Solunum aerobiktir. Anaerobik ve aerobik solunum - sürecin özellikleri. Hücresel solunum

İnorganik veya organik yapıdaki O2 diğer oksitleyiciler yerine son elektron alıcısı olarak. Aerobik solunum durumunda olduğu gibi, reaksiyon sırasında açığa çıkan serbest enerji, ATP sentaz tarafından ATP'yi sentezlemek için kullanılan bir transmembran proton potansiyeli şeklinde depolanır.

Anaerobik ETC, membran boyunca protonların transferi için daha fazla yol içermez (aerobik olanda 3 tanesi vardır) ve bu nedenle nitrat solunumu, 1 mol glikoz başına verimlilik açısından aerobik olanın sadece% 70'idir. Moleküler oksijen ortama girdiğinde, bakteriler normal solunuma geçer.

Nitrat solunumu, ökaryotlar arasında nadiren de olsa meydana gelir. Bu nedenle, denitrifikasyon ve moleküler nitrojen salınımının eşlik ettiği nitrat solunumu, son zamanlarda foraminiferlerde keşfedilmiştir. Bundan önce, mantarlarda N 2 O oluşumu ile nitrat solunumu tarif edilmiştir. Fusarium ve Silindirkarpon(santimetre. .

sülfat nefesi

Şu anda, solunum zincirinde elektron alıcıları olarak sülfatlar, tiyosülfatlar, sülfitler ve moleküler kükürt kullanarak anaerobik koşullar altında organik bileşikleri veya moleküler hidrojeni oksitleyebilen bir dizi bakteri bilinmektedir. Bu işleme disimilasyon sülfat indirgemesi denir ve bu işlemi gerçekleştiren bakteriler sülfat indirgeyici veya sülfat indirgeyicidir.

Tüm sülfat indirgeyen bakteriler zorunlu anaeroblardır.

Sülfat indirgeyen bakteriler, elektron taşıma zincirindeki elektronların transferi sırasında sülfat solunumu sürecinde enerji elde ederler. Elektronların elektron taşıma zinciri boyunca oksitlenmiş substrattan transferine, hidrojen iyonlarının elektrokimyasal bir gradyanının ortaya çıkması ve ardından ATP sentezi eşlik eder.

Bu gruptaki bakterilerin büyük çoğunluğu kemoorganoheterotroflardır. Karbon kaynağı ve onlar için elektron donörü basittir organik madde- piruvat, laktat, süksinat, malat ve ayrıca bazı alkoller. Bazı sülfat indirgeyen bakterilerin, oksitlenecek substrat moleküler hidrojen olduğunda kemolitoototrofi yapabildikleri gösterilmiştir.

Sülfat azaltan öbakteriler anaerobik bölgelerde yaygın olarak dağılmıştır.

Anaerobik ve aerobik solunum

Nefes- organizmanın yaşamı için gerekli enerjinin salınması ile organik enerji maddelerinin biyolojik oksidasyonunun bir dizi reaksiyonu. Solunum, hidrojen atomlarının (elektronların) organik maddeden moleküler oksijene aktarıldığı süreçtir. İki ana solunum türü vardır: anaerobik ve aerobik.

Aerobik solunum - organik maddelerin oksidasyonunu ve oksijenin katılımıyla enerji üretimini gerçekleştiren bir dizi işlem. Organik maddelerin ayrışması tamamlanır ve H2O ve CO2'nin oksidasyonunun son ürünlerinin oluşumu ile gerçekleşir. Aerobik solunum, organizmaların büyük çoğunluğunun özelliğidir ve hücrenin mitokondrilerinde gerçekleşir. Solunum sürecindeki aerobik organizmalar çeşitli organik bileşikleri oksitleyebilir: karbonhidratlar, yağlar, proteinler, vb. Aerobik organizmalarda oksidasyon, karbondioksit ve suya elektron alıcısı (alıcı) olarak oksijeni kullanarak ilerler. Aerobik solunum, enerji üretmenin en iyi yoludur. Enerji metabolizmasının oksijensiz ve oksijen aşamalarının reaksiyonlarının katılımıyla meydana gelen tam bölünmeye dayanır. Aerobik solunum, hücrelere enerji sağlamada ve maddeleri oksidasyonun son ürünleri olan su ve karbondioksite ayırmada önemli bir rol oynar.

çekirdek- yaşamın kendini yeniden üretmesinin ana ipucunun gizlendiği bir kaledir.

giriiş

1. Aerobik solunum

2. Anaerobik solunum

2.1 Anaerobik solunum türleri

4. Referans listesi

giriiş

Solunum tüm canlı organizmaların doğasında vardır. Fotosentez sırasında sentezlenen organik maddelerin oksijen tüketimi ve karbondioksit salınımı ile devam eden oksidatif parçalanmasıdır. OLARAK. Famintsyn, fotosentez ve solunumu bitki beslenmesinin birbirini takip eden iki aşaması olarak kabul etti: fotosentez karbonhidratları hazırlar, solunum bunları bitkinin yapısal biyokütlesine işler, aşamalı oksidasyon sürecinde reaktif maddeler oluşturur ve dönüşümleri ve genel olarak yaşamsal süreçler için gerekli enerjiyi serbest bırakır. . Toplam solunum denklemi şu şekildedir:

CHO + 6O → 6CO + 6H20 + 2875kJ.

Bu denklemden, solunum yoğunluğunu tahmin etmek için neden gaz değişim hızının kullanıldığı açıkça ortaya çıkıyor. 1912'de solunumun iki aşamadan oluştuğuna inanan V.I. Palladin tarafından önerildi - anaerobik ve aerobik. Solunumun anaerobik aşamasında, oksijen yokluğunda, bilim adamına göre solunum enzimine aktarılan hidrojenin çıkarılması (dehidrojenasyon) nedeniyle glikoz oksitlenir. İkincisi geri yüklenir. Aerobik aşamada, solunum enzimi oksidatif bir forma dönüştürülür. V. I. Palladin, oksijenin solunum substratının karbonu ile buluşmadığı, ancak dehidrojenasyonu ile ilişkili olduğu için, şekerin oksidasyonunun, atmosferik oksijen ile doğrudan oksidasyonu nedeniyle meydana geldiğini gösteren ilk kişiydi.

