Дыхание как источник энергии

В 100 объемах воды растворяется при 0°С около пяти объемов кислорода, при 20 °С — около трех. Воды гидросферы содержат 1,5 X X 10 г растворенного кислорода. Растворимость его в воде имеет громадное значение для жизни, так как служащий источником энергии живых организмов процесс дыхания осуществляется с участием растворенного кислорода. [c.48]

Роль кислорода в природе и его применение в технике. При участии кислорода совершается один из важнейших жизненных процессов—дыхание. Окисление кислородом углеводов, жиров и белков служит источником энергии живых организмов. В организме человека содержание кислорода составляет 61% от массы тела. В виде различных соединений он входит в состав всех органов, тканей, биологических жидкостей. Человек вдыхает в сутки 20—30 м воздуха. [c.199]

Роль кислорода в природе и его применение. Кислород играет исключительно важную роль в природе. При участии кислорода совершается один из важнейших процессов — дыхание. Окисление кислородом углеводов, жиров и белков служит источником энергии живых организмов. Важное значение имеет и другой процесс, в котором участвует кислород,— тление и гниение погибших животных и растений при этом сложные органические вещества превращаются в более простые (в конечном итоге в СО2, Н2О и N2), а последние вновь вступают в общий круговорот. [c.359]

ИСТОЧНИКИ энергии (органические вещества) 4 — микроорганизмы 5 — акцепторы водо-ода (О2. 304. N02, N03) 6 — энергия (тепловая) 7 — энергия АТФ 5 —дыхание (окисле-не) 9 — клеточная масса —осаждение клеток // — разрушение клеток /2—продукты [c.11]

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]

Протонный насос представляет собой значительно более сложную систему по сравнению с ионными насосами, описанными ранее. Его физиологическая функция заключается не в ионном транспорте, а, наоборот, в использовании ионного градиента для синтеза АТР — наиболее важного энергетического источника клетки. Митохондриальная электронная транспортная цепь, сопряженная с дыхательной цепью, генерирует необходимый градиент протонов. Некоторые микроорганизмы в качестве источника энергии вместо дыхания используют свет (см. ниже). [c.179]

На каждый моль израсходованной глюкозы (180 г) выделя ется 2870 кДж (672 ккал) энергии. Дыхание наряду с фото синтезом является важнейшим источником энергии для живы организмов. [c.44]

О2 (последний не участвует в осуществляемых ими метаболических реакциях), но способные расти в его присутствии, являются по типу осуществляемого ими метаболизма облигатными анаэробами, устойчивыми к О2 внешней среды. Примером таких организмов служат молочнокислые бактерии. Многие прокариоты, относящиеся к этой же группе, приспособились в зависимости от наличия или отсутствия О2 в среде переключаться с одного метаболического пути на другой, например с дыхания на брожение, и наоборот. Такие организмы получили название факультативных анаэробов, или факультативных аэробов. Представителями этой физиологической группы прокариот являются энтеробактерии. В аэробных условиях они получают энергию в процессе дыхания. В анаэробных условиях источником энергии для них служат процессы брожения или анаэробного дыхания. [c.129]

Таким образом, в этой фуппе обнаружены разные биосинтетические способности, сочетающиеся с разнообразными способами получения энергии. Источниками углерода могут быть СО2 или органические соединения, а источниками энергии — фотосинтез, аэробное и анаэробное дыхание, брожение. [c.300]

Могут ли экстремальные галофилы расти за счет энергии света или он служит только дополнительным источником энергии В лаборатории был показан рост этих бактерий в анаэробных условиях, исключающих возможность осуществления брожения или анаэробного дыхания, при освещении клеток, если они содержат значительные количества бактериородопсина или если в среду внесен ретиналь, для синтеза которого необходим молекулярный [c.422]

Поли-р-гидроксимасляную кислоту образуют многие аэробные бактерии (рис. 1.12), а также цианобактерии и анаэробные фототрофные бактерии. У факультативных анаэробов и строгих аэробов она накапливается, когда клетки испытывают недостаток О2 и переходят на брожение поэтому ее можно рассматривать как полимерный внутриклеточный продукт брожения. В аэробных условиях этот продукт может быть снова вовлечен в метаболизм как источник энергии и углерода и использован в процессе дыхания. [c.34]

В качестве источника энергии гетеротрофы могут использовать большой набор окисляемых соединений углеводы, жиры, белки, спирты, органические кислоты и т.д. Суммарно процесс дыхания при окислении углеводов выражается следующим уравнением [c.63]

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) является универсальным аккумулятором энергии, освобождающейся в процессе дыхания, и источником энергии для осуществления всех основных жизненных функций организма. [c.8]

Дыхание и связанный с ним окислительный распад углеводов — важнейший источник энергии, необходимой для разнообразных синтетических реакций в организме, для роста и развития, а также для обмена веществ. Однако дыхание не является только источником энергии. При окислении углеводов в процессе дыхания образуются многочисленные промежуточные продукты, которые играют очень важную роль во всевозможных синтезах в организмах, во взаимосвязи всех процессов обмена веществ. [c.152]

Для биосинтеза белков и других сложных органических соединений требуется затрата большого количества энергии. Основными источниками энергии в растениях, как известно, являются дыхание (окислительное фосфорилирование) и фотосинтез (фотосинтетическое фосфорилирование). Между интенсивностью синтеза белков и Интенсивностью дыхания существует тесная связь в молодых органах и тканях, характеризующихся высокой скоростью биосинтеза белков, интенсивность дыхания всегда была выше, чем в более старых органах. Без доступа кислорода или -при подавлении дыхания лод действием ингибиторов синтез белков прекращался. Фотосинтез также оказывал влияние на биосинтез белков и при повышении интенсивности фотосинтеза синтез белков -в растениях усиливался. При продолжительном нахождении растений в темноте в искусственных условиях, даже когда растения снабжаются извне питательными веществами (сахарами и нитратами), распад белков преобладает над их синтезом. [c.288]

Переход АДФ в АТФ в биологических системах служит для аккумулирования (запасания) энергии, а обратный процесс АТФ->АДФ является источником энергии, используемой системой в обычном процессе жизнедеятельности. Когда же организму требуется второе дыхание , то в дело включается еще одна группа РО4, и следует разрыв связи 2. На какое-то короткое время организм получает дополнительно ощутимый запас энергии. Остающаяся связь 3 это неприкосновенный запас энергии организма. [c.261]

Аденозинтрифосфат (АТФ) образуется непосредственно в фотосинтезе и является конечным продуктом дыхания. Он может затем быть использован как источник энергии многих химических реакций, идущих в клетке. Энергия АТФ — это энергия реакции гидролиза трифосфатной цепи [c.605]

Насколько сейчас известно, наша планета образовалась приблизительно 4,6 миллиарда лет назад, а простейшие ферментирующие одноклеточные формы жизни существуют 3,5 миллиарда лет. Уже 3,1 миллиарда лет они могли бы использовать фотосинтез, но геологические данные об окислительном состоянии осадочных отложений железа указывают, что атмосфера приобрела окислительный характер лишь 1,8-1,4 миллиарда лет назад. Многоклеточные формы жизни, которые, по-видимому, зависели от изобилия энергии, возможного только при дыхании кислородом, появились приблизительно от 1000 до 700 миллионов лет назад, и именно в то время наметился путь дальнейшей эволюции высших организмов. Наиболее революционизирующим шагом, после зарождения самой жизни, было использование внепланетного источника энергии, Солнца. В конечном итоге это превратило жалкие ростки жизни, которые утилизировали случайно встречающиеся природные молекулы с большой свободной энергией, в огромную силу, способную преобразовать поверхность планеты и даже выйти за ее пределы. [c.337]

Для любого процесса в живом организме необходима энергия, которая получается при протекании химических реакций внутри клетки. Основу биохимических процессов составляют химические превращения, в частности реакции окисления и восстановления. Биологическое окисление служит, таким образом, основным источником энергии для ряда внутренних биологических изменений. Многие из протекающих при таком окислении реакции заключаются в сжигании компонентов пищи, например сахаров или липидов, что дает энергию, используемую затем для осуществления таких важных процессов л<изнедеятельности, как рост, размножение, поддержание гомеостаза, мускульная работа и выделение тепла. Эти превращения включают также связывание кислорода дыхание — это биохимический процесс, в результате которого молекулярный кислород восстанавливается до воды. При метаболизме энергия сохраняется аденозинтрифосфатом (АТР), богатым энергией соединением, которое, как известно, служит универсальным переносчиком энергии. [c.14]

Дыхание, окисление — основной источник энергии живого организма. В этом процессе, конечным результатом которого является превращение органических компонентов в СО2 и Н2О, участвуют такие формы активного кислорода, как супероксид-анион 0, N0, гидроксил НО, НООН и другие, а не органические пероксиды. Этот полезный путь утилизации кислорода, с одной стороны, приводит к накоплению энергии возникновению разности электрохимических потенциалов ионов Н" на мембранах (Ам-н+) образованию аденозинтри- и аденозиндифосфатов [96—98]. С другой стороны, кислород через те же активные формы вызывает повреждения ДНК и других молекул в организме [99]. [c.30]

Кислород, генерируемый П. и. г., используют для дыхания в замкнутых помещениях, Nj - для выдавливания топлива из баков, для заполнения подушек безопасности в транспортных ср-вах, И,-для работы автономных электрохим. источников энергии и для хим. лазеров. в. я. Росоловский. ПИРОТЕХНЙЧЕСКИЕ СОСТАВЫ, смеси, горение к-рых сопровождается световыми, тепловыми, звуковыми, дымовыми и реактивными пиротехн. эффектами. [c.542]

В невозмущенной человеком биосфере азотфиксация и нитрификация в масштабах планеты почти полностью уравновешиваются противоположным процессом, называемым денитрифи кацией. Образование молекулярного азота из органических соединений, нитратов и нитритов происходит в почвах и водных экосистемах в аэробных и анаэробных условиях. Денитрификация не всегда приводит к выделению молекул N2. Она может завершаться также образованием оксидов азота. Например, в анаэробном окружении многие микроорганизмы используют нитраты и нитриты в качестве источника энергии и акцептора электронов при дыхании [c.63]

Растения могут поглощать почвенные NHз или МН4 прямым путем, а некоторые микроорганизмы, например МИго5отопо5, окисляют ЫН4, используя его в качестве источника энергии в процессе дыхания так же, как другие клетки используют восстановленные соединения углерода. Одной из возможных является реакция [c.41]

Превращения в цикле трикарбоновых кислот (см. с. 320) — главный источник энергии в организме. Флавопротеидные коферменты катализируют в цикле трикарбоновых кислот две реакции непосредственное дегидрирование янтарной кислоты в фумаровую кислоту без участия в этой реакции никотинамидных протеидов и окислительное декарбоксилнрова-ние а-кетоглутаровой кислоты с образованием сукцинил-КоА (см. с. 91). Помимо этого, они переносят водород от НАД-Н и НАДФ-Н, принимающих участие в цикле трикарбоновых кислот, на ц)угие ферменты тканевого дыхания. [c.562]

Источником энергии, расходуемой клеткой на все ее нужды, является дыхание, т. е. окисление органических соединенргй кислородом воздуха. В 1780 г. Лавуазье показал, что дыхание и горение имеют единую природу. За последние два столетия исследования химиков, биологов и физиков привели к раскрытию основных особенностей биологического окисления. [c.423]

Однако русский ученый В. О. Таусон показал, что для многих синтетических реакций, происходящих в живой протоплазме микробов, дыхательный процесс как источник энергии не нужен. Выделение углекислоты в ряде процессов также не связано с поглощением кислорода и с полным окислением питательных веществ, т. е. с процессом дыхания, а является результатом процесса, получивщего название анаэробного дыхания, или брожения. [c.527]

Группа 23. Нефотосинтезирующие скользящие бактерии, не образующие плодовых тел. К этой группе отнесены морфологически и физиологически разнообразные бактерии. Больщинство объединяет способность передвигаться по твердому субстрату без помощи жгутиков. Внутри группы выделены 3 порядка. Основной по числу представителей — порядок ytophagales. В него помещены грамотрицательные бактерии, имеющие палочковидную форму, часто плеоморфные. Способны использовать различные полисахариды (агар, целлюлозу, хитин, крахмал, пектин и др.). Источником энергии служит дыхание, но некоторые могут получать энергию за счет брожения. [c.178]

В то же время получены экспериментальные доказательства использования эритробактерами энергии света установлено обратимое фотоокисление бактериохлорофилла а реакционного центра, показано светозависимое включение СО2 и повышение уровня АТФ в клетке установлена способность мембранных препаратов к фотофосфорилированию. Однако фотосинтетический аппарат, имеющийся в клетках Егу1кгоЬас1вг, не может обеспечить их рост. Облигатная зависимость от молекулярного кислорода связана с тем, что для эритробактеров основным источником энергии служит 02-зависимое дыхание. Фотосинтетическая активность может иметь значение для поддержания жизнеспособности клеток в отсутствие в среде субстратов, обеспечивающих рост. [c.302]

Таким образом, основные способы существования сульфатре-дуцирующих эубактерий включают хемоорганотрофию (источники энергии — брожение или окисление органических субстратов в процессе сульфатного дыхания) или хемолитотрофию (источник энергии — анаэробное окисление Н2 с акцептированием электронов на 80Г) в сочетании с конструктивным метаболизмом гетеротрофного или автотрофного типа. [c.390]

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]

Если микроорганизмы лишены источников питания, они некоторое время могут существовать за счет внутриклеточных запасов. В качестве еапасных веществ большинство микробов откладывают полисахариды (гликоген и крахмал) и жир. Эндогенное дыхание за счет этих веществ протекает по тому же пути, что и окисление экзогенных источников энергии. Когда запасы питательных веществ исчерпаны, начинается окисление клеточных белков. [c.65]

Синтез глюкозы из малых молекул-предшественников идет с особенно большой скоростью в период восстановления после мышечной нагрузки, требующей напряжения всех сил, например после бега на 100 м (дополнение 15-1). При такой интенсивной мышечной работе потребность скелетных мыпщ в АТР неизмеримо возрастает и циркуляторная система уже не успевает доставлять к ним глюкозу и кислород достаточно быстро для того, чтобы эту потребность удовлетворить. В этом случае в качестве резервного топлива используется мышечный гликоген, быстро расщепляющийся в процессе гликолиза с образованием лактата это сопровождается синтезом АТР, который и служит источником энергии для мышечного сокращения. Поскольку в таких условиях кислорода не хватает, лактат не может подвергнуться в мышцах дальнейшим превращениям и диффундирует в кровь, так что его содержание в крови может быть очень высоким. Закончивший стометровку спринтер вначале дышит еще очень тяжело, но постепенно его дыхание выравнивается и через некоторое время вновь становится нормальным. В течение этого периода восстановления возвращается к нормальному низкому уровню также и содержание лактата в крови. Значительная часть избытка кислорода, потребляемого в период восстановления (этот избыток служит мерой так называемой кислородной задолженности), расходуется на образование АТР, который необходим для того, чтобы из лактата, образовавшегося анаэробно во время спринтерского бега, могли быть ресинтезированы глюкоза крови и мышечный гликоген. За время восстановления (а для полного восстановления может потребоваться до 30 мин) лактат удаляется из крови печенью и превращается в глюкозу крови путем глюконеогенеза, который мы описали выше. Глюкоза крови возвращается в мышцы, и здесь из нее образуется гликоген (рис. 20-5). Поскольку на образова- [c.608]

Экспериментальные исследования показали, что запасенный в организме медведя жир служит для него единственным источником энергии во время спячки. Образующейся при окислении жиров энергии хватает на поддержание температуры тела, активный синтез аминокислот и белков, а также на другие требующие энергии процессы, такие, как транспорт веществ через мембраны. Большие количества воды, выделяющейся при окислении жиров (разд. 18.6), компенсируют потерю воды в процессе дыхания. Кроме того, при расщеплении триацилглицеролов образуется глицерол, который затем превращается в глюкозу путем его ферментативного фосфорилирования с образованием глицеролфосфата и окисления последнего до дигидроксиа-цетонфосфата. Образующаяся в ходе расщепления аминокислот мочевина ре- [c.636]

Теперь мы обратимся к процессу, который служит в конечном счете источником почти всей биологической энергии, т.е. к процессу улавливания солнечной энергии фотосинтезирующими организмами и превращению ее в энергию биомассы. Фотосинтезирующие и гетеротрофные организмы сосуществуют в биосфере в сбалансированном стационарном состоянии (рис. 23-1). Фотосинтезирующие растения улавливают солнечную энергию и запасают ее в форме АТР и NADPH, которые служат им источником энергии для синтеза углеводов и других органических компонентов клетки из двуокиси углерода и воды при этом они вьщеляют в атмосферу кислород. Аэробные гетеротрофы используют этот кислород ДЛЯ расщепления богатых энергией органических продуктов фотосинтеза до СО2 и Н2О, чтобы генерировать таким путем АТР для своих собственных нужд. Двуокись углерода, образующаяся при дыхании гетеротрофов, возвращается в атмосферу и вновь используется фотосинтезирующими организмами. Солнечная энергия, таким образом, создает движущую силу для круговорота, в процессе которого атмосферная двуокись углерода и атмосферный кислород непрерывно циркулируют, проходя через биосферу (рис. 23-1). [c.683]

АТФ принадлежит к весьма богатым энергией высокоэргическим веществам (стр. 209). Установлено, что она является источником энергии для синтеза мочевины. Понятно поэтому, что добавление АТФ к гомогенатам и экстрактам является необходимым условием, поскольку обеспечение энергией в экстрактах за счет дыхания или сведено к минимуму, или вообще невозможно. Количество АТФ, необходимое для синтеза мочевины при данных условиях, зависит от того, имеются ли еще какие-либо вещества, энергия превращения которых может быть использована для ресинтеза АТФ. При наличии указанных веществ и благоприятных условий для их превращения достаточно каталитически малых количеств АТФ, чтобы обеспечить интенсивный процесс образования мочевины как в аэробных, так ив анаэробных условиях. [c.341]

При предварительном освещении в отсутствие двуокиси углерода и кислорода вся фосфоглицериновая кислота и вся двуокись углерода ферментации удаляются и образуется какой-то акцептор СОд. При добавлении С Оз в темноте (столбик А на фзиг. 3) образуется фосфоглицериновая кислота в этом случае только очень небольшое количество ее подвергается дальнейшим превращениям, так как отсутствует дыхание, которое требуется как источник энергии, необходимой для восстановления фосфоглицериновой кислоты. Таким образом, большой процент всего фиксированного 0 оказывается локализованным именно в этом соединении. [c.609]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология