ინფორმაცია

იზრდება თუ არა ATP წარმოება ჟანგბადის ხელმისაწვდომობასთან ერთად?

იზრდება თუ არა ATP წარმოება ჟანგბადის ხელმისაწვდომობასთან ერთად?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

მე არ ვარ ბიოლოგი, ასე რომ მაპატიე ჩემი მხრიდან ყოველგვარი უცოდინრობა. მე ვმუშაობ ევოლუციის სპეკულაციურ პროექტზე და ვცდილობ გავიგო, თუ როგორ მოქმედებს ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევა კუნთების მაქსიმალურ აერობულ მუშაობაზე. ეს ნაშრომი იძლევა მაქსიმუმს აერობული შესრულება 100 ვატი თითო კგ კუნთზე. აღნიშნული ზღვარი დაცულია როგორც მწერებისთვის, ასევე ხერხემლიანების მფრინავებისთვის და თავის მხრივ გამოიყენება სხვადასხვა ცხოველის აერობული ფრენის შესაძლებლობების გამოსათვლელად. ნაშრომში ასევე აღნიშნულია, რომ სკვამატის კუნთოვანი ქსოვილის მიღწევა შესაძლებელია 450 ვტ/კგ ანაერობულად.

მე გამოვიყენე დაკავშირებულ ნაშრომში ჩამოთვლილი განტოლებები ჩემი სპეკულაციური სამყაროს ფაუნის ზომის ლიმიტების გამოსათვლელად. ერთადერთი პრობლემა ის არის, რომ ეს ითვალისწინებს აერობული სიმძლავრის გამომუშავებას 100 ვტ/კგ კუნთზე. მე მესმის, რომ კუნთების უჯრედებში აერობული სუნთქვა განპირობებულია ATP წარმოებით და რომ ATP გამომუშავება დამოკიდებულია ჟანგბადის მუდმივ მიწოდებაზე. როგორც ჩანს, ლოგიკურია, რომ მაქსიმალური აერობული სიმძლავრე უნდა იყოს უფრო მაღალი, თუ მეტი ჟანგბადია ხელმისაწვდომი.

კონტექსტში ამ სპეკულაციური სამყაროს ატმოსფერო შეიცავს 13,5% O2 ზეწოლის დროს 12 ატმ. ეს უდრის ა ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევა 1,62 - დაახლოებით ~ 8-ჯერ მაღალი ვიდრე ჩვენი დღევანდელი ატმოსფერო. ამ პირობებში სუნთქვისთვის ხელმისაწვდომი ჟანგბადი 8-ჯერ მეტია. თუ ჟანგბადის ხელმისაწვდომობა ერთადერთი ფაქტორია ატფ-ის წარმოებაში (მაშასადამე, კუნთების აერობული სიმძლავრე), მაშინ ეს ნიშნავს, რომ აერობული სიმძლავრე გამომავალი იქნება. 800 ვტ/კგ კუნთების (თუ ვივარაუდებთ, რომ ამ არსებების ბიოლოგია იგივეა, რაც ცნობილი ცხოველები). ეს თითქმის ორჯერ მეტია, ვიდრე ხვლიკებს შეუძლიათ ანაერობულად რაც ნაკლებად სავარაუდოა.

ჩემი კითხვაა, როგორ გაიზრდება ATP წარმოება ხელმისაწვდომი ჟანგბადით? ვფიქრობ, დადგება მომენტი, როდესაც მიტოქონდრია უბრალოდ ვერ ამუშავებს ATP-ს უფრო სწრაფად, რაც გულისხმობს აერობული სიმძლავრის მაქსიმალურ გამომუშავებას. წავიკითხე, რომ ზოგიერთი სპორტსმენი სუნთქავს დაკონსერვებულ ჰაერს დაღლილობის შესამცირებლად. მეტი ჟანგბადი უტოლდება მეტ ძალას თუ უბრალოდ ნიშნავს, რომ კუნთების უჯრედები ასე სწრაფად არ დაიღლება? თუ რაიმე შეცდომა დავუშვი ჩემს მსჯელობაში, გთხოვთ გამოასწოროთ ისინი. მადლობა.


ატფ-ის წარმოების შემზღუდველი ფაქტორებია საწვავის (გლუკოზა, ცხიმები, ამინომჟავები და ა.შ.) მეტაბოლიზმის სიჩქარე და მისი ეფექტურობა (ატფ მოლეკულები საწვავის მოლეკულაზე).

გლიკოლიზური გზით შესაძლებელია ატფ-ის წარმოება ნულოვანი ჟანგბადით; ეს რომ სიმართლე არ იყოს, დედამიწაზე არ იქნებოდა ანაერობული ორგანიზმები (რაც აშკარად არსებობს). კუნთსაც შეუძლია ამის გაკეთება მოკლე დროში, რძის მჟავას წარმოქმნით. სინამდვილეში, ბევრი მკვლევარი თვლის, რომ ამ გზას შეუძლია ATP წარმოქმნას გლუკოზის მოხმარების ნებისმიერ გზაზე ყველაზე სწრაფად, მიუხედავად იმისა, რომ ის ყველაზე ნაკლებად ეფექტურია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ატფ-ის რაოდენობა გლუკოზაზე მცირეა (მხოლოდ 2), მაგრამ გლუკოზა ამ გზაზე ისე სწრაფად „მიედინება“, რომ ის მაინც უფრო სწრაფად წარმოიქმნება, ვიდრე სუნთქვით, რომელიც აწარმოებს 30-32 ატფ გლუკოზას, მაგრამ შეუძლია შორს დამუშავება. გლუკოზის ნაკლები მოლეკულა წამში. მიქონდრიის მიერ ატფ-ის წარმოქმნის რეალური სიჩქარე შემოიფარგლება მხოლოდ O2 კონცენტრაციით, ქიმიური კინეტიკური თვალსაზრისით, ჰიპოქსიის დროს, ანუ როდესაც ქსოვილს არ აქვს ადეკვატური სისხლით მომარაგება, როგორც ზოგიერთ სიმსივნეში.

ჟანგბადის ხელმისაწვდომობის მთავარი ეფექტი არის სავარაუდო ზომის სკალირება - თუ მეტი O2 გაქვთ, უფრო ადვილად შეძლებთ მას უფრო დიდ სხეულში გადაიტანოთ. ეს არ არის ის, რომ კუნთების უჯრედები თავად გამოიმუშავებენ მეტ ენერგიას, არამედ ის, რომ თქვენ შეგიძლიათ მიაწოდოთ მეტი კუნთების ბოჭკოები, რომლებიც უფრო შორს არიან ფილტვებისგან/ღრმულებიდან/რაც არ უნდა იყოს. სწორედ ამიტომ, დედამიწაზე ნახშირბადის პერიოდში, სადაც საგრძნობლად მეტი O2 იყო, ბევრი ცხოველი (განსაკუთრებით უხერხემლოები) გაცილებით დიდი იყო, ვიდრე დღეს არის.


უჯრედული სუნთქვა

უჯრედული სუნთქვა არის მეტაბოლური რეაქციებისა და პროცესების ერთობლიობა, რომელიც მიმდინარეობს ორგანიზმების უჯრედებში ბიოქიმიური ენერგიის გარდაქმნის საკვები ნივთიერებებიდან ადენოზინტრიფოსფატად (ATP) და შემდეგ ათავისუფლებს ნარჩენ პროდუქტებს. სუნთქვაში ჩართული რეაქციები არის კატაბოლური რეაქციები, რომლებიც არღვევენ დიდ მოლეკულებს პატარაებად, ათავისუფლებენ ენერგიას ამ პროცესში, რადგან სუსტი, ე.წ. სუნთქვა არის ერთ-ერთი მთავარი გზა, რომლის საშუალებითაც უჯრედი იძენს სასარგებლო ენერგიას ფიჭური აქტივობის დასაწვავად. უჯრედული სუნთქვა ითვლება ეგზოთერმულ რედოქს რეაქციად. მთლიანი რეაქცია იშლება ბევრ მცირედ, როდესაც ის ხდება სხეულში, რომელთა უმეტესობა თავად რედოქსული რეაქციებია. მიუხედავად იმისა, რომ ტექნიკურად, ფიჭური სუნთქვა არის წვის რეაქცია, ის აშკარად არ ჰგავს ცოცხალ უჯრედში. ეს განსხვავება არის იმის გამო, რომ ის ხდება მრავალ ცალკეულ ეტაპზე. მიუხედავად იმისა, რომ საერთო რეაქცია არის წვის რეაქცია, არც ერთი რეაქცია, რომელიც მას მოიცავს, არ არის წვის რეაქცია.

