Аэробное дыхание

Процесс аэробного (кислородного) и анаэробного дыхания является не только источником энергии, необходимой для осуществления разнообразных реакций, для роста и движения, но и источником образования большого количества промежуточных продуктов, которые служат материалом для синтеза. Химические превращения при аэробном дыхании схематично можно выразить в виде следующего уравнения [c.209]

Дыхание. Большинство гетеротрофных организмов получает энергию в результате биологического окисления органических веществ — дыхания. Водород от окисляемого вещества (см. 24) передается в дыхательную цепь. Если роль конечного акцептора водорода выполняет только кислород, процесс носит название аэробного дыхания, а микроорганизмы являются строгими (облигатными) аэробами, которые обладают полной цепью ферментов переноса (см. рис. 14) и способны жить только при достаточном количестве кислорода. К аэробным микроорганизмам относятся многие виды бактерий, гри-бь1, водоросли, большинство простейших. Аэробные сапрофиты играют основную роль в процессах биохимической очистки сточных вод и самоочищении водоема. [c.63]

Особенности производства и потребления готовой продукции. Дрожжевое производство основано на способности дрожжевых клеток (микроорганизмов) расти и размножаться. В основе технологии хлебопекарных дрожжей на дрожжевых заводах лежат биохимические процессы, связанные с превращением питательных веществ культуральной среды при активной аэрации в клеточное вещество дрожжей. При аэрации дрожжи окисляют сахар питательной среды до воды и диоксида углерода (аэробное дыхание). Вьщелившаяся при этом тепловая энергия используется дрожжами для синтеза клеточного вещества и обменных процессов. В аэробных условиях в субстрате накапливаются значительно большие биомассы, чем при анаэробном дыхании. [c.85]

Если процесс аэробного дыхания идет в строгом соответствии с уравнением окисления гексозы, то дыхательный коэффициент будет равен единице. При окислении жирных кислцт — соединений, бедных кислородом и богатых водородом,— дыхательный коэффициент будет значительно меньше единицы, он примерно равен 0,7. При окислении жиров в процессе дыхания объем выделенного СО будет меньше объема поглощенного кислорода, так как часть его расходуется на окисление водорода. Это видно, например, из уравнения окисления триолеина HjOO ( Hj), СН=СН ( Hj), СН3 [c.210]

Микроорганизмы, имеющие факультативно-анаэробное дыхание, в своих клетках содержат, кроме дегидраз, еще оксидазы и ферменты, активирующие кислород, т. е. ферменты, свойственные и аэробным микробам. Дрожжи относятся к группе факультативно-анаэробных микроорганизмов, т. е. им свойственно и анаэробное и аэробное дыхание, но последнее выражено слабее. При анаэробном дыхании дрожжи расходуют на дыхание значительно больше энергетического материала (сахара), чем при аэробном дыхании. [c.529]

Чем отличается анаэробная ферментация от аэробного дыхания, если судить по свободной энергии, выделяемой в расчете на грамм глюкозы [c.344]

Поскольку АТФ необходим для осуществления мн. процессов, требующих затраты энергии (биосинтез, совершение мех. работы, транспорт в-в и др.), О.ф. играет важнейшую роль в жизнедеятельности аэробных организмов. Образование АТФ в клетке происходит также благодаря др. процессам, напр, в ходе гликолиза и разл. типов брожения, протекающих без участия кислорода. Их вклад в синтез АТФ в условиях аэробного дыхания составляет незначит. часть от вклада О.ф. (ок. 5%). [c.338]

Аэробное дыхание. Баланс химических превращений при аэробном дыхании выражается равенством [c.42]

Таким образом, при анаэробном распаде углеводов, который происходит при процессах брожения, анаэробного дыхания и является первичной фазой аэробного дыхания, из одной молекулы гексозы образуются две молекулы пировиноградной кислоты. При этом выделяется энергия, которая связывается в виде АТФ, и образуется ряд промежуточных продуктов, играющих важную роль в обмене веществ. Пировиноградная кислота в зависимости от условий и от специфических особенностей данного организма может затем подвергаться различным превращениям. Например, в анаэробных условиях пировиноградная кислота под действием фермента пируватдекарбоксилазы подвергается расщеплению на углекислый газ и уксусный альдегид [c.159]

