Légzés Különféle gyakorlatok vagy ászanák végzésekor szükséges a megfelelő légzés. Egy bizonyos típusú légzés alkalmas minden konkrét esetre. Az alábbiakban néhányról lesz szó

Fordított hasi légzés – „taoista légzés” A „taoista légzést” a harcművészetek gyakorlása során használják. Lehetővé teszi, hogy gyorsan növelje a test energiáját, feltéve, hogy a levegőt az orrán keresztül szívja be és kilélegzi

Mellkasi légzés – erőlégzés Ezt a légzéstípust erős fizikai munkavégzés során használják, mint például nehéz tárgyak hordozása, nagy kövek és nehéz fatörzsek hengerítése, valamint sportolók és búvárok edzése során, valamint a harcművészetek során

Minden élő sejtben
A glükózt oxigén oxidálja
A szén-dioxidra és a vízre,
Ez energiát szabadít fel.

Sejtlégzés (közepes nehézségű)

0. Előkészületi szakasz
Az emésztőrendszerben az összetett szerves anyagok egyszerűbbekre bomlanak (a fehérjék aminosavakká, a keményítő glükózzá, a zsírok glicerinné és zsírsavakká stb.). Ez energiát szabadít fel, amely hő formájában disszipálódik.

1. Glikolízis
A citoplazmában fordul elő, oxigén részvétele nélkül (anaerob). A glükóz két molekula piroszőlősavvá oxidálódik, amely energiát termel 2 ATP és energiadús elektronok formájában a hordozókon.

2. PVK oxidációja mitokondriumokban
A mitokondriumokban fordul elő. A PVC-t oxigén oxidálja szén-dioxiddá, amely energiagazdag elektronokat termel. Csökkentik az oxigént, ami víz és energia képződését eredményezi a 36 ATP számára.

Erjedés és oxigén légzés

Erjesztés glikolízisből (2 ATP) és a PVA tejsavvá vagy alkohollá + szén-dioxiddá (0 ATP) történő átalakulásából áll. Összesen 2 ATP.

Oxigén a légzés glikolízisből (2 ATP) és a PVK oxidációjából áll a mitokondriumokban (36 ATP). Összesen 38 ATP.

Mitokondriumok

Két membránnal borítva. A külső membrán sima, a belsőben befelé növedékek vannak - cristae, ezek növelik a belső membrán területét annak érdekében, hogy a lehető legtöbb sejtlégzés enzimet helyezzenek el rajta.

A mitokondriumok belső környezetét mátrixnak nevezzük. Kör alakú DNS-t és kisméretű (70S) riboszómákat tartalmaz, amelyeknek köszönhetően a mitokondriumok önállóan képezik fehérjeik részét, ezért nevezik őket félautonóm organellumoknak.

A glükóz teljes lebontása során 684 ATP-molekula keletkezett. Hány glükózmolekula bomlott le? Hány ATP molekula keletkezik a glikolízis eredményeként? Írjon két számot a feladatban megadott sorrendben, elválasztó (szóköz, vessző stb.) nélkül!

Válasz

A glikolízis során 84 piroszőlősav molekula keletkezett. Hány glükózmolekula bomlott le és hány ATP molekula keletkezik a teljes oxidációja során? Írjon két számot a feladatban megadott sorrendben, elválasztó (szóköz, vessző stb.) nélkül!

Válasz

15 glükózmolekula került disszimilációba. Határozza meg az ATP mennyiségét glikolízis után, energiafokozat után és a disszimiláció összhatását! Írjon le három számot a feladatban megadott sorrendben, elválasztó (szóköz, vessző stb.) nélkül!

Válasz

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. A lipidek lebomlása glicerinné és zsírsavakra történik
1) az energia-anyagcsere előkészítő szakasza
2) a glikolízis folyamata
3) az energia-anyagcsere oxigénstádiuma
4) műanyagcsere során

Válasz

Az alábbiakban felsorolt ​​jelek mindegyike, kettő kivételével, használható az oxigénlégzés folyamatának leírására. Határozzon meg két olyan jellemzőt, amely „kiesik” az általános listából, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel.
1) aerob folyamat
2) egy glükózmolekula két tejsavmolekulára bomlik
3) 36 ATP molekula keletkezik
4) mitokondriumban hajtanak végre
5) az energia két ATP-molekulában halmozódik fel

Válasz

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Hány ATP molekula raktározódik a glikolízis során?
1) 2
2) 32
3) 36
4) 40

Válasz

1. Állítson fel összefüggést a katabolizmus folyamatai és szakaszai között: 1) előkészítő, 2) glikolízis, 3) sejtlégzés. Írja be az 1, 2, 3 számokat a betűknek megfelelő sorrendben!
A) 2 ATP molekula szintézise
B) piroszőlősav oxidációja szén-dioxiddá és vízzé
B) összetett szerves anyagok hidrolízise
D) a glükóz lebontása
D) a felszabaduló energia hő formájában történő disszipációja
E) 36 ATP molekula szintézise

Válasz

2. Állítson fel egyezést az energia-anyagcsere jellemzői és szakaszai között: 1) előkészítő, 2) oxigénmentes, 3) oxigén. Írja be az 1-es és 2-es számokat a megfelelő sorrendben!
A) piroszőlősav képződik
B) a folyamat lizoszómákban megy végbe
C) több mint 30 ATP molekula szintetizálódik
D) csak hőenergia keletkezik
D) a folyamat a mitokondriumok krisztjain megy végbe
E) a folyamat a hialoplazmában játszódik le

Válasz

3. Állítson fel összefüggést az energia-anyagcsere folyamatai és szakaszai között: 1) előkészítő, 2) anaerob, 3) aerob. Írja be az 1-3 számokat a betűknek megfelelő sorrendben!
A) szerves anyagok hidrolitikus lebontása
B) a glükóz oxigénmentes lebontása
B) ciklikus reakciók
D) PVC képződése
D) áramlás a mitokondriumokban
E) energia disszipáció hő formájában

Válasz

Kettő kivételével az alább felsorolt ​​jelek mindegyike olyan reakciókat ír le, amelyek az energia-anyagcsere során jelentkeznek az emberben. Határozzon meg két olyan jellemzőt, amely „kiesik” az általános listából, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel.
1) oxigén képződése a vízből
2) 38 ATP molekula szintézise
3) a glükóz lebontása két piroszőlősav molekulára
4) a szén-dioxid glükózzá redukálása
5) szén-dioxid és víz képződése a sejtekben

Válasz

Határozzon meg egyezést a folyamat és az energia-anyagcsere azon szakasza között, amelyben ez a folyamat végbemegy: 1) oxigénmentes, 2) oxigén. Írja be az 1-es és 2-es számokat a megfelelő sorrendben!
A) elektrontranszport a szállítási lánc mentén
B) teljes oxidáció CO2-vé és H2O-vá
B) piroszőlősav képződése
D) glikolízis
D) 36 ATP molekula szintézise

Válasz

1. Állítsa fel a keményítőmolekulák oxidációs szakaszainak sorrendjét az energiaanyagcsere során!
1) PVA (piruvicssav) molekulák képződése
2) a keményítőmolekulák lebontása diszacharidokká
3) szén-dioxid és víz képződése
4) glükózmolekulák képződése

Válasz

2. Állítsa fel az emberi energia-anyagcsere egyes szakaszaiban lezajló folyamatok sorrendjét.
1) a keményítő lebontása glükózzá
2) a piroszőlősav teljes oxidációja
3) monomerek bejutása a sejtbe
4) glikolízis, két ATP-molekula képződése

Válasz

3. Állítsa fel az emberi szervezetben a szénhidrát-anyagcsere során fellépő folyamatok sorrendjét. Írd le a megfelelő számsort!
1) a keményítő lebomlása nyálenzimek hatására
2) teljes oxidáció szén-dioxiddá és vízzé
3) a szénhidrátok lebontása a hasnyálmirigy-lé enzimek hatására
4) a glükóz anaerob lebontása
5) a glükóz felszívódása a vérbe és szállítása a testsejtekbe

Válasz

4. Állítsa fel a keményítő molekula oxidációs folyamatainak sorrendjét az energiaanyagcsere során. Írd le a megfelelő számsort!
1) citromsav képződése a mitokondriumokban
2) a keményítőmolekulák diszacharidokká bomlása
3) két piroszőlősav-molekula képződése
4) glükózmolekula képződése
5) szén-dioxid és víz képződése

Válasz

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Az energia-anyagcsere előkészítő szakaszában a kiindulási anyagok az
1) aminosavak
2) poliszacharidok
3) monoszacharidok
4) zsírsavak

Válasz

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Hol következik be a glikolízis anaerob szakasza?
1) a mitokondriumokban
2) a tüdőben
3) az emésztőcsőben
4) a citoplazmában

Válasz

1. Állítson fel összefüggést az energia-anyagcsere jellemzői és szakasza között: 1) glikolízis, 2) oxigénoxidáció
A) anaerob körülmények között fordul elő
B) a mitokondriumokban fordul elő
B) tejsav képződik
D) piroszőlősav képződik
D) 36 ATP molekula szintetizálódik

Válasz

2. Állítson fel egyezést az energia-anyagcsere jelei és szakaszai között: 1) glikolízis, 2) légzés. Írja be az 1-es és 2-es számokat a betűknek megfelelő sorrendben!
A) a citoplazmában fordul elő
B) 36 ATP-molekulát tárolunk
C) a mitokondriumok krisztjain fordul elő
D) PVC képződik
D) a mitokondriális mátrixban fordul elő

Válasz

3. Állítson fel összefüggést a jellemző és az anyagcsere szakasz között, amelyhez tartozik: 1) glikolízis, 2) oxigénhasadás. Írja be az 1-es és 2-es számokat a betűknek megfelelő sorrendben!
A) A PVC CO2-ra és H2O-ra bomlik
B) a glükóz PVC-vé bomlik
C) két ATP molekula szintetizálódik
D) 36 ATP molekula szintetizálódik
D) az evolúció egy későbbi szakaszában keletkezett
E) a citoplazmában fordul elő

Válasz

Állítson fel egyezést az energia-anyagcsere folyamatai és szakaszai között: 1) oxigénmentes, 2) oxigén. Írja be az 1-es és 2-es számokat a megfelelő sorrendben!
A) a glükóz lebomlása a citoplazmában
B) 36 ATP molekula szintézise

D) az anyagok teljes oxidációja CO2-vé és H2O-vá
D) piroszőlősav képződése

Válasz

1. Állítson fel összefüggést az energia-anyagcsere jellemzői és szakasza között: 1) előkészítő, 2) glikolízis. Írja be az 1-es és 2-es számokat a megfelelő sorrendben!
A) a citoplazmában fordul elő
B) a lizoszómákban fordul elő
C) minden felszabaduló energia hőként disszipálódik
D) a felszabaduló energia miatt 2 ATP molekula szintetizálódik
D) a biopolimereket monomerekre bontják
E) a glükóz piroszőlősavvá bomlik

Válasz

2. Állítsa fel a kapcsolatot a sejtlégzés folyamatai és szakaszai között: 1) előkészítő, 2) glikolízis. Írja be az 1-es és 2-es számokat a betűknek megfelelő sorrendben!
A) a sejtek hialoplazmájában fordul elő
B) a lizoszómák hidrolitikus enzimeinek részvételével történik
B) biopolimerek monomerekre bontása
D) az anaerobok energiaképződésének folyamata
D) PVC képződik

Válasz

Mely állítások igazak az energia-anyagcsere szakaszairól? Határozzon meg három igaz állítást, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel!
1) Az energia-anyagcsere anaerob szakasza a bélben történik.
2) Az energia-anyagcsere anaerob szakasza oxigén részvétele nélkül megy végbe.
3) Az energia-anyagcsere előkészítő szakasza a makromolekulák monomerekre bontása.
4) Az energia-anyagcsere aerob szakasza oxigén részvétele nélkül megy végbe.
5) Az energia-anyagcsere aerob szakasza a CO2 és H2O végtermékek képződése előtt következik be.

Válasz

Határozzon meg egyezést a folyamat és az energia-anyagcsere szakasza között, amelyben az előfordul: 1) oxigénmentes, 2) oxigén
A) a glükóz lebontása
B) 36 ATP molekula szintézise
B) tejsav képződése
D) teljes oxidáció CO2-vé és H2O-vá
D) PVK, NAD-2N képződése

Válasz

1. Kettő kivételével az alábbiakban felsorolt ​​összes jellemzőt egy eukarióta sejt organellumának felírásához használjuk, amely az ábrán látható. Határozzon meg két olyan jellemzőt, amely „kiesik” az általános listából, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel:


3) kettős membrán organellum
4) ATP szintézist hajt végre
5) osztással szaporodik

Válasz

2. Kettő kivételével az alábbiakban felsorolt ​​összes jellemzőt használjuk az ábrán látható eukarióta sejt organellumának felírásához. Határozzon meg két olyan jellemzőt, amely „kiesik” az általános listából, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel:
1) a belső membrán tilakoidokat képez
2) az organoid belső ürege - stroma
3) kettős membrán organellum
4) ATP szintézist hajt végre
5) osztással szaporodik

Válasz

3. A következő jellemzők mindegyike, kettő kivételével, használható a mitokondriumok leírására. Határozzon meg két olyan jellemzőt, amely „kiesik” az általános listából, és írja le, hogy válaszában milyen számok szerepelnek.
1) ne osztódjanak a sejt élettartama alatt
2) saját genetikai anyaggal rendelkeznek
3) egymembránosak
4) oxidatív foszforilációs enzimeket tartalmaznak
5) kettős membránja van

Válasz

4. Kettő kivételével az alábbiakban megadott összes jellemző felhasználható a mitokondriumok szerkezetének és funkcióinak leírására. Határozzon meg két olyan jellemzőt, amely „kiesik” az általános listából, és írja le, hogy válaszában milyen számok szerepelnek.
1) a biopolimereket monomerekre bontani
2) egymással összefüggő szemeket tartalmaznak
3) enzimatikus komplexeket tartalmaznak a cristae-kon
4) oxidálja a szerves anyagokat ATP-vé
5) külső és belső membránjuk van

Válasz

5. Kettő kivételével az alábbi jellemzők mindegyike felhasználható a mitokondriumok szerkezetének és funkcióinak leírására. Határozzon meg két olyan jellemzőt, amely „kiesik” az általános listából, és írja le, hogy válaszában milyen számok szerepelnek.
1) biopolimerek monomerekre bontása
2) a glükózmolekulák lebontása piroszőlősavvá
3) piroszőlősav oxidációja szén-dioxiddá és vízzé
4) energia tárolása ATP molekulákban
5) víz képződése a légköri oxigén részvételével

Válasz

Az alábbiakban felsorolt ​​folyamatok mindegyike, kettő kivételével, az energia-anyagcseréhez kapcsolódik. Határozzon meg két folyamatot, amelyek „kiesnek” az általános listáról, és írják le azokat a számokat, amelyek alatt szerepelnek.
1) légzés
2) fotoszintézis
3) fehérjeszintézis
4) glikolízis
5) fermentáció

Válasz

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Melyek a biológiai oxidációs folyamatok jellemzői?
1) nagy sebességű és gyors energiafelszabadulás hő formájában
2) az enzimek részvétele és a fokozatosság
3) a hormonok részvétele és az alacsony sebesség
4) polimerek hidrolízise

Válasz

Válassza ki a mitokondriumok szerkezetének és funkcióinak három jellemzőjét
1) a belső membrán gránát képez
2) a mag részét képezik
3) saját fehérjéket szintetizálnak
4) részt vesz a szerves anyagok szén-dioxiddá és vízzé történő oxidációjában
5) biztosítják a glükóz szintézist
6) az ATP szintézis helye

Válasz

Az energia-anyagcsere előkészítő szakaszának reakciói a
1) növényi kloroplasztiszok
2) az endoplazmatikus retikulum csatornái
3) állati sejtek lizoszómái
4) emberi emésztőszervek
5) Az eukarióták Golgi-készüléke
6) protozoonok emésztési vakuólumai

Válasz

Mi jellemző az energiafolyamat oxigénszakaszára?
1) a sejt citoplazmájában fordul elő
2) PVC-molekulák képződnek
3) minden ismert szervezetben megtalálható
4) a folyamat a mitokondriális mátrixban játszódik le
5) magas az ATP-molekulák hozama
6) ciklikus reakciók vannak

Válasz

Elemezze „A szénhidrátok energia-anyagcseréjének szakaszai egy sejtben” táblázatot. Minden egyes betűvel jelölt cellához válassza ki a megfelelő kifejezést vagy fogalmat a rendelkezésre álló listából.
1) Golgi-készülék
2) lizoszómák
3) 38 ATP molekula képződése
4) 2 ATP molekula képződése
5) fotoszintézis
6) sötét fázis
7) aerob
8) műanyag

Válasz

Elemezze az „Energiaanyagcsere” táblázatot. Minden betűhöz válassza ki a megfelelő kifejezést a rendelkezésre álló listából.
1) anaerob
2) oxigén
3) preszintetikus
4) előkészítő
5) két molekula piroszőlősav
6) két ATP-molekula
7) oxidatív foszforiláció
8) glikolízis

Válasz

Állítson fel összefüggést az energiaanyagcsere folyamatai és szakaszai között: 1) oxigénmentes, 2) előkészítő. Írja be az 1-es és 2-es számokat a betűknek megfelelő sorrendben!
A) a keményítőmolekulák lebomlanak
B) 2 ATP molekula szintetizálódik
B) lizoszómákban fordulnak elő
D) hidrolitikus enzimek vesznek részt
D) piroszőlősav molekulák képződnek

Válasz

Ismeretes, hogy a mitokondriumok az aerob eukarióta szervezetek sejtjeinek félig autonóm szervei. Válasszon ki három olyan állítást az alábbi szövegből, amelyek értelemszerűen kapcsolódnak a fent leírt jellemzőkhöz, és írják le azokat a számokat, amelyek alatt szerepelnek! (1) A mitokondriumok meglehetősen nagy organellumok, amelyek a sejt citoplazmájának jelentős részét foglalják el. (2) A mitokondriumoknak saját körkörös DNS-ük és kis riboszómáik vannak. (3) Élő sejtek mikrofotózásával felfedezték, hogy a mitokondriumok mozgékonyak és képlékenyek. (4) A légzési folyamatokhoz szabad molekuláris oxigént igénylő élőlények sejtjei a mitokondriumokban lévő PVC-t szén-dioxiddá és vízzé oxidálják. (5) A mitokondriumokat a sejt energiaállomásainak nevezhetjük, hiszen a bennük felszabaduló energia ATP molekulákban raktározódik. (6) A nukleáris apparátus szabályozza a sejt összes életfolyamatát, beleértve a mitokondriumok aktivitását is.

Válasz

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

A szöveti légzés vagy sejtlégzés az élő szervezetek sejtjeiben végbemenő biokémiai reakciók összessége, amelyek során a szénhidrátok, lipidek és aminosavak szén-dioxiddá és vízzé oxidálódnak. A felszabaduló energia nagy energiájú vegyületek (adenozin-trifoszforsav és más nagy energiájú vegyületek molekulái) kémiai kötéseiben raktározódik, és a szervezet szükség szerint felhasználhatja. A katabolikus folyamatok csoportjába tartozik. Sejtszinten a légzés két fő típusát veszik figyelembe: aerob (az oxidálószer oxigén részvételével) és anaerob légzést. Ugyanakkor az oxigén szállításának a többsejtű élőlények sejtjébe való szállításának és a szén-dioxid eltávolításának élettani folyamatait a külső légzés függvényének tekintik.

Aerob légzés. A Krebs-ciklusban az ATP-molekulák nagy része oxidatív foszforilációval termelődik a sejtlégzés utolsó szakaszában: az elektrontranszport láncba. Itt a NADH és a FADH 2 oxidációja megy végbe, ami a glikolízis, a béta-oxidáció, a Krebs-ciklus stb. folyamataiban csökken. A reakciók során felszabaduló energia a mitokondriumok belső membránjában lokalizált elektronhordozó láncnak köszönhető. prokarióták - a citoplazma membránjában), transzmembrán protonpotenciállá alakul át. Az ATP-szintáz enzim ezt a gradienst használja az ATP szintézisére, energiáját kémiai kötések energiájává alakítva. A számítások szerint egy NADH molekula 2,5 molekula ATP-t képes termelni a folyamat során, és FADH 2 - 1,5 molekula. Az aerob inhalációs lánc végső elektronakceptorja az oxigén.

Az anaerombikus légzés szerves szubsztrátok vagy molekuláris hidrogén oxidációjának biokémiai folyamata, amelynek során a légzőrendszerben ETC-t használnak végső elektronakceptorként az O2 és más szervetlen vagy szerves természetű oxidálószerek helyett. Az aerob légzéshez hasonlóan a reakció során felszabaduló szabad energia transzmembrán protonpotenciál formájában raktározódik, amelyet az ATP szintáz az ATP szintézisére használ fel.

Hasi lehelet a rekeszizom és a hasizmok összehúzásával történik a mellkasfalak relatív többi részével. Belégzéskor a vállai leesnek, a mellizmok gyengülnek, a rekeszizom összehúzódik és leereszkedik. Ez növeli a negatív nyomást a mellüregben, és a tüdő alsó része megtelik levegővel. Ugyanakkor az intraabdominalis nyomás megnő, és a gyomor kinyúlik. A kilégzés során a rekeszizom ellazul, felemelkedik, a hasfal visszaáll eredeti helyzetébe.

A rekeszizom légzés során a belső szerveket masszírozzák. Leggyakrabban ez a fajta légzés férfiaknál fordul elő. Akkor is előfordul, amikor egy személy pihen, általában alvás közben.

Alsó mellkas lehelet bevonja a bordaközi izmokat. Az izomösszehúzódás hatására a mellkas kifelé és felfelé tágul, levegő jut a tüdőbe, belégzés történik. Az alsó légzés során a tüdőnek csak egy része töltődik meg, és csak a bordák aktiválódnak, de a test többi része mozdulatlan marad. Ennek eredményeként nem megy végbe a teljes gázcsere folyamat.

Az alsó mellkasi légzést általában a nők használják. Azok is használják, akik gyakran ülő helyzetben vannak, mert mindig előre kell hajolni az olvasáshoz vagy az íráshoz.

Felső mellkas lehelet a kulcscsontok izomzatának munkája miatt következik be. Belégzéskor a kulcscsontok és a vállak megemelkednek, és a levegő bejut a tüdőbe. Ilyenkor nagyon sokat kell erőlködni, mert megnő a be- és kilégzés gyakorisága, az oxigénellátás pedig elenyészőnek bizonyul. Ez a fajta légzés szándékosan előidézhető a has behúzásával. A tüdőnek csak egy kis része vesz részt a felső mellkasi légzésben, és a gázcsere hiányosan megy végbe. Ennek eredményeként a levegő nem megfelelően tisztított és melegszik.

A nők ilyen típusú légzést alkalmaznak a szülés során.

Vegyes vagy teljes lehelet mozgásba hozza az egész légzőkészüléket. Ugyanakkor minden izomtípus, beleértve a rekeszizomzatot is, dolgozik az emberben, és a tüdő teljesen szellőzik.

Az ilyen légzés eltávolítja a méreganyagokat, serkenti az anyagcserét és megújítja a szervezetet.

Ebben az esetben a légzés lehet mély és sekély. A sekély légzés könnyű és gyors. A légzésszám akár 60 mozgás percenként. Ebben az esetben egy csendes belégzés és egy zajos intenzív kilégzés történik. Ez lehetővé teszi a feszültség enyhítését a test minden izmából. Sekély légzés esetén a tüdő csak részben telik meg levegővel.

Csak a kisgyermekek lélegeznek felületesen. Minél idősebb a gyermek, annál kevesebb levegőt vesz percenként. A felnőtt légzése mélyebbé válik. Mély légzés során a frekvencia lelassul, a tüdő a lehető legteljesebb mértékben megtelik levegővel. A belélegzett mennyiség meghaladja a megengedett normát.

De vajon jót tesz-e egészségünknek az ilyen légzés? ÉS Melyik egyáltalán típus lélegző van a legjobb?

Alapfogalmak és kulcsfogalmak: SEJTELÉGZÉS. ANEAEROB LÉGZÉS. AEROB LÉGZÉS.

Emlékezik! Mi a légzés?

Bevezető gyakorlat

Határozza meg az emberi szervezetben az emésztési folyamatok sorrendjét, miután egy darab csokoládé-banán torta bejutott a szájüregbe: d) a fehérjék, zsírok és szénhidrátok üreges emésztése a duodenumban; e) az élelmiszerek lassú darálása és nedvesítése; m) a süteményben jelenlévő szénhidrátok lebontása a nyál amilázai által;

f) az élelmiszerek ételcsomókba tapadása és a nyelőcsövön keresztül a gyomorba való mozgása; i) komplex molekulák végső fali emésztése és kismolekulák felszívódása a vérbe és a nyirokba; p) a kekszfehérjék és tejzsírok lebontása a gyomorban; i) aminosavak, zsírsavak és glükóz szállítása a sejtekbe vér és nyirok segítségével. Milyen szót kaptál?

Mi a sejtlégzés biológiai jelentősége?

A sejtek fő tápanyagai az aminosavak, a zsírsavak és a glükóz. A légzés az a folyamat, amelynek során ezek az anyagok lebomlanak, és kémiai energia szabadul fel. A sejtlégzésnek két fő típusa van: anaerob és aerob.

Az AEROB LÉGZÉS a tápanyagok biológiai oxidációjának és energiatermelésének folyamatainak összessége oxigén részvételével. A szerves anyagok lebomlása a H 2 O és a CO 2 végső oxidációs termékek képződésével történik. Az aerob légzés az eukarióta sejtek túlnyomó többségére jellemző. A glikolízis a citoplazmában kezdődik és a mitokondriumokban folytatódik.

Az aerob oxidáció során az oxigén az elektronok és a hidrogén protonok akceptorjaként (vevőjeként) szolgál víz képzésére. Az aerob légzés az energiaszerzés legfejlettebb módja. Energiahatása körülbelül 20-szor nagyobb, mint az anaerob légzésé.

A légzési folyamatok sok tekintetben hasonlóak az élő természet különböző birodalmaiból származó szervezetek sejtjeiben. A hasonlóság jelei az olyan univerzális anyagok képződése, mint a piroszőlősav és az ATP, az oxigén felhasználása elektronok és hidrogén akceptorként, a H 2 O és CO 2 végtermékekre való szétválása stb.

Tehát a SEJTELÉGZÉS a tápanyagok biológiai oxidációjának folyamatainak összessége az ATP-ben felhalmozódó kémiai energia felszabadulásával.

Milyen folyamatok alapozzák meg a sejtek anaerob légzését?

A legtöbb sejt elsősorban glükózt használ az energia felszabadítására a légzés során. Érdekes módon vannak olyan sejtek (például agysejtek, vázizomsejtek, érett vörösvérsejtek), amelyek csak ennek a monoszacharidnak a molekuláiból kapnak energiát.

Miért a glükóz a sejtek fő energiaforrása? A poláris glükózmolekulák nagyon jól kölcsönhatásba lépnek a vízzel, ezért könnyen és gyorsan mozognak a sejtben, elősegített diffúzióval, amely nem igényel energiaráfordítást. Ezenkívül a glükózt a sejtek tartalék szénhidrátokká alakíthatják át: növényi sejtben - keményítővé, állati és gombás sejtekben - glikogénné.

A glükóz oxigénmentes lebontásának legrégebbi és leguniverzálisabb folyamata a glikolízis (a görög édes és hasító szóból), amely a sejtek citoplazmájában megy végbe. A glikolízis olyan enzimatikus reakciók összessége, amelyek tejsav és ATP képződésével biztosítják a glükózmolekulák oxigénmentes lebontását. A glikolízis az anaerob és aerob légzés közös folyamata. A glikolízis energiahatása körülbelül 200 kJ (120 kJ hő, 80 kJ ATP):

A glikolízis energiája a glükóz potenciális energiájának csak 5-7%-a. Alacsony hatékonysága ellenére a glikolízis nagy biológiai jelentőséggel bír. Ez a folyamat energiával látja el a szervezetet oxigénhiányos körülmények között. A glikolízis még a gerinceseknél és az embereknél is hatékony módja annak, hogy energiát nyerjünk rövid intenzív stressz időszakokban.

A glükóz anaerob átalakulásának másik mechanizmusa a fermentáció. Az erjedés szerves anyagok (főleg szénhidrátok) lebontásának folyamata oxigénmentes körülmények között. Louis Pasteur a fermentációs folyamatokat „oxigén nélküli életnek” nevezte. Az erjedés jellemző az élesztősejtekre, tejsavbaktériumokra, nyálkagombákra stb. Az alkoholos és tejsavas erjesztés mellett vajsav, ecetsav, propionsav, metán stb. erjedés is előfordul az élőlényekben.

Tehát a sejtekben az anaerob légzés fő folyamatai a glikolízis és a fermentáció.

Melyek a sejtek aerob légzésének fő szakaszai?

A sejtek életfolyamatai nagyon összetettek. Megértésük azonban nagyon fontos, mivel az élőlények összes létfontosságú funkciója a sejtszinten van meghatározva. Ennek az állításnak a szemléltetésére vegyük figyelembe a sejtek aerob légzését.

A légzés oxigénstádiuma a mitokondriumokban oxigén részvételével történik, és ezzel egyidejűleg az energia nagy része (több mint 90%) H 2 O és CO 2 képződésével szabadul fel. Az ilyen felosztás energiahatása nagy (például glükóz esetében - körülbelül 2600 kJ):

A katabolizmus ezen szakaszában a tudósok három szakaszt különböztetnek meg: oxidatív dekarboxilációt, Krebs-ciklust (vagy trikarbonsavciklust) és oxidatív foszforilációt (48. ábra).

Első fázis. Az oxidatív dekarboxiláció a piroszőlősav (a kis biomolekulák oxigénmentes lebomlásának terméke) acetil-koenzim A-vá (acetil-CoA) történő átalakulása.

Második szakasz. A Krebs-ciklus (trikarbonsav-ciklus) a mitokondriális mátrixban zajló enzimreakciók sorozata, melynek eredményeként az acetil-CoA energia felszabadulásával és hidrogénatomok képződésével CO 2 -dá oxidálódik.

Harmadik szakasz. Az oxidatív foszforiláció az ATP bioszintézise ADP-ből és szervetlen ortofoszfátból a felszabaduló és felhalmozódott energia következtében a légzési lánc enzimeinek részvételével. Ez a folyamat a mitokondriumok krisztjain megy végbe.

Tehát az oxigénfokozat reakcióinak köszönhetően összesen 36 mol ATP szintetizálódik. A glükóz teljes lebontásának teljes energetikai eredménye 2800 kJ energia (200 kJ + 2600 kJ), amelyből 38 ATP molekula halmozódik fel.

55%-a elvész, 45%-a pedig hő formájában eloszlik. A glükóz lebontásának teljes egyenlete:

Tehát a sejtek energiával való ellátásában a fő szerepet a glükóz teljes oxigénlebontása játssza.

TEVÉKENYSÉG

Feladat gyakorlati készségek fejlesztésére

Az emberi izmok glükóz katabolizmusa során 4 mol glükóz bomlott le, ennek csak a fele ment teljes oxigénlebontáson. Határozzuk meg: a) mennyi tejsav halmozódott fel (mólban) az izmokban; b) mennyi energia szabadult fel; c) mennyi ATP (mólban) keletkezett?

1. Mennyi tejsav (anyajegyben) halmozódott fel az emberi izmokban?

2. Mekkora energia szabadult fel 2 mol glükóz tökéletlen és 2 mol glükóz teljes lebontása során?

3. Mennyi ATP (mólban) keletkezett?

ATTITUDE Biológia + egészség

A tápanyagok lebontása a szervezetben három szakaszban történik. A táblázat segítségével hasonlítsa össze ezeket a szakaszokat. Bizonyítsa be a sejtlégzéssel kapcsolatos ismeretek szükségességét az egészséges életmódhoz.

A TÁPANYAG-BONTÁS SZAKASZAI SZÉNHIDRÁT PÉLDA HASZNÁLATÁVAL

Ez tankönyvi anyag

1. A sejtlégzés asszimilációs vagy disszimilációs folyamat? Miért?

A sejtlégzés disszimilációnak minősül, mivel e folyamat során:

● összetett szerves vegyületek lebontása egyszerűbb anyagokra;

● energia felszabadulása bomlott vegyületek kémiai kötéseiből.

2. Mi a sejtlégzés folyamata? Honnan származik az ATP szintéziséhez szükséges energia a sejtlégzés során?

A sejtlégzés egy összetett, többlépcsős folyamat, melynek során a szerves anyagok lebomlanak (végső soron a legegyszerűbb szervetlen vegyületekké), és a kémiai kötéseikből felszabaduló energiát tárolja, majd felhasználja a sejt.

Az ATP szintéziséhez szükséges energia a lebomló anyagok molekuláiban lévő kémiai kötések felszakadása következtében szabadul fel (felszabadul).

3. Sorolja fel a sejtlégzés szakaszait! Melyiket kíséri az ATP szintézis? Mennyi ATP (1 mól glükózra számítva) képződhet az egyes lépésekben?

A celluláris (aerob) légzésnek a következő szakaszait különböztetjük meg: előkészítő, oxigénmentes (glikolízis, ha a glükóz lebomlik) és oxigén (aerob).

Az előkészítő szakaszban az ATP nem szintetizálódik. A glikolízis eredményeként 2 mol ATP szintetizálható (minden mól lebontott glükózra). Az oxigénfokozat energiakibocsátása 36 mol ATP (1 mol glükózra számítva).

4. Hol történik a glikolízis? Milyen anyagok szükségesek a glikolízishez? Milyen végtermékek keletkeznek?

A glikolízis a glükóz oxigénmentes, piroszőlősavvá történő lebontásának többlépcsős folyamata. A glikolízis reakciók a sejtek citoplazmájában mennek végbe.

A glikolízis bekövetkezéséhez a glükóz (C 6 H 12 O 6), egy speciális enzimkészlet (a glikolízis minden egyes szakaszát egy speciális enzim katalizálja), az oxidált NAD (NAD +), valamint az ADP és a H 3 jelenléte. PO 4 (ATP szintéziséhez) szükséges.

A glikolízis végtermékei: piroszőlősav, vagy PVK (C 3 H 4 O 3), redukált NAD (NAD H + H +) és ATP. 1 mol glükózra 2 mol PVK és redukált NAD képződik, és 2 mol ATP szintetizálódik. A glikolízis összefoglaló egyenlete:

5. Mely organellumokban következik be a sejtlégzés oxigénstádiuma? Milyen anyagok lépnek be ebbe a szakaszba? Milyen termékek keletkeznek?

A sejtlégzés oxigénstádiuma a mitokondriumokban történik. A PVC és a redukált NAD (az oxigén fázist megelőző glikolízis termékei) ebbe a szakaszba lép. Ezenkívül az oxigénstádium létrejöttéhez molekuláris oxigén (O2) bejutása a mitokondriumokba, valamint speciális enzimek és egyéb anyagok jelenléte szükséges.

A PVK bejut a mitokondriális mátrixba, ahol teljesen lebomlik és végtermékekké - CO 2 -vé és H 2 O -vá oxidálódik. A redukált NAD a mitokondriumokba is bejut, ahol oxidáción megy keresztül. A légzés aerob szakaszában oxigénfogyasztás történik, és 36 ATP molekula szintetizálódik (2 PVK molekulánként). A CO 2 a mitokondriumokból a sejt hialoplazmájába, majd a környezetbe kerül. A légzés oxigénszintjének általános egyenlete:

6. 81 g glikogén kerül a sejtlégzés előkészítő szakaszába. Mennyi az ATP (mol) maximális mennyisége, amely a későbbi glikolízis eredményeként szintetizálható? A légzés aerob szakaszában?

● Az előkészítő szakaszban a glikogén hidrolízise glükóz képződésével történik:

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O → nC 6 H 12 O 6

● Határozzuk meg a glikogénben lévő glükózmaradék moláris tömegét:

M (C6H10O5) = 12 × 6 + 1 × 10 + 16 × 5 = 162 g/mol.

● Határozzuk meg a glükóz maradék kémiai mennyiségét a 81 g tömegű glikogénben:

n (C6H10O5) = m: M = 81 g: 162 g/mol = 0,5 mol. Ennek eredményeként az előkészítő szakasz eredményeként 0,5 mol glükóz képződik.

● A glikolízis összefoglaló egyenlete:

C 6 H 12 O 6 + 2NAD + + 2ADP + 2H 3 PO 4 → 2C 3 H 4 O 3 + 2NAD H+H + + 2ATP

A glikolízis során 1 mol glükóz lebontása 2 mol PVK képződésével és 2 mol ATP szintézisével jár együtt. Ez azt jelenti, hogy 0,5 mol glükóz lebontásakor 1 mol PVK képződik és 1 mol ATP szintetizálható.

● A légzés oxigénszintjének általános egyenlete:

2C 3 H 4 O 3 + 6O 2 + 2NAD H+H + + 36ADP + 36H 3 PO 4 → 6CO 2 + 6H 2 O + 2NAD + + 36 ATP

2 mol PVK aerob lebontása 36 mol ATP szintéziséhez vezet. Ezért 1 mol PVK lebontásával 18 mol ATP szintetizálható.

Válasz: glikolízis eredményeként 1 mol ATP, az ezt követő aerob légzési szakasz eredményeként további 18 mol ATP szintetizálható.

7. Miért hatékonyabb a szerves vegyületek oxigén részvételével történő lebontása energetikailag, mint annak hiányában?

Mivel az oxigén erős oxidálószer. Oxigén hatására a szerves anyagok teljes lebomlása és oxidációja (különösen a szénhidrátok és zsírok - H 2 O-ra és CO 2 -re) a lebontott szerves anyagok kémiai kötéseiben található nagy mennyiségű energia felszabadulásával történik. . Oxigén hiányában a szerves anyagok teljes oxidációja nem megy végbe, így az energia jelentős része a végtermékekben marad.

Ha mélyebben megvizsgáljuk a sejtlégzés aerob szakaszának mechanizmusát, akkor megállapíthatjuk, hogy a molekuláris oxigén az elektronokat befogadva O 2– anionokat képez. Az oxigén anionok szükségesek az ATP szintetáz csatornákon keresztül a mitokondriális mátrixba belépő protonok (H +) megkötéséhez. Oxigén hiányában a protonok felhalmozódnak a mátrixban, ami az ATP-szintetáz gátlásához, majd megszűnéséhez vezet. Ezért az ATP-szintetáz normál működéséhez (azaz az ATP-szintézishez) a mitokondriumok folyamatos oxigénellátása szükséges.

8*. A mitokondriumok hossza 1-60 µm, szélessége 0,25-1 µm. A mitokondriumok hosszúságának ilyen jelentős különbségei mellett miért viszonylag kicsi a szélességük és viszonylag állandó?

Tekintettel arra, hogy a mitokondriumok szélessége viszonylag kicsi, a metabolitok diffúziós folyamatai a környező hialoplazmából a mátrixba (PVC, O 2, NAD H + H +, ADP, H 3 PO 4) és az ellenkező irányba. (ATP, CO 2 stb.) nagyon gyorsan hajtják végre. A mitokondriumok szélességének növekedése a metabolitok szállításának lelassulásához és a sejtlégzés oxigénfázisának intenzitásának csökkenéséhez vezetne.

*A csillaggal jelölt feladatok különböző hipotézisek felállítását igénylik a tanulókkal. Ezért a jelölésnél a tanárnak nem csak az itt adott válaszra kell koncentrálnia, hanem az egyes hipotéziseket is figyelembe kell vennie, felmérve a tanulók biológiai gondolkodását, érvelésük logikáját, ötletek eredetiségét stb. Ezek után célszerű megismertetni a tanulókkal a kapott választ.