Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Пути использования кислорода в клетке.
Свободно-радикальное окисление в клетке – образование Активных форм кислорода.
Живые организмы представляют собой термодинамически открытые системы, которые могут существовать только при условии непрерывного обмена энергией с окружающей средой. В зависимости от вида потребляемой энергии все организмы разделяют на две группы: автотрофы и гетеротрофы. Гетеротрофы используют для поддержания жизнедеятельности энергию химических связей органических соединений, которые синтезируются другими организмами. Различают три этапа обмена веществ: - поступление веществ в организм - метаболизм (трансформация и усвоение) - выделение конечных продуктов обмена Внутриклеточный метаболизм – промежуточный обмен - включает в себя два направления: катаболизм и анаболизм. В ходе катаболизма происходит непрерывное выделение энергии на клеточном уровне, органические молекулы превращаются в конечные продукты обмена. В результате анаболизма химически чуждые организму вещества превращаются в специфические для организма человека. Для процессов синтеза и других направлений жизнедеятельности используется энергия, выделившаяся в процессе катаболизма. Наибольшее изменение свободной энергии дают реакции окисления. Биологические реакции окисления субстратов могут осуществляться анаэробным и аэробным путями. Перенос электронов осуществляется с участием специфических дегидрогеназ, в составе которых присутствуют коферменты НАД + или ФАД.
Восстановленный Окисленный субстрат + НАД +(ФАД) субстрат + НАДН + Н+ (ФАДН2) окисленный восстановленная форма пиридиннуклеотид В случае анаэробных процессов окисление восстановленных форм пиридиннуклеотидов для регенерации окисленной формы осуществляется без участия кислорода, при помощи окислителя иной природы, который после своего восстановления удаляется из клетки Например, таким окислителем в экстремальных условиях может быть метиленовая синь1 Полностью анаэробный тип обмена характерен для небольшого вида клеток или структур организма человека, к ним следует отнести эритроцит, белые мышцы, водитель сердца. Учитывая их физиологические функции, становится ясным, почему процессы катаболизма в них не должны зависеть от присутствия кислорода.
Окислителем НАДН в отсутствие кислорода служит пировиноградная кислота., которая превращается в молочную (лактат)
НАДН + Н+ + пируват НАД+ + лактат
В случае аэробного типа обмена конечным акцептором протонов и электронов является кислород. Восстановленный пиридиннуклеотид не окисляется кислородом, передача электронов происходит с участием переносчиков, которые расположены во внутренней мембране митохондрии. Переносчики располагаются в соответствии с изменением их редокс-потенциала(окислительно- восстановительного потенциала) и носят название «дыхательная цепь» (митохондриальная электронтранспортная цепь) Заключительным этапом является восстановление кислорода и образование воды.
½ О2 + 2Н+ + 2е = Н 2О В сутки образуется 300 – 500 г метаболической воды (она выделяется в составе мочи, с выдыхаемым воздухом, поступает в состав крови, тканей). Только аэробный тип обмена присущ нейронам, поэтому мозг чрезвычайно чувствителен к гипоксии и гибель нейронов наступает через 5-7 мин после прекращения поступления кислорода. В большинстве тканей возможны оба пути обмена. Запасание энергии химических связей происходит путем образования особых высокоэнергетических соединений (макроэргических соединений - МЭС). В организме человека встречаются МЭС: фосфаты и тиоэфиры.
АТФ – самое распространенное МЭС в организме. В физиологических условиях клетки изменение свободной энергии при гидролизе макроэргической связи составляет -7,3 ккал/моль(- 30 кДж/моль), максимальное значение - 12 ккал/ моль. Пионером в изучении процессов биологического окисления в 18 веке был французский ученый А. Лавуазье, который указал на участие кислорода, сравнив процесс окисления с горением. Позднее российский ученый А.Н.Бах предположил перекисную теорию окисления и образование перекисных соединений. Другой российский ученый ботаник и биохимик В.И.Палладин доказал, что существуют особые переносчики водорода – дегидрогеназы и что в составе СО2 атомы кислорода
не имеют происхождение от кислорода вдыхаемого воздуха.
Пути использования кислорода в клетке:
Оксидоредуктазы, участвующие в этих реакциях, имеют рабочее название оксигеназы. Монооксигеназы или гидроксилазы включают в состав субстрата один атом, диоксигеназы - два атома кислорода.
Питание – представляет собой составную часть обмена веществ и создает условия для организации промежуточного обмена. Из продуктов питания образуются затем конечные продукты катаболизма - вода, углекислый газ и мочевина, которая содержит азот поступающих белков, аминокислот. При сбалансированном питании соотношение белки: жиры: углеводы равно 1:1:4. Продукты питания перевариваются в ЖКТ и превращаются в более простые вещества. Несколько упрощая, можно сказать: углеводы(крахмал, сахароза, лактоза) превратятся в глюкозу, белки – в свободные аминокислоты, жиры- в глицерин и высшие жирные кислоты.
|
||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-24; просмотров: 581; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.222.156.75 (0.011 с.) |