Аэробное дыхание протекает сложным путем, начинается оно реакциями, приводящими к образованию пировиноградной кислоты, и завершается циклом трикарбоновых кислот. В результате полного окисления пировиноградной кислоты отщепляются углекислый газ и водород, который при перенесении на молекулярный кислород образует воду. [c.42]

Согласно балансовому уравнению аэробного дыхания на 1 объем поглощенного кислорода должен выделиться 1 объем диоксида углерода и отношение СО2/О2, называемое дыхательным коэффициентом, равно единице. При ограниченном доступе воздуха, когда начинает заметно проявляться анаэробное дыхание, дыхательный коэффициент возрастает, при хранении влажного зерна— уменьшается, по-видимому, в связи с потреблением части кислорода аэробными микроорганизмами, получающими благоприятные условия для своего развития. [c.44]

Как было указано выше, дыхание и питание являются основными процессами обмена веществ живого организма. Для жизнедеятельности микроорганизмов, т. е. для их развития, размножения и роста, а также для синтеза различных органических соединений, входящих в состав клетки, необходимо много энергии. Микроорганизмы удовлетворяют свою потребность в энергии благодаря процессам дыхания. Дыхание, или аэробное дыхание — это процесс окисления сложных органических соединений до менее сложных или до простых минеральных веществ — НгО и СОг (процесс диссимиляции) с одновременным выделением свободной энергии. Выделение углекислоты в результате дыхания связано с поглощением кислорода и полным окислением питательных веществ. [c.527]

Если в процессе дыхания окисляются органические вещества с относительно более высоким содержанием кислорода, чем Б углеводах, например органические кислоты — щавелевая, винная и их соли, то дыхательный коэффициент будет значительно больше 1. Он также будет больше 1 в том случае, когда часть кислорода, используемого для дыхания микробов, берется из углеводов или же при дыхании тех дрожжей, у которых одновременно с аэробным дыханием происходит спиртовое брожение. Если же наряду с аэробным дыханием протекают другие процессы, при которых используется добавочный кислород, то дыхательный коэффициент будет меньше 1. Он будет меньше 1 и тогда, когда в процессе дыхания окисляются вещества с относительно небольшим содержанием кислорода, например белки, углеводороды и др. Следовательно, зная значение дыхательного коэффициента, можно определить, какие вещества окисляются в процессе дыхания. [c.530]

Процесс дыхания можно разделить на две стадии анаэробную, характерную для анаэробного дыхания и спиртового брожения, и аэробную, которая представляет собой аэробное дыхание. И при анаэробном и при аэробном дыхании углеводы на первых этапах распада претерпевают одни и те же превращения. [c.154]

Приведенное схематичное уравнение аэробного дыхания не дает представления о многочисленных ферментативных реакциях, протекающих при дыхании. [c.209]

Процесс брожения (анаэробного дыхания) по теории С. П. Косты-чева находится в тесной взаимосвязи с аэробным дыханием (брожением). Расщепление сахара до СНд—СО—СООН при брожении и дыхании катализируется одними и теми же ферментами с образованаем одних и тех же промежуточных продуктов. СНд—СО—СООН в дальнейшем при анаэробном дыхании подвергается превращениям, происходящим при спиртовом или молочнокислом брожении, т. е. окисляется до СНзСООН или же до СО и НаО. [c.86]

Каков же энергетический баланс аэробной стадии окисления пировиноградной кислоты через цикл ди- и трикарбоновых кислот Мы видели, что при окислительном декарбоксилировании пировиноградной кислоты, а также в реакциях (4), (8) и (12) этого цикла образуется всего четыре молекулы, восстановленных НАД или НАДФ. Кроме того, при окислении янтарной кислоты в реакции (10) образуется одна молекула восстановленного флавинового фермента (ФАД-Нг). При окислении каждого восстановленного пиридиннуклеотида может синтезироваться по три молекулы АТФ в результате возникают 3X4=12 молекул АТФ. За счет энергии окисления восстановленного ФАД Нг образуется две молекулы АТФ, так как при окислении этого соединения имеются только два фосфорилирования (между цитохромами O и с и цитохромами а и Оз). Следовательно, всего при полном окислении одной грамм-молекулы пировиноградной кислоты может синтезироваться 12+2=14 молекул АТФ. Но каждая молекула глюкозы дает две молекулы пировиноградной кислоты, поэтому на аэробной стадии окисления глюкозы всего образуется 14X2 = 28 АТФ, т. е. организм может использовать 12x28 = 336 ккал энергии на каждый моль глюкозы. Эффективность использования энергии при аэробном дыхании составляет 168-100 336-100 л [c.177]

