В норме практически во всех клетках человеческого организма энергетический обмен происходит аэробным путем, т. е. с использованием кислорода. Углеводы, жиры и белки превращаются в дикарбоновые фрагменты (ацетил-КоА), которые включаются в цикл лимонной кислоты в митохондриях (гл. 34). В ходе превращения ацетил-КоА в СО; образуется энергия, которая запасается в форме восстановленного никотинамидадениндинуклеотида (НАДН). В результате процесса, называемого окислительным фосфорилированием, эта энергия впоследствии преобразуется в аденозинтрифосфат (АТФ). Окислительное фосфорилирование потребляет более 90 % поступающего в организм кислорода и представляет собой серию переносов электронов, сопряженных с синтезом АТФ и происходящих с участием ферментов (цитохромов) На последнем этапе молекулярный кислород восстанавливается до воды.
Для глюкозы, основного источника энергии клетки, суммарное уравнение превращений таково:
С6Н12O6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + Энергия.
Образовавшаяся энергия (1270 кДж) аккумулируется в третьей фосфатной связи при присоединении фосфата к аденозиндифосфату (АДФ):
Энергия + АДФ + Ф → АТФ.
При окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ. Энергия, аккумулированная в АТФ, используется для работы ионных насосов, мышечного сокращения, синтеза белка или клеточной секреции; в этих процессах вновь образуется АДФ:
АТФ + АДФ + ф + Энергия.
АТФ не может запасаться. Он должен постоянно синтезироваться, что требует непрерывной доставки метаболических субстратов и кислорода к клеткам.
Отношение объемов образовавшегося СО2 (УСО2) и поглощенного О2 (VO2) называется дыхательным коэффициентом (RQ). Величина дыхательного коэффициента обычно указывает на тип использованного метаболического субстрата Дыхательный коэффициент для углеводов, жиров и белков равен 1,0; 0,7 и 0,8 соответственно. VC02 составляет около 200 мл/мин, тогда как VO2 —
250 мл/мин. Поскольку белки обычно не являются основным источником энергии, то дыхательный коэффициент, равный 0,8, по-видимому, отражает использование и жиров, и углеводов. Потребление кислорода можно косвенно оценить по формуле (гл. 7):
VO2= 10 х (масса тела)3/4.
При анаэробном метаболизме, в отличие от аэробного метаболизма, образуется очень небольшое количество АТФ. В отсутствие кислорода АТФ может синтезироваться только при превращении пирувата в молочную кислоту. В ходе анаэробного метаболизма при окислении каждой молекулы глюкозы образуются две молекулы АТФ (в отличие от 38 молекул АТФ при аэробном распаде). Образовавшаяся энергия равна 67 кДж. Более того, развивающийся лактат-ацидоз резко ограничивает активность ферментов, участвующих в превращениях. Когда напряжение кислорода возвращается к норме, лактат вновь преобразуется в пируват, и аэробный метаболизм возобновляется.
Общая анестезия уменьшает VO2 и VCO2 приблизительно на 15 %. Помимо того, образование углекислого газа и поглощение кислорода дополнительно снижаются за счет гипотермии (гл. 21). В наибольшей степени уменьшается потребление кислорода в головном мозге и сердце.
Функциональная анатомия системы дыхания
studfiles.net
Гликолиз - это процесс распада глюкозы в цитозоле. Гликолиз уникален тем, что может происходить как при участии кислорода, если он доступен (пируват -> ацетил-КоА), так и без него (пируват -> лактат). Степень значимости гликолиза как источника энергии различна в различных тканях (например, слабая в сердце и большая в мозге и красных кровяных тельцах). В скелетных мышцах гликолиз происходит интенсивно, когда аэробного обмена недостаточно. В скелетных мышцах в состоянии покоя почти половина ацетил-КоА, используемого в цикле трикарбоновых кислот, получается в результате гликолиза. В этом процессе шестиуглеродная глюкоза расщепляется до трехуглеродного пирувата и затем до ацетил-КоА, что приводит к чистой продукции 2 НАДН и 2 АТФ. НАДН, образованный в ходе гликолиза, транспортируется с помощью малатного челнока в митохондрии и окисляется в дыхательной цепи с чистым выходом 2 АТФ на 1 молекулу НАДН. Таким образом, при полном окислении 1 моль глюкозы в аэробных условиях выход составляет при гликолизе 8 АТФ и в цикле трикарбоновых кислот 30 АТФ.