ნუტრიენტები, რომლებსაც ჩვეულებრივ იყენებენ ცხოველებისა და მცენარეების უჯრედები სუნთქვისას, მოიცავს შაქარს, ამინომჟავებს და ცხიმოვან მჟავებს, ხოლო საერთო ჟანგვის აგენტი (ელექტრონის მიმღები) არის მოლეკულური ჟანგბადი (O2). ATP-ში შენახული ენერგია (მისი მესამე ფოსფატური ჯგუფი სუსტად არის დაკავშირებული მოლეკულის დანარჩენ ნაწილთან და იაფად იშლება, რაც საშუალებას აძლევს წარმოიქმნას უფრო ძლიერი ბმები, რითაც ენერგია გადაიცემა უჯრედისთვის გამოსაყენებლად) შეიძლება გამოყენებულ იქნას პროცესების გასატარებლად, რომლებიც საჭიროებენ ენერგიას, მათ შორის ბიოსინთეზს. , მოლეკულების გადაადგილება ან ტრანსპორტირება უჯრედის მემბრანებში.

აერობული სუნთქვა

აერობული სუნთქვა საჭიროებს ჟანგბადს ატფ-ის წარმოქმნის მიზნით. მიუხედავად იმისა, რომ ნახშირწყლები, ცხიმები და ცილები ყველა შეიძლება დამუშავდეს და მოხმარდეს როგორც რეაგენტები, ეს არის გლიკოლიზის დროს პირუვატის დაშლის უპირატესი მეთოდი და მოითხოვს პირუვატის შეღწევას მიტოქონდრიში, რათა სრულად დაიჟანგოს კრებსის ციკლით. ამ პროცესის პროდუქტია ნახშირორჟანგი და წყალი, მაგრამ გადაცემული ენერგია გამოიყენება ADP-ში ძლიერი ობლიგაციების გასაწყვეტად, რადგან მესამე ფოსფატის ჯგუფი ემატება ATP-ის (ადენოზინტრიფოსფატის) წარმოქმნას, სუბსტრატის დონის ფოსფორილირებით, NADH და FADH2.

აერობული სუნთქვა (წითელი ისრები) არის მთავარი საშუალება, რომლითაც სოკოები და მცენარეები იყენებენ ენერგიას ორგანული ნაერთების სახით, რომლებიც ადრე იქმნებოდა ფოტოსინთეზის გზით (მწვანე ისარი).

გამარტივებული რეაქცია: C6H12O6 (s) + 6 O2 (გ) → 6 CO2 (გ) + 6 H2O (ლ) + სითბო
ΔG = -2880 კჯ C6H12O6-ის მოლზე

უარყოფითი ΔG მიუთითებს, რომ რეაქცია შეიძლება მოხდეს სპონტანურად.

NADH-ისა და FADH2-ის შემცირების პოტენციალი გარდაიქმნება უფრო მეტ ATP-ად ელექტრონების სატრანსპორტო ჯაჭვის მეშვეობით ჟანგბადით, როგორც “ტერმინალური ელექტრონის მიმღები”. აერობული უჯრედული სუნთქვით წარმოქმნილი ატფ-ის უმეტესი ნაწილი წარმოიქმნება ოქსიდაციური ფოსფორილირებით. ეს მუშაობს პირუვატის მოხმარებაში გამოთავისუფლებული ენერგიით, რომელიც გამოიყენება ქიმიოსმოტიკური პოტენციალის შესაქმნელად მემბრანის გასწვრივ პროტონების გადატუმბვით. ეს პოტენციალი შემდეგ გამოიყენება ატფ სინთაზას დასამყარებლად და ატფ-ის წარმოებისთვის ADP-დან და ფოსფატის ჯგუფიდან. ბიოლოგიის სახელმძღვანელოებში ხშირად ნათქვამია, რომ 38 ATP მოლეკულა შეიძლება შეიქმნას თითო დაჟანგული გლუკოზის მოლეკულაზე უჯრედული სუნთქვის დროს (2 გლიკოლიზისგან, 2 კრებსის ციკლიდან და დაახლოებით 34 ელექტრონის ტრანსპორტირების სისტემიდან). თუმცა, ეს მაქსიმალური მოსავლიანობა არასოდეს მიიღწევა დანაკარგების (გაჟონვის გარსების) და ასევე პირუვატისა და ადფ-ის მიტოქონდრიის მატრიცაში გადატანის ღირებულების გამო და მიმდინარე შეფასებები მერყეობს 29-დან 30 ატფ-მდე გლუკოზაზე.

აერობული მეტაბოლიზმი 15-ჯერ უფრო ეფექტურია, ვიდრე ანაერობული მეტაბოლიზმი (რომელიც იძლევა 2 მოლეკულას ATP 1 მოლეკულაზე გლუკოზაზე). თუმცა, ზოგიერთ ანაერობულ ორგანიზმს, როგორიცაა მეთანოგენს, შეუძლია გააგრძელოს ანაერობული სუნთქვა, რაც გამოიმუშავებს მეტ ATP-ს სხვა არაორგანული მოლეკულების (არა ჟანგბადის) გამოყენებით, როგორც ელექტრონის საბოლოო მიმღები ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვში. ისინი იზიარებენ გლიკოლიზის საწყის გზას, მაგრამ აერობული მეტაბოლიზმი გრძელდება კრებსის ციკლით და ჟანგვითი ფოსფორილირებით. პოსტგლიკოლიზური რეაქციები ხდება მიტოქონდრიებში ევკარიოტულ უჯრედებში და პროკარიოტული უჯრედების ციტოპლაზმაში.


კუნთების დაღლილობა

კუნთების დაღლილობა ხდება მდგრადი აქტივობის პერიოდის შემდეგ.

სასწავლო მიზნები

აღწერეთ კუნთების მეტაბოლურ დაღლილობაში მონაწილე ფაქტორები

გასაღები Takeaways

ძირითადი პუნქტები

  • კუნთების დაღლილობა გულისხმობს დროთა განმავლობაში წარმოქმნილი კუნთების ძალის შემცირებას.
  • კუნთების დაღლილობას რამდენიმე ფაქტორი უწყობს ხელს, მათ შორის ყველაზე მნიშვნელოვანია რძემჟავას დაგროვება.
  • საკმარისი ვარჯიშით, კუნთების დაღლილობის დაწყება შეიძლება გადაიდოს.

ძირითადი პირობები

  • რძემჟავა: ანაერობული სუნთქვის გვერდითი პროდუქტი, რომელიც ძლიერ უწყობს ხელს კუნთების დაღლილობას.

კუნთების დაღლილობა გულისხმობს კუნთების ძალის შემცირებას, რომელიც წარმოიქმნება მდგრადი აქტივობის პერიოდებში ან პათოლოგიური პრობლემების გამო. კუნთების დაღლილობას მრავალი შესაძლო მიზეზი აქვს, მათ შორის სისხლის ნაკადის დარღვევა, კუნთში იონური დისბალანსი, ნერვული დაღლილობა, გაგრძელების სურვილის დაკარგვა და რაც მთავარია, ლაქტური მჟავის დაგროვება კუნთში.

