tabelul 10. Structura celulei. Sistemul structural al citoplasmei

Nu momentul mesei este important, ci momentul în care intră în celule.

Vaksha-sthala-shakti-vikasaka-1 (întărirea pieptului)

Dacă Artur sau Eugene primesc bani de la telespectatori, îi dau Administratorului. Lucrătorii șantierului decorează scena, pregătindu-se pentru Anul Nou.

Legea nr. 3. O idee creează o imagine a unei forme care atrage energia fizică și, după timpul necesar, este întruchipată în realitate.

Se știe că aldosteronul reglează conținutul de sodiu din organism. Ce celule ale glandelor suprarenale produc acest hormon?

OXIGEN

OXIGEN: O NEVOIE VIE

ȘI „UCASAGUL INTELIGENT”

OXIGEN CA NEVOIE VITALĂ

Oxigenul este cea mai importantă substanță a organismului, absolut necesară vieții oamenilor și animalelor. Oxigenul este sursa vieții pentru toate celulele. Fără el, nu putem trăi nici măcar câteva minute. Oxigenul este necesar, în primul rând, pentru producerea de energie în celule. Acest lucru se întâmplă în așa-numitul lanț respirator din membrana interioară a mitocondriilor. Aici se formează compoziția principală a moleculei de energie universală ATP. Fără oxigen nu există energie, iar fără energie nici o muncă nu este posibilă, fie că se face prin mijloace biochimice sau musculare.

CUM CELULELE OBȚIN ENERGIE

Dr. Otto Warburg a primit de două ori Premiul Nobel pentru cercetările sale privind marea importanță a oxigenului în viața celulelor. Pe scurt, concluziile sale sunt următoarele.

Celulele sănătoase descompun carbohidrații pe care îi consumă în glucoză. Glucoza este stocată în organism. Când celulele au nevoie de energie, ele descompun glucoza printr-un lanț de reacții chimice, în ultima verigă din care este nevoie de oxigen. Aceasta produce energie stocată sub formă de ATP, molecula energetică a celulelor.

În procesul de respirație, oxigenul intră în plămâni, unde este absorbit în sânge și transportat către miliarde de celule din organism. Purtătorul este hemoglobina eritrocitară. Oxigenul care a ajuns în celule este cheltuit pentru transformarea alimentelor ingerate cu formarea de ATP, căldură și apă. Cum

cu cât nevoia noastră de căldură sau energie este mai mare, cu atât este mai intensă absorbția de oxigen.

Nutrienții servesc drept combustibil pentru producerea de energie în organism, iar oxigenul asigură arderea acestui combustibil. Acest proces de ardere se numește oxidare, iar combustibilul este în primul rând carbohidrați, care sunt oxidați (ars) cu participarea oxigenului. De aceea, celulele au nevoie de un aport neîntrerupt și suficient de oxigen. Doar în acest caz vor funcționa normal, rămânând sănătoși și aprovizionând organismul cu energie.

Sângele este format din trei componente principale: plasmă, globule roșii și albe. Plasma conține toate substanțele necesare celulelor, în special oxigenul. Cu toate acestea, celulele corpului uman, spre deosebire de peștii, pentru care oxigenul nelegat al plasma sanguină este suficient pentru viață, au nevoie de mai mult oxigen decât este capabil să furnizeze plasma. Această nevoie este acoperită de celulele roșii din sânge, care sunt importante tocmai pentru că pot transporta cantități mari de oxigen către diferite țesuturi ale corpului.

Cu toate acestea, este important de știut că celulele roșii din sânge primesc oxigen din plasmă, îl transportă către capilare, unde oxigenul este eliberat în plasmă și transportat prin membranele celulare pentru a fi utilizat în metabolismul care are loc în celule. Prin urmare, este logic să presupunem că, dacă cantitatea de oxigen din plasmă poate fi crescută, va crește și cantitatea de oxigen care ajunge la celule.

Pentru transportul normal al oxigenului în celule prin membranele celulare, este necesar un anumit mediu în lichidul extracelular. Organismul își reglează compoziția cu mare precizie. Acest mediu trebuie să aibă echilibrul necesar de fluide, minerale și electroliți, pH, proteine, presiune osmotică etc. și să fie curățat de metaboliți toxici pentru a facilita transferul de oxigen către celule. Diverse încălcări ale acestui echilibru în fluidul extracelular duc la lipsa de oxigen a celulelor. Aceasta este cauza majorității bolilor.

1 | | | | | |

Energia eliberată în reacțiile de catabolism este stocată sub formă de legături numite macroergice. Molecula principală și universală de stocare a energiei este ATP.

Toate moleculele de ATP din organism participă în mod continuu la orice reacție, sunt în mod constant descompuse în ADP și regenerate din nou. Există trei utilizări principale pentru ATP, care, împreună cu procesul de formare a AP, sunt numite ciclul ATP.