Скелетные мышцы легко подвергаются анаэробиозу. Это свойство дает им возможность для кратковременного действия, намного более интенсивного, чем может быть в аэробных условиях. Два из трех механизмов повторного синтеза АТФ происходят при анаэробном обмене (т.е. без кислорода). Анаэробный энергетический обмен, также называемый анаэробным гликолизом, включает неполное расщепление углеводов до молочной кислоты. Анаэробный гликолиз участвует в мышечной деятельности, которая продолжается короткий период времени - несколько минут, но требует большого количества энергии, где аэробный обмен не подходит для предоставления энергии. Этот процесс происходит в цитоплазме, и, несмотря на быстрый синтез АТФ, анаэробный гликолиз менее эффективен, чем аэробный. Конечный продукт анаэробного энергетического обмена ~ молочная кислота ~ связана с активностью и длительностью нагрузки. Накопление молочной кислоты понижает внутриклеточный pH, что подавляет активность фосфофруктокиназы, и количество фермента, ограничивающего скорость гликолиза. Более того, содержание НАД Н в мышцах понижается во время нагрузки низкой интенсивности, но возрастает до значений в покое при нагрузках высокой интенсивности. Уровень НАД Н может повышаться в мышцах в результате ограниченной доступности 02 в сокращающейся мышце. Во время интенсивной физической нагрузки повышение количества НАД Н в цитозоле ингибирует пируватдегидрогеназу, что приводит к большему расщеплению пирувата до лактата за счет выщепления атома водорода из НАД Н. Окисленный НАД может действовать как акцептор водорода, обеспечивая продолжение гликолиза и предоставляя энергию для преобразования макроэргических фосфатов. Образование АТФ в анаэробных условия, как правило, высокозатратно. Окисление 1 моль глюкозы приводит к чистому выходу только 2 моль АТФ.
Повышенное образование молочной кислоты может подавить функцию нервно-мышечной системы, самих мышечных волокон, клеток соединительных тканей, а также сосудов, но, кроме того, является стимулом для адаптивных изменений в обмене веществ, которые являются важным компонентом при тренировках, например, спортивных.
Интенсивное использование кислорода также приводит к образованию различных его форм, включая высокореакционноспособные частицы кислорода (ВРЧК) (рис. 2). ВРЧК способствует развитию мышечной усталости и повреждению ткани. В мышечной ткани есть ряд противовоспалительных защитных систем водной и жировой фаз, которые защищают ткань от вредного воздействия ВРЧК при их избытке. Скелетные мышцы способны синтезировать глутатион (GSH), который играет ключевую роль в поддержании противоокислительной защиты. Он сам является окисляемым веществом и помогает поддержать витамин С (в растворимой фазе) и Е (в жировой фазе) в их восстановленном виде. Ферменты глутатионовой системы, например, глутатионпероксидаза и глутатион-S-трансфераза, дополняют каталазу в метаболизме пероксида.
sportwiki.to
Гликолиз - это процесс распада глюкозы в цитозоле. Гликолиз уникален тем, что может происходить как при участии кислорода, если он доступен (пируват -> ацетил-КоА), так и без него (пируват -> лактат). Степень значимости гликолиза как источника энергии различна в различных тканях (например, слабая в сердце и большая в мозге и красных кровяных тельцах). В скелетных мышцах гликолиз происходит интенсивно, когда аэробного обмена недостаточно. В скелетных мышцах в состоянии покоя почти половина ацетил-КоА, используемого в цикле трикарбоновых кислот, получается в результате гликолиза. В этом процессе шестиуглеродная глюкоза расщепляется до трехуглеродного пирувата и затем до ацетил-КоА, что приводит к чистой продукции 2 НАДН и 2 АТФ. НАДН, образованный в ходе гликолиза, транспортируется с помощью малатного челнока в митохондрии и окисляется в дыхательной цепи с чистым выходом 2 АТФ на 1 молекулу НАДН. Таким образом, при полном окислении 1 моль глюкозы в аэробных условиях выход составляет при гликолизе 8 АТФ и в цикле трикарбоновых кислот 30 АТФ.
