აერობული და ანაერობული სუნთქვა ბაქტერიებში. ანაერობული სუნთქვის სახეები და მისი მნიშვნელობა. მცენარეების ანაერობული სუნთქვა ხდება ანაერობული სუნთქვა

ბევრ ქალსა და მამაკაცს აქვს ჭარბი წონა, რომელიც უნდა დაიკლოს მოკლე დროში და მინიმალური ზიანი მიაყენოს საკუთარ ჯანმრთელობას. არსებობს სპეციალური ტექნიკა, რომელიც გულისხმობს ფიზიკურ ვარჯიშს ეფექტური წონის დაკლებისთვის.

როგორც წესი, არსებობს სუნთქვის ორი ძირითადი მეთოდი, რომლებიც გამოიყენება ფიზიკური ვარჯიშის დროს. პირველი ტიპი არის ანაერობული სუნთქვა, მეორე - აერობული სუნთქვა.

უნდა აღინიშნოს, რომ აერობული სუნთქვა უნდა დაიწყოს გახურების სტადიაზე, რათა ორგანიზმი მომზადდეს მომავალი სტრესისთვის. როგორც წესი, პროცესი იწყება გაკვეთილების პირველი ნახევარი საათის შემდეგ. მათთვის, ვინც რეგულარულად ვარჯიშობს, ცხიმის ფუძე იწყებს "დნობას" ვარჯიშის პირველი 10 წუთის შემდეგ.

დასაწყისისთვის, ჩაატარეთ გაკვეთილები კვირაში დაახლოებით 2-3-ჯერ. ეს სრულიად საკმარისი იქნება იმისთვის, რომ ორგანიზმი თანდათან შეეგუოს და თავიდან აიცილოს შესაძლო გადატვირთვა. თანდათან გაზარდეთ ვარჯიშების რაოდენობა 4-5-ჯერ. რა თქმა უნდა, ვარჯიშის სიხშირეზე პირდაპირ გავლენას ახდენს ცხოვრების სტილი და სამუშაო გრაფიკი. მაგრამ დამღლელი სამუშაო დღის შემდეგაც კი შეგიძლიათ ნახევარი საათი გამოყოთ სახლში ძირითადი ვარჯიშების შესასრულებლად.

გაკვეთილების დაწყებამდე შეარჩიეთ კომფორტული ტანსაცმელი, რომელიც განსაზღვრავს საბოლოო შედეგს. რა თქმა უნდა, არ უნდა იყოს ტანსაცმელი, რომელიც ზღუდავს მოძრაობას, არ უნდა იყოს დაჭერილი ელემენტები (თასმები, მჭიდრო ელასტიური ზოლები, ნაკერები) ან ჩამოკიდებული კიდეები. ტანსაცმელმა ხელი უნდა შეუწყოს ადამიანის სხეულის აქტივობას. სასურველია აირჩიოთ ენერგიული მუსიკა, რომლისთვისაც სხვადასხვა ვარჯიშის შესრულება უფრო სახალისო და ხალისიანი იქნება. აერობიკის ელემენტების კომბინაცია გაკვეთილებს უფრო აქტიურ და დასამახსოვრებელს ხდის.
ჭარბი წონისა და ცხიმოვანი დეპოზიტების წინააღმდეგ ბრძოლაში პირველი ცვლილებები შესამჩნევია პირველი კლასების შემდეგ. ფიზიკური დატვირთვის ეფექტს ასევე ზრდის მასაჟის დამატებითი კურსი, დაბალანსებული დიეტა, წყლის პროცედურები, სპეციალური პროდუქტების გამოყენება კანის გლუვი და ელასტიური გახადოს და ა.შ.

მცენარეები ცხოვრობენ სუნთქვის პროცესში, მაგრამ ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში მათ შეუძლიათ იცხოვრონ ანაერობული სუნთქვით. მცენარეების ანაერობული სუნთქვაირთვება, როდესაც მცენარისთვის საჭირო ჟანგბადს მოიხმარს ორგანული ნაერთები, ძირითადად შაქარი, რომელიც ჩვეულებრივ საწყისი მასალაა ნორმალური სუნთქვისთვის.

შაქრის განაწილება ანაერობული სუნთქვის დროს

ანაერობული პირობები

ანაერობული სუნთქვა მიკროორგანიზმებისთვის

სუნთქვა -ეს არის ნახშირწყლების დაშლის ეტაპობრივი, ფერმენტული, რედოქსული პროცესი, რომლის ჟანგვის აგენტი თავისუფალი ან შეკრული ჟანგბადია. თუ ჰაერის მოლეკულური ჟანგბადი მოქმედებს როგორც ჟანგვის აგენტი, სუნთქვას აერობული ეწოდება.

