Аэробное дыхание

Cтраница 1

Аэробное дыхание протекает сложным путем, начинается оно реакциями, приводящими к образованию пировиноградной кислоты, и завершается циклом трикарбоновых кислот. В результате полного окисления пировиноградной кислоты отщепляются углекислый газ и водород, который при перенесении на молекулярный кислород образует воду. [1]

Аэробное дыхание ( с участием кислорода) - процесс обратный фотосинтезу. [2]

Аэробное дыхание является гораздо более эффективным процессом с точки зрения снабжения клеток энергией. Функция Гиббса для сгорания глюкозы равна G - 2880 кДж / моль, и, следовательно, окончание расхода топлива на стадии молочной кислоты расценивается как неполное использование ресурсов. При аэробном дыхании глюкоза окисляется полностью, и для сохранения максимально возможного количества энергии молекулы работает чрезвычайно сложная система реакций. [3]

Аэробное дыхание является сложным процессом, который включает в себя ряд ферментативных окислительно-восстановительных реакций, заканчивающихся передачей водорода кислороду. Пути передачи водорода акцептору могут быть различными. У многих микроорганизмов отщепление водорода от окисляемого субстрата осуществляется первичными анаэробными дегидрогеназами ( например, НАД) по тому же механизму, что и при брожении. Аэробное дыхание включает в себя две фазы: 1) цикл реакций, в которых субстрат окисляется до углекислого газа, а атомы водорода передаются восстанавливаемым соединениям; 2) передача водорода кислороду. [4]

Процесс аэробного дыхания является более сложным, так как в нем принимают участие разные ферменты типа дегидраз и окси-даз. Аэробные микроорганизмы также очень разнообразны, поэтому и типов аэробного дыхания много, причем отличаются они друг от друга ферментами, участвующими в окислении субстрата. У микроорганизмов, имеющих окислительные ферменты - пе-роксидазу и каталазу, механизм аэробного дыхания сравнительно прост: водород, катализуемый дегидразой, передается кислороду, при этом образуется перекись водорода, которая далее при помощи фермента пероксидазы направляется на окисление специфического субстрата или расщепляется каталазой до молекулярного кислорода и воды, освобождая тем клетку от накопления этого ядовитого вещества. Согласно теории Варбурга решающим условием окисления является активирование кислорода при помощи железа, входящего в состав дыхательного фермента. В протоплазме аэробных микроорганизмов есть и другие группы ферментов - переносчиков кислорода, например, окислительный желтый дыхательный фермент, который легко восстанавливается, присоединяя активированный водород субстрата при помощи дегидраз, а затем вновь окисляется, отдавая водород молекулярному кислороду. При этом образуется перекись водорода. [5]

Для аэробного дыхания плоду необходим кислород. [6]

Значение анаэробного и аэробного дыхания определяется тем, что при этих процессах выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности организмов, а также образуются многочисленные промежуточные продукты, играющие важную роль в обмене веществ. [7]

Схема окислительно-восстановительной цепи при аэробном. [8]

При аэробном дыхании выделяется значительно больше энергии, чем при анаэробном. Поэтому анаэробам приходится перерабатывать значительно большее количество органического вещества, чем аэробам, для получения одинакового количества энергии. [9]

При аэробном дыхании конечным акцептором электронов в цепи переноса является молекулярный кислород, поэтому для облигатно аэробных микроорганизмов он - необходимое ростовое вещество. Так как для пары О2 / Н2О Eh 810 мВ, то при таком конечном акцепторе получается существенный выигрыш энергии по сравнению с брожением и анаэробным дыханием, т.е. аэробная дыхательная цепь - достижение эволюции. При этом аэробные микроорганизмы могут иметь анаэробные стадии превращения Сахаров или стадии брожения ( например, гликолиз и молочнокислое брожение в мышцах), но исключительно за счет них эти организмы не могут обеспечить себя энергией. [10]

При аэробном дыхании окисление глюкозы происходит путем последовательных реакций дегидрирования. [11]

Баланс гликолиза ( АДФ, Фн и h O не учтены. [12]

При аэробном дыхании образующаяся в процессе гликолиза пировиноградная кислота в конечном итоге полностью окисляется кислородом до СО2 и воды. В первой фазе пировиноградная кислота расщепляется с образованием СОа и водорода. Этот процесс протекает в матриксе митохондрий и включает в себя последовательность реакций, называемую циклом Кребса. Во второй фазе отщепившийся водород через ряд окислительно-восстановительных реакций - в так называемой дыхательной цепи - окисляется в конечном счете молекулярным кислородом до воды. [13]

При аэробном дыхании в присутствии кислорода окисление идет дальше в специальных органоидах клетки - митохондриях. В этом случае реакции, в которых происходит предварительное расщепление дыхательных субстратов пищи ( в случае Сахаров до пировиноградной кислоты), протекают также анаэробным путем вне митохондрий. [14]

Схема анаэробного дыхания. [15]

Страницы: 1 2 3 4