Скелетные мышцы легко подвергаются анаэробиозу. Это свойство дает им возможность для кратковременного действия, намного более интенсивного, чем может быть в аэробных условиях. Два из трех механизмов повторного синтеза АТФ происходят при анаэробном обмене (т.е. без кислорода). Анаэробный энергетический обмен, также называемый анаэробным гликолизом, включает неполное расщепление углеводов до молочной кислоты. Анаэробный гликолиз участвует в мышечной деятельности, которая продолжается короткий период времени - несколько минут, но требует большого количества энергии, где аэробный обмен не подходит для предоставления энергии. Этот процесс происходит в цитоплазме, и, несмотря на быстрый синтез АТФ, анаэробный гликолиз менее эффективен, чем аэробный. Конечный продукт анаэробного энергетического обмена ~ молочная кислота ~ связана с активностью и длительностью нагрузки. Накопление молочной кислоты понижает внутриклеточный pH, что подавляет активность фосфофруктокиназы, и количество фермента, ограничивающего скорость гликолиза. Более того, содержание НАД Н в мышцах понижается во время нагрузки низкой интенсивности, но возрастает до значений в покое при нагрузках высокой интенсивности. Уровень НАД Н может повышаться в мышцах в результате ограниченной доступности 02 в сокращающейся мышце. Во время интенсивной физической нагрузки повышение количества НАД Н в цитозоле ингибирует пируватдегидрогеназу, что приводит к большему расщеплению пирувата до лактата за счет выщепления атома водорода из НАД Н. Окисленный НАД может действовать как акцептор водорода, обеспечивая продолжение гликолиза и предоставляя энергию для преобразования макроэргических фосфатов. Образование АТФ в анаэробных условия, как правило, высокозатратно. Окисление 1 моль глюкозы приводит к чистому выходу только 2 моль АТФ.
Повышенное образование молочной кислоты может подавить функцию нервно-мышечной системы, самих мышечных волокон, клеток соединительных тканей, а также сосудов, но, кроме того, является стимулом для адаптивных изменений в обмене веществ, которые являются важным компонентом при тренировках, например, спортивных.
Интенсивное использование кислорода также приводит к образованию различных его форм, включая высокореакционноспособные частицы кислорода (ВРЧК) (рис. 2). ВРЧК способствует развитию мышечной усталости и повреждению ткани. В мышечной ткани есть ряд противовоспалительных защитных систем водной и жировой фаз, которые защищают ткань от вредного воздействия ВРЧК при их избытке. Скелетные мышцы способны синтезировать глутатион (GSH), который играет ключевую роль в поддержании противоокислительной защиты. Он сам является окисляемым веществом и помогает поддержать витамин С (в растворимой фазе) и Е (в жировой фазе) в их восстановленном виде. Ферменты глутатионовой системы, например, глутатионпероксидаза и глутатион-S-трансфераза, дополняют каталазу в метаболизме пероксида.
sportguardian.ru
Есть или двигаться?
Кто-то может похвастаться стройной худощавой фигурой, а для кого-то возможность сбросить лишние килограммы остается несбыточной мечтой.Причем первые ничего для этого не предпринимают – едят все подряд в любом количестве, спортом не занимаются, в отличие от вторых, которые бегают по утрам, ограничивают себя в еде, но не могут освободиться от излишних запасов жира.
Таким образом у людей с преобладающей мышечной массой в общей массе тела скорость метаболизма выше.
Силовые упражнения, обладающие большей интенсивностью, обеспечивают длительное ускорение метаболизма, в отличие от занятий, проводимых в низком или умеренным темпе.
После прекращения анаэробной (силовой) тренировки сжигание жира продолжается в течение 24-48 часов.Молодой хорошо питающийся и отдыхающий организм может полностью восстановиться на третий-четвертый день после тренировки. Если вам больше тридцати и вы чувствуете, что усталость и боль в мышцах не прошли – увеличите время отдыха.
Голодание или режим разгрузки хороши для достижения определенных конкретных целей, но прямо противопоказаны, если вы хотите ускорить обмен веществ.
sportivnyetrenajery.ru
Существует множество мнений о первостепенной важности той или иной составляющей здоровья. Для кого-то во главе становится правильно подобранная диета, для другого холодные обливания, для третьего иглоукалывание. Но каким бы образом не расставлялись приоритеты, об одной составной части здорового образа жизни мнения единогласны — это движение. Движение — это жизнь, один из основных «китов здоровья». Это нерушимая основа, доказательства эффективности которой неисчислимы. Тем не менее, многие недооценивают её силу, и целью этой статьи станет попытка исправить устоявшееся мнение о второстепенной роли физкультуры в нашей жизни.
Очевидно, что природа не проектировала наше тело под спокойные размеренные офисные будни и диванные поседелки. Мы — аэробные существа. Это значит, что наличие кислорода для нас является жизненно необходимым условием. Без него нас нет. При его ограничении мы тоже сильно скованы в своих возможностях. Течение множества процессов в организме в корне отличаются, в зависимости от того, протекают они с кислородом или без. И основной фактор, влияющий как на его полноценную транспортировку внутри нас с кровотоком — движение. Без него полноценные условия для обмена веществ остаются только в жизненно важных органах: в мозге, сердце и частично в лёгких. Кровоснабжение же всех остальных тканей рассчитано на проталкивание крови не сердцем, а клапанами сосудов, которые массируются благодаря как раз движению мышц. Человек гарантированно имеет неполноценный обмен веществ, если он ведет малоподвижный образ жизни. При лишении нас физической активности большая часть тела находится в режиме дефицита обмена веществ, что неизбежно приводит к накоплению проблем, и в конечном счете образованию анаэробных зон в теле. Эти участки организм уже не в состоянии контролировать. Но всегда найдутся те представители микромира, которым такие условия очень даже по душе. Это анаэробы. Они не могут существовать в кислородной среде — это для них яд! Но вот в зонах, его лишенных, еще как. Не будет лишним напоминать, что большинство из них болезнетворы либо паразиты.
