Пользовательский поиск

Кислород и критические обстоятельства

В дыхательных ансамблях кончается судьба кислорода как «личности». Последний этап массопереноса молекулярного кислорода в организме - это встреча его с цитохромом, получение от него электронов.

Продолжение ниже

Как кислород поступает к местам его использования в животных организмах

В организм одноклеточных животных и растений кислород поступает непосредственно из окружающей среды - воздуха или воды, где его концентрация выше, чем в клетках. Проникновение молекул ...

Читать дальше...

всё на эту тему


Исследованиями последних десятилетий подчеркивается роль цитохрома в процессе утилизации кислорода. Принадлежа (как миоглобин и гемоглобин) к железосодержащим белкам, цитохром легко присоединяет к себе и отдает кислород, обогащая его электронами. Но этот процесс зависит не только от своевременной доставки атомов водорода и электронов в окружение, но и от напряжения кислорода в митохондриях. Для того чтобы он мог служить поставщиком кислорода (конечного акцептора водорода), его способность присоединять к себе и отщеплять от себя кислород не должна снижаться, т. е. он должен «уметь» переходить из восстановленной формы в окисленную, и наоборот. Это свойство обусловлено способностью входящего в состав его моле гулы атома железа обратимо переходить из восстановленной (редуцированной формы Fe2) в окисленную. Процесс полностью зависит от парциального давления кислорода (Р02). Цитохром насыщается кислородом при Р02 выше 150 мм рт. ст., при значениях Р02 меньше 6 мм рт. ст. (когда он только на 60 % насыщен кислородом) цитохром еще будет отщеплять от себя кислород, но в случае дальнейшего снижения давления затормозится весь процесс клеточного дыхания и накопления энергии в АТФ.

Существует некий критический уровень напряжения кислорода в митохондриях, т. е. такая величина Р02, при которой клеточное дыхание начинает тормозиться. Если Р02 оказывается ниже этого уровня, скорость окислительного в дыхательной цепочке снижается. Полагают, что для изолированных митохондрий оно составляет 0,5-1 мм рт. ст. В цитоплазме клеток этот критический уровень Р02 для митохондрий выше, так как для диффузии кислорода в митохондрии из цитоплазмы должен существовать градиент Р02 (разность его величин в цитоплазме и внутри митохондрий). Следовательно, окислительное в тканях зависит от парциального давления кислорода (его напряжения) в митохондриях, определяющего отношение окисленного с к восстановленному.

Есть и еще один путь накопления энергии в клетке: синтез АТФ может осуществляться и анаэробным путем за счет энергии, освобождающейся в процессе гликолиза. При гликолизе из глюкозы образуется пировиноградная кислота (С3Н603) и выделяется энергия. НАД может служить в этом процессе акцептором водорода, превращаясь в НАД. Но в отсутствии кислорода реакция окисления (переход водорода к его акцептору - НАД) приостановится, и пировиноградная кислота, присоединив к себе водород, превратится в молочную. Потерявший водород НАД снова становится акцептором водорода, и все большее количество гликогена, глюкозы, пировиноградной кислоты окисляется и высвобождает энергию, необходимую для синтеза АТФ из АДФ. Образование, таким образом, способствует процессу гликолиза. Но накопление лактата, истощение запасов глюкозы (гликогена) может подавить активность клетки.

Гликолиз - сложный многоступенчатый процесс, он осуществляется с участием многих ферментов и протекает без кислорода. Для протекания этого процесса не требуется строгой мембранной структуры: при наличии глюкозы, ферментов, АДФ и фосфорной кислоты его можно воспроизвести в пробирке. Следует учитывать, однако, что при анаэробном превращении глюкозы в лактат высвобождается значительно меньшее количество энергии, идущей на образование АТФ: при гликолизе одной молекулы глюкозы образуется две молекулы АТФ, а в результате полного окислительного фосфорилирования (включая гидролиз глюкозы) - 38, т. е. в 19 раз больше. Кроме того, для получения такого же количества АТФ, как при окислительном фосфорилировании, количество поступающей в клетку глюкозы должно было бы возрасти почти в 20 раз. Кислородный путь образования биологической энергии оказался для живых существ наиболее экономичным, наиболее выгодным.




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проекте Карта сайта β На здоровье! © 2008—2017 
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".