PRINCIPALE SURSE DE ENERGIE DIN CELULA

Există patru procese principale în celulă care asigură eliberarea energiei din legăturile chimice în timpul oxidării substanțelor și depozitării acesteia:

1. Glicoliza (etapa 2) - oxidarea unei molecule de glucoză la două molecule de acid piruvic, cu formarea a 2 molecule de ATP și NADH. În plus, acidul piruvic este transformat în acetil-SCoA în condiții aerobe și în acid lactic în condiții anaerobe.

2. β-Oxidarea acizilor grași (etapa 2) - aici se formează oxidarea acizilor grași în molecule de acetil-SCoA, NADH și FADH2. Moleculele de ATP „în formă pură” nu se formează.

3. Ciclul acidului tricarboxilic(TsTK, etapa 3) - oxidarea grupării acetil (în compoziția acetil-SCoA) sau a altor cetoacizi la dioxid de carbon. Reacții de ciclu complet cu

sunt realizate prin formarea a 1 moleculă GTP (care este echivalentă cu un ATP), 3 molecule NADH și 1 moleculă FADH2.

4. Fosforilarea oxidativă(etapa 3) - NADH și FADH 2 sunt oxidate, semi-

chennye în reacțiile de catabolism al glucozei și acizilor grași. În același timp, enzimele membranei interioare a mitocondriilor asigură formarea cantității principale de ATP celular din ADP ( fosforilare).

Principala modalitate de a obține ATP în celulă este fosforilarea oxidativă. Cu toate acestea, există și o altă modalitate de a fosforila ADP în ATP - fosforilarea substratului. Această metodă este asociată cu transferul de fosfat macroergic sau cu energia unei legături macroergice a unei substanțe (substrat) la ADP. Astfel de substanțe sunt

metaboliți ai glicolizei(acid 1,3-difosfogliceric, fosfoenolpiruvat),

ciclul acidului tricarboxilic (succinil-SCoA) și creatina fosfat. Energia de hidroliză a legăturii lor macroergice este mai mare decât în ​​ATP (7,3 kcal/mol), iar rolul acestor substanțe se reduce la utilizarea ADP pentru fosforilare.

Este imposibil de înțeles cum este aranjat și „funcționează” corpul uman fără a înțelege cum decurge metabolismul în celulă. Fiecare celula vie trebuie să producă în mod constant energie. Are nevoie de energie pentru a genera căldură și a sintetiza (a crea) unele dintre substanțele ei chimice vitale, cum ar fi proteinele sau substanțele ereditare. Energie celula trebuie să se miște. celulele corpului, capabile să facă mișcări, se numesc mușchi. Ele se pot micșora. Acest lucru ne pune în mișcare brațele, picioarele, inima, intestinele. În cele din urmă, este nevoie de energie pentru a genera un curent electric: datorită acestuia, unele părți ale corpului „comună” cu altele. Și legătura dintre ele este asigurată în primul rând de celulele nervoase.

De unde își iau celulele energia? Răspunsul este: îi ajută ATP. Să explicăm. Celulele ard nutrienții și, în acest sens, este eliberată o anumită cantitate de energie. Îl folosesc pentru a sintetiza o substanță chimică specială care stochează energia de care au nevoie. Această substanță se numește adenozin trifosfat(abreviat ca ATP). Când molecula de ATP conținută în celulă este descompusă, energia acumulată în ea este eliberată. Datorită acestei energii, celula poate produce căldură, electricitate, poate sintetiza substanțe chimice sau se poate mișca. În scurt, ATP activează întregul „mecanism” al celulei.

Așa este luat un cerc subțire colorat de țesut glanda pituitară- un apendice cerebral de mărimea unui bob de mazăre. Petele roșii, galbene, albastre, violete și de culoarea cărnii sunt celule cu nuclee. Fiecare tip de celulă pituitară secretă unul sau mai mulți hormoni vitali.

Acum să vorbim mai multe despre modul în care celulele obțin ATP. Știm deja răspunsul. Celulele arde nutrienții. Ei pot face acest lucru în două moduri. În primul rând, ardeți carbohidrații, în principal glucoza, în absența oxigenului. În acest caz, se formează o substanță, pe care chimiștii o numesc acid piruvic, iar procesul în sine de descompunere a carbohidraților se numește glicoliză. Ca urmare a glicolizei, se produce prea puțin ATP: descompunerea unei molecule de glucoză este însoțită de formarea a doar două molecule de ATP. Glicoliza este ineficientă - este cea mai veche formă de extracție a energiei. Amintiți-vă că viața își are originea în apă, adică într-un mediu în care era foarte puțin oxigen.

În al doilea rând, celulele corpului arde acidul piruvic, grăsimile și proteinele în prezența oxigenului. Toate aceste substanțe conțin carbon și hidrogen. În acest caz, arderea are loc în două etape. Mai întâi, celula extrage hidrogenul, apoi începe imediat să descompună cadrul de carbon rămas și scapă de dioxid de carbon - îl scoate prin membrana celulară. În a doua etapă, hidrogenul extras din nutrienți este ars (oxidat). Se formează apă și se eliberează o cantitate mare de energie. Este suficient ca celulele să sintetizeze multe molecule de ATP (când se oxidează, de exemplu, două molecule de acid lactic, un produs al reducerii acidului piruvic, se formează 36 de molecule de ATP).

Această descriere pare uscată și abstractă. De fapt, fiecare dintre noi a văzut cum are loc procesul de generare a energiei. Îți amintești reportajele TV din porturi spațiale despre lansările de rachete? Ele se ridică din cauza cantității incredibile de energie eliberată în timpul... oxidării hidrogenului, adică atunci când este ars în oxigen.

Rachetele spațiale la fel de înalte ca un turn se îndreaptă spre cer datorită energiei enorme care este eliberată atunci când hidrogenul este ars în oxigen pur. Aceeași energie susține viața în celulele corpului nostru. Numai în ele reacția de oxidare se desfășoară în etape. În plus, mai întâi, în loc de energie termică și cinetică, celulele noastre creează combustibil celular. ATP.

Rezervoarele lor de combustibil sunt umplute cu hidrogen lichid și oxigen. Când motoarele sunt pornite, hidrogenul începe să se oxideze, iar racheta uriașă este dusă rapid spre cer. Poate că pare incredibil, dar totuși: aceeași energie care duce o rachetă spațială în sus, menține și viața în celulele corpului nostru.

Cu excepția cazului în care nu există nicio explozie în celule și un snop de flacără nu izbucnește din ele. Oxidarea are loc în etape și, prin urmare, în loc de energie termică și cinetică, se formează molecule de ATP.

ENERGIA CELULUI ORIENTATĂ DATORITĂ OXIDĂRII SUBSTANȚELOR ORGANICE

transformare organic substante intr-o cusca. Substanțele organice (carbohidrați, grăsimi, proteine, vitamine etc.) se formează în celulele plantelor din dioxid de carbon, apă și săruri minerale.

Mâncând plante, animalele primesc materie organică în formă finită. Energia stocată în aceste substanțe trece odată cu ele în celulele organismelor heterotrofe.

În celulele organismelor heterotrofe, energia compușilor organici în timpul oxidării lor este transformată în energie ATP. În același timp, organismele heterotrofe eliberează dioxid de carbon și apă, care sunt din nou folosite de organismele autotrofe pentru procesul de fotosinteză.

Energia stocată în ATP este cheltuită pentru menținerea tuturor proceselor de viață: biosinteza proteinelor și a altor compuși organici, mișcare, creștere și diviziune celulară.

Toate celulele organismelor vii au capacitatea de a transformarea unei forme de energie în alta. În ce organele celulare se desfășoară procesele de extracție a energiei stocate în compuși organici? S-a constatat că etapa finală a defalcării și oxidării moleculelor de glucoză la dioxid de carbon cu eliberarea de energie are loc în mitocondrii.

De ce se eliberează energie atunci când compușii organici sunt oxidați? Electronii din moleculele compușilor organici au o mare rezervă de energie; sunt, parcă, ridicați în ei la un nivel ridicat de energie. Energia este eliberată atunci când electronii se mută de la un nivel înalt la un nivel inferior în propria lor moleculă sau în altă moleculă sau atom care este capabil să fie absorbanți de electroni.

Oxigenul servește ca un astfel de receptor de electroni.

Acesta este rolul său biologic principal. Pentru aceasta, avem nevoie de oxigen în aer.

Vorbind despre fotosinteză, am comparat electronul clorofilei, excitat de lumină, cu o piatră ridicată la înălțime: căzând de la înălțime, pierde energie. O astfel de comparație este adecvată și în cazul oxidării compușilor organici.

Oxigenul necesar proceselor de oxidare intră în organism în timpul respirației. Prin urmare, procesul de respirație este direct legat de oxidarea biologică. Procesele de oxidare biologică a substanțelor organice se desfășoară în mitocondrii.

Se știe că dioxidul de carbon și apa se formează în timpul arderii substanțelor organice. În acest caz, energia este eliberată sub formă de căldură. Deci, adăugarea de oxigen și oxidarea, de exemplu, arde lemnul de foc, petrolul, gazul (metan).

Oxidarea substanțelor organice este, de asemenea, însoțită de formarea de dioxid de carbon și apă. Dar oxidarea biologică este fundamental diferită de ardere. Procesele de oxidare biologică se desfășoară treptat, cu participarea unui număr de enzime. În timpul arderii substanțelor organice, aproape toată energia este eliberată sub formă de căldură.

În timpul oxidării biologice, aproximativ 50% din energia substanțelor organice este transformată în energia ATP, precum și în alte molecule purtătoare de energie. Restul de 50% din energia de oxidare este transformată în căldură. Deoarece procesele de oxidare enzimatică se desfășoară în etape, energia termică este eliberată treptat și are timp să se disipeze în mediul extern fără a deteriora proteinele sensibile la căldură și alte substanțe celulare. Aceasta este principala diferență între procesele de oxidare care au loc în organismele vii și ardere.