Биохимии давно известны два принципиально разных способа усвоения глюкозы в организме (или два вида гликолиза): анаэробный и аэробный. При первом, когда кислород в дефиците, углеводы расщепляются до глюкозы и молочной кислоты, но если реакция происходит с участием полноценного обмена веществ и кислорода в избытке, молочная кислота продолжит свой путь и окисляется до углекислого газа и воды. Разница в высвобожденной энергии в 19(!) раз в пользу полного аэробного цикла. Естественно описание упрощенно, но позволяет увидеть существенную разницу двух процессов. Мы благодаря социализации все больше превращаемся в анаэробов. К этому нас подталкивает и злоупотребление мед. препаратами, антибиотиками, и новшества пищепрома (особенно здесь стоит отметить консерванты), но прежде всего гиподинамия. Это и есть причина нашей «усталости» и общего состояния дефицита энергии. Чем больше мы двигаемся, тем больше у нас энергии! То, что мы зачастую называем «усталостью» не что иное, как закисление переизбытком молочной кислоты, образующееся в результате преобладания анаэробных процессов в организме. Вот такой замкнутый круг, который придется разрывать только с помощью силы воли. Как только мы переступаем это чувство «усталости» и занимаемся аэробными физическими нагрузками (бег, плаванье, йога…), то откуда не возмись появляется бодрость и… сытость. Заметили такое? На самом деле происходит вот что: вся накопившаяся в процессе неполного усвоения глюкозы молочная кислота получает доступ к кислороду. В результате она попадает в кровь и транспортируется в печень, где восстанавливается снова до глюкозы. А так как чувство голода — это количество глюкозы в крови, мы ощущаем сытость. Дальше же она попадает под полный аэробный цикл усвоения (Цикл Кребса). Наша «усталость» — это чаще всего не малое количество энергии с пищей, как принято считать, зачастую мы кушаем более чем достаточно. Это скорее неспособность пищу полноценно усвоить с последующим отравлением её остатками, кислотами. Особенно это справедливо относительно углеводов. И тот факт, что большинство не может ними насытиться, будь то фрукты, овощи либо обычный рис, говорит о преобладании анаэробного обмена веществ в организме.
Если мы переступаем черту, когда организм быстрее «ломается», чем «чинится», то проблемы начинают расти снежным комом. Большинство из них являются следствием суммы факторов: питание, экология, гиподинамия, наследственность, вредные привычки и т.д. Верно говорят, что «проблема не приходит одна». Поэтому всегда гораздо выгоднее полностью изменить стиль жизни, чем компенсировать один из «ломающих» факторов. Каждая «поломка» имеет наиболее актуальные факторы её создавшие, и исключив сперва их мы наиболее эффективно чиним изъян. Мы все видели людей с избыточным весом, которые, сжимая всю волю в кулак, идут в тренажерный зал, где сквозь пот и слезы занимаются «коррекцией фигуры». Забыв сделать, казалось бы, очевидное — сменить свой рацион. В данном случае это и есть наиболее актуальный фактор, который упускается. С физкультурой дела обстоят схожим образом. Существует огромное количество болезней, основной причиной которых является гиподинамия. И актуальным будет именно введение в свою жизнь физкультуры. Мы годами перемещаемся от кресла к лифту, от сидения автомобиля к домашнему комфортному дивану . Мы даже спим на мягких перинах, которые полностью избавляют нас от надобности крутиться ночью. Ни чем иным, как движением, это не компенсируется! Ничто, кроме физкультуры, не способно наладить полноценный обмен веществ в каждом уголке нашего тела и «выгрести» оттуда мусор. Это её актуальные задачи, которые глупо решать сменой диеты, чистками, сыроедением или голоданием и т.д. Отсидев ногу, глупо принимать любые меры, кроме как начать ей двигать, не так ли?