Способность дрожжей к жизнедеятельности в аэробных и анаэробных условиях используется в производстве. Дрожжи хорошо размножаются при достаточном количестве кислорода. Следовательно, при выращивании дрожжеподобных грибков для накопления дрожжевой массы необходимо создавать условия для аэробного дыхания их. В этом случае выделяется максимальное количество энергии, равное 674 ккал. Для получения больших [c.530]

Изменение свободной энергии при окислении 1 молекулы глюкозы молекулярным кислородом (ДСо = -2870 кДж/моль) того же порядка, что и окисление этого же субстрата в анаэробных условиях нитратом, восстанавливающимся до нитрита (А0о= = -1770 кДж/моль) или молекулярного азота (А Со = -2700 кДж/моль). Таким образом, энергетические возможности процесса окисления глюкозы с участием нитрата сопоставимы с энергетическими возможностями процесса аэробного дыхания. Запасание клеткой полезной энергии при денитрификации зависит от организации электронного транспорта, свойств и локализации соответствующих редуктаз. Электронтранспортные цепи денитрификаторов в анаэробных условиях содержат все основные типы связанных с мембранами переносчиков флавопротеины, хиноны (убихинон, менахинон или нафтохинон), цитохромы типа Ь, с. Цитохромоксидазы в этих условиях не синтезируются. [c.406]

Каким же образом микроорганизмы выработали такой энергетически невыгодный процесс. Почему дрожжам, например, выгодно для получения энергии расходовать большое количество питательных веществ. Прежде всего потому, что кислород, необходимый для окисления органических веществ при аэробном дыхании, не так широко распространен в природе. Его нет на дне водоемов со стоячими водами, где имеется наибольшее количество органических веществ. В таких условиях могут жить [c.531]

Окислительное брожение. Это такой биохимический процесс, для течения которого необходим кислород воздуха и при котором имеет место неполное использование потенциальной энергии перерабатываемого вещества (продукты реакции — органические кислоты способны к дальнейшим окислительным превращениям с выделением энергии). По первому признаку процесс окислительного брожения сходен с процессом обычного аэробного дыхания, но конечными продуктами настоящего аэробного дыхания является вода и углекислота, которые не могут дальше окисляться с выделением энергии по второму признаку он подобен настоящему брожению, но последнее является анаэробным процессом, а окислительное брожение — аэробным. Примером [c.561]

Рост в темноте на органических средах за счет аэробного дыхания + [c.301]

Если подавить деятельность какого-либо одного фермента или группы ферментов, то соответственно ослабляется или прекращается течение одного или нескольких биохимических процессов, происходят серьезные нарущения в обмене веществ и даже гибель организма. Например цианистые соединения подавляют активность ферментов, катализирующих реакции аэробного дыхания, п живые организмы через несколько минут погибают. Различные ингибиторы щироко используют в фармакологии, токсикологии, а также в борьбе с вредителями сельского хозяйства. [c.48]

Рост в темноте на органических средах за счет аэробного дыхания анаэробного дыхания брожения — + + 7 [c.305]

При аэробном дыхании (окислительный процесс) — 6 молей СО2 [c.365]

Значение анаэробного и аэробного дыхания определяется тем, что при этих процессах выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности организмов, а также образуются многочисленные промежуточные продукты, играющие важную роль в обмене веществ. [c.160]

При аэробном дыхании пировиноградная кислота подвергается полному окислению с образованием углекислоты и воды [c.159]

Таким образом, прп анаэробном потреблении глюкозы пз топлива, способного дать 2808 кДж/моль энергии, выделяется только 2166 кДж/моль. Позднее мы увидим, что энтальпия реакции не яв-лпстсп единственным критерием, который нсобхотимо рассматривать ири оценке эффективности использования ресурсов в процессе дыхания. Однако приведенный пример ясно показывает, что аэробное дыхание — горазю более усложненный процесс, чем более примитивная анаэробная ферментация. [c.127]