რძემჟავას დაგროვება

კუნთების გრძელვადიანი გამოყენება მოითხოვს ჟანგბადისა და გლუკოზის მიწოდებას კუნთების ბოჭკოში, რათა მოხდეს აერობული სუნთქვა, რაც გამოიმუშავებს ATP-ს, რომელიც საჭიროა კუნთების შეკუმშვისთვის. თუ რესპირატორული ან სისხლის მიმოქცევის სისტემა ვერ აკმაყოფილებს მოთხოვნას, მაშინ ენერგია წარმოიქმნება გაცილებით ნაკლებად ეფექტური ანაერობული სუნთქვით.

აერობული სუნთქვისას, გლიკოლიზის შედეგად წარმოქმნილი პირუვატი გარდაიქმნება დამატებით ATP მოლეკულებად მიტოქონდრიაში კრებსის ციკლის მეშვეობით. არასაკმარისი ჟანგბადით, პირუვატი ვერ შედის კრებსის ციკლში და ამის ნაცვლად გროვდება კუნთოვან ბოჭკოში. პირუვატი მუდმივად მუშავდება რძემჟავად. პირუვატის დაგროვებით, ასევე იზრდება რძემჟავას წარმოება. ეს რძემჟავა დაგროვება კუნთოვან ქსოვილში ამცირებს pH-ს, რაც მას უფრო მჟავეს ხდის და ვარჯიშის დროს კუნთებში ჩხვლეტის შეგრძნებას იწვევს. ეს კიდევ უფრო აფერხებს ანაერობულ სუნთქვას, რაც იწვევს დაღლილობას.

რძემჟავა შეიძლება გარდაიქმნას პირუვატად კარგად ჟანგბადით გაჯერებულ კუნთოვან უჯრედებში, თუმცა ვარჯიშის დროს აქცენტი ხდება კუნთების აქტივობის შენარჩუნებაზე. რძემჟავა ტრანსპორტირდება ღვიძლში, სადაც მისი შენახვა შესაძლებელია გლუკოზად გარდაქმნამდე ჟანგბადის თანდასწრებით კორის ციკლის მეშვეობით. რძემჟავა ბალანსის აღსადგენად საჭირო ჟანგბადის რაოდენობას ხშირად უწოდებენ ჟანგბადის ვალს.

იონის დისბალანსი

კუნთის შეკუმშვა მოითხოვს Ca + იონებს ტროპონინთან ურთიერთქმედებისთვის, რაც ავლენს აქტინის დამაკავშირებელ ადგილს მიოზინის თავთან. ინტენსიური ვარჯიშის დროს კუნთის გარეთ არსებული ოსმოტიკურად აქტიური მოლეკულები იკარგება ოფლიანობის გამო. ეს დანაკარგი ცვლის ოსმოსურ გრადიენტს, რაც ართულებს საჭირო Ca + იონების მიწოდებას კუნთების ბოჭკოში. უკიდურეს შემთხვევაში, ამან შეიძლება გამოიწვიოს კუნთების შეკუმშვის ან კრუნჩხვის მტკივნეული, ხანგრძლივი შენარჩუნება.

ნერვული დაღლილობა და სურვილის დაკარგვა

ნერვები პასუხისმგებელია კუნთების შეკუმშვის კონტროლზე, კუნთების შეკუმშვის რაოდენობის, თანმიმდევრობისა და ძალის განსაზღვრაზე. მოძრაობების უმეტესობა მოითხოვს ძალებს ბევრად უფრო დაბალი, ვიდრე კუნთმა შეიძლება წარმოქმნას, და დაავადების ნერვული დაღლილობის გამორიცხვა იშვიათად არის პრობლემა. თუმცა, ვარჯიშის სურვილის დაკარგვა კუნთების ტკივილის, სუნთქვისა და გულისცემის გაზრდის ფონზე შეიძლება ჰქონდეს ძლიერი უარყოფითი გავლენა კუნთების აქტივობაზე.

მეტაბოლური დაღლილობა

კუნთში საჭირო სუბსტრატების, როგორიცაა ATP ან გლიკოგენის დაქვეითება იწვევს დაღლილობას, რადგან კუნთს არ შეუძლია ენერგიის გამომუშავება შეკუმშვისთვის. ამ რეაქციებიდან სხვა მეტაბოლიტების დაგროვებამ, გარდა რძემჟავას, როგორიცაა Mg 2+ იონები ან რეაქტიული ჟანგბადის სახეობები, ასევე შეიძლება გამოიწვიოს დაღლილობა სარკოპლაზმური ბადედან Ca + იონების გამოყოფის ჩარევით ან ტროპონინის Ca + მგრძნობელობის შემცირებით. .

ვარჯიში და დაბერება

საკმარისი ვარჯიშით, კუნთის მეტაბოლური შესაძლებლობები შეიძლება შეიცვალოს, რაც შეაფერხებს კუნთების დაღლილობის დაწყებას. მაღალი ინტენსივობის ანაერობული ვარჯიშისთვის მითითებული კუნთი უფრო მეტ გლიკოლიზურ ფერმენტს სინთეზირებს, ხოლო ხანგრძლივი გამძლეობის აერობული ვარჯიშისთვის კუნთები უფრო მეტ კაპილარებს და მიტოქონდრიას განავითარებენ. გარდა ამისა, ვარჯიშთან ერთად, სისხლის მიმოქცევისა და რესპირატორული სისტემების გაუმჯობესებამ შეიძლება ხელი შეუწყოს ჟანგბადისა და გლუკოზის უკეთეს მიწოდებას კუნთებში.

ასაკთან ერთად, ATP, CTP და მიოგლობინის დონე იწყებს კლებას, რაც ამცირებს კუნთების ფუნქციონირების უნარს. კუნთოვანი ბოჭკოები იკუმშება ან იკარგება და მიმდებარე შემაერთებელი ქსოვილი გამკვრივდება, რაც კუნთების შეკუმშვას ნელა და ართულებს. მთელი ცხოვრების განმავლობაში ვარჯიში დაგეხმარებათ დაბერების ეფექტის შემცირებაში კუნთების ჯანსაღი ჟანგბადის მიწოდების შენარჩუნებით.


რა არის ATP?

"რა არის ATP?" მნიშვნელოვანი საკითხია სპორტულ ვარჯიშში, რადგან მთელი ენერგიის წარმოება იკვებება ამ ნაერთით. სავარჯიშო პროგრამები, რომლებიც თქვენ შეიმუშავებთ თქვენი სპორტსმენებისთვის, მიზნად ისახავს მათ უნარს გამოიმუშაონ ენერგიის ძალა და/ან გამძლეობა.

ATP-ს ხშირად მოიხსენიებენ, როგორც სიცოცხლის ენერგეტიკულ ვალუტას. სხეულის უჯრედები იყენებენ ენერგიის სპეციალურ ფორმას, სახელწოდებით ადენოზინტრიფოსფატს (ATP) თითქმის ყველა აქტივობის გასაძლიერებლად, როგორიცაა კუნთების შეკუმშვა, ცილების აგება, სუბსტრატების ტრანსპორტირება, სხვა უჯრედებთან კომუნიკაცია, სითბოს კონტროლის მექანიზმების გააქტიურება და დაზიანებული და გამოუყენებელი სტრუქტურების დემონტაჟი. .

ყველა უჯრედს აქვს მაღალი დამუხტული ატფ-ის მცირე მარაგი, რომელიც მდებარეობს ციტოპლაზმაში. ATP შედგება ადენოზინისა და სამი არაორგანული ფოსფატის (Pi) ჯგუფისგან, რომლებიც დაკავშირებულია თანმიმდევრობით. თითოეული ფოსფატური ბმა ინახავს ენერგიას, რომლის გამოყენებაც უჯრედს შეუძლია. მეორე და მესამე ფოსფატის ჯგუფს შორის კავშირი შეიცავს ყველაზე ხელმისაწვდომ ენერგიას.