Любой метод ЗОЖ работает только на постоянной основе. Не выйдет всю неделю «кушать за троих», а затем поголодать денек «на воде», замаливая тем самым грехи. А изредка обливаясь холодной водой можно получить только неприятные ощущения. Многим известен тот факт, что любые диеты работают только пока на них «сидишь». И как только идет возврат к прежним излюбленным кухонным радостям, происходит быстрая утрата всего того, что так тяжело было достигнуто. Физкультура тут не исключение. Посвятив пол часа выходных бегу вы никак не «перечеркнете» неделю обездвиженной жизни. Спорт должен стать неотъемлемой частью жизни, только тогда его польза станет очевидна. То, какие мы сейчас есть — это результат наших привычек. И только поменяв их , мы изменим себя. Чем равномернее вы нагружаете себя физически, тем лучше. Час вечерней прогулки гораздо менее эффективно трех по двадцать минут утром, в обед и вечером. Поэтому разбавьте свою жизнь движением! Ходите мимо эскалаторов и лифта. Делайте перерывы в сидячей работе. Не забывайте пройтись пешком с работы или с магазина с покупками. Играйте в спортивные игры, танцуйте, катайтесь на роликах, плавайте или занимайтесь греблей. Ходите отдыхать на природу, в горы, катайтесь на велосипеде. Не игнорируйте физическую работу и возможность поиграть с детьми. Любите свое тело, двигайтесь и вы получите щедрое вознаграждение. Пусть движение станет постоянной составляющей вашей жизни и быстро наступит тот момент, когда ваше тело начнет его требовать. То что не двигается в природе — мертво. Без физкультуры, без аэробности, нет и жизни. Или же её краски быстро сгущаются.
truehealth.ru
Большой медицинский словарь. 2000.
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ — метаболизм, совокупность протекающих в живых организмах химич. превращений, обеспечивающих их рост, жизнедеятельность, воспроизведение, постоянный контакт и обмен с окружающей средой. Благодаря О. в. происходит расщепление и синтез молекул,… … Биологический энциклопедический словарь
Анаэробные организмы — Аэробные и анаэробные бактерии предварительно идентифицируются в жидкой питательной среде по градиенту концентрации O2: 1. Облигатные аэробные (нуждающиеся в кислороде) бактерии в основном собираются в верхней части пробирки, чтобы поглощать… … Википедия
МЕТАБОЛИЗМ — или обмен веществ, химические превращения, протекающие от момента поступления питательных веществ в живой организм до момента, когда конечные продукты этих превращений выделяются во внешнюю среду. К метаболизму относятся все реакции, в результате … Энциклопедия Кольера
Углеводы — Структурная формула лактозы содержащегося в молоке дисахарида Углеводы (сахара, сахариды) органические вещества, содержащие карбонильную гру … Википедия
Трутовые грибы — Трутовые грибы в подавляющем большинстве разрушители древесины, причем во многих случаях именно они оказываются первопричиной поражения и последующей гибели живых деревьев. Вегетативное тело гриба (мицелий) развивается и функционирует в… … Биологическая энциклопедия
Гликолиз — I Гликолиз (греч. glykys сладкий + lysis разрушение, распад) ферментативный процесс анаэробного негидролитического расщепления углеводов (главным образом глюкозы) в клетках человека и животных, сопровождающийся синтезом аденозинтрифосфорной… … Медицинская энциклопедия
Ишемия — I Ишемия (ischaemia, греч. ischō задерживать + haima кровь) уменьшение кровоснабжения участка тела, органа или ткани вследствие ослабления или прекращения притока к нему артериальной крови. Ишемия может быть обусловлена Ангиоспазмом, Тромбозом,… … Медицинская энциклопедия
кислород — а; м. Химический элемент (O), газ без цвета и запаха, входящий в состав воздуха, необходимый для дыхания и горения и образующий в соединении с водородом воду. ◊ Перекрыть кислород кому л. Создать невыносимые условия жизни, работы. ◁ Кислородный,… … Энциклопедический словарь
Halomonas titanicae — ? Halomonas titanicae Научная классификация Царство: Бактерии Тип: Протеобактерии Класс: Гамма протеобактерии … Википедия
Аэробное упражнение — Необходимо проверить качество перевода и привести статью в соответствие со стилистическими правилами Википедии. Вы можете помочь … Википедия
dic.academic.ru
Аэробный обмен пирувата при сокращении летательных мышц [c.88]
При анаэробных процессах, протекающих без доступа воздуха, водород связывается с какой-либо органической молекулой или радикалом (нитратом, сульфатом), и энергетическая эффективность процесса бывает обычно невысока. При известной адаптации ферментов аэробный обмен у некоторых микроорганизмов может превратиться в анаэробный с другими конечными продуктами метаболизма. [c.23]
