Kisik, ki se prevaža s krvjo, se uporablja za oksidacijo različnih snovi, da se oblikujejo kot končni produkti CO2, vode in drugega tkanja z urinskimi snovmi. Postopek absorpcije kisika talenta, povezan z tvorbo vode in ločevanje ogljikovega dioksida, je dihanje tkiva.

Študija dihanja tkiva se izvaja z mikromanometrično metodo. Tanki odseki tkanin so nameščeni v zaprto vaskularno, priključeno na ozko merilnik tlaka, napolnjenega s tekočino. Pri določanju absorpcije kisikovega tkiva v eni veji vaskularne postavljamo raztopino alkalij, ki absorbira sproščeno CO2. Da bi dosegli temperaturo stalnega stanja, se vaskularna potopi v termostat, opremljen z grelnikom in termostatom. Pod temi pogoji, zmanjšanje količine plina, določene z zmanjšanjem tlaka v vaskularnem, bo enaka količini absorbiranega kisika.

S tovrstnimi raziskavami je mogoče pridobiti le približne podatke za značilnost dihanja tkiva, ki se pojavi v telesu. Izdelki tkanin, ki se odstranijo iz telesa, brez živčne ureditve njihove izmenjave. Postavljeni so v sredo, močno se razlikujejo od normalne tekočine tkiva glede vsebine. hranilaPlinska ličila. Zato je, da se rezultati, dobljeni v takšnih poskusih, prenesejo v tkivo v svoje naravne pogoje obstoja, je treba izvesti raziskave o celostnem telesu. Eden od načinov za preučevanje dihanja tkiva je, da preučimo sestavo s plinom in količino krvi, ki tečejo in predmet organa, ki je predmet študije.

Video: Elektronska transferna veriga

Z dihanjem tkiva je hitra oksidacija snovi običajno odporna na molekularni kisik. Razlaga je bila preizkušena, da jo postavimo po predpostavki, da je bil kisik v tkivih aktiviran. Teorija je bila razvita, v skladu s katerimi obstajajo snovi (kisikaze) v tkivih, ki lahko povezujejo z molekularnim kisikom in dajejo peroksid. Slednje, na tej teoriji, s sodelovanjem posebnih encimov - peroksidase - oksidira enega ali drugega substrata. V skladu z drugimi idejami se aktivirajo dihanje kisika in tkiva železnih ionov in organskih spojin, ki vsebujejo železo.

Osnovno nov način za razmislek o oksidativnih procesih tkiva je bil predviden za raziskave z rastlinskimi tkivami. Prikaže se možnost oksidativnih procesov v dihanju tkiva in v odsotnosti molekularnega kisika. Oksidacijske snovi so bile dihalne pigmente, derivati \u200b\u200bortokinona, ki so sposobni pripeti dvema vodikovimi atomi, medtem ko se gibljejo v dihalne kromogene (derivati \u200b\u200bdiphenola). Nadaljnji razvoj Ta koncept dihanja tkiva je privedel do vzpostavitve dejstva, da se oksidacija substrata začne z razširitvijo dveh vodikovih atomov iz njega. Oksidirana snov, ki daje atomi vodika, se imenuje darovalnik vodika, snov pa je oksidacija, ki priključuje vodik - s sprejemnikom vodika.

Študija fizikalno-kemijske narave oksidacijskih procesov med dihanjem tkanin je pokazala, da so osnova za prenos elektronov. Ponavadi v bioloških sistemih se elektroni prenesejo skupaj s protoni, zato v sestavi vodikovih atomov. Končni elektronski sprejemnik je kisik. Kisik, zaznavanje dveh elektronov in pritrditev dveh protonov, tvori del vode z njimi. Med oksidativnimi postopki so nekatere organske kisline izpostavljene dekarboksilaciji, t.j. V skladu s svojo karboksilno skupino je CO2 razcepljen.

Prenos vodika iz substrata na kisik pod dihanjem tkiva se običajno izvede neposredno, vendar s sodelovanjem številnih vmesnih encimskih sistemov.

Prvi od teh sistemov dihanja tkiva med oksidacijo snovi, kot so fosfoglicerin aldehid, mlečna kislina, citronska kislina, je dehidraz. Sistem dehidroze vključuje CODERZA, ki igra vlogo accepta vodika.

Nastala predelana kodecidaza ne more neposredno oksidirati s kisikom. To je dehydracting, interakcija s flavinskim encimom. Slednji z dihanjem tkiva v zameno je oksidiran z enim od citokromov.

Cyatokromas so celične pigmente, ki vsebujejo železo, in znižan citokrom vsebuje bivalentno železo v hememični skupini, oksidira pa je trivalentna. Sistem oksidacijskih občutljivih dihalnih encimov se zaključi tudi z encimom, ki vsebuje železa, encim - citokromukleinska kislina, oksidacijski citokrom in se lahko odzval neposredno s kisikom, ki oksidira bivalentno železo tega encima v trivalentno.

Video: aerobna stopnja dihanja celic. Oksidativno fosforilizacijo. Foxford Online Training Center

Ko se gram molekula tvori z oksidacijo dveh gramov vodikovih atomov substrata, se sprosti približno 56 velikih kalorij (KCAL) energije. Pri premikanju vodikovih atomov skozi številne vmesne encimske sisteme, je ta energija zdrobljena na manjše dele. Biološki pomen Ta stopenjski pretok oksidativnega procesa dihanja tkiva je v tem, da se energija oksidativnih procesov nabira v obliki fosfatne energije v sestavi adenozinske trifosforne kisline (ATP) kisline. Tkivni oksidativni procesi so povezani s postopki fosforilacije, t.j. z uvedbo anorganske fosforne kisline v ATP. Slednja povezava je univerzalna energetska snov. Energija, nabrana v njem, je približno 10 kcal na gramsko-molekulo fosforne kisline. Ta energija se uporablja za mišično krčenje, s sintezo različnih snovi (disaharidi, polisaharidi, hiprska kislina, sečnina), z bioluminiscenčnimi pojavi.

Pri oblikovanju ene vodne molekule je vključena v organsko vez 3 ali celo 4 anorganske molekule fosforne kisline. Tako so tri ali celo štiri faze med prenosom dveh vodikovih atomov iz nekaterih sistemov v druge, povezane s fenomeni fosforiliranja.

Video: 68 kisika dihanje CREX cikel)

Poleg opisanih osnovnih faz dihanja tkiva se številni drugi vodik potekajo v okviru oksidativnih procesov. Od nizkih molekulskih masnih spojin, glutationa, polifenolov, askorbinske kisline, dikarboksilne kislinske kisline so v lasti.

Tkanina ali klamentni dih - niz biokemičnih reakcij, ki se pojavljajo v celicah živih organizmov, v katerih so ogljikovi hidrati, lipidi in aminokisline oksidirani na ogljikov dioksid in vodo. Izpuščena energija zavira v kemijskih vezih macroegičnih spojin (molekule adenosintrifosforne kisline in drugih makroehers) in jo lahko uporabljate po potrebi. Vključeni v skupino postopkov katabolizma. Na celični ravni se štejejo dve glavni vrsti dihanja: aerobna (z udeležbo kisika-kisika) in anaerobic. Hkrati se fiziološki procesi prevoza do celic večceličnih organizmov kisika in odstranjevanje ogljikovega dioksida štejejo za zunanjo dihalno funkcijo.

Armik dima. V ciklu Krebs se glavna količina molekul ATP proizvaja z metodo oksidativne fosforilacije na zadnji fazi celičnega dihanja: v elektronsko transportno verigo. Obstaja oksidacija nad H in FADN 2, zmanjšana v procesih glikolize, v oksidaciji, ciklu Krebs, itd Energija, ki se sprosti med temi reakcijami zaradi vezja elektronskih nosilcev, lokaliziranih v notranji membrani mitohondria (prokariont - v Citoplazmična membrana), preoblikovana v transmembranski protonski potencial. Encim ATP-Synthase uporablja ta gradient za sintezo ATF-a, ki preoblikuje svojo energijo energije. kemijske vezi. Ocenjuje se, da molekula nad H omogoča 2,5 ATP molekule v tem procesu, FADN 2 je 1,5 molekul. Končni elektronski sprejemnik zaužitja aerobe je kisik.

Anaerombal dim - biokemični proces oksidacije organskih substratov ali molekularnega vodika z uporabo v dihal itd kot končni elektronski acceptor namesto dveh drugih oksidacijskih sredstev anorganske ali organske narave. Kot v primeru aerobnega dihanja, je brezplačna energija, ki se sprošča med reakcijo, v obliki transmembranskega protonskega potenciala, ki ga uporablja ATP sintaza za sintezo ATP.

Abdominalno dih Izvaja se z zmanjšanjem diafragme in mišic trebušne votline z relativnim mirom sten prsnega koša. Pri vdihavanju ramena se znižajo, mišice prsi oslabijo, diafragma se zmanjša in spusti. Povečuje se negativni tlak V prsni votlini in spodnji del pljuč je napolnjen z zrakom. Hkrati se poveča intrasna tlaka in želodec štrli. Med izdihom membrane sprošča, se dvigne, se trebušna stena vrne v prvotni položaj.