როდესაც ფერმენტი არღვევს მესამე ფოსფატის ჯგუფს მეორე ფოსფატის ჯგუფისგან, ენერგია გამოიყოფა, რათა უჯრედმა შეძლოს მისი გამოყენება. როდესაც ეს მოხდება, ATP ხდება ენერგიის დეფიციტური ადენოზინ დიფოსფატი (ADP). ანუ, არსებობს მხოლოდ ორი ფოსფატის ჯგუფი, რომლებიც დაკავშირებულია თანმიმდევრობით, ვიდრე სამი.

მესამე ფოსფატის ჯგუფის მეორე ფოსფატულ ჯგუფზე ხელახლა დასაკავშირებლად (ენერგო დეფიციტის ADP-ის მაღალი ენერგიის ATP-ად გარდაქმნის პროცესში) საჭიროა ენერგიის შემცველი საწვავის წყარო. ეს საწვავის წყარო მოდის საკვებიდან, რომელსაც ჩვენ ვჭამთ.

მზე არის საწვავის თავდაპირველი წყარო, რომელსაც სხეული იყენებს ენერგიის დეფიციტის ADP-ს მაღალი ენერგიის ATP-ად გადაქცევისთვის. მცენარეები მზის ენერგიას ნახშირწყლებად, ცხიმებად და ცილებად გარდაქმნიან. ადამიანები ჭამენ მცენარეებს და ასევე ჭამენ სხვა ცხოველებს, რომლებიც ასევე ჭამენ მცენარეებს.

საჭმლის მომნელებელი სისტემა არღვევს მიღებულ საკვებს წვრილ ნაწილებად, რომელსაც ეწოდება ამინომჟავები (ცილები), გლუკოზა (ნახშირწყლები) და ცხიმოვანი მჟავები (ცხიმები). ეს პატარა ერთეულები შეიწოვება სისხლძარღვში და ტრანსპორტირდება უჯრედებში. უჯრედს შეუძლია გამოიყენოს პაწაწინა ერთეული, როგორც საწვავი ADP-ის ATP-ად გადაქცევისთვის და მისი ყველა სტრუქტურის ასაშენებლად და გასაძლიერებლად. ATP-ის გადაკეთების შესაძლებლობის გარეშე უჯრედი ამოიწურება ატფ-ის მარაგიდან რამდენიმე წამის შემდეგ.

მექანიზმები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ფოსფატის ჯგუფის ხელახლა დაკავშირებაზე ენერგიის გამოფიტულ ADP-ზე დამუხტული ATP-ის რეფორმირებისთვის, მოიხსენიება როგორც სხეულის ენერგეტიკული სისტემები ან ენერგიის გზები. ATP წარმოების ერთ მექანიზმს (რომელიც შედგება ორი განსხვავებული სტრატეგიისგან) შეუძლია ატფ-ის გადაკეთება ჟანგბადის გამოყენების გარეშე და ამიტომ მას უწოდებენ. ანაერობული ენერგიის სისტემა.

ATP წარმოების სხვა მექანიზმს სჭირდება ჟანგბადი და ამ მიზეზით ეწოდება აერობული ენერგიის სისტემა. როგორც კი ფოსფატის ჯგუფი დაიშლება ATP-დან ენერგიის გასათავისუფლებლად, ეს ორი ფართო მექანიზმი იწყებს მოქმედებას მესამე ფოსფატის ჯგუფის ხელახლა დასაკავშირებლად ენერგიის გამოფიტულ ADP-ზე, რათა ხელახლა შექმნას მაღალი ენერგიის ATP. უჯრედი იცავს თავის ATP მაღაზიას და არ დაუშვებს 60%-ზე დაბლა ჩამოვარდნას. ADP-ს ATP-ში დაბრუნება მიმდინარე პროცესია.

ინფორმაცია და ილუსტრაციები "რა არის ATP?" არიან დოქტორ ქრისტინ ბრუკსის თავაზიანობით. თქვენი სპორტსმენების ენერგეტიკული სისტემების ვარჯიშის შესახებ მეტი ინფორმაციისთვის იხილეთ მაღალი წარმადობის სპორტსმენების ვარჯიში.


ოქსიდაციური ფოსფორილირება

თქვენ ახლახან წაიკითხეთ გლუკოზის კატაბოლიზმისა და გლიკოლიზის და ლიმონმჟავას ციკლის ორი გზა, რომლებიც წარმოქმნიან ATP-ს. გლუკოზის აერობული კატაბოლიზმის დროს წარმოქმნილი ატფ-ის უმეტესი ნაწილი, თუმცა, უშუალოდ ამ გზებიდან არ წარმოიქმნება. პირიქით, ის წარმოიქმნება პროცესიდან, რომელიც იწყება ელექტრონების გადაცემით ქიმიური რეაქციების სერიაში საბოლოო ელექტრონის მიმღებამდე, ჟანგბადში. ეს რეაქციები მიმდინარეობს სპეციალიზებულ ცილოვან კომპლექსებში, რომლებიც განლაგებულია ევკარიოტული ორგანიზმების მიტოქონდრიის შიდა მემბრანაში და პროკარიოტული ორგანიზმების უჯრედის მემბრანის შიდა ნაწილზე. ელექტრონების ენერგია გროვდება და გამოიყენება ელექტროქიმიური გრადიენტის შესაქმნელად შიდა მიტოქონდრიულ მემბრანაზე. ამ გრადიენტის პოტენციური ენერგია გამოიყენება ATP-ის წარმოქმნისთვის. ამ პროცესის მთლიანობას ოქსიდაციური ფოსფორილირება ეწოდება.

ელექტრონული სატრანსპორტო ჯაჭვი (სურათი 2a) არის აერობული სუნთქვის ბოლო კომპონენტი და არის მეტაბოლიზმის ერთადერთი ნაწილი, რომელიც იყენებს ატმოსფერულ ჟანგბადს. ამ მიზნით ჟანგბადი მუდმივად ვრცელდება მცენარეებში. ცხოველებში ჟანგბადი სხეულში შედის სასუნთქი სისტემის მეშვეობით. ელექტრონების ტრანსპორტი არის ქიმიური რეაქციების სერია, რომელიც წააგავს თაიგულის ბრიგადას, რადგან ელექტრონები სწრაფად გადადიან ერთი კომპონენტიდან მეორეზე, ჯაჭვის ბოლო წერტილამდე, სადაც ჟანგბადი არის ელექტრონის საბოლოო მიმღები და წარმოიქმნება წყალი. არსებობს ოთხი კომპლექსი, რომელიც შედგება ცილებისგან, რომლებიც იარლიყით I-დან IV-მდე სურათზე 2c, და ამ ოთხი კომპლექსის აგრეგაციას, დაკავშირებულ მობილურ, დამხმარე ელექტრონის მატარებლებთან ერთად, ეწოდება ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვი. ელექტრონული სატრანსპორტო ჯაჭვი მრავალ ასლშია წარმოდგენილი ევკარიოტების შიდა მიტოქონდრიულ მემბრანაში და პროკარიოტების პლაზმურ მემბრანაში. ელექტრონის ყოველი გადაცემისას ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვის მეშვეობით, ელექტრონი კარგავს ენერგიას, მაგრამ გარკვეული გადაცემისას, ენერგია ინახება პოტენციურ ენერგიად, მისი გამოყენებით წყალბადის იონების გადატუმბვისას შიდა მიტოქონდრიული მემბრანის ინტერმემბრანულ სივრცეში, რაც ქმნის ელექტროქიმიურ გრადიენტს. .

სურათი 2. (ა) ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვი არის მოლეკულების ნაკრები, რომელიც მხარს უჭერს ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციების სერიას. (ბ) ATP სინთაზა არის რთული, მოლეკულური მანქანა, რომელიც იყენებს H+ გრადიენტს ADP-დან ატფ-ის რეგენერაციისთვის. (გ) ქიმიოსმოზი ეყრდნობა მემბრანის გასწვრივ H+ გრადიენტის მიერ მოწოდებულ პოტენციურ ენერგიას.

ციანიდი აინჰიბირებს ციტოქრომ c ოქსიდაზას, ელექტრონული სატრანსპორტო ჯაჭვის კომპონენტს. თუ ციანიდით მოწამვლა მოხდება, მოელით თუ არა მემბრანთაშორისი სივრცის pH გაზრდას ან შემცირებას? რა გავლენას მოახდენს ციანიდი ATP სინთეზზე?

[პრაქტიკის არეალის რიგები=&rdquo4&Prime][/პრაქტიკის არეალი]
[reveal-answer q=&rdquo208600&Prime]პასუხის ჩვენება[/reveal-answer]
[დამალული პასუხი a=&rdquo208600&Prime]ციანიდით მოწამვლის შემდეგ, ელექტრონების გადამტანი ჯაჭვი ვეღარ იტუმბავს ელექტრონებს მემბრანთაშორის სივრცეში. მემბრანთაშორისი სივრცის pH გაიზრდება და ატფ-ის სინთეზი შეჩერდება.[/hidden-answer]

ელექტრონები NADH-დან და FADH-დან2 გადაეცემა ცილის კომპლექსებს ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვში. როდესაც ისინი გადადიან ერთი კომპლექსიდან მეორეზე (სულ ოთხია), ელექტრონები კარგავენ ენერგიას და ამ ენერგიის ნაწილი გამოიყენება წყალბადის იონების გადასატანად მიტოქონდრიული მატრიციდან მემბრანთაშორის სივრცეში. მეოთხე ცილის კომპლექსში ელექტრონები მიიღება ჟანგბადით, ტერმინალური მიმღები. ჟანგბადი თავის დამატებით ელექტრონებთან ერთად ერწყმის ორ წყალბადის იონს, რაც კიდევ უფრო აძლიერებს ელექტროქიმიურ გრადიენტს და წარმოქმნის წყალს. მიტოქონდრიში რომ არ ყოფილიყო ჟანგბადი, ელექტრონები ვერ ამოიღებდნენ სისტემიდან და ელექტრონების გადამტანის მთელი ჯაჭვი უკან დაიხევდა და შეჩერდებოდა. მიტოქონდრია ამ გზით ვერ გამოიმუშავებს ახალ ATP-ს და უჯრედი საბოლოოდ მოკვდება ენერგიის ნაკლებობის გამო. ეს არის მიზეზი, რის გამოც ჩვენ უნდა ვისუნთქოთ ახალი ჟანგბადის მისაღებად.

ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვში, ახლახან აღწერილი რეაქციების სერიიდან თავისუფალი ენერგია გამოიყენება მემბრანის გასწვრივ წყალბადის იონების გადატუმბვისთვის. H + იონების არათანაბარი განაწილება მემბრანაზე აყალიბებს ელექტროქიმიურ გრადიენტს H + იონების და rsquo დადებითი მუხტის და მათი უფრო მაღალი კონცენტრაციის გამო მემბრანის ერთ მხარეს.

წყალბადის იონები დიფუზირდება შიდა მემბრანის მეშვეობით ინტეგრალური მემბრანის ცილის მეშვეობით, რომელსაც ეწოდება ATP სინთაზა (სურათი 2b). ეს რთული ცილა მოქმედებს როგორც პაწაწინა გენერატორი, რომელიც გადატრიალებულია წყალბადის იონების ძალით, რომელიც ავრცელებს მასში, მათი ელექტროქიმიური გრადიენტის ქვემოთ მემბრანთაშორისი სივრციდან, სადაც არის მრავალი ორმხრივი მომგერიებელი წყალბადის იონი მატრიცაში, სადაც ცოტაა. ამ მოლეკულური მანქანის ნაწილების შემობრუნება ახდენს ATP-ის რეგენერაციას ADP-დან. წყალბადის იონების ამ ნაკადს მემბრანაში ATP სინთაზას მეშვეობით ეწოდება ქიმიოსმოზი.

ქიმიოსმოზი (სურათი 2c) გამოიყენება გლუკოზის აერობული კატაბოლიზმის დროს წარმოქმნილი ATP-ის 90 პროცენტის შესაქმნელად. რეაქციების შედეგია ატფ-ის გამომუშავება წყალბადის ატომებიდან ამოღებული ელექტრონების ენერგიისგან. ეს ატომები თავდაპირველად გლუკოზის მოლეკულის ნაწილი იყო. ელექტრონების ტრანსპორტირების სისტემის ბოლოს, ელექტრონები გამოიყენება ჟანგბადის მოლეკულის ჟანგბადის იონებამდე დასაყვანად. ჟანგბადის იონების დამატებითი ელექტრონები იზიდავს წყალბადის იონებს (პროტონებს) მიმდებარე გარემოდან და წარმოიქმნება წყალი. ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვს და ატფ-ის გამომუშავებას ქიმიოსმოზის საშუალებით ერთობლივად უწოდებენ ოქსიდაციურ ფოსფორილაციას.


ATP-ის როლი ტკივილის კონტროლში

ATP აჩვენებს მწვავე პერიოპერაციული ტკივილის შემცირებას კლინიკურ კვლევებში.[20] ამ კვლევებში პაციენტები იღებდნენ ATP ინტრავენურად. ადენოზინის ინტრავენური ინფუზია მოქმედებს A1 ადენოზინის რეცეპტორზე, იწყებს სასიგნალო კასკადს, რომელიც საბოლოოდ ეხმარება ტკივილგამაყუჩებელ ეფექტებს, რომლებიც შეინიშნება ანთებაში. კვლევებმა აჩვენა, რომ ადენოზინის ნაერთები ამცირებენ ალოდინიას და ჰიპერალგეზიას  ზომიერი დოზებით მიღებისას.[20] A1 ადენოზინის რეცეპტორის გააქტიურება ახდენს ეფექტურ ტკივილგამაყუჩებელ ჩარევას ნელი დაწყების და მოქმედების ხანგრძლივი ხანგრძლივობის გამო, რომელიც ზოგიერთ შემთხვევაში პოტენციურად გაგრძელდება კვირების განმავლობაში.[20]

ATP-ს დამატებამ დადებითი შედეგი გამოიღო ანესთეზიის დროს. მტკიცებულებები აჩვენებს, რომ ადენოზინის დაბალი დოზები ამცირებს ნეიროპათიურ ტკივილს, იშემიურ ტკივილს და ჰიპერალგეზიას მორფინთან შედარებით  დონემდე.

კარდიოლოგია და ქირურგია

ნაჩვენებია, რომ ATP არის უსაფრთხო და პრაქტიკული ფილტვის ვაზოდილატორი პაციენტებში, რომლებიც გავლენას ახდენენ ფილტვის ჰიპერტენზიით.


მოდით გადახედოთ

უჯრედული სუნთქვა არის სამი უნიკალური მეტაბოლური გზის ერთობლიობა: გლიკოლიზი, ლიმონმჟავას ციკლი და ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვი. გლიკოლიზი არის ანაერობული პროცესი, ხოლო დანარჩენი ორი გზა აერობულია. გლიკოლიზიდან ლიმონმჟავას ციკლზე გადასასვლელად, პირუვატის მოლეკულები (გლიკოლიზის გამომავალი) უნდა დაიჟანგოს პროცესში, რომელსაც ეწოდება პირუვატის დაჟანგვა.

გლიკოლიზი

გლიკოლიზი არის უჯრედული სუნთქვის პირველი გზა. ეს გზა ანაერობულია და ხდება უჯრედის ციტოპლაზმაში. ეს გზა ანგრევს გლუკოზის 1 მოლეკულას და წარმოქმნის 2 პირუვატის მოლეკულას. გლიკოლიზის ორი ნახევარია, თითოეულ ნახევარში ხუთი ნაბიჯია. პირველი ნახევარი ცნობილია როგორც “ენერგია, რომელიც მოითხოვს” ნაბიჯებს. ეს ნახევარი ყოფს გლუკოზას და იყენებს 2 ატფ-ს. თუ პირუვატ კინაზას კონცენტრაცია საკმარისად მაღალია, გლიკოლიზის მეორე ნახევარი შეიძლება გაგრძელდეს. მეორე ნახევარში გამოიყოფა “ენერგიის გათავისუფლება: საფეხურები, ატფ-ის 4 მოლეკულა და 2 NADH. გლიკოლიზს აქვს ა წმინდა მოგება 2 ATP მოლეკულისგან და 2 NADH-ისგან.

ზოგიერთ უჯრედს (მაგ., მწიფე ძუძუმწოვრების სისხლის წითელი უჯრედები) არ შეუძლია აერობული სუნთქვის გავლა, ამიტომ გლიკოლიზი არის მათი მხოლოდ ATP-ის წყარო. თუმცა, უჯრედების უმეტესობა განიცდის პირუვატის დაჟანგვას და აგრძელებს უჯრედული სუნთქვის სხვა გზებს.

პირუვატის ოქსიდაცია

ევკარიოტებში პირუვატის დაჟანგვა ხდება მიტოქონდრიაში. პირუვატის დაჟანგვა შეიძლება მოხდეს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ჟანგბადი ხელმისაწვდომია. ამ პროცესში გლიკოლიზის შედეგად წარმოქმნილი პირუვატი იჟანგება. ამ დაჟანგვის პროცესში, კარბოქსილის ჯგუფი ამოღებულია პირუვატიდან, რაც ქმნის აცეტილის ჯგუფებს, რომლებიც აერთიანებს კოენზიმ A (CoA) აცეტილ CoA-ს წარმოქმნას. ეს პროცესი ასევე ათავისუფლებს CO-ს2.

ლიმონმჟავას ციკლი

ლიმონმჟავას ციკლი (ასევე ცნობილია როგორც კრებსის ციკლი) არის უჯრედული სუნთქვის მეორე გზა და ის ასევე მიმდინარეობს მიტოქონდრიაში. ციკლის სიჩქარე კონტროლდება ATP კონცენტრაციით. როდესაც მეტი ATP არის ხელმისაწვდომი, მაჩვენებელი ნელდება, როდესაც ნაკლებია ATP მაჩვენებელი იზრდება. ეს გზა არის დახურული მარყუჟი: საბოლოო საფეხური წარმოქმნის ნაერთს, რომელიც საჭიროა პირველი ნაბიჯისთვის.

ლიმონმჟავას ციკლი განიხილება აერობულ გზად, რადგან NADH და FADH2 ის აწარმოებს ელექტრონის დროებითი შემნახველი ნაერთების როლს, რომელიც გადასცემს მათ ელექტრონებს შემდეგ გზაზე (ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვი), რომელიც იყენებს ატმოსფერულ ჟანგბადს. ლიმონმჟავას ციკლის ყოველი შემობრუნება უზრუნველყოფს ა წმინდა მოგება CO2, 1 GTP ან ATP და 3 NADH და 1 FADH2.

ელექტრონული ტრანსპორტის ჯაჭვი

გლუკოზისგან ATP უმეტესობა წარმოიქმნება ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვში. ეს არის უჯრედული სუნთქვის ერთადერთი ნაწილი, რომელიც უშუალოდ მოიხმარს ჟანგბადს, თუმცა ზოგიერთ პროკარიოტში ეს არის ანაერობული გზა. ევკარიოტებში ეს გზა მიტოქონდრიის შიდა მემბრანაში მიმდინარეობს. პროკარიოტებში ის გვხვდება პლაზმურ მემბრანაში.

ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვი შედგება მემბრანის გასწვრივ 4 ცილისგან და პროტონული ტუმბოსგან. კოფაქტორი ანაწილებს ელექტრონებს I–III პროტეინებს შორის. თუ NAD ამოწურულია, გამოტოვეთ I: FADH2 იწყება II. ქიმიოსმოზის დროს, პროტონული ტუმბო წყალბადს მიტოქონდრიის შიგნიდან გარედან იღებს, ატრიალებს „ძრავას“ და მასზე მიმაგრებულია ფოსფატების ჯგუფები. მოძრაობა იცვლება ADP-დან ATP-მდე, რაც ქმნის ატფ-ის 90%-ს, რომელიც მიიღება აერობული გლუკოზის კატაბოლიზმის შედეგად.


ბიოლოგია 171

ამ განყოფილების დასასრულს თქვენ შეძლებთ გააკეთოთ შემდეგი:

  • განიხილეთ ფუნდამენტური განსხვავება ანაერობულ უჯრედულ სუნთქვასა და ფერმენტაციას შორის
  • აღწერეთ დუღილის ტიპი, რომელიც ადვილად წარმოიქმნება ცხოველურ უჯრედებში და პირობები, რომლებიც იწვევს ამ ფერმენტაციას

აერობული სუნთქვისას, ელექტრონის საბოლოო მიმღები არის ჟანგბადის მოლეკულა, O2. თუ აერობული სუნთქვა მოხდება, მაშინ ATP წარმოიქმნება NADH ან FADH-ის მიერ გადატანილი მაღალი ენერგიის ელექტრონების ენერგიის გამოყენებით.2 ელექტრონის ტრანსპორტირების ჯაჭვისკენ. თუ აერობული სუნთქვა არ მოხდა, NADH უნდა იყოს რეოქსიდირებული NAD +-მდე, რათა ხელახლა გამოიყენოს, როგორც ელექტრონული მატარებელი, გლიკოლიზური გზის გასაგრძელებლად. როგორ კეთდება ეს? ზოგიერთი ცოცხალი სისტემა იყენებს ორგანულ მოლეკულას, როგორც საბოლოო ელექტრონის მიმღებს. პროცესებს, რომლებიც იყენებენ ორგანულ მოლეკულას NAD +-ის რეგენერაციას NADH-დან, ერთობლივად მოიხსენიება, როგორც დუღილი. ამის საპირისპიროდ, ზოგიერთი ცოცხალი სისტემა იყენებს არაორგანულ მოლეკულას, როგორც საბოლოო ელექტრონის მიმღებს. ორივე მეთოდს ეწოდება ანაერობული უჯრედული სუნთქვა, რომლის დროსაც ორგანიზმები გარდაქმნის ენერგიას მათი გამოყენებისთვის ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში.

ანაერობული უჯრედული სუნთქვა

ზოგიერთი პროკარიოტი, მათ შორის ზოგიერთი სახეობა დომენებში ბაქტერიები და არქეა, იყენებენ ანაერობულ სუნთქვას. მაგალითად, არქეელთა ჯგუფი, რომელსაც მეთანოგენები უწოდებენ, ამცირებს ნახშირორჟანგს მეთანად, რათა დაჟანგვის NADH. ეს მიკროორგანიზმები გვხვდება ნიადაგში და მომცრო ცხოველების საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში, როგორიცაა ძროხა და ცხვარი. ანალოგიურად, სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიები, რომელთა უმეტესობა ანაერობულია ((სურათი)), ამცირებენ სულფატს წყალბადის სულფიდად NAD +-ის რეგენერაციისთვის NADH-დან.

იხილეთ მეცნიერება – საფუარის ექსპერიმენტი: სუნთქვის გაზომვა საფუარში (ვიდეო) ანაერობული უჯრედული სუნთქვის მოქმედებაში სანახავად.

რძემჟავა ფერმენტაცია

დუღილის მეთოდი, რომელსაც იყენებენ ცხოველები და გარკვეული ბაქტერიები, როგორიცაა იოგურტი, არის რძემჟავა ფერმენტაცია ((სურათი)). ამ ტიპის დუღილი რეგულარულად გამოიყენება ძუძუმწოვრების სისხლის წითელ უჯრედებში, რომლებსაც არ აქვთ მიტოქონდრია, და ჩონჩხის კუნთებში, რომლებსაც აქვთ ჟანგბადის არასაკმარისი მიწოდება აერობული სუნთქვის გასაგრძელებლად (ანუ კუნთებში, რომლებიც გამოიყენება დაღლილობამდე). კუნთებში რძემჟავას დაგროვება უნდა მოიხსნას სისხლის მიმოქცევით, ხოლო როდესაც რძემჟავა წყალბადს კარგავს, შედეგად მიღებული ლაქტატი ღვიძლში გადადის შემდგომი მეტაბოლიზმისთვის. რძემჟავა დუღილის ქიმიური რეაქციები შემდეგია:

ამ რეაქციაში გამოყენებული ფერმენტი არის ლაქტატდეჰიდროგენაზა (LDH). რეაქცია შეიძლება მიმდინარეობდეს ორივე მიმართულებით, მაგრამ რეაქცია მარცხნიდან მარჯვნივ შეფერხებულია მჟავე პირობებით. ოდესღაც ითვლებოდა, რომ ასეთი რძემჟავას დაგროვება იწვევდა კუნთების სიმტკიცეს, დაღლილობას და ტკივილს, თუმცა უახლესი კვლევები ამ ჰიპოთეზას კამათობენ. მას შემდეგ, რაც რძემჟავა ამოღებულია კუნთიდან და მიმოიქცევა ღვიძლში, ის შეიძლება გადაკეთდეს პირუვიკ მჟავად და შემდგომში კატაბოლიზირებული იყოს ენერგიის მისაღებად.

ტრემეტოლი, მეტაბოლური შხამი, რომელიც გვხვდება თეთრ გველას მცენარეში, ხელს უშლის ლაქტატის მეტაბოლიზმს. როდესაც ძროხები ჭამენ ამ მცენარეს, ტრემეტოლი კონცენტრირდება მათ მიერ გამომუშავებულ რძეში. ადამიანები, რომლებიც მოიხმარენ რძეს, შეიძლება სერიოზულად დაავადდნენ. ამ დაავადების სიმპტომები, რომელიც მოიცავს ღებინებას, მუცლის ტკივილს და კანკალს, უარესდება ვარჯიშის შემდეგ. როგორ ფიქრობთ, რატომ არის ასე?

ალკოჰოლის დუღილი

დუღილის კიდევ ერთი ცნობილი პროცესია ალკოჰოლური დუღილი ((სურათი)), რომელიც წარმოქმნის ეთანოლს. ალკოჰოლის დუღილის პირველი ქიმიური რეაქცია შემდეგია (CO2 არ მონაწილეობს მეორე რეაქციაში):

პირველი რეაქცია კატალიზებულია პირუვატ დეკარბოქსილაზას მიერ, ციტოპლაზმური ფერმენტი, თიამინის პიროფოსფატის კოენზიმით (TPP, მიღებული B ვიტამინისგან.1 და ასევე უწოდებენ თიამინს). კარბოქსილის ჯგუფი ამოღებულია პირუვინის მჟავიდან, ათავისუფლებს ნახშირორჟანგს გაზის სახით. ნახშირორჟანგის დაკარგვა ამცირებს მოლეკულის ზომას ერთი ნახშირბადით, აცეტალდეჰიდის წარმოქმნით. მეორე რეაქცია კატალიზებულია ალკოჰოლის დეჰიდროგენაზას მიერ NADH-ის დაჟანგვის მიზნით NAD +-მდე და აცეტალდეჰიდის ეთანოლამდე შემცირება. საფუარის მიერ პირუვინის მჟავას დუღილი წარმოქმნის ალკოჰოლურ სასმელებში არსებულ ეთანოლს. საფუარის ეთანოლის ტოლერანტობა ცვალებადია, დაახლოებით 5 პროცენტიდან 21 პროცენტამდე მერყეობს, საფუარის შტამიდან და გარემო პირობებიდან გამომდინარე.

დუღილის სხვა სახეები

სხვა ფერმენტაციის მეთოდები ხდება ბაქტერიებში. უნდა აღინიშნოს, რომ ბევრი პროკარიოტია ფაკულტატურად ანაერობული. ეს ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ გადაერთონ აერობულ სუნთქვასა და ფერმენტაციას შორის, რაც დამოკიდებულია თავისუფალი ჟანგბადის ხელმისაწვდომობაზე. გარკვეული პროკარიოტები, როგორიცაა კლოსტრიდია, სავალდებულო ანაერობებია. სავალდებულო ანაერობები ცხოვრობენ და იზრდებიან მოლეკულური ჟანგბადის არარსებობის პირობებში. ჟანგბადი არის შხამი ამ მიკროორგანიზმებისთვის და კლავს მათ ექსპოზიციის დროს. აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ დუღილის ყველა ფორმა, გარდა რძემჟავა დუღილისა, წარმოქმნის გაზს. კონკრეტული ტიპის გაზის წარმოება გამოიყენება, როგორც სპეციფიკური ნახშირწყლების დუღილის მაჩვენებელი, რაც როლს ასრულებს ბაქტერიების ლაბორატორიულ იდენტიფიკაციაში. დუღილის სხვადასხვა მეთოდებს იყენებენ სხვადასხვა ორგანიზმები, რათა უზრუნველყონ NAD + ადეკვატური მიწოდება გლიკოლიზის მეექვსე საფეხურზე. ამ გზების გარეშე, ეს ნაბიჯი არ მოხდებოდა და ატფ-ის მიღება არ შეიძლებოდა გლუკოზის დაშლის შედეგად.

განყოფილების შეჯამება

თუ NADH ვერ იჟანგება აერობული სუნთქვით, გამოიყენება სხვა ელექტრონის მიმღები. ორგანიზმების უმეტესობა გამოიყენებს ფერმენტაციის გარკვეულ ფორმას NAD +-ის რეგენერაციის შესასრულებლად, რაც უზრუნველყოფს გლიკოლიზის გაგრძელებას. NAD +-ის რეგენერაციას ფერმენტაციაში არ ახლავს ATP წარმოება, ამიტომ NADH-ის პოტენციალი გამოიმუშაოს ATP ელექტრონული სატრანსპორტო ჯაჭვის გამოყენებით.

ხელოვნების კავშირები

((სურათი)) ტრემეტოლი, მეტაბოლური შხამი, რომელიც გვხვდება თეთრი გველის ფესვის მცენარეში, ხელს უშლის ლაქტატის მეტაბოლიზმს. როდესაც ძროხები ჭამენ ამ მცენარეს, ტრემეტოლი კონცენტრირდება მათ მიერ გამომუშავებულ რძეში. Humans who consume the milk can become seriously ill. Symptoms of this disease, which include vomiting, abdominal pain, and tremors, become worse after exercise. როგორ ფიქრობთ, რატომ არის ასე?

(Figure) The illness is caused by lactate accumulation. Lactate levels rise after exercise, making the symptoms worse. Milk sickness is rare today but was common in the midwestern United States in the early 1800s.

უფასო პასუხი

What is the primary difference between fermentation and anaerobic respiration?

Fermentation uses glycolysis only. Anaerobic respiration uses all three parts of cellular respiration, including the parts in the mitochondria like the citric acid cycle and electron transport it also uses a different final electron acceptor instead of oxygen gas.

ლექსიკონი


DMCA საჩივარი

თუ თვლით, რომ ვებსაიტის საშუალებით ხელმისაწვდომი კონტენტი (როგორც ეს განსაზღვრულია ჩვენი მომსახურების პირობებში) არღვევს თქვენს ერთ ან მეტ საავტორო უფლებას, გთხოვთ შეგვატყობინოთ წერილობითი შეტყობინების („დარღვევის შესახებ შეტყობინება“), რომელიც შეიცავს ქვემოთ აღწერილი ინფორმაციის მითითებულ პირებს. ქვემოთ ჩამოთვლილი აგენტი. თუ Varsity Tutors მიიღებს ზომებს დარღვევის შესახებ შეტყობინების საპასუხოდ, ის კეთილსინდისიერად შეეცდება დაუკავშირდეს მხარეს, რომელმაც ასეთი შინაარსი ხელმისაწვდომი გახადა უახლესი ელფოსტის მისამართის მეშვეობით, ასეთის არსებობის შემთხვევაში, ამ მხარის მიერ Varsity Tutors-ისთვის მიწოდებული.