Oksidatif süreçlerin özünün ve solunum sürecinin kimyasının çalışmasına önemli bir katkı hem yerli (I.P. Borodin, A.N. Bakh, S.P. Kostychev, V.I. Palladin) hem de yabancı (A.L. Lavoisier, G. Wieland, G. Krebs) tarafından yapılmıştır. ) araştırmacılar.

Herhangi bir organizmanın yaşamı, nefes alma yoluyla üretilen serbest enerjinin sürekli kullanımı ile ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. Bitki yaşamında solunumun rolünün araştırılmasına son zamanlarda bitki fizyolojisinde merkezi bir yer verilmesi şaşırtıcı değildir.

1. Aerobik solunum

aerobik solunum - Bu oksijen tüketen oksidatif bir süreçtir. Solunum sırasında, substrat, kalıntı bırakmadan, yüksek enerji verimine sahip, enerjisi zayıf inorganik maddelere ayrışır. Karbonhidratlar solunum için en önemli substratlardır. Ayrıca yağlar ve proteinler solunum sırasında tüketilebilir.

Aerobik solunum iki ana aşamadan oluşur:

- oksijensiz, hidrojen atomlarının salınması ve koenzimlere (NAD ve FAD gibi taşıyıcılar) bağlanmasıyla substratın kademeli olarak bölünmesi olan süreçte;

- oksijen, bu sırada solunum substratının türevlerinden hidrojen atomlarının daha fazla bölünmesi ve elektronlarının oksijene transferinin bir sonucu olarak hidrojen atomlarının kademeli olarak oksidasyonu vardır.

İlk aşamada yüksek moleküler organik maddeler (polisakkaritler, lipidler, proteinler, nükleik asitler vb.) enzimlerin etkisi altında daha basit bileşiklere (glikoz, daha yüksek karboksilik asitler, gliserol, amino asitler, nükleotitler, vb.) ayrılır. Bu işlem, hücrelerin sitoplazmasında meydana gelir ve az miktarda serbest bırakılması eşlik eder. ısı şeklinde yayılan enerjidir. Ayrıca, basit organik bileşiklerin enzimatik bölünmesi meydana gelir.

Böyle bir işlemin bir örneği glikolizdir - glikozun çok aşamalı oksijensiz bir parçalanması. Glikoliz reaksiyonlarında, altı karbonlu bir glikoz molekülü (C), iki üç karbonlu pirüvik asit (C) molekülüne bölünür. Bu durumda iki ATP molekülü oluşur ve hidrojen atomları salınır. Sonuncusu, indirgeyici formu NAD ∙ H + N'ye geçen NAD taşıyıcısına (nikotinamid adenin kleotid) bağlanır. NAD, yapı olarak NADP'ye benzer bir koenzimdir. Her ikisi de türevdir nikotinik asit- B grubunun vitaminlerinden biri. Her iki koenzimin molekülleri elektropozitiftir (bir elektronları yoktur) ve hem elektron hem de hidrojen atomlarının taşıyıcısı rolünü oynayabilir. Bir çift hidrojen atomu kabul edildiğinde, atomlardan biri bir proton ve bir elektrona ayrışır:

ve ikincisi NAD veya NADP'ye bütünüyle katılır:

AŞIRI + H + [H + e] → AŞIRI ∙ H + H.

Serbest proton daha sonra koenzimin ters oksidasyonu için kullanılır. Toplamda, glikoliz reaksiyonu şu şekildedir:

CHO + 2ADP + 2HPO + 2 NAD →

2CHO + 2ATP + 2 ÜZERİNDE ∙ H + H + 2 H O

Glikoliz ürünü - piruvik asit (CHO) - enerjinin önemli bir bölümünü içerir ve daha fazla salınımı mitokondride gerçekleştirilir. Burada piruvik asit tamamen CO ve H2O'ya oksitlenir. Bu süreç üç ana aşamaya ayrılabilir:

1. piruvik asidin oksidatif dekarboksilasyonu;
2. trikarboksilik asit döngüsü (Krebs döngüsü);
3. oksidasyonun son aşaması elektron taşıma zinciridir.

İlk adımda, piruvik asit, koenzim A adı verilen bir madde ile reaksiyona girerek, yüksek enerjili bir bağ ile asetil koenzim a oluşumuna neden olur. Aynı zamanda, bir CO molekülü (ilk) ve hidrojen atomları, NAD ∙ H + H şeklinde depolanan piruvik asit molekülünden ayrılır.

İkinci aşama Krebs döngüsüdür (Şekil 1)

Önceki aşamada oluşan Asetil-CoA, Krebs döngüsüne girer. Asetil-CoA, altı karbonlu sitrik asit oluşturmak için oksaloasetik asit ile reaksiyona girer. Bu reaksiyon enerji gerektirir; yüksek enerjili asetil-CoA bağı tarafından sağlanır. Döngünün sonunda oksalo-sitrik asit orijinal formunda yeniden üretilir. Artık yeni asetil-CoA molekülü ile reaksiyona girebilir ve döngü tekrar eder. Döngünün toplam reaksiyonu aşağıdaki denklemle ifade edilebilir:

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

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

Böylece, bir molekül piruvik asidin aerobik fazda (PVC'nin dekarboksilasyonu ve Krebs döngüsü) ayrışmasının bir sonucu olarak, 3CO, 4 NAD ∙ H + H, FAD ∙ H salınır.Glikolizin toplam reaksiyonu, oksidatif dekarboksilasyon ve Krebs döngüsü aşağıdaki gibi yazılabilir:

CHO + 6 H O + 10 NAD + 2FAD →

6CO+ 4ATP + 10 NAD ∙ H + H+ 2FAD ∙ H.

