպոլիզի և լիպոգենեզի միաժամանակ առաջացումը, կամ գլիկոլիզի և գլյուկոնեոգենեզի միաժամանակ առաջացումը[8]։ Ավելի լայն կոնտեքստում՝ անպետք ցիկլերի վրա կարող են ազդել ակտիվության և հանգստի ցիկլերը՝ որոնցից են, օրինակ, Ամառային ժամանակահատվածի ցիկլը (ցիկլ Summermatter)[9]։ Ջերմագոյացման դադարեցման ժամանակ թերմոգենինն ակտիվանում է, իսկ մնացած ճարպաթթուները հեռանում են օքսիդացման ճանապարհով՝ թույլ տալով բջջին վերադառնալ իր էներգախնայող կարգավիճակին։

Ացետիլխոլինը խթանում է մկանները՝ մեծացնելով նյութափոխանակության արագությունը[10]։ Մարդկանց և մկների՝ ցրտով մակածված ջերմագոյացումը (CIT) պայմանավորող գեները արդեն հայտնի են և հասանելի CITGeneDB[11][12]

Կարգավորում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Առանց դողի ջերմագոյացումը հիմնականում կարգավորվում է վահանաձև գեղձի հորմոնով, ինչպես նաև սիմպատիկ նյարդային համակարգով։ Որոշ հորմոնները, ինչպիսին են նորէպինեֆրինը և լեպտինը, կարող են խթանել ջերմագոյացումն՝ ակտիվացնելով սիմպատիկ նյարդային համակարգը։ Ինսուլինի քանակության մեծացումը սսնդից հետո նույնպես կարող է սննդակարգով պայմանավորված ջերմագոյացման պատճառ դառնալ (սննդի ջերմային էֆեկտ)։ Պրոգեստերոնը նույնպես մեծացնում է մարմնի ջերմաստիճանը։

Նայել նաև[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. ↑ Rolena A.J. deBruyn, Mark Paetkau, Kelly A. Ross, David V. Godfrey & Cynthia Ross Friedman (2015). «Thermogenesis-triggered seed dispersal in dwarf mistletoe» Archived 2015-02-14 at the Wayback Machine..
  2. ↑ Levine JA (December 2002)։ «Non-exercise activity thermogenesis (NEAT).»։ Best Practice & Research. Clinical Endocrinology & Metabolism 16 (4): 679–702։ PMID 12468415։ doi:10.1053/beem.2002.0227 
  3. ↑ Stuart Ira Fox. Human Physiology. Twelfth Edition. McGraw Hill. 2011. p. 667.
  4. ↑ Hou Lianjie (April 2017)։ «Pig Has No Brown Adipose Tissue»։ The FASEB Journal 31 (S1)։ doi:10.1096/fasebj.31.1_supplement.lb695 
  5. ↑ Hayward John S. (1992)։ «Evolution of brown fat: its absence in marsupials and monotremes»։ Canadian Journal of Zoology 70 (1): 171–179։ doi:10.1139/z92-025 
  6. ↑ Andriy Fedorenko, Polina V. Lishko, Yuriy Kirichok Mechanism of Fatty-Acid-Dependent UCP1 Uncoupling in Brown Fat Mitochondria(անգլ.) // Cell. — 2012-10. — В. 2. — Т. 151. — С. 400–413. — doi:10.1016/j.cell.2012.09.010 Архивировано из первоисточника 22 Հուլիսի 2021.
  7. ↑ Morrissette Jeffery M. (2003)։ «Characterization of ryanodine receptor and Ca2+-ATPase isoforms in the thermogenic heater organ of blue marlin (Makaira nigricans)»։ Journal of Experimental Biology 206 (5): 805–812։ ISSN 0022-0949։ PMID 12547935։ doi:10.1242/jeb.00158 
  8. ↑ G Solinas (2004-11-19)։ «The Direct Effect of Leptin on Skeletal Muscle Thermogenesis Is Mediated by Substrate Cycling Between De Novo Lipogenesis and Lipid Oxidation»։ FEBS Letters (անգլերեն) 577 (3): 539–44։ PMID 15556643։ doi:10.1016/j.febslet.2004.10.066։ Արխիվացված է օրիգինալից 2021-08-23-ին։ Վերցված է 2021-08-23 
  9. ↑ Summermatter S. (November 2012)։ «PGC-1α and exercise in the control of body weight»։ International Journal of Obesity 36 (11): 1428–1435։ ISSN 1476-5497։ PMID 22290535։ doi:10.1038/ijo.2012.12 
  10. ↑ «Fever and the thermal regulation of immunity: the immune system feels the heat»։ Nature Reviews Immunology 15 (6): 335–349։ 2015։ PMID 25976513։ doi:10.1038/nri3843 
  11. ↑ «CITGeneDB»։ Արխիվացված է օրիգինալից 2020-10-29-ին։ Վերցված է 2021-08-23 
  12. ↑ Li Jin (2018)։ «CITGeneDB: a comprehensive database of human and mouse genes enhancing or suppressing cold-induced thermogenesis validated by perturbation experiments in mice»։ Database (journal)|Database 2018։ PMID 29688375։ doi:10.1093/database/bay012 
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Ջերմագոյացում&oldid=8811299» էջից