sejtlégzés

A fő folyamatok, amelyek a cella energia fotoszintézis, chemosynthesis, a légzést és a glikolízis fermentációs lépés, mint a légzés.

Mivel a vér oxigén belép a cellába, vagy inkább az adott cellában struktúrák - mitokondrium. Léteznek minden sejt, kivéve baktérium sejteket a kék-zöld alga és érett vérsejtek (eritrociták). Az oxigén belép a mitokondriumok egy többlépcsős reakcióban különböző tápanyagok -. Fehérjék, szénhidrátok, zsírok, stb Ezt a folyamatot nevezik sejt légzés. Ennek eredményeként, a kémiai energia szabadul fel, ahol a sejt üzletek speciális anyagok - adenozin-trifoszfát ATP. Ez egy sokoldalú energiatároló eszköz, amelyben a szervezet költ növekedés, mozgás, fenntartása megélhetésüket.

Légzés - ez oxidációt, oxigénnel a bomlási szerves tápanyagok, képződése kíséri reaktív metabolitok és az energia felszabadítását által használt sejtek életfolyamatok.

légzőszervi általános egyenlete a következő formában:

Ahol Q = 2878 kJ / mól.

De lélegzik, ellentétben égési többlépcsős folyamat. Ez két fontos lépést: egy oxigén lépést és a glikolízis.

Értékes ATP kialakított test nemcsak a mitokondriumokban, de a sejt citoplazmájában való eredményeként glikolízis (a görög „glikis.” - „édes” és „lisis” - „szétesés”). Glikolízis nem membranozavisimym folyamatot. Ez akkor fordul elő a citoplazmában. Azonban glikolitikus enzimek kapcsolódó szerkezet a citoszkeleton.

Glikolízis - a folyamat nagyon bonyolult. Ez a folyamat felosztása glükóz hatására különböző enzimek, amely nem vesz részt a folyamatban oxigént. A bomlás és részleges oxidációját glükóz molekulák koordinált Természetesen szükséges, tizenegy egymást követő reakciók. A glikolízis, egy molekula glükóz lehetővé teszi szintézisére két molekula ATP. A glükóz hasítási termékeket azután lép a fermentációs reakció fordult etanolban vagy tejsav. Alkoholos erjedés jellemző az élesztő és a tejsav - jellemző állati sejteket és néhány baktérium. Sok aerobic, azaz él kizárólag a démon oxigéntartalmú környezetben, a szervezet nem rendelkezik az energia eredményeként keletkező glikolízis és fermentáció. De aerob organizmusok ki kell egészíteni a kis árrés, és nagyon jelentősen.

Termékek glükóz hasítás esik a mitokondrium. Ott először hasítjuk egy molekula szén-dioxid, amely kiválasztódik kilépéskor. „Afterburn” zajlik az úgynevezett Krebs ciklus (melléklet №1) (nevében a brit biokémikus, aki leírta azt) - százszorszép láncreakciót. Mindegyik részt vevő enzimek jön összefüggésbe, és miután több átalakítások újra megjelent az eredeti formájában. Biogeokémiai ciklusa nem céltalan köröző. Ő inkább hasonlít a komp, ami deformálhatja a két fél között, de a végén az emberek és autók haladnak a helyes irányba. Ennek eredményeként előforduló a Krebs ciklus reakciók szintetizált további ATP molekulák hasított több molekula szén-dioxid és hidrogén-atomokat.

A zsírok is részt vesznek ebben a láncban, de ezek bontási időt vesz igénybe, ezért ha az energia sürgősen szükség van, akkor a test nem használ zsírt és szénhidrátot. De a zsír - egy nagyon gazdag energiaforrás. Ők lehet oxidált energiaigény és a fehérjék, de csak szélsőséges esetekben, például hosszan tartó éhezés. A fehérjék a sejtek - a sürgősségi ellátást.

A fő teljesítménye ATP szintézis folyamat zajlik részvételével az oxigén a többlépéses légzési láncban. Oxigén képes oxidálni sok szerves vegyület, és így bocsátanak ki sok energiát egyszerre. De egy ilyen robbanás a test végzetes lenne. A szerepe a légzési lánc, és az összes aerob, azaz kötött oxigénnel légzést akkor áll az a tény, hogy a test biztosítja energia folyamatosan és kis részletekben - amennyiben a mértéke, hogy a szervezetnek szüksége van. Tudod felhívni analógiát benzin: kiömlött a földön, és felgyújtották, rögtön kitör nélkül javára. És az autó, égő lassan, benzin lesz néhány órát, hogy végre hasznos munkát. De ez a kifinomult eszköz, például egy motor.

Légzőszervi lánc együtt Krebs-ciklus, és a glikolízis lehetővé teszi, hogy a „kilépés” ATP molekulák hogy mindkét molekula glükóz 38. De a glikolízis során az arány csak 2: 1. Így a hatékonyságát aerob légzés sokkal.

A mechanizmus az ATP szintézis glikolízis viszonylag egyszerű és reprodukálható in vitro nehézség nélkül. De ez soha nem sikerült laboratóriumban szimulálja a légzés ATP szintézist. 1961-ben angol biokémikus Peter Mitchell azt javasolta, hogy az enzimek - szomszédok a légzési lánc - nemcsak megfelelnek a szigorú fontossági sorrendben, hanem egyértelmű eljárást a cellában helyet. Légzési lánc megváltoztatása nélkül érdekében, van rögzítve a belső héj (membrán) és a mitokondriumok több alkalommal „varr” őt, ha öltés. Kísérletek reprodukálni a légúti ATP szintézis nem sikerült, mert a szerepe membrán kutatók alábecsülni. És valóban részt vesz a reakció még mindig enzimekkel gomba koncentrált belső oldalán a membrán. Ha ezek a daganatok eltávolítása ATP nem kell szintetizált.

A légzés hozza kárt.

Molekuláris oxigént - egy erőteljes oxidálószer. De hogyan hatásos gyógyszer, ez képes adni, és a mellékhatásokat. Például a közvetlen kölcsönhatás az oxigén lipidekkel ad okot, hogy a toxikus peroxidok és ad egy szerkezetet sejtek. Az aktív oxigént biztosító vegyület szintén károsíthatja fehérjék és nukleinsavak.

Miért nem történik mérgezés ezeket a mérgeket? Mert az ellenszert. Az élet származik oxigén hiányában, és az első lények a Földön voltak anaerob. Azután megjelent fotoszintézis és az oxigén, hogy a melléktermék kezdett felhalmozni a légkörben. Azokban a napokban, ez a gáz veszélyes volt minden élőlényben. Néhány anaerob öltek meg, mások találtak oxigénhiányos sarkok, például telepedett talaj aggregátumok; mások kezdett alkalmazkodni és változni. Ekkor történt, hogy ott volt a mechanizmusokat, amelyek védik az élő sejteket véletlen oxidáció. Ez a változatos anyagok: enzimek, köztük hidrogén-peroxid-romboló a rosszindulatú - katalízis, valamint számos más, nem-fehérjeszerű vegyületet.

Légzés általában először olyan módon, hogy az oxigén eltávolítására a környező test a légkör, és csak később vált energiaforrás. Alkalmazkodott az új környezethez lett anaerob aerob kapott hatalmas előnyöket. De a rejtett veszély oxigén nekik marad. Antioxidáns erő „ellenszer” nem korlátlan. Ezért a tiszta oxigént, de még mindig nyomás alatt, minden élőlény meghal hamarosan. Ha a cella lesz sérült külső tényező, a védelmi mechanizmusok általában megtagadják az első helyen, majd az oxigén kezd kárt még normál légköri koncentrációja