Üçüncü aşama, elektrikli taşıma zinciridir.

Glikoliz sırasında ve Krebs döngüsünde dehidrojenasyon reaksiyonlarında ara ürünlerden ayrılan hidrojen atomu çiftleri, sonunda ADP'nin ATP'ye eş zamanlı fosforilasyonu ile moleküler oksijen tarafından H202'ye oksitlenir. Bu, NAD ∙ H ve FAD ∙ H'den ayrılan hidrojen, mitokondrinin iç zarına yerleştirilmiş taşıyıcılar zinciri boyunca transfer edildiğinde gerçekleşir. 2H hidrojen atomu çiftleri, 2H + 2e olarak kabul edilebilir. Hidrojen atomlarının solunum zincirinde taşınması için itici güç, potansiyel farktır.

Taşıyıcıların yardımıyla, hidrojen iyonları H, zarın içinden zarına aktarılır. dışarıda, başka bir deyişle, mitokondriyal matristen zarlar arası boşluğa (Şekil 2).

Yukarıdan oksijene bir çift elektron aktarıldığında, zarı üç kez geçerler ve bu işleme, zarın dış tarafına altı protonun salınması eşlik eder. Son aşamada, protonlar zarın iç tarafına aktarılır ve oksijen tarafından kabul edilir:

½ O + 2e → O.

H iyonlarının mitokondriyal membranın dış tarafına bu transferinin bir sonucu olarak, konsantrasyonları perimitokondriyal boşlukta, yani. Elektrokimyasal bir proton gradyanı oluşur.

Proton gradyanı belirli bir değere ulaştığında, H-rezervuarından gelen hidrojen iyonları zardaki özel kanallardan geçer ve enerji rezervleri ATP'yi sentezlemek için kullanılır. Matriste yüklü O parçacıkları ile birleşirler ve su oluşur: 2H + O²ˉ → H O.

1.1 Oksidatif fosforilasyon

H iyonlarının mitokondriyal zardan aktarılması sonucu ATP oluşumu sürecine denir. oksidatif fosforilasyon. ATP sentetaz enziminin katılımıyla gerçekleştirilir. ATP sentetaz molekülleri, üzerinde küresel granüller şeklinde düzenlenir. içeri mitokondri iç zarı.

Pirüvik asidin iki molekülünün bölünmesi ve hidrojen iyonlarının özel kanallar aracılığıyla zardan aktarılması sonucunda toplam 36 ATP molekülü sentezlenir (Krebs döngüsünde 2 molekül ve transferi sonucunda 34 molekül). H iyonları membrandan geçer).

Aerobik solunum için genel denklem aşağıdaki gibi ifade edilebilir:

CHO + O+ 6H20 + 38ADP + 38HPO →

6CO+ 12H O + 38ATP

Oksijen yokluğunda aerobik solunumun duracağı oldukça açıktır, çünkü son hidrojen alıcısı olarak görev yapan oksijendir. Hücreler yeterince oksijen almazsa, tüm hidrojen taşıyıcıları kısa sürede tamamen doymuş olacak ve onu daha fazla transfer edemeyeceklerdir. Sonuç olarak, ATP oluşumu için ana enerji kaynağı bloke edilecektir.

aerobik solunum oksidasyon fotosentez

2. Anaerobik solunum

Anaerobik solunum. Bazı mikroorganizmalar, organik veya inorganik maddelerin oksidasyonu için moleküler oksijeni değil, daha indirgenmiş bileşiklere dönüştürülen nitrik, sülfürik ve karbonik asit tuzları gibi diğer oksitlenmiş bileşikleri kullanabilir. İşlemler anaerobik koşullar altında gerçekleşir ve bunlara denir. anaerobik solunum:

2HNO + 12H → N + 6H20 + 2H

HSO + 8H → H2S + 4H2O

Bu tür solunum yapan mikroorganizmalarda, son elektron alıcısı oksijen değil, inorganik bileşikler - nitritler, sülfatlar ve karbonatlar olacaktır. Bu nedenle, aerobik ve anaerobik solunum arasındaki fark, son elektron alıcısının doğasında yatmaktadır.

2.1 Anaerobik solunum türleri

Anaerobik solunumun ana türleri Tablo 1'de gösterilmiştir. Ayrıca elektron alıcıları olarak bakteriler tarafından Mn, kromatlar, kinonlar vb. kullanımına ilişkin veriler de vardır.

Tablo 1 Prokaryotlarda anaerobik solunum türleri (göre: M.V. Gusev, L.A. Mineeva 1992, değişikliklerle)

Organizmaların elektronları nitratlara, sülfatlara ve karbonatlara transfer etme yeteneği, organik veya inorganik maddenin moleküler oksijen kullanılmadan yeterince tam oksidasyonunu sağlar ve fermantasyon sırasında olduğundan daha büyük miktarda enerji elde etmeyi mümkün kılar. Anaerobik solunum ile enerji çıkışı sadece %10 daha düşüktür. Aerobik ile daha. Anaerobik solunum ile karakterize edilen organizmalar, bir dizi elektron taşıma zinciri enzimine sahiptir. Ancak içlerindeki sitokromoksilaz, nitrat redüktaz (bir elektron alıcısı olarak nitrat kullanıldığında) veya adenil sülfat redüktaz (sülfat kullanıldığında) veya diğer enzimlerle değiştirilir.

Nitratlar nedeniyle anaerobik solunum yapabilen organizmalar fakültatif anaeroblardır. Anaerobik solunumda sülfat kullanan organizmalar anaeroblardır.

Çözüm

organik olmayan organik madde yeşil bitki sadece ışıkta oluşur. Bu maddeler bitki tarafından sadece beslenme amacıyla kullanılır. Ancak bitkiler sadece beslemekten daha fazlasını yapar. Tüm canlılar gibi nefes alırlar. Solunum gece ve gündüz sürekli gerçekleşir. Bitkinin tüm organları nefes alır. Bitkiler de tıpkı hayvanlar ve insanlar gibi oksijen solur ve karbondioksit verir.

Bitki solunumu hem karanlıkta hem de aydınlıkta gerçekleşebilir. Bu, tesiste ışıkta iki zıt işlemin gerçekleştiği anlamına gelir. Bir süreç fotosentez, diğeri solunumdur. Fotosentez sırasında inorganik maddelerden organik maddeler oluşur ve güneş ışığının enerjisi emilir. Solunum sırasında bitkide organik madde tüketilir. Ve yaşam için gerekli olan enerji açığa çıkar. Bitkiler fotosentez sırasında karbondioksiti alır ve oksijeni serbest bırakır. Karbondioksit ile birlikte, ışıktaki bitkiler, bitkilerin solunum için ihtiyaç duyduğu, ancak şeker oluşumu sırasında serbest bırakılandan çok daha küçük miktarlarda çevredeki havadan oksijeni emer. Bitkiler, fotosentez sırasında soludukları zaman verdiklerinden çok daha fazla karbondioksit alırlar. İyi bir aydınlatmaya sahip bir odadaki süs bitkileri, gündüzleri, gece karanlıkta emdiklerinden çok daha fazla oksijen yayar.

Bitkinin tüm canlı organlarında solunum sürekli olarak gerçekleşir. Solunum durduğunda, hayvan gibi bitki de ölür.

bibliyografya

1. Tarım bitkilerinin fizyolojisi ve biyokimyası F50/N.N. Tretyakov, E.I. Koshkin, N.M. Makrushin ve diğerleri; altında. ed. N.N. Tretyakov. - M.; Kolos, 2000 - 640 s.

2. Sınav soruları ve cevaplarında biyoloji L44 / Lemeza N.A., Kamlyuk L.V.; 7. baskı. - M.: Iris-press, 2003. - 512 s.

3. Botanik: Proc. 5-6 hücre için. ort. Shk.-19th ed./Revize. BİR. Sladkov. - M.: Aydınlanma, 1987. - 256 s.

Çoğu heterotrofik organizma, organik maddelerin biyolojik oksidasyonunun bir sonucu olarak enerji alır - solunum. Oksitlenmiş maddeden gelen hidrojen (bkz. § 24) solunum zincirine aktarılır. Son hidrojen alıcısı rolünü yalnızca oksijen oynuyorsa, sürece aerobik solunum denir ve mikroorganizmalar tam bir transfer enzim zincirine sahip katı (zorunlu) aeroblardır (bkz. oksijen miktarı. Aerobik mikroorganizmalar, birçok bakteri türü, gris-6¿i, algler ve protozoaların çoğunu içerir. Aerobik saprofitler, biyokimyasal atık su arıtma ve rezervuarın kendi kendini temizleme süreçlerinde önemli bir rol oynar.[ ...]

Aerobik solunum kompleksin gelişimini mümkün kıldı. Çok hücreli organizmalar. İlk nükleer hücrelerin atmosferdeki oksijen içeriği mevcut seviyesinin %3-4'üne (veya o atmosferin bileşiminin yaklaşık %0,6'sına) ulaştıktan sonra ortaya çıktığına inanılmaktadır. Bu, yaklaşık 1 milyar yıl önce oldu (bkz. Şekil 7.26). Çok hücreli organizmalar muhtemelen 700 milyon yıl önce atmosferdeki oksijen konsantrasyonu mevcut seviyenin %8'ine ulaştığında ortaya çıktı.[ ...]

Aerobik solunum, "normal" fotosentezin tersi olan bir süreçtir (yukarıdaki fotosentez için sözel formüle bakın). Bu süreç boyunca, tüm yüksek bitkiler ve hayvanlar ile çoğu bakteri ve protozoa, yaşamı sürdürmek ve hücre oluşturmak için enerji alırlar. Tamamlanan solunum sonucunda CO2, H2O ve hücre maddeleri oluşur, ancak süreç sonuna kadar gitmeyebilir ve bu tür eksik solunum sonucunda hala belirli miktarda enerji içeren organik maddeler oluşur. diğer organizmalar tarafından daha fazla kullanılabilir.[ .. .]

Aerobik solunum - oksijen varlığında glikoz parçalanması reaksiyonları.[ ...]

Bu nedenle mitokondride oksidasyon için "yakıt" piruvat ve yağ asitleridir. Asetil-CoA, yüksek bir asetil grubu transfer potansiyeline sahiptir. Bu nedenle yakıt molekülleri Krebs döngüsüne asetil-CoA formunda girer. Oksidatif süreçlerin "yakıt" ile tedarikinin sürekliliği, yağ asitlerinin ana kaynağı olan hayvan hücreleri ve ayrıca bir glikoz kaynağı olan glikojen tarafından lipitlerin depolanmasıyla sağlanır.[ ...]

Aerobik solunum, anaerobik solunumdan çok daha fazla enerji açığa çıkarır. Bu nedenle, bir glikoz molekülünün tam oksidasyonu sırasında 38 ATP molekülü oluşursa, fermantasyon sırasında sadece 2'dir. Bu nedenle, anaeroblar önemli ölçüde işlemek zorundadır. büyük miktar aynı miktarda enerji elde etmek için aerobamdan daha organik madde.[ ...]

Fermantasyon enzimler aracılığıyla aerobik solunumdur.[ ...]

Solunum sürecinde nispeten daha yüksek oksijen içeriğine sahip organik maddeler, örneğin karbonhidratlardan oksitlenirse organik asitler- oksalik, tartarik ve tuzları, o zaman solunum katsayısı 1'den önemli ölçüde büyük olacaktır. Mikropların solunumu için kullanılan oksijenin bir kısmının karbonhidratlardan alınması durumunda da 1'den büyük olacaktır; veya alkolik fermentasyonun aerobik solunumla aynı anda meydana geldiği mayaların solunumu sırasında. Aerobik solunum ile birlikte, ek oksijen kullanan diğer işlemler meydana gelirse, solunum katsayısı 1'den az olacaktır. Proteinler, hidrokarbonlar vb. gibi nispeten düşük oksijen içeriğine sahip maddeler olsa bile, 1'den az olacaktır. solunum sırasında oksitlenir. solunum katsayısının değeri bilinerek solunum sırasında hangi maddelerin oksitlendiğini belirlemek mümkündür.[ ...]

Aerobik solunum süreci boyunca organizmalar, yaşamı sürdürmek ve hücreler oluşturmak için enerji elde ederler. Anoksik solunum, saprofajların (bakteri, maya, küf mantarları, protozoa) hayati aktivitesinin temelidir. Aerobik solunum üstündür ve önemli ölçüde anaerobiktir.[ ...]

Yukarıda belirtildiği gibi, solunum ve beslenme, canlı bir organizmanın ana metabolik süreçleridir. Mikroorganizmaların yaşamsal faaliyetleri, yani gelişmeleri, üremeleri ve büyümeleri ile hücreyi oluşturan çeşitli organik bileşiklerin sentezi için çok fazla enerjiye ihtiyaç vardır. Mikroorganizmalar enerji ihtiyaçlarını solunum yoluyla karşılarlar. Solunum veya aerobik solunum, karmaşık organik bileşiklerin daha az karmaşık veya basit mineral maddelere oksitlenmesi işlemidir - H20 ve CO2 (dissimilasyon işlemi), aynı anda serbest enerji salınımı ile. Solunum sonucu karbondioksit salınımı, oksijenin emilmesi ve besinlerin tamamen oksidasyonu ile ilişkilidir.[ ...]

Yani, en basit süreç aerobik solunum aşağıdaki biçimde sunulur. Solunum sırasında tüketilen moleküler oksijen, esas olarak substratın oksidasyonu sırasında oluşan hidrojeni bağlamak için kullanılır. Substrattan hidrojen, enzimlerin ve taşıyıcıların katılımıyla sırayla meydana gelen bir dizi ara reaksiyon yoluyla oksijene aktarılır. Solunum sürecinin doğası hakkında belirli bir fikir, solunum katsayısı olarak adlandırılır. Bu, salınan karbondioksit hacminin solunum sırasında emilen oksijen hacmine oranı olarak anlaşılır (С02:02).[ ...]

Denklemlerden de görülebileceği gibi, her iki tür solunum salımı farklı miktarlar enerji. Hücre, maddelerin dönüşümünü mümkün olduğunca rasyonel bir şekilde düzenlemeye çalıştığından, oksijenli solunum anaerobik solunumdan çok daha büyük bir rol oynar, özellikle de kural olarak ilkinde daha az şeker kaybedildiğinden.[ ...]

Fakültatif anaerobik solunuma sahip mikroorganizmalar, hücrelerinde dehidrazların yanı sıra oksijeni aktive eden oksidazlar ve enzimler, yani yine aerobik mikropların özelliği olan enzimler içerir. Mayalar, fakültatif anaerobik mikroorganizmalar grubuna aittir, yani hem anaerobik hem de aerobik solunum ile karakterize edilirler, ancak ikincisi daha az belirgindir. Anaerobik solunum sırasında maya, solunum için aerobik solunum sırasında olduğundan çok daha fazla enerji malzemesi (şeker) tüketir.[ ...]

Daha önce bahsedildiği gibi, birçok bakteri grubu hem aerobik hem de anaerobik solunum yapabilir (yani fakültatif anaeroblardır), ancak bu iki reaksiyonun son ürünlerinin farklı olduğunu ve anaerobik koşullar altında salınan enerji miktarının farklı olduğunu belirtmek önemlidir. çok daha azdır. Oksijen varlığında hemen hemen tüm glikoz bakteriyel protoplazmaya ve CO2'ye dönüştürüldü, ancak oksijen yokluğunda ayrışma tamamlanmadı, glikozun çok daha küçük bir kısmı hücre maddesine dönüştürüldü ve bir dizi organik bileşik serbest bırakıldı. oksidasyonu için ek "uzmanlar" - bakterilerin gerekli olduğu ortam. Genel olarak, kullanılan substrat birimi başına enerji çıkışını değerlendirirsek, tam aerobik solunum, eksik anaerobik solunum sürecinden çok daha hızlıdır.[ ...]

Kontrollü bir atmosferde depolama. Yukarıda belirtildiği gibi, bitki materyallerinin depolanması sırasında aerobik solunum sürecinde, şekerler oksitlenir, 1 mol emilen oksijenin 1 mol karbondioksit saldığı şemaya göre karbondioksit ve suya dönüşür ve tüm gazlar aynı hacmi kaplar, emilen oksijenin hacminin salınan karbondioksitin hacmine eşit olduğu ortaya çıkar.[ ...]

Endüstriyel hava kirliliği koşulları altında, aerobik solunumda bir artış ve terminal oksidazların aktivitesinde bir artış bulundu. Sanayi sitesinde yetişen bitkiler, peroksidaz ve polifenol oksidazın maksimum aktivitesi ile karakterize edilir. Enzimlerin aktivite düzeyi ve duyarlılığı şunlara bağlıdır: biyolojik özellikler ve türlere verilen zararın derecesi. Peroksidaz ve polifenol oksidazın gazların etkisine karşı maksimum aktivitesi ve duyarlılığı siğilli huşta, ortalama aktivite balzam kavağında ve en düşük aktivite kül yapraklı akçaağaçta kaydedilmiştir.[ ...]