Аэробное окисление углеводов — окисление молекулы глюкозы в тканях организма с участием кислорода до конечных продуктов обмена с образованием 38 АТФ. Аэробный обмен (клеточное дыхание) — процесс распада и окисления питательных веществ с участием кислорода, протекающий в митохондриях с образованием АТФ. Белки — высокомолекулярные азотсодержащие соединения, состоящие из аминокислот. [c.487]
Атмосфера инкубации. Влияние кислорода на рост и метаболическую активность микроорганизмов было показано уже с начала развития микробиологии. Организмы делятся на чисто аэробные, чисто анаэробные и факультативно анаэробные. Чисто аэробные микроорганизмы растут и участвуют в обмене веществ только в присутствии газообразного кислорода высокой концентрации. Чисто анаэробные требуют полного отсутствия газообразного кислорода. [c.186]
Круговорот серы (рис. 3) охватывает воду, почву и атмосферу. Основные резервы серы находятся в почве и отложениях как в самородном состоянии, так и в виде залежей сульфидных и сульфатных минералов. Ключевым звеном круговорота являются процессы аэробного окисления сульфида до сульфата и анаэробного восстановления сульфата до сульфида. Благодаря окислительно-восстановительным процессам происходит обмен серы между фондом доступного сульфата в аэробной зоне почвы и фондом сульфидов железа, расположенным глубоко в почве и в осадках (в анаэробной зоне). В результате микробного восстановления глубоководных отложений к новерхности воды мигрирует ПгЗ. Выделяющийся из воды сероводород окисляется до сульфат-иона атмосферным кислородом. Сульфат-ион - основная форма серы, которая доступна автотрофам. [c.20]
Если температурный режим не соответствует оптимальному, то рост культуры, а также скорость обменных процессов в клетке заметно ниже максимальных значений (рис. 5.1). Наиболее неблагоприятное влияние на развитие культуры оказывает резкое изменение температуры. При аэробной очистке сточных вод влияние температуры усугубляется еще вследствие соответственного изменения растворимости кислорода. Очень чувствительны к температуре бактерии нитрификаторы их наибольшая активность наблюдается при температуре не ниже 25 °С. [c.161]
Особенности производства и потребления готовой продукции. Дрожжевое производство основано на способности дрожжевых клеток (микроорганизмов) расти и размножаться. В основе технологии хлебопекарных дрожжей на дрожжевых заводах лежат биохимические процессы, связанные с превращением питательных веществ культуральной среды при активной аэрации в клеточное вещество дрожжей. При аэрации дрожжи окисляют сахар питательной среды до воды и диоксида углерода (аэробное дыхание). Вьщелившаяся при этом тепловая энергия используется дрожжами для синтеза клеточного вещества и обменных процессов. В аэробных условиях в субстрате накапливаются значительно большие биомассы, чем при анаэробном дыхании. [c.85]
Если подавить деятельность какого-либо одного фермента или группы ферментов, то соответственно ослабляется или прекращается течение одного или нескольких биохимических процессов, происходят серьезные нарущения в обмене веществ и даже гибель организма. Например цианистые соединения подавляют активность ферментов, катализирующих реакции аэробного дыхания, п живые организмы через несколько минут погибают. Различные ингибиторы щироко используют в фармакологии, токсикологии, а также в борьбе с вредителями сельского хозяйства. [c.48]
Таким образом, при анаэробном распаде углеводов, который происходит при процессах брожения, анаэробного дыхания и является первичной фазой аэробного дыхания, из одной молекулы гексозы образуются две молекулы пировиноградной кислоты. При этом выделяется энергия, которая связывается в виде АТФ, и образуется ряд промежуточных продуктов, играющих важную роль в обмене веществ. Пировиноградная кислота в зависимости от условий и от специфических особенностей данного организма может затем подвергаться различным превращениям. Например, в анаэробных условиях пировиноградная кислота под действием фермента пируватдекарбоксилазы подвергается расщеплению на углекислый газ и уксусный альдегид [c.159]
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. [c.160]
Л. содержится во всех живых организмах, гл. обр. в цитоплазме клеток. Фермент животных-тетрамер, состоящий из одинаковых субъединиц (Н4 или М4) либо из их сочетаний (HjM, Н2М2, НМ3). В тканях с аэробным обменом (сердце, печень) преобладает тетрамер Н4, характеризующийся макс. электрофоретич. подвижностью среди всех изоферментных форм Л. в скелетных мыщцах-форма М4, обладающая миним. подвижностью. Изофермент Н4 предпочтительно катализирует окисление молочной к-ты в мы-щечной ткани сердца, а М4-восстановление пировиноградной к-ты в скелетных мыщцах при низкой концентрации субстрата. У Л. из мышц (мол. м, 140 тыс.) оптим. каталитич. активность при pH 7,4-8,5 р/ 4,5. [c.574]
Для ее работы характерно постоянное ритмическое чередование процессов сокращения и расслабления. Хотя при некоторых обстоятельствах сердце должно работать сильнее и быстрее, чем обычно, например при повышении потребности организма в кислороде или при стимуляции адреналином (гл. 25), все же диапазон, в котором может меняться количество совершаемой сердцем работы, не так широк, как в случае скелетньк мышц. Кроме того, сердцу свойствен постоянно идущий полностью аэробный обмен, тогда как скелетные мышцы в течение короткого времени могут функционировать за счет анаэробных процессов. В сердечной мышце по сравнению со скелетной намного больше митохондрий они занимают почти половину объема клетки (рис. 24-13). В качестве топлива сердце использует смесь глюкозы, свободных жирных кислот и кетоновых тел. [c.758]
Для образования этилена плодами требуется кислород. Это было показано Гэйном [45] для плодов яблони, а затем Хансеном [51] для плодов груши. Хансен также обнаружил, что максимальный синтез этилена в аэробных условиях имеет место при 20° в то же время при температуре 40° процесс этот полностью подавлен. Напротив, дыхание при 40° протекает более интенсивно, чем при 20°. Таким образом, образование этилена связано с аэробным обменом, но, очевидно, не является обязательным следствием этого обмена. [c.392]
После того как началось выделение кислорода фотосинтезирующими зелеными растениями, вероятно, прощло еще по меньшей мере полмиллиарда лет, прежде чем реакции с использованием кислорода заняли в метаболизме важное место. Лимитирующим фактором в эволюции аэробного энергетического обмена (дыхания) было, конечно, содержание Ог в атмосфере. В биохимическом отношении организмы были в основном уже преадаитированы к использованию кислорода, так как дыхание по существу представляет собой процесс, обратный фотосинтезу зеленых растений. По оценке Уолда, аэробный обмен мог возникнуть тогда, когда парциальное давление Ог в воздухе достигло 10 —10 2 атм, т. е. составляло приблизительно [c.40]
Ничего еще не известно о механизмах образования СО2 в период аноксии у таких рыб. Две очевидные возможности связаны с реакциями пнруватдегидрогеназы и а-кетоглутаратдегидрогеназы, которые, по-видимому, крайне эффективно сопряжены у гельминтов и моллюсков с реакциями ацетат- и сукци-нат-тиокиназы соответственно. а-Кетоглутаратный путь стал также важным анаэробным путем декарбоксилирования в корковом веществе почек млекопитающих в условиях, при которых аэробный обмен должен быть вытеснен анаэробным синтезом АТФ. Коэн показал, что в почечных канальцах этот путь дает примерно столько же АТФ, сколько его дает гликолиз (в расчете на единицу веса ткани) таким образом, этот путь доставляет существенную часть энергии, необходимой для различных [c.75]
В тренировке, направленной на развитие аэробного компонента выносливости, используются методы однократной непрерывной, повторной и несколько вариантов интервальной работы. Чтобы обеспечить достаточное воздействие на аэробный обмен при использовании методов однократной непрерывной и повторной работы, общая продолжительность упражнения должна составлять не менее 3 мин, достаточных для врабатывания и вы- [c.400]
Наиболее выраженное воздействие на аэробный обмен оказывают специальные режимы интервальной работы. Один из наиболее изученных режимов такой работы получил название интервальная тренировка по фрайбургскому правилу . Заключается он в чередовании относительно кратковременных периодов работы (длительностью от 30 до 90 с) с интервалами отдыха такой же продолжительности. Такая работа создает достаточный стимул для развертывания аэробных процессов в тканях, особенно для улучшения циркуляторных показателей, и вызывает выраженную гипертрофию сердца. Поэтому данный режим интервальной работы называют циркуляторной интервальной тренировкой. Как следует из рис. 189, в интервальной тренировке по фрайбургскому правилу прослеживаются небольшие колебания уровня потребления О2 в процессе выполнения рабо- [c.403]
Сукцинатдегидрогеназа катализирует обратимое дегидриро-Бание сукцината до фумарата. Первичным акцептором, прини- мающим электроны от сукцината, чаще всего является флави-надениндинуклеотид (ФАД). У высших растений фермент локализован исключительно в митохондриях. Он участвует в терминальном окислении и служит одной из точек сопряжения цепи транспорта электронов с системами окислительного фосфорилирования в аэробном обмене. [c.191]
ЛДГ и ее изозимы неравномерно распределяются между основными типами клеток мозга. Общая активнасть ЛДГ при расчете на 1 мг белка в глиальных клетках выше, чем в нейронах. На обогащенных фракциях и на культурах клеток показано преобладание анаэробного изофермента ЛДГ5 в глиальных клетках, в то время как для нейронов характерен аэробный изофермент ЛДГ . Эти наблюдения, а также данные о меньшей скорости поглощения кислорода глиальными клетками по сравнению с нейронами хорошо согласуются со сделанным Х.Хид-еном заключением о том, что нейронам свойственен аэробный обмен, тогда как метаболизм нейроглии адаптирован и к анаэробным условиям. [c.163]
Наиболее выраженное воздействие на аэробный обмен оказывают ециальные режимы интервальной работы. Один из наиболее изученных +СИМ0В такой работы получил название интервальная тренировка по. айбургскому правилу . Заключается он в чередовании относительно [c.403]
Биолог. И вот на что еще я хочу обратить ваше внимание. Известно, что понижение средней интенсивности обменных процессов в организме приводит к уменьшению числа митохондрий в клетках, а значкг, и Н-параметра. Сами же митохондрии очень похожи на аэробные бактерии [Кемп, Арме, 1988], а к ним относится и холерный вибрион. Поэтому снижение //-параметра, или Живой Температуры Организма, уменьшает опасность возникновения холеры, брюшного тифа и других инфекционных болезней, но увеличивает опасность возникновения рака, сердечнососудистых и вирусных заболеваний... [c.119]
Ф. играет важную роль в обмене в-в и энергии в клетках животных, растений и микроорганизмов. Донорами фосфорильной группы служат АТФ и др. нуклеозидтрифосфа-ты. Ф. аденозиндифосфа.та фосфорной к-той — осн. процесс синтеза АТФ, к-рый осуществляется в результате окисления низкомол. орг. соединений в анаэробных условиях (гликолитич. Ф.), аэробных условиях окислительное фосфорилирование) или в результате фотосинтеза (фото-фосфорилирование). Э. Е. Нифантъев. [c.629]
Первое условие выполняется для ряда веществ, участвующих в реакциях, локализованных во внутримитохондриальном пространстве (Са +, Mg +). Второе условие может быть выполнено, если в среде присутствует АТФ или митохондрии инкубируются в аэробных условиях в присутствии субстрата окисления. Третье условие требует существования сопряженной обменной реакции (рис. 56), где X — заряженная частица, компенсирующая возникающий электрический потенциал, либо одновременного переноса катиона и аниона во внутреннюю зону митохондрий (рис. 57). [c.456]
Перекись водорода, образующаяся в аэробных реакциях, если она не используется для других обменных процессов, полностью выводится из окислительно-восстановительного цикла разложением на молекулярный кислород и воду при участии гемопротеидного фермента каталазы [c.567]
Интересны попытки ряда исследователей качественно и количественно охарактеризовать различные физиологические типы бактерий, которые участвуют в неметаногенной ферментации. При этом авторы использовали метод селективных питательных сред, содержащих в качестве единственного источника углерода и энергии определенные органические субстраты. Недостатком данного метода является то, что на таких средах при подсчете могут быть пропущены бактерии, способные разлагать и использовать внесенный в среду субстрат в конструктивном обмене, но не способные получать из него энергию, и наоборот. Тем не менее таким образом были получены сведения о физиологических группах бактерий, обладающих целлюлолитической, протеолитической и липолитической активностью, а также о сульфатредуцирующих и денитрифицирующих бактериях. К сожалению, большая часть этих работ выполнена без применения анаэробной техники культивирования и касается аэробных и факультативно анаэробных бактерий, роль которых в процессах ферментации органических веществ, очевидно, менее значительна, чем анаэробных организмов. [c.135]
Известно, что биотермическнй процесс разложения органического вещества осадков сточных вод и твердых бытовых отходов происходит в результате жизнедеятельности различных групп аэробных микроорганизмов и сопровождается термогенезом с выделением большого количества тепловой энергии. Часть энергии является биологически полезной и используется в конструктивном обмене для синтеза компонентов клеточных структур, а другая часть энергии расходуется на поддержание жизнедеятельности микроорганизмов и нагревание массы смеси осадков сточных вод и твердых бытовых отходов до 65—75 °С. Такая тепловая обработка совместно с веществами, продуцируемыми микробами — антагонистами, присутствующими в осадках сточных вод и твердых бытовых отходов, позволяет обеспечить санитарно-эпидемиологическую безопасность получаемого компоста. [c.105]
Процессы минерализации заметно усиливаются, если в водоеме присутствуют макрофиты. На стеблях и листьях водных растений обильно развиваются организмы перифитона, принимающего участие в окислении органических веществ. В зарослях макрофитов бентос, как правило, более богат разнообразными организмами-минера-лИзаторами. Макрофиты стимулируют-процессы аэробного биохимического разложения органических веществ, выделяя в воду значительные количества кислорода. Кроме того, установлено, что в присутствии макрофитов интенсифицируется деятельность многих бактерий, в частности нефтеокисляющих. Объясняется это явление выделением макрофитами в среду метаболитов, стимулирующих обменные процессы у бактерий. [c.190]
chem21.info