Med diafragalnim dihanjem se izvede masaža notranji organi. Najpogosteje se takšno dihanje najde pri moških. Prav tako se pojavi, ko oseba počiva, praviloma, med spanjem.

Nižje prsni koš dih Izboljšajte medvojne mišice. Kot posledica krčenja mišic prsni koš širi zunanjost in navzgor, zrak teče v pljuča, in vdihjuje. Med spodnjim dihanjem je napolnjen le del pljuč, in samo rebra se uporabljajo, vendar ostalo telo ostane nepremično. Posledično ni popolnega postopka izmenjave plina.

Zmanjšajte dihanje dojk, praviloma uporabljajte ženske. Ljudje, ki se pogosto zatekajo k njemu, ki so pogosto v sedečem položaju, saj morajo biti vsi nagibati naprej za branje ali pisanje.

Vrh prsni koš dih Prihaja zaradi dela mišic Clavicle. Pri vdihavanju, ključču in ramena se dvignejo, in zrak teče v pljuča. Hkrati je treba veliko truda narediti veliko truda, saj se pogostost dihanja in izdihov poveča, in pretok kisika izkaže, da je zanemarljiv. Takšno dihanje je mogoče namerno povzročiti, če narišete želodec. V zgornjem prsnem dihu pride le manjši del pljuč in izmenjave plina pri okvari. Kot rezultat, zrak ni očiščen ali segreje.

Ženske se zatekajo k tej vrsti dihanja med porodom.

Mešano ali poln dih Premakne celoten dihalni aparat. Hkrati oseba zaposluje vse vrste mišic in membrano, pljuča pa so popolnoma prezračevana.

Takšno dihanje odstrani žlindre, stimulira metabolizem, posodobi telo.

Hkrati je dihanje lahko globoko in površno. Površinska dihanje je lahka in pospešena. Pogostost dihalnih gibanj je do 60 gibov na minuto. Ob istem času, je tihi dih in hrupno intenziven izdih. To vam omogoča, da ponastavite napetost iz vseh telesnih mišic. Z naravno vrsto dihanja, svetloba le delno napolnjena z zrakom.

Samo majhni otroci dihajo površno. Starejši otrok postane, manjši vdihi na minuto, ki jih stori. Dih odraslega postaja globoka. V globokem dihu se frekvenca upočasni, pljuča so napolnjena čim bolj. Obseg vdihavanja presega dovoljeno stopnjo.

Toda, da dihanje koristno za naše zdravje? In kaj nasploh tip dihanje je najbolje?

Dihanje tkanine- To je kombinacija reakcij aerobne oksidacije organskih molekul v celici, v kateri je molekularni kisik obvezen substrat za tvorbo oksidacijskih izdelkov. Vendar se lahko kisik uporabi za različne naloge:

1. v notranji membranski mitohondriji Kisik je končni elektronski acceptor iz oksidiranih substratov (NADN · H + ali fadn 2) z možnostjo vključitve aktivna oblika (anion oksida; atomski kisik) v vodni molekuli - eden od končnih izdelkov oksidacije organskih molekul v aerobnih celicah;

2. monooxygenazni sistemi notranje membranske mitohondrije ali membrane endoplasmatskega retikuluma (EPR) En molekularni atom kisika se uporablja za vključitev organskih substratov v molekule, da se spremeni njihova struktura in pojav takšnih funkcionalnih skupin kot hidroksil, keto-, aldehid, karboksilna skupina;

3. dioksigenaza EPR sistemi. Dva molekularnega kisika atoma se uporabljata za oblikovanje peroksidnih povezav R2 O 2. Tak celični peroksid razpolaga z antioksidantnimi encimskimi sistemi: glutationeer peroksidazo in še več.

Naloga 1. Izvaja ga aerobna celica tipa, predvsem kadar obstajajo viri energije v celici, in obstaja potreba po proizvodnji energije z vključitvijo teh snovi-energetskih virov v katabolne poti. Celice za dihanje tkiva so lahko zastopane kot faze, tri od njih:

1 stopnja dihanja tkanin - 2. faza katabolnih procesov;

2 stopnja dihanja tkiva - cikel trikarboksilnih kislin (CTC);

3 faza dihanja tkiva - funkcija dihalne verige notranje membrane mitohondrije.