Karbondioksit içeriği. CO2, hem fermantasyonun hem de aerobik solunumun son ürünüdür. Oldukça yüksek CO2 konsantrasyonlarında, normalde çevreyi saranların çok üzerinde bitki organizması(%40'ın üzerinde), solunum süreci engellenir. İnhibisyon birkaç nedenden kaynaklanır: 1. Yüksek konsantrasyonda CO2 bitki organizması üzerinde genel anestezik etkiye sahip olabilir. 2. CO2, bir dizi solunum enziminin aktivitesini inhibe eder. 3. CO2 içeriğindeki bir artış, stomaların kapanmasına neden olur (s. 69), bu da oksijen erişimini engeller ve dolaylı olarak solunum sürecini engeller.[ ...]

Dünya nüfusunun artması, günümüzde evcil hayvanların yoğun olarak yetiştirilmesi, atmosferdeki CO2 konsantrasyonundaki artışa biyolojik katkının (aerobik solunum, organik kalıntıların ayrışması) endüstriyel emisyonlarla orantılı hale gelmesine neden olmuştur. [ ...]

Bu, deneylerimizde açıkça ortaya çıktı (Chailakhyai ve diğerleri, 1977): bitki yapraklarında fotosentez ve aerobik solunumun bozulması, fotoperiyodik çiçeklenme indüksiyonunun bozulmasına yol açtı (Şekil 73, 74). Günlük döngünün bir veya başka bir zamanında aerobik solunum veya fotosentez sürecini engelleyerek, fotoperiyodik sürecin tam bir yapay düzenlemesini gerçekleştirmenin mümkün olduğu ortaya çıktı: kısa ömürlü ve uzun ömürlü çiçeklenmeyi yavaşlatmak bitkilerin endüktif gün uzunluğu koşulları altında ve tersine endüktif olmayan koşullarda çiçeklenmeye neden olması. Sonuç olarak, fotosentez ve solunum, metabolizmadaki genel rollerine ek olarak, yapraklarda fotoperiyodik indüksiyonun ışık ve sıcaklık reaksiyonlarının uygulanması ile yakından ilişkilidir.[ ...]

Meyveler gaz geçirmez bir odada saklanırsa, nefes almak için %79 1×2 ve %21 02 içeren atmosferik oksijen tüketilecek ve atmosfere oksijen yerine eşit hacimde karbondioksit salınacaktır. tüketildi. Aynı zamanda, aerobik solunum diyagramından da görülebileceği gibi, solunum sürecine katılan ve oluşan gazların hacimlerinin toplamı (02 + CO2), havadaki oksijenin başlangıçtaki yüzdesine eşit sabit bir değerdir. , yani %21. Örneğin depoda %16 oksijen kalmışsa, %5 karbondioksit birikmiştir.[ ...]

Bazı anaerobik mikroorganizmalar, alıcı olarak sülfatlar veya nitratlar gibi bileşiklerin bir parçası olan bağlı oksijeni kullanır. Oksijen varlığında aerobik solunum yaparlar ve oksijensiz ortamlarda alıcı olarak nitratların oksijenini kullanırlar ve onları nitrojene veya onun düşük oksitlerine indirgerler. Solunum sürecinde sülfatları hidrojen sülfüre indirgeyen bakteriler zorunlu anaeroblardır, örneğin VeviNowsh-gyu (keiUipcans.[ ...]

Son olarak, kısa bir döngünün uzun gecesi boyunca meydana gelen ve sıcaklık koşullarına büyük ölçüde bağlı olan tempo reaksiyonları, 02'nin varlığını gerektirir ve aerobik solunum inhibitörleri tarafından engellenir ve büyük olasılıkla tempolu solunumun katılımıyla meydana gelir.[ . ..]

Kuirevich kritik konsantrasyonu %10 olarak belirledi, ancak Tomkinet bunun %5'in altında olması gerektiğine inanıyor (¡şek. 63). Buradan, aerobik solunum ve fermantasyonun aynı anda ilerlediği aralığın, meyvenin çeşit ve cins özellikleri tarafından belirlendiği ve yetiştirme koşullarına ve tarım teknolojisine bağlı olarak büyük ölçüde değiştiği sonucuna varmak gerekir. Belki bu nedenini açıklar farklı davranış belirli yıllarda meyve çeşitleri ve çeşitleri kontrollü gaz ortamına sahip odalarda muhafaza edilir.[ ...]

Az kağıt içeren ve çok fazla gıda atığı içeren çöpler, nem içeriği %65'i geçeceği için özel önlemler alınmadan kompostlaştırılamaz. Yüksek nem, organizmaların aerobik solunum süreçlerini bozar.[ ...]

Genel olarak, karanlıkta kaldıkları süre boyunca sıcaklık ve havalandırmanın bitkilerin gelişimi üzerindeki etkisine ilişkin verilere dayanarak, fotoperiyodizmin tempo reaksiyonlarının aerobik solunum süreci ile ilişkili olduğu düşünülebilir.[ ... ]

Mantarların büyümesi ve onlar tarafından karbondioksit salınımı, atmosferdeki oksijen basıncına ve sıcaklığa bağlıdır. 1.5 atm'den daha düşük bir oksijen basıncında ve 17.5 ° C'lik bir sıcaklıkta mantarın büyümesi durur ve metabolizması anaerobik hale gelir. Sonuç olarak aerobik solunum sıcaklığa bağlıdır: 29,5 ° C'de metabolizma zaten 1,5 atm oksijen basıncında değişiyor. Anaerobik solunum koşulları altında, karbondioksit salınımı oksijen basıncı ile doğru orantılıdır. Bu koşullar altında mantarın tüm metabolizması, tüm enzimleri değişir.[ ...]

Hammaddenin cinsine göre meyveler ahşap kutularda, kutu paletlerde, kaplarda, dökme olarak depolanır. Aynı zamanda, hammaddelerin (özellikle dökme olarak) çok yüksek bir katmana döşenmemesi tavsiye edilir, aksi takdirde tek tek meyvelere hava erişimi zor olacaktır. Bu durumda, normal (aerobik) solunum süreci bozulacak ve yukarıdaki şemaya göre ilerleyerek sözde intramoleküler veya anaerobik solunum meydana gelecektir. alkollü fermantasyon ve hammaddelerin bozulmasına yol açar. Bu nedenle, özellikle hassas kıvamdaki hammaddeler, 2 m yüksekliğe kadar yığınlar halinde kafeslerde istiflenir ve bireysel yığınlar arasında geçişler bırakılır. Böyle bir depolama ile yeterli hava erişimi vardır ve solunum normal şekilde devam eder.[ ...]

Biyokütlenin bir kısmını ayrıştırarak enerji elde etmek, bu biyokütlenin nasıl göründüğüne bakılmaksızın tüm canlı organizmaların özelliğidir. Canlı organizmalarda ayrışma, herhangi bir biyolojik oksidasyon enerji veriyor. Bu durumda oksitleyici ajan (elektron alıcısı), gaz halindeki oksijen (aerobik solunum), herhangi bir inorganik veya organik bileşik(anaerobik solunum) ve ayrıca kendi kendini oksitleyen bir bileşik (fermantasyon bir tür anaerobik solunumdur).[ ...]

Su buharının ultraviyole radyasyonla ayrışması gibi abiyotik süreçler tarafından üretilen çok az miktarda oksijen, su buharından bir miktar koruma sağlamak için yeterli ozon sağlayabilir. morötesi radyasyon. Atmosferde az miktarda oksijen ve ozon olduğu sürece, yaşam ancak bir su tabakasının koruması altında gelişebilirdi. İlk canlı organizmalar, fermantasyon yoluyla solunum için gerekli enerjiyi elde eden maya benzeri anaeroblardı. Yani milyonlarca yıldır yaşam, muhtemelen çok uygun olmayan koşullarda, birçok tehlikeye maruz kalarak var olmuştur. Berkner ve Marshall (1966) bunu şu şekilde ifade etti: “Bu ilkel ekoloji modeli, zararlı ultraviyole ışığını emecek kadar derin bir havuz gerektirir, ancak çok az görünür radyasyon olacak kadar derin değildir. Yaşam, görünüşe göre besin açısından zengin kaplıcalarla beslenen küçük rezervuarların veya sığ kapalı denizlerin dibinde ortaya çıkabilir. kimyasallar».[ ...]

Çoğu tür için en etkili sıcaklıklar 0°C'nin biraz üzerinde, yani 1-2°C'dir, ancak -1 ila H-9°C arasındaki sıcaklıklar hemen hemen aynı etkiye sahiptir. Bu nedenle vernalizasyon sırasında meydana gelen değişiklikleri meydana getirmek için hücre dondurması gerekli değildir; Bu gerçek, tamamen fizyolojik olmaktan ziyade fizyolojik olduğunu varsaymamızı sağlar. fiziksel süreçler. Bu sonuç, aerobik solunumun önemli önemini gösteren anaerobik koşullar altında çavdar tanesinin soğuk muamelesinin verimsizliği ile doğrulanır. İzole yetiştirirken Şeker içeren ve içermeyen ortamdaki embriyolar, soğuk işleme sırasında karbonhidrat tedarikinin gerekli olduğu bulundu. Böylece, her ne kadar Düşük sıcaklıkçoğu bitkide metabolizma önemli ölçüde yavaşlar, vernalizasyonun doğası hala tamamen bilinmeyen aktif fizyolojik süreçleri içerdiğine şüphe yoktur.[ ...]

Fotosentetik organizmaların aktivitesine bağlı olarak sudaki oksijen miktarının giderek artması ve atmosfere yayılması, oksijenin yapısında değişikliklere neden olmuştur. kimyasal bileşim Dünya'nın kabukları ve hepsinden önemlisi, gezegende yaşamın hızla yayılmasını ve daha karmaşık yaşam formlarının ortaya çıkmasını mümkün kılan atmosfer. Atmosferdeki oksijen içeriği arttıkça, Dünya yüzeyini sert ultraviyole ve uzay çalışmalarının nüfuzundan koruyan yeterince güçlü bir ozon tabakası oluşur. Bu gibi koşullarda, yaşam denizin yüzeyine hareket edebildi. Aerobik solunum mekanizmasının gelişimi, çok hücreli organizmaların ortaya çıkmasını mümkün kıldı. Bu tür ilk organizmalar, gezegenin atmosferindeki oksijen konsantrasyonunun 600 milyon yıl önce (Kambriyen döneminin başlangıcı) olan %3'e ulaşmasından sonra ortaya çıktı.[ ...]

Mitokondrinin biyolojik işlevleri, ancak onları farklılaştırılmış ultrasantrifüjleme ile diğer hücresel bileşenlerden ayırmayı öğrendikten sonra kuruldu. Bu şekilde izole edilen bu organeller, diyaliz yoluyla tuzlardan saflaştırılabilir, kurutulabilir ve kimyasal analiz. Bu, aerobik solunum yapan tüm hücrelerde mitokondrinin zorunlu varlığının yanı sıra, çekirdek hücreden çıkarıldığında, bireysel bileşenlerinin “nefes almaya” devam ettiğini açıklar. Aynı zamanda, bir hücrenin aerobik bir yaşam tarzından anaerobik bir yaşam tarzına geçişi sırasında, yani, trikarboksilik asitlerin oksidatif döngüsü çalışmayı bıraktığında, mitokondrinin ortadan kalktığı ve güçlü bir şekilde gelişmiş bir endoplazmik retikulum zar sistemi olduğu kaydedildi. onların yerine doğar. Nitrojen atmosferine yerleştirilen mantarın (Abutilón) maya hücreleri ve sepalleri üzerinde yapılan çalışmada da benzer gözlemler yapılmıştır. Solunumun yoğunluğu hücrelerdeki mitokondri sayısına bağlıdır.[ ...]

Aynı şey, meyvelerdeki yeşil rengin daha uzun süre korunmasıyla da kanıtlanır, çünkü klorofilin ayrışması CGS koşulları altında bastırılır. Gazlı bir ortamda 02 konsantrasyonundaki bir azalma nedeniyle oksidatif enzimlerin - polifenol oksidaz ve askorbat oksidazın aktivitesinde bir azalma, meyvelerin P- ve C-vitamin aktivitesinin daha iyi korunmasına katkıda bulunurken, aynı anda ikincisinin kızarması. Meyve ve sebzelerin türü ve çeşitliliği için önerilen 02 ve CO2 konsantrasyonlarında, RHS'de daha az asetaldehit ve alkol (şekerlerin anaerobik parçalanması ürünleri) birikimi gözlenir ve bu da güneş yanığı nedeniyle meyvelere daha az zarar verilmesiyle ilişkilidir. Mevcut teori bu fenomeni şu şekilde açıklamaktadır. Bitki dokularında hem normal içerikli hem de oksijen eksikliği olan aerobik ve anaerobik solunum türleri yer alır. Aerobik solunum sürecinin baskılandığı koşullar altında (atmosferdeki 02 konsantrasyonunda bir azalma ile), anaerobik solunum da engellenir. Asetaldehide gelince, oluşumu dekarboksilasyon reaksiyonuna bağlıdır ve daha önce belirtildiği gibi RHS koşulları altında bastırılır.[ ...]

Bilindiği gibi, kunduzlar, çürürken suyu organik ve organik maddelerle zenginleştiren, kendileri tarafından kemirilen ve depolanan önemli miktarda ağaç ve çalı bitki örtüsü kullanmazlar. mineraller. Nyman ve arkadaşları (1986) tarafından yapılan çalışmalar, kunduzun doğrudan kemirme aktivitesinin, su basmış söğüt ağacının (çap 1-10 cm) %56'sının, titrek kavağın %52'sinin, huş ağacının %17'sinin, %13'ünün suya girişine katkıda bulunduğunu göstermiştir. kızılağaç ve daha az 1% kozalaklı. Ayrıca hidrolojik koşullardaki değişikliklerden dolayı ahşabın %50-60'a varan kısmı rüzgarla kopar ve suya düşer. Kunduz havuzlarından akan suda organik maddenin (karbon) aşındırıcı çıkışı maksimumdur. Gölet, birim alan başına nehir yataklarından önemli ölçüde daha fazla karbon içerir. Birim alan başına kanal alanına giren allokton organik maddenin sadece %42'sini almıştır. Ancak gölet, kanal bölümünden yedi kat daha büyük bir alana sahip olduğundan, derenin birim uzunluğu başına üç kat daha fazla allokton organik madde aldı. Birim alan başına bir havuzun birincil üretimi, bir kanalınkinden çok daha azdır. Havuzun toplam aerobik solunumu birim alan başına iki kat, derenin birim uzunluğu başına kanalın 15.8 katıdır. Havuz için bir karbon molekülünün devir süresi, kanal alanı için 161 yıldı - 24 yıl. Nehir Metabolizması İndeksi, göletin akıntı yönünde taşıdığından daha fazla organik girdi biriktirdiğini ve/veya işlediğini gösterdi. Buna uygun olarak, karbon dönüşüm uzunluğu (korunmuş veya indirgenmiş biçimde nehir akışındaki karbon atomu hareketinin mesafesi) gölet için 1,2 km ve kanal bölümü için 8,0 km idi. Sonuç olarak, kunduz havuzu daha verimli çalıştı.

Birçok kadın ve erkek var fazla ağırlık kısa sürede ve minimum hasarla atılması gereken kendi sağlığı. gerçekleştirmeyi içeren özel bir teknik vardır. egzersiz yapmak için etkili azalma ağırlık.

Kural olarak, kullanılan iki ana solunum yöntemi vardır. fiziksel eğitim. İlk çeşit anaerobik solunum, ikincisi aerobik solunumdur.

Vücudu gelecekteki egzersizlere hazırlamak için ısınma aşamasında aerobik solunumun başlatılması gerektiğine dikkat edilmelidir. Kural olarak, süreç derslerin ilk yarım saatinden sonra başlar. Düzenli egzersiz yapanlar için, egzersizin ilk 10 dakikasından sonra yağ tabanı “erimeye” başlar.

Yeni başlayanlar için haftada 2-3 kez ders yapın. Bu, vücudun kademeli olarak uyarlanması ve olası bir aşırı yükün dışlanması için oldukça yeterli olacaktır. Antrenman sayısını kademeli olarak 4-5 kata kadar artırın. Tabii ki, derslerin sıklığı yaşam tarzı ve çalışma programından doğrudan etkilenir. Ama yorgunluktan sonra bile iş günü yarım saat ayırabilirsin temel alıştırmalar evde.

Derslere başlamadan önce, kendinize güveneceğiniz rahat kıyafetler seçin. son sonuç. Tabii ki, hareketi kısıtlayan giysiler, baskı elemanları (kayışlar, sıkı elastik bantlar, dikişler) ve sarkan kenarlar olmamalıdır. Giyim insan vücudunun aktivitesine katkıda bulunmalıdır. Çeşitli egzersizler yapmanın daha eğlenceli ve neşeli olacağı enerjik müzik seçmeniz önerilir. Aerobik unsurlarının birleşimi, dersleri daha canlı ve akılda kalıcı hale getirir.
Fazla kilo ve vücut yağlarıyla mücadelede ilk kaymalar ilk derslerden sonra görülebilir. Etkisini de arttırır fiziksel aktivite ek masaj kursu, dengeli beslenme, su prosedürleri, cildi pürüzsüz ve elastik hale getirmek için özel ürünler uygulamak, vb.