თქვენი დარღვევის შესახებ შეტყობინება შეიძლება გადაეგზავნოს მხარეს, რომელმაც კონტენტი ხელმისაწვდომი გახადა ან მესამე მხარეებს, როგორიცაა ChillingEffects.org.

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ პასუხისმგებელი იქნებით ზარალზე (მათ შორის ხარჯებზე და ადვოკატთა საფასურზე), თუ არსებითად არასწორად წარმოაჩენთ, რომ პროდუქტი ან აქტივობა არღვევს თქვენს საავტორო უფლებებს. ამრიგად, თუ დარწმუნებული არ ხართ, რომ ვებსაიტზე განთავსებული ან მასთან დაკავშირებული კონტენტი არღვევს თქვენს საავტორო უფლებებს, ჯერ უნდა გაითვალისწინოთ ადვოკატთან დაკავშირება.

გთხოვთ, მიჰყევით ამ ნაბიჯებს შეტყობინების გასაფორმებლად:

თქვენ უნდა შეიყვანოთ შემდეგი:

საავტორო უფლებების მფლობელის ან პირის ფიზიკური ან ელექტრონული ხელმოწერა, რომელიც უფლებამოსილია იმოქმედოს მათი სახელით. საავტორო უფლებების იდენტიფიკაცია, რომელიც ამტკიცებს, რომ დარღვეულია. დეტალები, რათა ნება დართოს Varsity Tutor-ებს იპოვონ და დადებითად იდენტიფიცირონ ეს შინაარსი, მაგალითად, ჩვენ გვჭირდება ბმული კონკრეტულ კითხვაზე (და არა მხოლოდ კითხვის სახელზე), რომელიც შეიცავს შინაარსს და კითხვის რომელი ნაწილის აღწერას - სურათს, ბმული, ტექსტი და ა.შ. – თქვენი საჩივარი ეხება თქვენს სახელს, მისამართს, ტელეფონის ნომერს და ელ. ფოსტის მისამართს და თქვენს განცხადებას: (ა) რომ კეთილსინდისიერად გჯერათ, რომ კონტენტის გამოყენება, რომელიც აცხადებთ, რომ არღვევს თქვენს საავტორო უფლებებს, არის არ არის უფლებამოსილი კანონით, ან საავტორო უფლებების მფლობელის ან ასეთი მფლობელის აგენტის მიერ (ბ) რომ თქვენს დარღვევის შესახებ შეტყობინებაში მოცემული ყველა ინფორმაცია ზუსტია და (გ) ცრუ ჩვენების სასჯელის ქვეშ, რომ თქვენ ხართ საავტორო უფლებების მფლობელი ან პირი, რომელიც უფლებამოსილია იმოქმედოს მათი სახელით.

გაუგზავნეთ თქვენი საჩივარი ჩვენს დანიშნულ აგენტს მისამართზე:

Charles Cohn Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
სენტ ლუი, MO 63105


Understanding Aerobic and Anaerobic Respiration and Their Differences

There are two main types of respiration: aerobic and anaerobic. This article will give you a good understanding of these two processes, and also list the major differences between them.

There are two main types of respiration: aerobic and anaerobic. This article will give you a good understanding of these two processes, and also list the major differences between them.

Aerobic respiration process is the opposite of the process of photosynthesis. Due to absence of light, the process of photosynthesis stops at night, but aerobic respiration happens at all times.

გსურთ მოგვწეროთ? კარგი, ჩვენ ვეძებთ კარგ მწერლებს, რომლებსაც სურთ სიტყვის გავრცელება. დაგვიკავშირდით და დაველაპარაკებით.

Respiration is a process of release of energy by the breakdown of energy molecules obtained from food. This process is carried out by all sorts of living creatures, in order to produce the energy required for carrying out various metabolic activities like growth, repair, and locomotion.

Aerobic and anaerobic respiration are carried out at the cellular level. Let’s take a look at how these two processes take place, and what are the differences between them.

Aerobic Respiration Process

Aerobic respiration takes place in the presence of oxygen. It occurs in all plants, animals, and some prokaryotic organisms. The process involves a chemical reaction resulting into breakdown of energy molecules, obtained from carbohydrates (mainly glucose), proteins, and lipids. When a glucose molecule is broken down in the presence of oxygen, energy is released, along with carbon dioxide and water as the by-products of the reaction. The energy produced is stored in the form of ადენოზინტრიფოსფატი (ATP) molecules, to carry out the various metabolic processes. Oxygen, being a good oxidizing agent, acts as the electron receptor in this process.

Here is the chemical equation of the reaction that takes place:

Glucose + Oxygen → Carbon Dioxide + Water + Energy (ATP)

About 2900 KJ of energy is released as a result of the above chemical reaction. About 38 ATP molecules are produced when a single glucose molecule is broken down with the help of oxygen. This energy gets stored in the body for later use.

Going a little deeper into the process, aerobic respiration can be sub-divided into three main stages:

  • Glycolysis: At this stage, some of the ATP molecules, some carbon molecules known as პირუვატი ან პირუვინის მჟავა, and some NADH molecules are created. Oxygen plays no part during this stage.
  • Krebs Cycle: In this stage, unused carbon molecules are used to initiate another series of chemical reactions to produce more NADH molecules, and another molecule known as FADH2.
  • Electron Transport Phosphorylation: In this stage, additional ATP molecules are created using the remainder of the reactant molecules.

Anaerobic Respiration Process

გსურთ მოგვწეროთ? კარგი, ჩვენ ვეძებთ კარგ მწერლებს, რომლებსაც სურთ სიტყვის გავრცელება. დაგვიკავშირდით და დაველაპარაკებით.

Anaerobic respiration refers to the type of respiration that takes place in the absence of oxygen. This form of respiration is carried out in bacteria, yeasts, some prokaryotes, and muscle cells. In this process, energy, carbon dioxide, and lactic acid or alcohol are produced by the breakdown of glucose molecules. It uses electron acceptors other than oxygen, and involves the processes of glycolysis and fermentation. Anaerobic respiration, in case of yeast cells, is commonly referred to as fermentation. Here is the chemical equation for anaerobic respiration.

The reaction can takes place in either of the two ways given below:

The above chemical reaction produces 2 ATP molecules by breaking down one glucose molecule, with carbon dioxide and ethanol or lactic acid as the by-products. Due to the absence of oxygen, the glucose molecule is only partially broken down, thereby producing lesser amount of energy. In case of yeast cells, ethanol is produced, while in case of muscle cells, lactic acid is produced as a by-product. Lactic acid is a toxic chemical that gives you cramps.

The Differences

  • Aerobic respiration requires oxygen, whereas anaerobic respiration takes place in the absence of oxygen.
  • Most of the plant and animal cells use aerobic respiration. On the other hand, anaerobic bacteria, yeast cells, prokaryotes, and muscle cells perform anaerobic respiration.
  • Aerobic respiration is more efficient than anaerobic respiration. For one molecule of glucose, aerobic respiration produces 38 ATP molecules, whereas anaerobic respiration produces just 2 ATP molecules.
  • Aerobic respiration usually takes place in the mitochondria, while anaerobic respiration takes place in the cytoplasm.
  • In case of aerobic respiration, the end products are carbon dioxide and water. In anaerobic respiration, the end products are ethyl alcohol or lactic acid, and carbon dioxide.
  • Aerobic respiration takes a longer time to release energy. Anaerobic respiration is a much faster process.

დაკავშირებული პოსტები

ბოლო დროს დიდი კამათი იყო ადამიანის კლონირების პროცესზე. იქნება ეს ეთიკური თუ არაეთიკური, გენეტიკური კლონირება ყოველთვის განიხილება, როგორც უდიდესი გამოწვევა გენეტიკურ სფეროში.

Ribosomes are small organelles of a cell having a dense feature and helps in protein fabrication. They are nucleoproteins having their origination in the nucleolus. Let us know more about&hellip

Although not clear to its full potential, human cloning benefits are expected to be numerous for human race. Let us have a look at such potential and achieved benefits.