Процесс аэробного дыхания является более сложным, так как в нем принимают участие разные ферменты типа дегидраз и окси-даз. Аэробные микроорганизмы также очень разнообразны, поэтому и типов аэробного дыхания много, причем отличаются они друг от друга ферментами, участвующими в окислении субстрата. У микроорганизмов, имеющих окислительные ферменты — пе-роксидазу и каталазу, механизм аэробного дыхания сравнительно прост водород, катализуемый дегидразой, передается кислороду, при этом образуется перекись водорода, которая далее при помощи фермента пероксидазы направляется на окисление специфического субстрата или расщепляется каталазой до молекулярного кислорода и воды, освобождая тем клетку от накопления этого ядовитого вещества. Согласно теории Варбурга решающим условием окисления является активирование кислорода при помощи железа, входящего в состав дыхательного фермента. В протоплазме аэробных микроорганизмов есть и другие группы ферментов — переносчиков кислорода, например, окислительный желтый дыхательный фермент , который легко восстанавливается, присоединяя активированный водород субстрата при помощи дегидраз, а затем вновь окисляется, отдавая водород молекулярному кислороду. При этом образуется перекись водорода. Русский ученый В. И. Палладии впервые поднял вопрос [c.529]

Аэробное дыхание - это процесс, обратный фотосинтезу, то есть синтезированное органическое вещество - глюкоза СбН120б разлагается с образованием углекислого газа и воды и при этом высвобождается потенциальная энергия Q , аккумулированная в этом веществе [c.13]

Некоторые галофильные бактерии способны использовать энергию света для образования АТР с помощью процесса, который не похож на фотосинтез у растений или бактерий. В частности, Н. halobium используют для образования АТР обычное аэробное дыхание, если имеется в достаточном количестве необходимый для этого кислород. В условиях же нехватки кислорода в клеточной мембране этих бактерий появляются специфические пурпурные образования, так называемые заплаты (pat hes). Пигмент, обусловливающий их пурпурную окраску, представляет собой белок бактериородопсин. Последний служит фоторецептором в процессе превращения энергии света в протонный градиент, который в свою очередь является движущей силой синтеза АТР с помощью хемиосмотического механизма. Фоточувствительная пурпурная мембрана состоит из липопротеинового матрикса, причем с помощью дифракции рентгеновских лучей показано, что молекулы бактериородопси-на расположены в этой мембране в виде жесткой двумерной решетки. [c.377]

Окислительным фосфорилированием называют сопряжение двух клеточных процессов экзергонической реакции окисления восстановленных молекул (НАДН Н" или ФАДН2) и эндергонической реакции фосфорилирования АДФ и образования АТФ. Впервые представление о сопряжении между аэробным дыханием и фосфорилированием АДФ было высказано в 30-х гг. XX столетия В. А. Энгельгардтом. Несколько позже, в 1940 г., В. А. Белицер и Е. Т. Цыбакова показали, что синтез АТФ из АДФ и Н3РО4 происходит в митохондриях при транспорте электронов от субстрата к кислороду через цепь дыхательных ферментов. Большой вклад в развитие концепции и механизма окислительного фосфорилирования внесли А. Ленинджер, П. Митчелл, С. Е. Северин, В. П. Скулачев, П. Бойер, Д. Е. Аткинсон и др. [c.200]

При аэробном дыхании, т. е. при полном превращении окисляемых веществ в углекислоту и воду, вся связанная энергия осво--бождается. Например, при использовании дрожжами глюкозы одна ее грамм-молекула, т. е. 180 г, выделяет 674 ккал тепла [c.531]

Бактерии рода Егу1кгоЬас1егт1 р снь тем, что необходимую для роста энергию получают в результате аэробного дыхания, но не утратили при этом бактериохлорофилла а и других компонентов фотосинтетического аппарата. [c.302]

Основной способ получения энергии экстремальными гало-филами — аэробное дыхание. В ЦПМ обнаружены цитохромы Ь, с, а также цитохромоксидаза о-типа. Электроны в дыхательную цепь поступают с НАД-зависимых дегидрогеназ. В анаэробных условиях в темноте источником энергии может служить анаэробное дыхание с использованием NOJ в качестве конечного акцептора электронов, а также процесс сбраживания аргинина и цит-рулина. Свет служит дополнительным источником энергии, аппарат для использования которого подключается при недостатке О . [c.420]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология