Кислорода обмен в организмах

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]

Для пояснения этих затруднений кратко рассмотрим несколько типичных примеров, к которым мы ниже еще вернемся. Зеленые растения потребляют на свету СО 2 и выделяют кислород. Без применения меченого кислорода невозможно было установить, происходит ли выделяемый кислород из СОа или из воды. Сейчас эта задача решена. Мы дальше увидим, что до применения меченых атомов об этом вопросе, равно как и вообще о стадиях химических процессов фотосинтеза растений, существовали неверные представления. В некоторых органах и тканях животных содержатся отложения жиров, которые раньше считали инертными жировыми резервами, не участвующими в общем обмене при нормальном питании, когда поступление жиров с пищей отвечает потребностям организма. Только с помощью меченых атомов можно было показать, что эти жировые резервы на самом деле непрерывно и быстро обновляются, активно участвуя в общем жировом обмене организма. Та или иная аминокислота [c.304]

Биохимические функции. Высокая гидрофобность Т3 и является основанием для действия их по цитозольному механизму. Оказалось, что рецепторы тиреоидных гормонов в основном находятся в ядре и образованные гор-мон-рецепторные комплексы, взаимодействуя с ДНК, изменяют функциональную активность некоторых участков генома. Результатом действия Т3 и Т4 является индукция процессов транскрипции и, как следствие, биосинтез многих белков. Эти молекулярные механизмы лежат в основе влияния тире-оидньгх гормонов на многие обменные процессы в организме. Тиреоидные гормоны обладают выраженным анаболическим действием, важным проявлением которого является повышение поглощения кислорода тканями организма, а также повышение эффективности Ка /К -АТФ-азного насоса. Гормоны щитовидной железы участвуют в регуляции обмена липидов, в частности холестерина, углеводов, а также водно-солевого обмена. Гипертиреоз проявляется в патологической интенсификации основного обмена, гипертонии, тахикардии. Это происходит на фоне гипергликемии, глюкозурии в условиях отрицательного азотистого баланса. Гипофункция щитовидной железы проявляется в резком снижении скорости метаболических процессов, гипотонии и брадикардии. Врожденный гипотиреоз приводит к замедлению умственного развития в результате поражения ЦНС. Приобретенный гипотиреоз может [c.152]

Токсическое действие высоких концентраций кислорода на организм животного при повышенном барометрическом давлении было обнаружено еше П. Бером в 1878 г. Он показал, что повышенное содержание кислорода понижает обмен веществ и замедляет процессы гниения. Опытами было установлено, что при высоком парциальном давлении кислорода резко замедляются такие процессы, как свертывание молока, брожение дрожжей и т. д. [c.59]

Минеральные вещества выполняют разносторонние функции в организме. Как структурный компонент они обеспечивают построение опорных тканей скелета (кальций, фосфор, магний) и поддержание необходимой осмотической среды клеток в крови, в которых протекают все обменные процессы (натрий, калий), образование специфических пищеварительных соков (хлор), гормонов (йод, цинк, медь), переносчиков кислорода в организме (железо, медь), некоторых жизненно важных витаминов и ферментов, без которых немыслимо превращение поступающих в организм пищевых веществ (кобальт). [c.17]

Обязательным условием жизни является обмен веществ между живым организмом и окружающей средой. Из внешней среды в организм поступают источники энергии, строительный материал для различных синтезов, витамины, минеральные вещества, вода и кислород. Из организма вовне удаляются конечные продукты химических процессов, протекающих в организме углекислый газ, вода и аммиак (в форме мочевины). [c.20]

Молибден входит в состав семи ферментов, катализирующих окисли-тельно-восстановительные реакции, связанные с переносом кислорода, обменом сложных белков в организмах растений и животных. [c.197]

Наряду с закрытыми системами существуют открытые системы, в которых осуществляется обмен веществом с окружающей средой. Такие системы используют в некоторых случаях при проведении химических реакций. К ним относятся живые организмы, начиная с простейших одноклеточных. Общеизвестно, что неотъемлемой чертой живой материи является обмен веществ, т. е. поступление в организм продуктов питания, а в огромном числе случаев также и кислорода, и вывод из организма вредных продуктов метаболизма В открытых системах изменение количества молей каждого компонента складывается из двух частей — изменения в результате химического процесса и изменения при переносе вещества через границу системы. [c.167]

Оксид углерода (II) — газ, легче воздуха, без цвета и запаха, сжижается при—191,5 С, затвердевает при —205 С, плохо растворяется в воде и не взаимодействует с ней химически. Ядовитый оксид углерода (II) образует с гемоглобином крови довольно прочное соединение карбоксигемоглобин, что препятствует переносу кислорода от легких к тканям. При вдыхании свежего воздуха карбоксигемоглобин разрушается и кислородный обмен в организме восстанавливается, в технике оксид углерода (II)—ценное газообразное топливо [c.323]

В принципе любое соединение, которое содержит одновременно и кислотную функциональную группу, и аминогруппу, является аминокислотой. Однако чаще всего этот термин применяется для обозначения карбоновых кислот, аминогруппа которых находится в а-положении по отношению к карбоксильной группе. Ни один из известных нам живых организмов не обходится без аминокислот. Аминокислоты, как правило, входят в состав полимеров — белков. Белки служат питательными веществами, регулируют обмен веществ, способствуют поглощению кислорода, играют важную роль в функционировании нервной системы, являются механической основой мышечного сокращения и главным опорным материалом живых организмов, участвуют в передаче генетической информации и т. д. [c.382]

Железо играет весьма активную роль в жизнедеятельности любых организмов, связанную, прежде всего, с процессами переноса и обмена Оно входит в состав ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные процессы, комплексов, служащих для передачи электронов, гемоглобина, являющегося переносчиком кислорода Велика роль железа в обмене нуклеиновых кислот, синтезе белков, в процессах фотосинтеза и дыхания растений, в других биохимических реакциях [c.499]

Таким образом, различие между представителями животного и растительного мира состоит в том, что у организмов, имеющих хлорофилл, ассимиляция энергии и субстрата совершенно обособлена. Последний состоит главным образом из углерода, водорода, азота, фосфора и серы, которые на нашей планете находятся преимущественно в предельно окисленном состоянии и для синтеза растительной ткани должны быть предварительно восстановлены посредством адсорбированной хлорофиллом солнечной энергии. Гетеротрофные организмы, наоборот, не способны сами восстанавливать неорганические вещества и вынуждены потреблять растительную пищу, чтобы получить необходимые для построения своего организма вещества и энергию. Более того, отрицательная энтропия, воспринятая с высокоорганизованной растительной пищей, служит не только для выполнения механической, осмотической и электрической работы, соответственно табл. 10.1, но также для компенсации тепловых потерь, происходящих в процессе превращения одних форм энергии в другие ). Выражение обмен веществ , которое употребляется в связи с указанным процессом, у неспециалистов может создать впечатление, будто сущность жизненных процессов заключается в обмене материи между пищей и организмом. Но в действительности наш вес постоянен, и если считать, что все атомы и молекулы неразличимы, то это относится и к углероду, кислороду и азоту, составляющим продукты обмена веществ. В таком случае, почему обмен веществ Ряд лет содержание энергии считалось чуть ли не самоцелью пищевых продуктов и в меню указывалось, сколько калорий содержится в том или ином блюде, словно человек или животные могут вопреки второму закону термодинамики изотермически превращать тепло Кроме того, как справедливо отмечает Шредингер [8], [c.471]

Механизм действия масел на вредителей растений и их яйца основан на том, что они вызывают нарушение газового обмена (затруднен доступ кислорода) и водного баланса у насекомых и его яиц, нарушение покрытий (оболочек), что особенно опасно для яиц, в результате чего масла проникают в организм насекомого и яйцо, нарушают ряд ферментных процессов, приводят к коагуляции протоплазмы, разрушают ткани. Наиболее важным фактором является нарушение газового обмена. Это подтверждается высокой токсичностью масел с большим содержанием предельных углеводородов нормального и разветвленного строения, которые стойки к окислению и, следовательно, могут создавать устойчивые пленки, препятствующие обмену веществ в яйце или организме насекомого. [c.46]

Содержание некоторых компонентов морской воды, особенно участвующих в обмене, осуществляемом живыми организмами (азот, фосфор, растворенный кислород), подвержено значительным колебаниям. [c.257]

Витамины группы О (кальциферолы) — витамин Ог (эргокальциферол) и витамин Оз (холекальциферол) представляют собой белые кристаллические вещества, устойчивые к действию кислорода воздуха и нагреванию. При авитаминозе детского организма нарушается обмен кальция и развивается костный рахит. Провитаминами служат соответственно эргостерин и [c.554]

А обмен веществ в живом организме Существующий животный и растительный мир немыслим без кислорода, без реакций окисления—восстановления, без транспорта электрона в очень сложных надмолекулярных системах. [c.6]

Физико-химические свойства воды — температура, содержание кислорода, жесткость и pH — влияют на токсичность многих неорганических веществ [0-32]. С повышением температуры воды увеличивается обмен веществ водных организмов и они получают больше яда [25]. [c.10]

Для измерения количества тепла, выделяемого организмом человека, используют очень большие калориметры с замкнутой камерой, в которой постоянно обеспечивается обмен кислорода и СОг- [c.816]

Этот интенсивный обмен веществ внутри организма, а также постоянный обмен его с внешней средой, является необходимым условием поддержания жизни любого живого существа. В обмене веществ между окружающей средой и организмом участвуют органы дыхания и пищеварения, через которые в организм поступают кислород и питательные вещества, и органы выделения, выводящие из организма шлаки. [c.58]

Известно, что токоферолы выполняют в организме две главные метаболические функции. Во-первых, они являются наиболее активными и, возможно, главными природными жирорастворимыми антиоксидантами разрушают наиболее реактивные формы кислорода и соответственно предохраняют от окисления полиненасыщенные жирные кислоты. Во-вторых, токоферолы играют специфическую, пока еще не полностью раскрытую роль в обмене селена. Селен, как известно, является интегральной частью глутатионпероксидазы-фермента, обеспечивающего защиту мембран от разрушающего действия пероксидных радикалов. Биологическая роль витамина Е сводится, таким образом, к предотвращению аутоокисления липидов биомембран и возможному снижению потребности в глутатиониероксидазе, необходимой для разрушения образующихся в клетке перекисей. Участие токоферолов в механизме транспорта электронов и протонов, как и в регуляции процесса транскрипции генов, и их роль в метаболизме убихинонов пока недостаточны выяснены. [c.220]

В процессе обмена веществ между организмом и внешней средой организм ассимилирует питательные вещества, подвергает их химической переработке и использует для энергетических и строительных целей. Обмен веществ у аэробных организмов сопровождается непрерывно протекающим процессом дыхания, т. е. поглощением кислорода и выделением углекислоты. Этот тип обмена свойствен огромному большинству организмов, за исключением анаэробных форм, живущих в отсутствие кислорода. ГВ процессе обмена веществ происходит освобождение потенциальной химической энергии, содержащейся в различных питательных веществах, которую организм и использует для покрытия своих энергетических потребностей, превращая химическую энергию в тепловую энергию, энергию секреции, мышечной деятельности и др Количество освобожденной энергии обыкновенно выражается в калориях и может быть измерено при помощи специальных методов. [c.207]

Все элементы, в.ходящие в состав живых организмов, находятся в состоянии непрерывного обмена между биосферой, т.е. совокупностью всех живых организмов, и средой и.х обитания — атмосферой, гидросферой, почвами. Однако значение и масштаб этого обмена резко различаются для разных биогенных элементов. Особенно интенсивным этот обмен является в случае углерода, водорода и кислорода, поскольку он лежит в самой основе существования подавляющего большинства современпы.х живых организмов, в том числе всех высших животных и растений. Жизнедеятельность животных неразрывно связана с непрерывш м окислением органических соединений до воды и СО2 атмосферным кислородом. Основой жизнедеятельности растений является фотосинтез, в ходе которого из воды извлекаются атомы II для восстагювления СОо до сложных орган ически.х молекул. [c.385]

На долю скелетных мышц в целом приходится более 50% кислорода, потребляемого организмом человека в состоянии покоя, и до 90%-при интенсивной мышечной работе. Обмен веществ в скелетных мыщцах направлен в первую очередь на выработку АТР как непосредственного источника энергии для сокращения и расслабления. Кроме того, скелетные мышцы приспособлены к тому, чтобы вьшолнять механическую работу не непрерывно, а по мере надобности. Иногда, например при беге спринтера на 100 м, скелетные мышцы выполняют огромную работу за очень короткое время. [c.756]

Метаболизм мозга примечателен в ряде отношений. Во-первых, в качестве клеточного топлива мозг взрослых млекопитающих обьино использует только глюкозу. Во-вторых, мозгу свойствен очень интенсивный дыхательный обмен так, у взрослого человека мозгом используется почти 20% кислорода, потребляемого организмом в состоянии покоя. Кроме того, скорость использования кислорода мозгом отличается большим постоянством и не претерпевает существенных изменений при переходе, например, от активной умственной работы ко сну. Из-за низкого содержания гликогена мозг нуждается в постоянной доставке ГЛЮК031.1 кровью. Если концентрация глюкозы в крови даже на короткий период времени оказывается существен- [c.759]

В свете современных данных (Mason, 1957) молекулярный кислород включается в обмен организмов через посредство трех типов ферментов трансфе-раз кислорода, оксидаз со смешанной функцией и оксидаз — переносчиков электронов. Первая группа ферментов катализирует поглощение одной молекулы кислорода при этом оба атома обнаруживаются в продукте реакции Л + О2— -40г. Во втором случае один атом, участвующего в реакции молекулярного кислорода включается в образующийся продукт, другой восстанавливается АЩ-2е-ь02- AOH-t-O -. Электронпереносящие оксидазы катализируют 2-электронное или 4-электронное восстановление кислорода (О2). Молекула кислорода идет на построение молекул перекиси водорода или двух молекул воды [c.149]

В упомянутых выше двух исследованиях опыты ставились на теплокровных животных, особенность дыхания 1<оторых состоит в том, что образовавшаяся в тканях животных в процессе дыхания углекислота поступает в кровь и при помощи весьма активного фермента — угольной ангидразы — удаляется через легкие из организма. Несомненно, что наличие в крови угольной ангидразы должно было приводить в опытах прежних авторов к почти мгновенному наступлению полного обменного равновесия между кислородом углекислоты дыхания и кислородом воды организма, что исключало возможность установления на животных объектах истинной картины окисления. [c.125]

Согласно так называемому энергетическому правилу поверхности (или закону Рубнера) основной обмен организма определяется генетическими факторами и пропорционален поверхности тела. Темпы обмена веществ тем интенсивнее, чем меньше весовые и линейные параметры организмов. Хотя в современной физиологии связь законов Рубнера с регулированием темпов процессов в организме не выдвигается на первый план, для нас важно следующее обстоятельство. Закон Рубнера численно определяет заданную величину темпов метаболизма, которая затем поддерживается физиологическими механизмами, несмотря на колебания условий внешней среды (таких, например, как снижение или повышение концентрации кислорода). [c.178]

Токоферолы различаются по числу и положению метильных групп в бензольном цикле. Роль витаминов Е еще не выяснена до конца. Известно, что они благоприятствуют обмену жиров, поддерживают нормальную деятельность нервных волокон в мышцах, облегчают течение сердечно-сосудистых заболеваний. Токоферолы являются природными антиоксидантами. Они легко образуют свободные радикалы (за счет отрыва атома водорода от фенольного гидроксила), которые способны улавливать другие свободные радикалы, возникающие в организме в результате окислительных превращений биологически важных эндогенных субстратов. Например, они препятствуют разрушению кислородом ненасыщенных жирных кислот, приостанавливая дефадацию липидов клеточных мембран. Установлено, что ан-тиокислительные свойства токоферолов резко улучшаются в присутствии витамина С (явление синергизма). Так, их совместное присутствие увеличивает в сто раз сроки хранения свиного жира. [c.112]

Еще одно направление миграции кислорода связано с массо-обменом между атмосферой и океаносферой, аналогичным представленному на рис. 2.1. для диоксида углерода. В водах Мирового океана растворено 3-10 млн. км кислорода. По некоторым оценкам, в этот обмен ежегодно вовлекается примерно 6000 Гт кислорода. Это составляет всего лишь 0,5 % от содержания О2 в атмосфере, но примерно в 20 раз превышает его годичную эмиссию фотосинтезирующими организмами. [c.57]

Искусственная составляющая радиоактивности осадков в основном связана с вымыванием космогенных и техногенных радионуклидов из атмосферы. Это является главным механизмом ее очищения от радиоактивности, так как выпадение аэрозолей из атмосферы по площадям обычно соответствует количеству выпавших осадков [32]. Так, Ве (53,3 суг.) и °Ве (1,5 10%ет), образующиеся при спаллации ядер азота и кислорода, сорбируются аэрозолями и затем вымываются из атмосферы осадками. Радионуклид Ве накапливается в снеге и льде (до Ю" атомов на 1 г вещества), проникает в озера и океаны, откладьшается в донных осадочных породах и часто является основой для определения возраста морских и океанических отложений. В грунте и в водах океанов его содержание достигает Ю атомов на 1 г вещества, что составляет по удельной активности 137 Бк/т. Образующийся по реакции ( , р) С радиоуглерод с, как и стабильный углерод С, входит в состав молекулы СОг, которая поглощается растениями, а затем и животными, питающимися этими растениями. Содержание С в живом веществе обусловливает его радиоактивность 16,6 распадов в минуту на 1 г природного углерода. В различных рассматриваемых объектах (деревья, животные, атмосфера) концентрация изотопа " с одинакова в любой точке планеты из-за процессов перемешивания, протекающих в атмосфере. Если живой организм погибает, то со временем равновесие нарушается, поскольку прекращается изотопный обмен, и содержание С понижается с периодом полу- [c.153]

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]

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]

Каким же должен был быть метаболизм первых живых организмов на Земле Эти организмы появились в отсутствие воздуха в том смысле, как мы представляем воздух сегодня. Окружавшая их атмосфера содержала метан и аммиак, а не кислород и азот. Поэтому они должны были получать энергию за счет анаэробного (т. е. безкислородного) разложения молекул пищи. Как ни странно, способность к анаэробному образованию энергии сохранилась во всех живых организмах до настоящего времени, несмотря на то что к арсеналу поддерживающих жизнь обменных процессов добавились новые, более эффективные пути получения энергии. [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология