Hogyan jutnak a sejtek energiához. Hogyan fogadja és használja fel a sejt az energiát A sejtlégzés az élet alapja

  • 10. táblázat Sejtszerkezet. A citoplazma szerkezeti rendszere
  • Nem a táplálékfelvétel időpontja a fontos, hanem az a pillanat, amikor bejut a sejtekbe.
  • Vaksha-sthala-shakti-vikasaka-1 (mellkaserősítő)
  • Ha Arthur vagy Jevgenyij pénzt kap a nézőktől, azt az adminisztrátornak adják. A helyszíni dolgozók díszítik a színpadot és készülnek az újévre.
  • 3. törvény. Egy ötlet egy olyan forma képét hoz létre, amely vonzza a fizikai energiát, és a szükséges idő elteltével a valóságban megtestesül.
  • Az aldoszteronról ismert, hogy szabályozza a szervezet nátriumtartalmát. A mellékvese mely sejtjei termelik ezt a hormont?
  • OXIGÉN

    OXIGÉN: ÉLETTERŐ SZÜKSÉGLET

    ÉS AZ "INTELLIGENS GYILKOS"

    AZ OXIGÉN MINT AZ ÉLET SZÜKSÉGESSÉGE

    Oxigén – esszenciális anyag szervezet, feltétlenül szükséges az emberek és állatok életéhez. Az oxigén minden sejt életforrása. Néhány percet sem élhetünk nélküle. Az oxigén elsősorban a sejtek energiatermeléséhez szükséges. Ez a mitokondriumok belső membránjában az úgynevezett légzési láncban fordul elő. Itt jön létre az ATP univerzális energiamolekula fő összetétele. Oxigén nélkül nincs energia, és energia nélkül semmilyen munka nem lehetséges, akár biokémiailag, akár izomlag történik.

    HOGYAN NYÚJTANAK A SEJTEK ENERGIÁT

    Dr. Otto Warburg kétszer kapott kitüntetést Nóbel díj kutatásaiért nagyon fontos oxigén a sejt életében. Következtetései röviden a következők.

    Egészséges sejtek az élelmiszerből felszívódó szénhidrátokat glükózzá bontja. A glükózt a szervezet tárolja. Amikor a sejteknek energiára van szükségük, a láncon keresztül lebontják a glükózt kémiai reakciók, melynek utolsó láncszeme oxigént igényel. Ez energiát termel, amely ATP, a sejtek energiamolekulája formájában raktározódik.

    Légzés közben az oxigén bejut a tüdőbe, ahol felszívódik a vérbe, és a szervezet sejtjeinek milliárdjaihoz szállítódik. A hordozó a hemoglobin a vörösvértestekben. A sejteket elérő oxigént a bevitt táplálék átalakítására fordítják ATP, hő és víz képződésével. Hogyan

    Minél nagyobb hő- vagy energiaszükségletünk, annál intenzívebb az oxigénfelvétel.

    A tápanyagok üzemanyagot biztosítanak a szervezet energiatermeléséhez, és az oxigén elégeti ezt az üzemanyagot. Ezt az égési folyamatot oxidációnak nevezik, és az üzemanyag elsősorban szénhidrát, amely oxigén részvételével oxidálódik (ég). Éppen ezért a sejteknek folyamatos és elegendő oxigénellátásra van szükségük. Csak ebben az esetben működnek normálisan, egészségesek maradnak és energiával látják el a szervezetet.

    A vér három fő összetevőből áll: plazmából, vörösvértestekből és fehérvérsejtekből. A plazma mindent tartalmaz sejtekhez szükséges anyagok, különösen oxigén. Az emberi test sejtjei azonban – a halakkal ellentétben, amelyek életéhez elegendő a vérplazma kötetlen oxigénje – több oxigént igényelnek, mint amennyit a plazma képes szállítani. A vörösök ezt az igényt elégítik ki. vérsejtek, amelyek éppen azért fontosak, mert szállíthatják nagyszámú oxigént juttat a szervezet különböző szöveteibe.

    Fontos azonban tudni, hogy a vörösvértestek a plazmából kapják az oxigént, továbbítják azt a kapillárisokba, ahol az oxigént a plazmába juttatják, és a sejtmembránokon keresztül továbbítják a sejtekben zajló anyagcseréhez. Logikus tehát azt feltételezni, hogy ha a plazmában lévő oxigén mennyisége növelhető, akkor a sejtekhez jutó oxigén mennyisége is megnő.

    Az oxigénnek a sejtmembránokon keresztül a sejtekbe történő normális szállításához az extracelluláris folyadékban bizonyos környezetre van szükség. A test nagy pontossággal szabályozza összetételét. Ennek a környezetnek rendelkeznie kell a folyadékok, ásványi anyagok és elektrolitok, pH, fehérjék, ozmotikus nyomás stb., és meg kell tisztítani a toxikus metabolitoktól, hogy megkönnyítsék az oxigén átvitelét a sejtekbe. Különféle jogsértések ez az egyensúly az extracelluláris folyadékban ahhoz vezet oxigén éhezés sejteket. Ez a legtöbb betegség oka.


    1 | | | | | |

    A katabolikus reakciók során felszabaduló energiát kötések formájában tárolják, az úgynevezett makroergikus. A fő és univerzális energiatároló molekula az ATP.

    A szervezetben lévő összes ATP molekula folyamatosan részt vesz valamilyen reakcióban, folyamatosan ADP-vé bomlik és újra regenerálódik. Az ATP használatának három fő módja van, amelyeket az AF kialakulásának folyamatával együtt ATP-ciklusnak nevezünk.

    FŐ ENERGIAFORRÁSOK A SEJTBEN

    A sejtben négy fő folyamat zajlik, amelyekből energia szabadul fel kémiai kötések az anyagok oxidációja és tárolása során:

    1. Glikolízis (2. szakasz) – egy glükózmolekula oxidációja két molekula piroszőlősavvá, amely 2 molekula ATP-t és NADH-t termel. Továbbá a piroszőlősav aerob körülmények között acetil-SCoA-vá, anaerob körülmények között tejsavvá alakul.

    2. β -oxidáció zsírsavak(2. szakasz) – zsírsavak oxidációja acetil-SCoA-vá, itt keletkeznek a NADH és FADH2 molekulák. ATP molekulák tiszta forma"nem képződik.

    3. Trikarbonsav ciklus(TCA ciklus, 3. szakasz) – az acetilcsoport (az acetil-SCoA részeként) vagy más ketosavak oxidációja szén-dioxid. Teljes ciklusú reakciók

    1 molekula GTP (ami egy ATP-nek felel meg), 3 molekula NADH és 1 molekula FADH2 képződése kíséri.

    4. Oxidatív foszforiláció(3. szakasz) – A NADH és a FADH 2 oxidált, félig

    részt vesz a glükóz és a zsírsavak katabolizmusában. Ebben az esetben a belső mitokondriális membrán enzimei biztosítják a sejt ATP fő mennyiségének kialakulását az ADP-ből ( foszforiláció).

    Az ATP sejtben történő előállításának fő módja az oxidatív foszforiláció. Van azonban egy másik módja is az ADP-nek ATP-vé történő foszforilezésének - szubsztrát foszforiláció. Ez a módszer bármely anyag (szubsztrát) nagyenergiájú foszfátjának vagy nagyenergiájú kötési energiájának ADP-be való átviteléhez kapcsolódik. Ilyen anyagok közé tartozik

    a glikolízis metabolitjai(1,3-difoszfoglicerinsav, foszfoenolpiruvát),

    trikarbonsav ciklus (szukcinil-SCoA) kreatin-foszfát. Nagyenergiájú kötésük hidrolízisének energiája nagyobb, mint az ATP-é (7,3 kcal/mol), és ezen anyagok szerepe az ADP foszforilációjára csökken.

    Lehetetlen megérteni, hogyan épül fel és „működik” az emberi test anélkül, hogy megértené, hogyan megy végbe az anyagcsere a sejtben. Minden egyes élő sejt folyamatosan energiát kell termelnie. Energiára van szüksége a hőtermeléshez és néhány létfontosságú vegyi anyag szintetizálásához (létrehozásához), például fehérjékhez vagy örökletes anyag. Energia A sejtnek szüksége van rá, hogy mozogjon. Testsejtek, mozgásra képes az úgynevezett izmos. Összezsugorodhatnak. Ez mozgásba hozza karjainkat, lábainkat, szívünket és beleinket. Végül az előállításhoz energiára van szükség elektromosság: ennek köszönhetően egyes testrészek „kommunikálnak” másokkal. A köztük lévő kapcsolatot pedig elsősorban az idegsejtek biztosítják.

    Honnan nyernek energiát a sejtek? A válasz: segít nekik ATP. Hadd magyarázzam. A sejtek égnek tápanyagok, és bizonyos mennyiségű energia szabadul fel. Egy speciális szintetizálására használják Vegyi anyag, amely felhalmozza a szükséges energiát. Ezt az anyagot nevezik adenozin-trifoszfát(rövidítve ATP). Amikor egy sejtben található ATP-molekula lebomlik, a benne tárolt energia felszabadul. Ennek az energiának köszönhetően a sejt hőt, elektromos áramot termelhet, vegyi anyagokat szintetizálhat vagy mozgásokat végezhet. Röviden, ATP aktiválja a sejt teljes „mechanizmusát”.

    Így néz ki mikroszkóp alatt egy vékony, színezett szövetkör, amelyből... vettek ki. agyalapi mirigy- borsó nagyságú agyi függelék. Piros, sárga, kék, lila foltok és foltok hússzínű- Ezt sejtmaggal rendelkező sejtek. Az agyalapi mirigy sejtjei mindegyik típusa egy vagy több létfontosságú hormont választ ki.

    Most beszéljünk részletesebben arról, hogyan jutnak a sejtek ATP-hez. A választ már tudjuk. Sejtek elégetni a tápanyagokat. Ezt kétféleképpen tehetik meg. Először is égesse el a szénhidrátokat, főleg a glükózt oxigén hiányában. Ez egy olyan anyagot termel, amelyet a vegyészek piroszőlősavnak neveznek, és magát a szénhidrát lebontási folyamatot glikolízisnek nevezik. A glikolízis következtében túl kevés ATP termelődik: egy glükózmolekula lebomlása mindössze két ATP molekula képződésével jár együtt. A glikolízis nem hatékony – ez az energiakinyerés legrégebbi formája. Ne feledje, hogy az élet a vízben keletkezett, vagyis egy olyan környezetben, ahol nagyon kevés oxigén volt.

    Másodszor, testsejtekégesse el a piroszőlősavat, a zsírokat és a fehérjéket oxigén jelenlétében. Mindezek az anyagok szenet és hidrogént tartalmaznak. Ebben az esetben az égés két szakaszban történik. Először a sejt hidrogént von ki, majd azonnal elkezdi lebontani a maradék szénkeretet és megszabadul a szén-dioxidtól - sejt membrán kivezeti. A második szakaszban a tápanyagokból kinyert hidrogént elégetik (oxidálják). Víz képződik, és nagy mennyiségű energia szabadul fel. A sejteknek elegendő belőle sok ATP-molekula szintetizálásához (például két molekula tejsav, a piroszőlősav redukciójának terméke oxidációja során 36 ATP-molekula keletkezik).

    Ez a leírás száraznak és elvontnak tűnik. Valójában mindannyian láttuk, hogyan megy végbe az energiatermelés folyamata. Emlékszel az űrkikötőkből rakétakilövésekről szóló televíziós riportokra? Felfelé szárnyalnak a hihetetlen mennyiségű energia miatt, amely a hidrogén oxidációja során szabadul fel, vagyis amikor oxigénben elégetik.

    Az űrrakéták toronymagasságban rohannak az égbe annak a hatalmas energiának köszönhetően, amely a hidrogén tiszta oxigénben történő elégetésekor szabadul fel. Ugyanez az energia tartja fenn az életet testünk sejtjeiben. Csak bennük megy végbe az oxidációs reakció szakaszosan. Ráadásul a hő- és kinetikus energia helyett sejtjeink először cellás tüzelőanyagot hoznak létre." ATP.

    Üzemanyagtartályaik tele vannak folyékony hidrogénnel és oxigénnel. Amikor a motorok beindulnak, a hidrogén oxidálódni kezd, és a hatalmas rakéta gyorsan az égbe repül. Talán ez hihetetlennek tűnik, és mégis: ugyanaz az energia, amely egy űrrakétát visz az ég felé, támogatja az életet testünk sejtjeiben is.

    Kivéve, hogy a cellákban nem történik robbanás, és nem tör ki belőlük egy lángszál sem. Az oxidáció szakaszosan megy végbe, ezért a termikus és kinetikus energia helyett ATP-molekulák képződnek.

    A SZERVES ANYAGOK OXIDÁLÁSÁBÓL KERÜLŐ SEJTENERGIA

    átalakítás organikus anyagokat ketrecben. Szerves anyagok (szénhidrátok, zsírok, fehérjék, vitaminok stb.) képződnek benne növényi sejtek szén-dioxidból, vízből és ásványi sókból.

    Növényevéssel az állatok szerves anyagokhoz jutnak kész forma. Az ezekben az anyagokban tárolt energia velük együtt átjut a heterotróf szervezetek sejtjeibe.

    A heterotróf szervezetek sejtjeiben a szerves vegyületek energiája oxidációjuk során átalakul energia ATP. Ebben az esetben a heterotróf szervezetek szén-dioxidot és vizet szabadítanak fel, amelyeket az autotróf szervezetek ismét felhasználnak a fotoszintézis folyamatához.

    Az ATP-ben tárolt energia minden létfontosságú folyamat fenntartására fordítódik: a fehérjék és más szerves vegyületek bioszintézisére, a sejtek mozgására, növekedésére és osztódására.

    Az élő szervezetek minden sejtje képes arra az egyik energiafajtát egy másikká alakítani. Milyen sejtszervecskékben játszódnak le a szerves vegyületekben tárolt energia kinyerésének folyamatai? Megállapították, hogy végső szakasz a glükózmolekulák szén-dioxiddá bomlása és oxidációja energia felszabadulásával a mitokondriumokban történik.

    Miért az oxidáció során szerves vegyületek energia szabadul fel? A szerves vegyületek molekuláiban lévő elektronok nagy energiakészlettel rendelkeznek, úgy tűnik, hogy magas energiaszintre vannak emelve. Energia szabadul fel, amikor az elektronok eltávolodnak magas szint többért alacsony szint saját vagy más molekulájában vagy atomjában, amely képes elektronfogadó lenni.

    Az oxigén ilyen elektronvevőként szolgál.

    Ez a fő biológiai szerepe. Ehhez oxigénre van szükségünk a levegőből.

    A fotoszintézisről beszélve összehasonlítottuk a fény által gerjesztett klorofil elektronját egy magasba emelt kővel: a magasból leesve energiát veszít. Ez az összehasonlítás szerves vegyületek oxidációja esetén is megfelelő.

    Az oxidációs folyamatokhoz szükséges oxigén a légzés során kerül a szervezetbe. Ezért a légzési folyamat közvetlenül kapcsolódik a biológiai oxidációhoz. A szerves anyagok biológiai oxidációjának folyamatai a mitokondriumokban zajlanak.

    Köztudott, hogy amikor éget szerves anyag szén-dioxid és víz keletkezik. Ebben az esetben az energia hő formájában szabadul fel. Így például oxigén hozzáadásával és oxidálásával tűzifa, olaj és gáz (metán) ég el.

    A szerves anyagok oxidációja szén-dioxid és víz képződésével is együtt jár. De a biológiai oxidáció alapvetően különbözik az égéstől. A biológiai oxidációs folyamatok szakaszosan mennek végbe, számos enzim részvételével. Amikor szerves anyagok égnek, szinte az összes energia felszabadul hő formájában.

    Nál nél biológiai oxidáció a szerves anyagok energiájának mintegy 50%-a átalakul az ATP, valamint más energiahordozó molekulák energiájává. Az oxidációs energia fennmaradó 50%-a hővé alakul. Mivel az enzimatikus oxidációs folyamatok lépésenként mennek végbe, a hőenergia fokozatosan szabadul fel, és van ideje eloszlatni külső környezet a hőérzékeny fehérjék és más sejtanyagok károsítása nélkül. Ez a fő különbség az élő szervezetekben előforduló oxidációs folyamatok és az égés között.



    Hasonló cikkek