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» Արխիվացված 2015-02-14 Wayback Machine.
  2. ↑ Levine, JA (December 2002). «Non-exercise activity thermogenesis (NEAT)». Best Practice & Research. Clinical Endocrinology & Metabolism. 16 (4): 679–702. doi:10.1053/beem.2002.0227. PMID 12468415.
  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. doi:10.1242/jeb.00158. ISSN 0022-0949. PMID 12547935.
  8. ↑ G, Solinas (2004 թ․ նոյեմբերի 19). «The Direct Effect of Leptin on Skeletal Muscle Thermogenesis Is Mediated by Substrate Cycling Between De Novo Lipogenesis and Lipid Oxidation» (PDF). FEBS Letters (անգլերեն). 577 (3): 539–44. doi:10.1016/j.febslet.2004.10.066. PMID 15556643. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2021 թ․ օգոստոսի 23-ին. Վերցված է 2021 թ․ օգոստոսի 23-ին.
  9. ↑ Summermatter, S. (November 2012). «PGC-1α and exercise in the control of body weight». International Journal of Obesity. 36 (11): 1428–1435. doi:10.1038/ijo.2012.12. ISSN 1476-5497. PMID 22290535.
  10. ↑ «Fever and the thermal regulation of immunity: the immune system feels the heat». Nature Reviews Immunology. 15 (6): 335–349. 2015. doi:10.1038/nri3843. PMID 25976513.
  11. ↑ «CITGeneDB». Արխիվացված օրիգինալից 2020 թ․ հոկտեմբերի 29-ին. Վերցված է 2021 թ․ օգոստոսի 23-ին.
  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. doi:10.1093/database/bay012. PMID 29688375.
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Ջերմագոյացում&oldid=9405448» էջից