Disanje je aerobno. Anaerobno i aerobno disanje - karakteristike procesa. Ćelijsko disanje

Kao konačni akceptor elektrona umjesto O 2 drugi oksidanti anorganske ili organske prirode. Kao iu slučaju aerobnog disanja, slobodna energija oslobođena tokom reakcije pohranjuje se u obliku transmembranskog protonskog potencijala, koji koristi ATP sintaza za sintezu ATP-a.

Anaerobni ETC ne sadrži više puteva za prenos protona kroz membranu (u aerobnoj ih ima 3), pa je stoga nitratno disanje u smislu efikasnosti po 1 molu glukoze samo 70% aerobnog. Kada molekularni kiseonik uđe u okolinu, bakterije prelaze na normalno disanje.

Nitratno disanje se javlja, iako rijetko, među eukariotima. Tako je u foraminiferima nedavno otkriveno nitratno disanje, praćeno denitrifikacijom i oslobađanjem molekularnog dušika. Prije toga je kod gljiva opisano nitratno disanje sa stvaranjem N 2 O. Fusarium I Cylindrocarpon(cm. .

sulfatni dah

Trenutno je poznat veliki broj bakterija koje su sposobne da oksidiraju organska jedinjenja ili molekularni vodonik u anaerobnim uslovima, koristeći sulfate, tiosulfate, sulfite i molekularni sumpor kao akceptore elektrona u respiratornom lancu. Ovaj proces se naziva redukcija disimilacije sulfata, a bakterije koje provode ovaj proces su redukcijske ili sulfat-reducirajuće.

Sve sulfat-reducirajuće bakterije su obvezni anaerobi.

Bakterije koje redukuju sulfat dobijaju energiju u procesu sulfatnog disanja tokom prenosa elektrona u lancu transporta elektrona. Prijenos elektrona sa oksidiranog supstrata duž lanca transporta elektrona praćen je pojavom elektrohemijskog gradijenta vodonikovih jona, nakon čega slijedi sinteza ATP-a.

Velika većina bakterija u ovoj grupi su hemoorganoheterotrofi. Izvor ugljika i donor elektrona za njih su jednostavne organske tvari - piruvat, laktat, sukcinat, malat, kao i neki alkoholi. Pokazalo se da su neke bakterije koje redukuju sulfate sposobne za hemolitoautotrofiju kada je supstrat koji treba oksidirati molekularni vodik.

Eubakterije koje redukuju sulfat široko su rasprostranjene u anaerobnim zonama.

Anaerobno i aerobno disanje

Dah- skup reakcija biološke oksidacije organskih energetskih supstanci sa oslobađanjem energije neophodne za život organizma. Disanje je proces kojim se atomi vodika (elektroni) prenose iz organske tvari u molekularni kisik. Postoje dvije glavne vrste disanja: anaerobno i aerobno.

Aerobno disanje - skup procesa koji provode oksidaciju organskih tvari i proizvodnju energije uz sudjelovanje kisika. Razgradnja organskih tvari je potpuna i nastaje stvaranjem krajnjih proizvoda oksidacije H2O i CO2. Aerobno disanje je karakteristično za veliku većinu organizama i odvija se u mitohondrijima ćelije. Aerobni organizmi u procesu disanja mogu oksidirati različite organske spojeve: ugljikohidrate, masti, proteine ​​itd. Kod aerobnih organizama oksidacija se odvija koristeći kisik kao akceptor (prijemnik) elektrona do ugljičnog dioksida i vode. Aerobno disanje je najbolji način za stvaranje energije. Zasnovan je na potpunom cijepanju, koje nastaje uz sudjelovanje reakcija bezkiseoničke i kisikove faze energetskog metabolizma. Aerobno disanje igra glavnu ulogu u opskrbi ćelija energijom i cijepanju tvari do krajnjih proizvoda oksidacije - vode i ugljičnog dioksida.

Core- to je tvrđava u kojoj se krije glavni trag za samoreprodukciju života.

Uvod

1. Aerobno disanje

2. Anaerobno disanje

2.1 Vrste anaerobnog disanja

4. Spisak referenci

Uvod

Disanje je svojstveno svim živim organizmima. To je oksidativna razgradnja organskih tvari sintetiziranih tijekom fotosinteze, koja se nastavlja s potrošnjom kisika i oslobađanjem ugljičnog dioksida. A.S. Famintsyn je fotosintezu i disanje smatrao dvije uzastopne faze ishrane biljaka: fotosinteza priprema ugljikohidrate, disanje ih prerađuje u strukturnu biomasu biljke, formirajući reaktivne tvari u procesu postupne oksidacije i oslobađajući energiju potrebnu za njihovu transformaciju i vitalne procese općenito. . Ukupna jednačina disanja ima oblik:

CHO + 6O → 6CO + 6HO + 2875 kJ.

Iz ove jednačine postaje jasno zašto se brzina izmjene plina koristi za procjenu intenziteta disanja. Predložio ga je 1912. V. I. Palladin, koji je vjerovao da se disanje sastoji od dvije faze - anaerobne i aerobne. U anaerobnoj fazi disanja, u nedostatku kisika, glukoza se oksidira zbog uklanjanja vodonika (dehidrogenacija), koji se, prema naučniku, prenosi na respiratorni enzim. Potonji je restauriran. U aerobnoj fazi, respiratorni enzim se regeneriše u oksidativni oblik. V. I. Palladin je prvi pokazao da do oksidacije šećera dolazi zbog njegove direktne oksidacije atmosferskim kisikom, budući da se kisik ne susreće s ugljikom respiratornog supstrata, već je povezan s njegovom dehidrogenacijom.

Značajan doprinos proučavanju suštine oksidativnih procesa i hemije procesa disanja dali su kako domaći (I.P. Borodin, A.N. Bakh, S.P. Kostychev, V.I. Palladin) tako i strani (A.L. Lavoisier, G. Wieland, G. Krebs). ) istraživači.

Život svakog organizma neraskidivo je povezan sa kontinuiranom upotrebom slobodne energije koja se stvara disanjem. Nije iznenađujuće što je proučavanju uloge disanja u biljnom životu nedavno dodijeljeno centralno mjesto u fiziologiji biljaka.

1. Aerobno disanje

Aerobno disanje - Ovo je oksidativni proces koji troši kisik. Tokom disanja, supstrat se bez ostatka razlaže na energetski siromašne anorganske supstance sa visokim energetskim prinosom. Ugljikohidrati su najvažniji supstrati za disanje. Osim toga, masti i proteini se mogu konzumirati tokom disanja.

Aerobno disanje uključuje dvije glavne faze:

- bez kiseonika, u procesu, a to je postepeno cijepanje supstrata uz oslobađanje atoma vodika i vezivanje za koenzime (nosače kao što su NAD i FAD);

- kiseonik, pri čemu dolazi do daljeg cijepanja atoma vodika iz derivata respiratornog supstrata i postepene oksidacije atoma vodika kao rezultat prijenosa njihovih elektrona na kisik.

U prvoj fazi, visokomolekularne organske supstance (polisaharidi, lipidi, proteini, nukleinske kiseline itd.) pod dejstvom enzima se razgrađuju na jednostavnija jedinjenja (glukoza, viš karboksilne kiseline, glicerol, aminokiseline, nukleotidi itd.) Ovaj proces se odvija u citoplazmi ćelije i praćen je oslobađanjem ne veliki broj energija koja se rasipa kao toplota. Nadalje, dolazi do enzimskog cijepanja jednostavnih organskih spojeva.

Primjer takvog procesa je glikoliza - višestepena razgradnja glukoze bez kisika. U reakcijama glikolize, molekul glukoze sa šest ugljika (C) se dijeli na dva molekula pirogrožđane kiseline sa tri ugljika (C). U tom slučaju nastaju dva ATP molekula i oslobađaju se atomi vodika. Potonji se vežu za NAD transporter (nikotinamid adenin kleotid), koji prelazi u svoj redukujući oblik NAD ∙ H + N. NAD je koenzim koji je po strukturi sličan NADP. Oba su derivati nikotinska kiselina- jedan od vitamina grupe B. Molekuli oba koenzima su elektropozitivni (nedostaje im jedan elektron) i mogu imati ulogu nosioca i elektrona i atoma vodonika. Kada se prihvati par atoma vodika, jedan od atoma se disocira na proton i elektron:

a drugi se pridružuje NAD-u ili NADP-u u cijelosti:

PREKO + H + [H + e] → PREKO ∙ H + H.

Slobodni proton se kasnije koristi za reverznu oksidaciju koenzima. Sve u svemu, reakcija glikolize ima oblik

CHO + 2ADP + 2HPO + 2 NAD →

2CHO + 2ATP + 2 OVER ∙ H + H + 2 HO

Produkt glikolize - pirogrožđana kiselina (CHO) - sadrži značajan dio energije, a njeno dalje oslobađanje se odvija u mitohondrijima. Ovdje je pirogrožđana kiselina potpuno oksidirana u CO i HO. Ovaj proces se može podijeliti u tri glavne faze:

1. oksidativna dekarboksilacija pirogrožđane kiseline;
2. ciklus trikarboksilne kiseline (Krebsov ciklus);
3. završna faza oksidacije je lanac transporta elektrona.

U prvom koraku, pirogrožđana kiselina reaguje sa supstancom zvanom koenzim A, što rezultira stvaranjem acetil koenzima a sa visokoenergetskom vezom. Istovremeno, molekul CO (prvi) i atomi vodika se odvajaju od molekula pirogrožđane kiseline, koji se pohranjuju u obliku NAD ∙ H + H.

Druga faza je Krebsov ciklus (slika 1)

Acetil-CoA, formiran u prethodnoj fazi, ulazi u Krebsov ciklus. Acetil-CoA reaguje sa oksalosirćetnom kiselinom i formira limunsku kiselinu sa šest ugljenika. Ova reakcija zahtijeva energiju; napaja se visokoenergetskom acetil-CoA vezom. Na kraju ciklusa, oksalo-limunska kiselina se regeneriše u svom izvornom obliku. Sada je u stanju da reaguje sa novim acetil-CoA molekulom i ciklus se ponavlja. Ukupna reakcija ciklusa može se izraziti sljedećom jednačinom:

acetil-CoA + 3HO + 3NAD + FAD + ADP + HPO→

CoA + 2CO + 3NAD ∙ H + H + FAD ∙ H + ATP.

Tako se kao rezultat razgradnje jedne molekule pirogrožđane kiseline u aerobnoj fazi (dekarboksilacija PVA i Krebsov ciklus) oslobađaju 3CO, 4 NAD ∙ H + H, FAD ∙ H. Ukupna reakcija glikolize, oksidativno dekarboksilacija i Krebsov ciklus se mogu zapisati na sljedeći način:

CHO + 6 HO + 10 NAD + 2FAD →

6CO+ 4ATP + 10 NAD ∙ H + H+ 2FAD ∙ H.

Treća faza je električni transportni lanac.

Parovi atoma vodika koji se odvajaju od međuproizvoda u reakcijama dehidrogenacije tokom glikolize i u Krebsovom ciklusu konačno se oksidiraju molekularnim kisikom u HO uz istovremenu fosforilaciju ADP-a u ATP. To se dešava kada se vodonik, odvojen od NAD ∙ H i FAD ∙ H, prenosi duž lanca nosača ugrađenih u unutrašnju membranu mitohondrija. Parovi atoma vodika 2H mogu se smatrati 2H + 2e. Pokretačka snaga za transport atoma vodika u respiratornom lancu je razlika potencijala.

Uz pomoć nosača, vodikovi joni H se prenose iz unutrašnjosti membrane na njenu vani, drugim riječima, od mitohondrijalnog matriksa do intermembranskog prostora (slika 2).

Kada se par elektrona prebaci odozgo na kisik, oni tri puta prelaze membranu, a ovaj proces je praćen oslobađanjem šest protona na vanjsku stranu membrane. U završnoj fazi, protoni se prenose na unutrašnju stranu membrane i prihvata ih kiseonik:

½ O + 2e → O.

Kao rezultat ovog prijenosa H jona na vanjsku stranu mitohondrijalne membrane, stvara se njihova koncentracija u perimitohondrijalnom prostoru, tj. javlja se elektrohemijski gradijent protona.

Kada gradijent protona dostigne određenu vrijednost, vodikovi joni iz H-rezervoara kreću se kroz posebne kanale u membrani, a njihova energetska rezerva se koristi za sintezu ATP-a. U matrici se kombinuju sa nabijenim česticama O i nastaje voda: 2H + O²ˉ → HO.

1.1 Oksidativna fosforilacija

Proces stvaranja ATP-a kao rezultat prijenosa H jona kroz mitohondrijalnu membranu naziva se oksidativna fosforilacija. Izvodi se uz učešće enzima ATP sintetaze. Molekuli ATP sintetaze su raspoređeni u obliku sfernih granula na unutra unutrašnja membrana mitohondrija.

Kao rezultat cijepanja dva molekula pirogrožđane kiseline i prijenosa vodikovih jona kroz membranu kroz posebne kanale, sintetizira se ukupno 36 ATP molekula (2 molekula u Krebsovom ciklusu i 34 molekula kao rezultat prijenosa H joni kroz membranu).

Ukupna jednačina za aerobno disanje može se izraziti na sljedeći način:

CHO + O+ 6HO + 38ADP + 38HPO→

6CO+ 12HO + 38ATP

Sasvim je očito da će aerobno disanje prestati u nedostatku kisika, jer kisik služi kao konačni akceptor vodonika. Ako ćelije ne dobiju dovoljno kisika, svi nosači vodika će uskoro biti potpuno zasićeni i neće ga moći dalje prenositi. Kao rezultat toga, glavni izvor energije za formiranje ATP-a će biti blokiran.

aerobno disanje oksidaciona fotosinteza

2. Anaerobno disanje

Anaerobno disanje. Neki mikroorganizmi mogu koristiti za oksidaciju organskih ili neorganskih supstanci ne molekularni kisik, već druga oksidirana jedinjenja, na primjer, soli dušične, sumporne i ugljične kiseline, koje se pretvaraju u više redukovane spojeve. Procesi se odvijaju u anaerobnim uslovima, i oni se nazivaju anaerobno disanje:

2HNO + 12H → N + 6HO + 2H

HSO + 8H → HS + 4HO

Kod mikroorganizama koji provode takvo disanje, konačni akceptor elektrona neće biti kisik, već anorganska jedinjenja - nitriti, sulfati i karbonati. Dakle, razlika između aerobnog i anaerobnog disanja leži u prirodi konačnog akceptora elektrona.

2.1 Vrste anaerobnog disanja

Glavni tipovi anaerobnog disanja prikazani su u tabeli 1. Postoje i podaci o upotrebi Mn, hromata, kinona itd. od strane bakterija kao akceptora elektrona.

Tabela 1 Tipovi anaerobnog disanja kod prokariota (prema: M.V. Gusev, L.A. Mineeva 1992, sa promjenama)

Sposobnost organizama da prenose elektrone na nitrate, sulfate i karbonate osigurava dovoljno potpunu oksidaciju organskih ili neorganske materije bez upotrebe molekularnog kiseonika i omogućava dobijanje veće količine energije nego tokom fermentacije. Kod anaerobnog disanja, izlaz energije je samo 10% manji. Nego kod aerobika. Organizmi za koje je karakteristično anaerobno disanje imaju skup enzima lanca transporta elektrona. Ali citokromoksilazu u njima zamjenjuje nitrat reduktaza (kada se koristi nitrat kao akceptor elektrona) ili adenil sulfat reduktaza (kada se koristi sulfat) ili drugi enzimi.

Organizmi sposobni za anaerobno disanje zbog nitrata su fakultativni anaerobi. Organizmi koji koriste sulfate u anaerobnom disanju su anaerobi.

Zaključak

organske materije od neorganskih zelena biljka formira se samo na svetlosti. Ove tvari biljka koristi samo za ishranu. Ali biljke rade više od samo hrane. Dišu kao i sva živa bića. Disanje se javlja kontinuirano danju i noću. Svi organi biljke dišu. Biljke udišu kisik i ispuštaju ugljični dioksid, baš kao životinje i ljudi.

Disanje biljaka može se pojaviti i u mraku i na svjetlu. To znači da se na svjetlu odvijaju dva suprotna procesa u biljci. Jedan proces je fotosinteza, drugi je disanje. Tokom fotosinteze iz neorganskih supstanci nastaju organske materije i apsorbuje se energija sunčeve svetlosti. Tokom disanja, organska materija se troši u biljci. I energija neophodna za život se oslobađa. Biljke upijaju ugljen-dioksid i oslobađaju kiseonik tokom fotosinteze. Zajedno sa ugljičnim dioksidom, biljke na svjetlu upijaju kisik iz okolnog zraka, koji je biljkama potreban za disanje, ali u mnogo manjim količinama nego što se oslobađaju prilikom stvaranja šećera. Biljke tokom fotosinteze unose mnogo više ugljen-dioksida nego što ga oslobađaju kada ga izdišu. Ukrasno bilje u prostoriji s dobrim osvjetljenjem emituje znatno više kiseonika tokom dana nego što ga apsorbuje u mraku noću.

Disanje u svim živim organima biljke odvija se kontinuirano. Kada disanje prestane, biljka, kao i životinja, umire.

Bibliografija

1. Fiziologija i biohemija poljoprivrednih biljaka F50/N.N. Tretjakov, E.I. Koshkin, N.M. Makrushin i drugi; ispod. ed. N.N. Tretjakov. - M.; Kolos, 2000. - 640 str.

2. Biologija u ispitnim pitanjima i odgovorima L44 / Lemeza N.A., Kamlyuk L.V.; 7th ed. - M.: Iris-press, 2003. - 512 str.

3. Botanika: Proc. Za 5-6 ćelija. avg. Shk.-19th ed./Revised. A.N. Sladkov. - M.: Prosvjeta, 1987. - 256 str.

Većina heterotrofnih organizama dobiva energiju kao rezultat biološke oksidacije organskih tvari - disanja. Vodonik iz oksidirane supstance (vidi § 24) se prenosi u respiratorni lanac. Ako samo kiseonik igra ulogu konačnog akceptora vodonika, proces se naziva aerobno disanje, a mikroorganizmi su strogi (obavezni) aerobi koji imaju kompletan lanac transfernih enzima (vidi sliku 14) i sposobni su da žive samo sa dovoljnom količinom količina kiseonika. Aerobni mikroorganizmi uključuju mnoge vrste bakterija, gris-6¿i, alge, većinu protozoa. Aerobni saprofiti igraju glavnu ulogu u procesima biohemijskog tretmana otpadnih voda i samopročišćavanja rezervoara.[...]

Aerobno disanje omogućilo je razvoj kompleksa višećelijskih organizama. Smatra se da su se prve nuklearne ćelije pojavile nakon što je sadržaj kiseonika u atmosferi dostigao 3-4% sadašnjeg nivoa (ili oko 0,6% sastava te atmosfere). To se dogodilo prije otprilike 1 milijardu godina (vidi sliku 7.26). Višećelijski organizmi su se vjerovatno pojavili prije 700 miliona godina kada je koncentracija kiseonika u atmosferi dostigla 8% sadašnjeg nivoa.[...]

Aerobno disanje je proces koji je obrnut od "normalne" fotosinteze (pogledajte verbalnu formulu za fotosintezu iznad). Kroz ovaj proces, sve više biljke i životinje, kao i većina bakterija i protozoa, primaju energiju za održavanje života i izgradnju stanica. Kao rezultat završenog disanja nastaju CO2, H2O i ćelijske supstance, međutim, proces možda neće ići do kraja i kao rezultat takvog nepotpunog disanja nastaju organske tvari koje još uvijek sadrže određenu količinu energije, koja može biti dalje korišćen od strane drugih organizama. [ .. .]

Aerobno disanje - reakcije razgradnje glukoze u prisustvu kiseonika.[...]

Stoga su "gorivo" za oksidaciju u mitohondrijima piruvat i masne kiseline. Acetil-CoA ima visok potencijal prijenosa acetil grupe. Stoga molekuli goriva ulaze u Krebsov ciklus u obliku acetil-CoA. Kontinuitet snabdijevanja oksidativnih procesa „gorivom“ osigurava se skladištenjem lipida u životinjskim stanicama, koje su glavni resurs masnih kiselina, kao i glikogena koji je izvor glukoze.[...]

Aerobno disanje oslobađa mnogo više energije od anaerobnog disanja. Dakle, ako se tokom potpune oksidacije molekula glukoze formira 38 molekula ATP-a, onda je to u toku fermentacije samo 2. Dakle, anaerobi moraju značajno preraditi velika količina organske materije od aerobama, za dobijanje iste količine energije.[ ...]

Fermentacija je aerobno disanje putem enzima.[ ...]

Ako se u procesu disanja oksidiraju organske tvari s relativno većim sadržajem kisika nego u ugljikohidratima, npr. organske kiseline- oksalne, vinske i njihove soli, tada će respiratorni koeficijent biti znatno veći od 1. Takođe će biti veći od 1 u slučaju kada se dio kiseonika koji se koristi za disanje mikroba uzima iz ugljikohidrata; ili tokom disanja onih kvasaca u kojima se alkoholna fermentacija odvija istovremeno s aerobnim disanjem. Ako se uz aerobno disanje javljaju i drugi procesi koji koriste dodatni kisik, tada će respiratorni koeficijent biti manji od 1. Bit će manji od 1 čak i kada tvari s relativno niskim sadržajem kisika, poput proteina, ugljovodonika, itd. oksidiraju se pri disanju. , znajući vrijednost respiratornog koeficijenta, moguće je odrediti koje se tvari oksidiraju tokom disanja.[...]

Kroz proces aerobnog disanja, organizmi dobijaju energiju za održavanje života i izgradnju ćelija. Anoksično disanje je osnova vitalne aktivnosti saprofaga (bakterija, kvasac, plijesan, protozoa). Aerobno disanje je superiornije, i značajno, anaerobno u brzini.[...]

Kao što je već spomenuto, disanje i prehrana su glavni metabolički procesi živog organizma. Za vitalnu aktivnost mikroorganizama, odnosno za njihov razvoj, razmnožavanje i rast, kao i za sintezu raznih organskih spojeva koji čine ćeliju, potrebno je mnogo energije. Mikroorganizmi zadovoljavaju svoje energetske potrebe kroz procese disanja. Respiracija ili aerobno disanje je proces oksidacije složenih organskih spojeva u manje složene ili jednostavne mineralne tvari - H20 i CO2 (proces disimilacije) uz istovremeno oslobađanje slobodne energije. Oslobađanje ugljičnog dioksida kao rezultat disanja povezano je s apsorpcijom kisika i potpunom oksidacijom hranjivih tvari.[...]

dakle, najjednostavniji proces aerobno disanje je predstavljeno u sljedećem obliku. Molekularni kiseonik koji se troši tokom disanja uglavnom se koristi za vezivanje vodonika koji nastaje tokom oksidacije supstrata. Vodik iz supstrata prelazi u kisik kroz niz međureakcija koje se odvijaju uzastopno uz sudjelovanje enzima i nosača. Određenu ideju o prirodi procesa disanja daje takozvani respiratorni koeficijent. Ovo se podrazumeva kao odnos zapremine oslobođenog ugljen-dioksida i zapremine kiseonika apsorbovanog tokom disanja (S02:02).[ ...]

Kao što se može vidjeti iz jednačina, oba tipa otpuštanja disanja različite količine energije. Budući da ćelija nastoji da što racionalnije reguliše transformaciju supstanci, aerobno disanje igra mnogo veću ulogu od anaerobnog, tim više što se pri prvom gubi po pravilu manje šećera.[...]

Mikroorganizmi koji imaju fakultativno anaerobno disanje, u svojim ćelijama sadrže, pored dehidraza, oksidaze i enzime koji aktiviraju kiseonik, odnosno enzime koji su karakteristični i za aerobne mikrobe. Kvasci spadaju u grupu fakultativnih anaerobnih mikroorganizama, odnosno karakteriše ih i anaerobno i aerobno disanje, ali je ovo drugo manje izraženo. Tokom anaerobnog disanja, kvasac troši mnogo više energetskog materijala (šećera) za disanje nego tokom aerobnog disanja.[...]

Kao što je već spomenuto, mnoge grupe bakterija su sposobne i za aerobno i za anaerobno disanje (tj. fakultativni su anaerobi), ali je važno napomenuti da su krajnji proizvodi ove dvije reakcije različiti i količina energije koja se oslobađa u anaerobnim uvjetima je mnogo manje. U prisustvu kiseonika, skoro sva glukoza se pretvorila u bakterijsku protoplazmu i CO2, ali u nedostatku kiseonika, razgradnja je bila nepotpuna, mnogo manji deo glukoze se pretvarao u ćelijsku materiju, a veliki broj organskih jedinjenja se oslobađao u medij, za čiju oksidaciju su potrebni dodatni "specijalisti" - bakterije. Općenito, potpuno aerobno disanje je mnogo puta brže od nepotpunog anaerobnog procesa disanja, ako procijenimo izlaz energije po jedinici korištenog supstrata.[...]

Čuvanje u kontrolisanoj atmosferi. Kao što je gore navedeno, u procesu aerobnog disanja tokom skladištenja biljnih sirovina, šećeri se oksidiraju, pretvarajući se u ugljični dioksid i vodu prema shemi prema kojoj 1 mol apsorbiranog kisika oslobađa 1 mol ugljičnog dioksida, a budući da se molovi Od svih plinova koji zauzimaju isti volumen, ispada da je volumen apsorbiranog kisika jednak volumenu oslobođenog ugljičnog dioksida.[...]

U uslovima industrijskog zagađenja vazduha utvrđeno je povećanje aerobnog disanja i povećanje aktivnosti terminalnih oksidaza. Biljke koje rastu na industrijskoj lokaciji karakteriše maksimalna aktivnost peroksidaze i polifenol oksidaze. Od toga zavisi nivo aktivnosti i osetljivost enzima biološke karakteristike i stepen oštećenja vrste. Maksimalna aktivnost i osjetljivost peroksidaze i polifenol oksidaze na djelovanje plinova zabilježena je kod bradavičaste breze, prosječna aktivnost kod balsamove topole, a najniža kod jasenovog javora.[...]

Sadržaj ugljičnog dioksida. CO2 je krajnji proizvod i fermentacije i aerobnog disanja. Pri prilično visokim koncentracijama CO2, znatno iznad onih koje inače okružuju biljni organizam(iznad 40%), proces disanja je inhibiran. Inhibicija je uzrokovana iz nekoliko razloga: 1. Visoka koncentracija CO2 može imati opći anestetički učinak na biljni organizam. 2. CO2 inhibira aktivnost brojnih respiratornih enzima. 3. Povećanje sadržaja CO2 dovodi do zatvaranja stomata (str. 69), što otežava pristup kiseoniku i indirektno inhibira proces disanja.[ ...]

Rast svjetske populacije, intenzivni uzgoj domaćih životinja danas je doveo do toga da je biološki doprinos (aerobno disanje, razgradnja organskih ostataka) povećanju koncentracije CO2 u atmosferi postao srazmjeran industrijskim emisijama. [ ...]

Ovo je jasno otkriveno u našim eksperimentima (Chailakhyai et al., 1977): poremećaj fotosinteze i aerobnog disanja u lišću biljaka doveo je do prekida fotoperiodične indukcije cvjetanja (sl. 73, 74). Inhibicijom procesa aerobnog disanja ili fotosinteze u jednom ili drugom trenutku dnevnog ciklusa, pokazalo se da je moguće izvršiti potpunu umjetnu regulaciju fotoperiodičnih procesa: usporiti cvjetanje kratkotrajnih i dugovječnih biljke u uslovima induktivne dužine dana i, obrnuto, da izazovu cvetanje u neinduktivnim uslovima. Dakle, fotosinteza i disanje, pored svojih opšta uloga u metabolizmu, usko su povezani sa provođenjem svjetlosnih i temperaturnih reakcija fotoperiodične indukcije u listovima.[ ...]

Ako se plodovi čuvaju u prostoriji nepropusnoj za plin, tada će se atmosferski kisik, koji sadrži 79% 1H2 i 21% 02, trošiti na disanje, a jednaka količina ugljičnog dioksida će se osloboditi u atmosferu umjesto istrošenog kisika. Istovremeno, kao što se vidi iz dijagrama aerobnog disanja, zbir zapremina gasova koji učestvuju i nastaju u procesu disanja (02 + CO2) je konstantna vrednost jednaka početnom procentu kiseonika u vazduhu. , odnosno 21%. Ako, na primjer, 16% kisika ostane u skladištu, tada se nakupilo 5% ugljičnog dioksida.[...]

Neki anaerobni mikroorganizmi koriste vezani kisik, koji je dio spojeva kao što su sulfati ili nitrati, kao akceptor. U prisutnosti kisika imaju aerobno disanje, au sredinama bez kisika koriste kisik nitrata kao akceptor, reducirajući ih u dušik ili njegove niže okside. Bakterije koje reduciraju sulfate u vodonik sulfid u procesu disanja su obvezni anaerobi, na primjer, VeviNowsh-gyu (keiUipcans.[...]

Konačno, tempo reakcije koje se javljaju tokom duge noći kratkog ciklusa i snažno zavise od temperaturnih uslova zahtevaju prisustvo 02 i inhibiraju ih inhibitori aerobnog disanja i, po svoj prilici, nastaju uz učešće tempo disanja.[ . ..]

Kuirevich je postavio kritičnu koncentraciju na 10%, ali Tomkinet smatra da bi ona trebala biti ispod 5% (¡sl. 63). Iz ovoga se mora zaključiti da je opseg u kojem se istovremeno odvijaju aerobno disanje i fermentacija određen sortnim i rasnim karakteristikama voća i uvelike varira u zavisnosti od uslova uzgoja i poljoprivredne tehnologije. Možda ovo objašnjava razlog drugačije ponašanje vrste i sorte voća u određenim godinama njihovog skladištenja u komorama sa kontrolisanim gasnim okruženjem.[ ...]

Smeće koje sadrži malo papira i puno otpada od hrane ne može se kompostirati bez posebnih mjera, jer će njegova vlažnost prelaziti 65%. Visoka vlažnost ometa procese aerobnog disanja organizama.[ ...]

Generalno, na osnovu podataka o proučavanju uticaja temperature i aeracije na razvoj biljaka tokom njihovog boravka u mraku, može se smatrati verovatnim da su tempo reakcije fotoperiodizma povezane sa procesom aerobnog disanja. ...]

Rast gljivica i njihovo oslobađanje ugljičnog dioksida ovise o tlaku kisika u atmosferi i o temperaturi. Pri nižem pritisku kiseonika od 1,5 atm i temperaturi od 17,5°C, gljiva prestaje da raste i njen metabolizam postaje anaeroban. Zaključak aerobno disanje ovisi o temperaturi: na 29,5 °C metabolizam se mijenja već pri pritisku kisika od 1,5 atm. U uslovima anaerobnog disanja, oslobađanje ugljen-dioksida je direktno proporcionalno pritisku kiseonika. U takvim uvjetima mijenja se cjelokupni metabolizam gljive, cijeli skup njenih enzima.[...]

U zavisnosti od vrste sirovina, voće se skladišti u drvenim sanducima, boks paletama, kontejnerima, u rinfuzi. Istovremeno, preporučljivo je ne polagati sirovine (posebno u rasutom stanju) u vrlo visok sloj, inače će pristup zraka pojedinim plodovima biti otežan. U tom slučaju će se poremetiti proces normalnog (aerobnog) disanja i doći će do takozvanog intramolekularnog ili anaerobnog disanja, koji se odvija prema gornjoj shemi. alkoholna fermentacija i dovodi do kvarenja sirovina. Stoga se sirovine, posebno one delikatne konzistencije, slažu u kaveze u hrpe do 2 m visine, ostavljajući prolaze između pojedinačnih hrpa. Sa takvim skladištenjem, postoji dovoljan pristup vazduhu i disanje se odvija normalno.[ ...]

Dobivanje energije razgradnjom dijela biomase karakteristično je za sve žive organizme, bez obzira na to kako se ta biomasa pojavljuje. Razgradnja u živim organizmima znači bilo koja biološka oksidacija davanje energije. U ovom slučaju, oksidant (akceptor elektrona) može biti gasoviti kiseonik (aerobno disanje), bilo koji neorganski ili organsko jedinjenje(anaerobno disanje), kao i samooksidirajuće jedinjenje (fermentacija je vrsta anaerobnog disanja).[ ...]

Vrlo mala količina kisika proizvedena abiotičkim procesima, kao što je razlaganje vodene pare ultraljubičastim zračenjem, mogla bi pružiti dovoljno ozona da pruži određenu zaštitu od ultraljubičasto zračenje. Sve dok je bilo malo atmosferskog kiseonika i ozona, život se mogao razvijati samo pod zaštitom sloja vode. Prvi živi organizmi bili su anaerobi nalik kvascu, koji su fermentacijom dobivali energiju potrebnu za disanje. Dakle, milionima godina život je vjerovatno postojao u vrlo neprikladnim uslovima, izložen mnogim opasnostima. Berkner i Marshall (1966) su to rekli ovako: „Ovaj model primitivne ekologije zahtijeva bazen dovoljno dubok da apsorbuje štetno ultraljubičasto svjetlo, ali ne toliko dubok da postoji premalo vidljivog ulaza zračenja. Život bi mogao nastati na dnu malih akumulacija ili plitkih zatvorenih mora, hranjenih, očigledno, toplim izvorima bogatim nutrijentima. hemikalije».[ ...]

Za većinu vrsta najefikasnije temperature su nešto iznad 0°C, odnosno 1-2°C, ali temperature u rasponu od -1 do H-9°C imaju skoro isti efekat. Stoga, zamrzavanje ćelija nije neophodno da bi došlo do promena koje se dešavaju tokom jarovizacije; Ova činjenica nam omogućava da pretpostavimo da je to fiziološko, a ne čisto fizički procesi. Ovaj zaključak potvrđuje neefikasnost hladnog tretmana zrna raži u anaerobnim uslovima, što ukazuje na značajan značaj aerobnog disanja. Prilikom uzgoja izolovanih embriona na podlogama koje sadrže i ne sadrže šećer, utvrđeno je da je pri hladnoj preradi neophodna opskrba ugljikohidratima. Dakle, iako niske temperature metabolizam kod većine biljaka značajno se usporava, nema sumnje da jarovizacija uključuje aktivne fiziološke procese čija je priroda još uvijek potpuno nepoznata.[...]

Progresivno povećanje količine kiseonika u vodi usled aktivnosti fotosintetskih organizama i njegove difuzije u atmosferu izazvalo je promene u hemijski sastav ljuske Zemlje, a prije svega atmosfere, što je zauzvrat omogućilo brzo širenje života na planeti i pojavu složenijih oblika života. Kako se sadržaj kisika u atmosferi povećava, formira se dovoljno snažan sloj ozona, koji štiti površinu Zemlje od prodora oštrih ultraljubičastih i svemirskih studija. U takvim uvjetima život se mogao preseliti na površinu mora. Razvoj mehanizma aerobnog disanja omogućio je pojavu višećelijskih organizama. Prvi takvi organizmi pojavili su se nakon što je koncentracija kiseonika u atmosferi planete dostigla 3%, što se dogodilo prije 600 miliona godina (početak kambrijskog perioda).[ ...]

Biološke funkcije mitohondrija mogle su se ustanoviti tek nakon što su naučili da ih odvoje od ostalih ćelijskih komponenti diferenciranim ultracentrifugiranjem. Ovako izolovane, ove organele se mogu pročistiti od soli dijalizom, osušiti i podvrgnuti hemijska analiza. Ovo objašnjava obavezno prisustvo mitohondrija u svim ćelijama sa aerobnim disanjem, kao i činjenicu da kada se jezgro ukloni iz ćelije, njegove pojedinačne komponente nastavljaju da "dišu". Istovremeno, uočeno je da tokom prelaska ćelije iz aerobnog načina života u anaerobni, odnosno kada prestane da funkcioniše oksidativni ciklus trikarboksilnih kiselina, mitohondrije nestaju i umesto njih moćne napredni sistem membrane endoplazmatskog retikuluma. Slična zapažanja su napravljena u proučavanju ćelija kvasca i sepala gljive (Abutilón) smještenih u atmosferi dušika. Intenzitet disanja zavisi od broja mitohondrija u ćelijama.[...]

O istom svedoči i duže očuvanje zelene boje u plodovima, jer je u uslovima CGS-a potisnuta razgradnja hlorofila. Smanjenje aktivnosti oksidativnih enzima - polifenol oksidaze i askorbat oksidaze, zbog smanjenja koncentracije 02 u gasovitoj sredini, doprinosi boljem očuvanju P- i C-vitaminske aktivnosti voća, a istovremeno sprečava posmeđivanja potonjeg. Pri koncentracijama 02 i CO2 preporučenim za vrstu i sortu voća i povrća uočava se manja akumulacija acetaldehida i alkohola (proizvoda anaerobne razgradnje šećera) u RHS, što je u korelaciji sa manjim oštećenjem voća od opekotina od sunca. Postojeća teorija objašnjava ovaj fenomen na sljedeći način. U biljnim tkivima, kako sa normalnim sadržajem, tako i sa nedostatkom kiseonika, odvijaju se aerobni i anaerobni tipovi disanja. U uslovima kada je proces aerobnog disanja potisnut (sa smanjenjem koncentracije 02 u atmosferi), inhibira se i anaerobno disanje. Što se tiče acetaldehida, njegovo formiranje zavisi i od reakcije dekarboksilacije, i, kao što je već napomenuto, potisnuto je u uslovima RHS.[...]

Kao što je poznato, dabrovi ne koriste značajnu količinu drveća i grmlja koje su izgrizli i uskladištili, a koja truljenjem obogaćuje vodu organskim i minerali. Istraživanja Nymana i saradnika (1986) pokazala su da dabar koji direktno grize doprinosi ulasku u vodu 56% poplavljenog vrbovog drveta (prečnik 1-10 cm), 52% jasike, 17% breze, 13% drveta. joha i manje 1% četinara. Osim toga, zbog promjena u hidrološkim prilikama, do 50-60% drva se razbije vjetrom i padne u vodu. Erozijski učinak organskog materijala (ugljika) je maksimalan u vodi koja teče iz dabrovih bara. Ribnjak sadrži znatno više ugljika po jedinici površine nego riječna korita. Primio je samo 42% alohtone organske materije koja je ušla u površinu kanala po jedinici površine. Ali kako je ribnjak imao površinu sedam puta veću od dijela kanala, primio je tri puta više alohtone organske tvari po jedinici dužine potoka. Primarna proizvodnja ribnjaka po jedinici površine je mnogo manja od proizvodnje kanala. Ukupno aerobno disanje ribnjaka je dvostruko veće po jedinici površine, a po jedinici dužine toka je 15,8 puta veći od kanala. Vrijeme obrtanja molekule ugljika za ribnjak je bilo 161 godinu, za područje kanala - 24 godine. Indeks riječnog metabolizma pokazao je da ribnjak akumulira i/ili obrađuje više organskih inputa nego što prenosi nizvodno. Shodno tome, dužina prometa ugljika (udaljenost kretanja atoma ugljika u riječnom toku u očuvanom ili smanjenom obliku) iznosila je 1,2 km za ribnjak i 8,0 km za dio kanala. Shodno tome, dabrovo jezero je radilo efikasnije.

Mnoge žene i muškarci imaju višak kilograma, koji se mora odbaciti u kratkom vremenu i uz minimalno oštećenje sopstveno zdravlje. Postoji posebna tehnika koja uključuje izvođenje vježbe Za efektivno smanjenje težina.

U pravilu se koriste dvije glavne metode disanja fizički trening. Prva vrsta je anaerobno disanje, druga je aerobno disanje.

Treba napomenuti da se aerobno disanje mora započeti u fazi zagrijavanja kako bi se tijelo pripremilo za buduće vježbe. Proces po pravilu počinje nakon prvih pola sata nastave. Za one koji redovno vježbaju, masna baza počinje da se „topi“ nakon prvih 10 minuta vježbanja.

Za početak, radite časove otprilike 2-3 puta sedmično. To će biti sasvim dovoljno za postupnu adaptaciju tijela i isključivanje mogućeg preopterećenja. Postepeno povećavajte broj treninga do 4-5 puta. Naravno, na učestalost časova direktno utiče način života i raspored rada. Ali čak i nakon iscrpljujućeg radni dan možete odvojiti pola sata za elementarne vežbe kod kuce.

Prije početka nastave odaberite za sebe udobnu odjeću o kojoj ćete ovisiti konačni rezultat. Naravno, ne smije biti odjeće koja sputava kretanje, pritisnutih elemenata (kaiševi, čvrste elastične trake, šavovi) i visećih rubova. Odjeća treba da doprinosi aktivnosti ljudskog tijela. Preporučljivo je odabrati energičnu muziku, uz koju će biti zabavnije i veselije izvoditi razne vježbe. Kombinacija elemenata aerobika čini časove živopisnijim i nezaboravnim.
Prvi pomaci u borbi protiv viška kilograma i masnog tkiva vide se već nakon prvih časova. Takođe povećava efekat fizička aktivnost dodatni kurs masaže, uravnoteženu ishranu, vodene procedure, nanošenje specijalnih proizvoda kako bi koža bila glatka i elastična itd.