1. in 2. faza dihanja tkiva se proizvajajo v citosolu in v matrični mitohondriji znižane oblike koencimov in spodbujevalnih skupin - potencialni donatorji elektronov v dihalno verigo mitohondrije notranje membrane. To je v tej membrani, da je poseben kompleks encimov in lipofilnih snovi (Ubiquinon; koencim q), ki prenaša elektrone iz obnovljenih oblik koencimov (NAP) in protetičnih skupin (FADN 2) za atomski kisik.

V strukturi mitohondria je zunanja membrana izolirana, notranja membrana, matrika, intermambranski prostor. V matrici in, delno, so procesi prve in druge stopnje dihanja tkiva lokalizirani v notranji membrani: beta-oksidacija višjih maščobnih kislin, aminokislinske reakcije izmenjave - oksidativne oksidacije, transminiranje, Krebs cikel (CTC ) z izjemo sukcinatne dehidrogenaze reakcije.

Obe membrani prežemajo prometne sisteme, ki so odgovorni za:

1. Promet aminokislin;

2. prevoz ATP / ADP;

3. Prevozni ioni;

4. Shuttle Systems (aspartat, glicerol fosfat), ki opravlja prevoz elektronov in protonov iz citosolnih oblik obnovljenih koencimov v matrici in v notranjo membrano;

5. Prevoz trikarboksilnih kislin;

6. Prevoz Atsiova guka;

7. Prevoz kations in anionov.

Transportni sistemi zagotavljajo stalnost sestave MITOCHONDRIA MATRICEX, metaboloplazme presnovo, dostavo nastalih substratov iz matrike na citoplazmo za potrebe celice.

Najpomembnejši od energetskega vidika je tretja stopnja dihanja tkiva, tj. Funkcija dihalne verige notranje membranske mitohondrije. Dihalna veriga je sestavljena iz elektronskih nosilcev iz obnovljenih oblik koencimov za kisik. Prevozniki Eletron so združeni v komplekse dihalne verige. Delitev udeležencev dihalne verige do kompleksov (I - IV) se je pojavila med eksperimentalnimi študijami o dodelitvi in \u200b\u200bločevanju sestavnih delov dihalne verige, da bi preučila njihovo strukturo in funkcijo.

Kompleksni I dihalne verige je sestavljen iz transmembrane protein-encime-encime-dehidrogenaze (neželeznih del - FMN) in beljakovin, ki vsebujejo železo (FES-beljakovine). Od matrike NADN-oblik se preseli v notranjo membrano mitohondria, kjer jih zajebava z flavoprotein nadn-dehidrogenaze. Redox reakcija se pojavi:

NADN · H + + FMN · DGAZ ® OUT + + FMNN 2 · DHAZ

FMN FMNN 2.

Zmanjšana oblika NADN-DGAZ skozi beljakovine FES kompleksa Prenaša elektron na Ubiquinon (KOQ), protoni Ubiquinon pa lahko zajamejo iz matrike:

KOQ KOQH 2.

Ubiquinon je zelo lipofilna struktura, ki se prosto giblje proti površini notranje membrane, s katerimi se sooča matrika (CO QH 2), na površino notranje membrane, s katerimi se sooča internambranski prostor (MMP) in nazaj (CQ). Obnovljena oblika Ubiquinona daje elektrono s kompleksom dihalne verige, ki vsebuje citokrom v, z 1. in FE-beljakovine. Cytochrome. v in z 1. - Gemoproteini terciarne strukture. Funkcija PEMS je prisotnost železa, ki spreminja stopnjo oksidacije Fe² + / FE³ +. Gem Cytochromes. v , z 1. ali od To je sposobno sprejeti samo 1 ē, zato za prenos 2ē, ki prevaža dihalno verigo iz oksidiranega substrata (obnovljene oblike koencima), sta potrebna dva citokrom vsakega tipa. Cytochrome. v , z 1. in od Ne moremo vzeti v njene strukture ionov H +. Naslednji elektronski acceptor je citokrom od (najbolj gibljiv citokrom v notranji membrani; Ni vključeno v kateri koli kompleks), je tudi hemoprotein terciarne strukture.

Obnovljena oblika citokroma od (Fe² +) daje nadaljnje elektrone s citokromom Od- oksidaza (CHMM). Cytochrome. Od- oksidaza - transmembranski protein, hematoprotein kvarterne strukture, sestavljen iz šestih podenot: 4 zvezek in 2. in 3.Slednji vsebujejo samo Cu² + / Cu +. Ta protein se imenuje tudi kompleksna IV dihalna veriga. Cytochrome. Od- Oksidara, dati 4ē iz citokromov z (FE² +), pridobi visoko afiniteto za molekularni kisik. Vsak par elektronov nadaljuje z 1 molekularnim atom kisika z tvorbo anionskega oksida, ki povezuje s štirimi protonami, ki daje nastanek endogene vode: 4h + +4 ēē + O 2 → 2N 2

Dihanje tkanine (Sinonim za dihanje mobilnega dihanja) je niz redoksnih procesov v celicah, organih in tkivih, ki se pojavljajo s sodelovanjem molekularnega kisika in spremlja energija v fosforil komunikaciji ATP molekul. Dihanje tkanin je najpomembnejši del metabolizem in energija v organizmu. Kot rezultat D. t. S posebnim sodelovanjem encimi obstaja oksidacijska razpadanje velikih organskih molekul - dihalnih substratov - za enostavnejše in na koncu na CO 2 in H 2 O z energijami. Temeljna razlika D. T. Od drugih procesov, ki se pojavljajo pri absorpciji kisika (na primer iz lipidne peroksidacije) je energija energije v obrazec ATF.ne značilne za druge aerobne procese.

Proces dihanja tkiva ni mogoče šteti za enake procese biološke oksidacije (encimski procesi oksidacije različnih substratov, ki tečejo v živalih, zelenjavo in mikrobnih celicah), saj se pomemben del takšnih oksidativnih transformacij v telesu pojavi v anaerobnih pogojih, t.j. Brez sodelovanja molekularnega kisika, za razliko od D. t.

Večina energije v aerobnih celicah se oblikuje zaradi D. t., In količina proizvedene energije je odvisna od njegove intenzivnosti. Intenzivnost D. T. Določena s hitrostjo absorpcije kisika na enoto mase tkiva; Običajno je posledica potrebe po tkivu. Intenzivnost D. T. Najvišja v mrežnici očesa, ledvic, jeter; Pomembno je v črevesni sluznici, ščitnici, moda, cerebralna skorja, hipofizna žleza, vranica, kostnega mozga, pljuč, placenta, viličarjev, panburska žleze, trebušne slinavke, odprtine, srca, skeletne mišice, ki je v mirovanju. V koži, roženica in lečah intenzivnosti oči D. t. Sestra. Hormonov Ščitnica, maščobne kisline In druge biološko aktivne snovi lahko aktivirajo dihanje tkiva.

Intenzivnost D. t. Določite polarografsko (glejte Polarografija ) ali metoda merilnika tlaka v aparatu Warburg. V slednjem primeru se uporablja za značilnost D. T. z uporabo tako imenovanega dihalnega faktorja - razmerje prostornine ločenega ogljikovega dioksida na volumnu kisika, ki se absorbira z določeno količino tkiva v določenem časovnem obdobju.

Substrati D. T. so izdelki iz pretvorbe maščob, beljakovin in ogljikovih hidratov (glej Azoty Exchange., Fat Exchange., CarboHydrate Exchange. ), Iz katerega, zaradi ustreznih presnovnih procesov, se oblikuje majhno število spojin, ki vstopajo v cikel trikarboksilnih kislin - najpomembnejši presnovni cikel v aerobnih organizmih,

V katerih snovi, ki so vključene v njeno, opravijo popolno oksidacijo. Cikel trikarboksilnih kislin je zaporedje reakcij, ki združujejo končne faze presnove beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov ter zagotavljanje ekvivalentov z zmanjševanjem ekvivalentov (vodikov atomi ali elektroni, ki se prenašajo iz snovi donatorjev do receptorjev; v arobih je končni sprejemnik zmanjšanja ekvivalentov Oxsik) Dihalna veriga v mitohondriji (mitohondrijsko dihanje). V mitohondriji kemijska reakcija Izterjava oskrbe z energijo kisika in konjugata v obliki ATP, ki jo ustvari ADF in anorganski fosfat. Postopek sinteze molekule ATP ali ADF zaradi energije oksidacije različnih substratov se imenuje oksidativna ali dihalna fosforilizacija. Običajno je mitohondrijsko dihanje vedno povezano s fosforilizacijo, ki je povezana z ureditvijo hitrosti oksidacije živil s potrebo celic v koristni energiji. Pod nekaterimi vplivi na telo ali tkivo (na primer pod prenalegijo) se pojavi tako imenovana ločitev oksidacije in fosforilacije, kar vodi do razpršenosti energije, ki ni pritrjena kot fosfooryl priključek molekule ATP in traja Vrsta toplotne energije. Ščitnični hormoni, maščobne kisline, 2,4-dinitrofenol, dicumarine in nekatere druge snovi imajo zdrobljeni učinek.

Dihanje tkanin v energetskem odnosu je veliko bolj donosno za telo kot anaerobne oksidativne transformacije hranilnih snovi, na primer