გამოყოფა ა ერობული სუნთქვა: სსრული დაჟანგვა არასრული დაჟანგვით

ორგანული სუბსტრატები ორგანული სუბსტრატები

აერობული სუნთქვის პროცესი მიმდინარეობს შემდეგი სქემის მიხედვით:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38ATფ

აერობული სუნთქვის მახასიათებლები ორგანული სუბსტრატების სრული დაჟანგვით:

1.სასუნთქი სუბსტრატები – ორგანული ნივთიერებები (ნახშირწყლები, მჟავები, ცხიმები);

2. სუნთქვის პროდუქტები – მინერალები (H2O, CO2);

3.ბიოლოგიური მნიშვნელობა – ენერგიის მიღება;

4.პირობები – აერობული (მოლეკულური) ჟანგბადის არსებობა

5.აერობული სუნთქვის მექანიზმი. სუნთქვის სამი ძირითადი ეტაპია:

მე ) უნივერსალური (გლიკოლიზი):

C6H12O6 → 2CH3COCOOH + 2NADH2 + 2ATP

II) კრებსის ციკლი. ამ ეტაპზე ხდება ნახშირბადის სამი ატომის თანმიმდევრული აღმოფხვრა პირუვინის მჟავიდან. ფერმენტული დეკარბოქსილირების შედეგად წარმოიქმნება სამი CO2 მოლეკულა და მცირდება ხუთი დეჰიდროგენაზა (თითოეული ტრიოზისთვის). როდესაც გლუკოზის ერთი მოლეკულა იშლება გლიკოლიზის დროს, წარმოიქმნება 2 PVC მოლეკულა, ამიტომ განტოლების ყველა კოეფიციენტი მრავლდება ორზე. კრებსის ციკლის საერთო განტოლება ასე გამოიყურება:

2 x (CH3COCOOH + 3H2O → 3CO2 + 4NAD H2 + 1FAD H2 + 1ATP)

III ) საკუთარი აერობული ფაზა– გადის ETC (ელექტრონული ტრანსპორტირების ჯაჭვი) შემდეგი სქემის მიხედვით:

10 NAD H2 + 2FAD H2 + O2® 10 NAD + 2FAD + 12H2O+ E

სუნთქვის მესამე ფაზის არსი მოდის წყალბადის დეჰიდროგენაზების (NAD და FAD) გადაცემაზე ჟანგბადზე (O2) რესპირატორული (ელექტროტრანსპორტის) ჯაჭვის საშუალებით - ETC. ETC კომპონენტები განლაგებულია მემბრანებში ოქსიდაციური პოტენციალის გაზრდის მიზნით (ნახ. 16).

ამ ჯაჭვის სამ ადგილას იმდენი ენერგია გამოიყოფა, რომ მაღალი ენერგიის ATP ბმის სინთეზი შესაძლებელი ხდება. NAD H2-ის სრული დაჟანგვით წარმოიქმნება 3 ATP მოლეკულა. FAD H2 - 2 ATP მოლეკულის სრული დაჟანგვით.

სუნთქვის მეორე ფაზის დასრულებამდე, არსებობს NAD H2-ის 10 მოლეკულა (8 ჩამოყალიბდა კრებსის ციკლის ეტაპზე, 2 გლიკოლიზისგან), 2 მოლეკულა FAD H2 (კრებსის ციკლში ჩამოყალიბდა). მოდით გავაკეთოთ მარტივი გამოთვლა სუნთქვის აერობული ფაზის ენერგიის გამომუშავების შესახებ:

1 მოლი NAD H2 უდრის 3 მოლ ATP-ს, შესაბამისად, სრული დაჟანგვით 10 NAD H2 x 3 ATP წარმოქმნის 30 ATP;

1 მოლი FAD H2-ის სრული დაჟანგვით წარმოიქმნება 2 მოლი ATP, რომელიც იძლევა: 2 FAD H2 x 2 ATP = 4 ATP. ETC-ში სულ 34 მოლი ATP იწარმოება. მათ უნდა დაემატოს 2 მოლეკულა ATP კრებსის ციკლიდან და 2 მოლეკულა გლიკოლიზისგან. სულ - 38 ATP - ერთი გლუკოზის მოლეკულის სრული დაჟანგვის შედეგი.

ანაერობული სუნთქვის სახეები (ნიტრატი, სულფატი)

სუნთქვის პროცესები მოითხოვს ჟანგბადს, როგორც ჟანგვის აგენტს. თუ მოლეკულური ჟანგბადი არსებობს, სუნთქვა ეწოდება აერობიკა.თუ ჟანგვის აგენტი დაკავშირებულია ჟანგბადთან, სუნთქვა ეწოდება ანაერობული.წყალბადის და ელექტრონების საბოლოო მიმღები შეიძლება იყოს ნიტრატი ან სულფატი ჟანგბადი (NO 3 ან ასე 4 ). ბაქტერიებს შეუძლიათ გამოიყენონ ნახშირწყლები, სპირტები, ორგანული მჟავები და ა.შ., როგორც ენერგეტიკული სუბსტრატები.არსებობს ანაერობული სუნთქვის ორი ძირითადი ტიპი:

1) ნიტრატის სუნთქვა(ჟანგვის აგენტია ნიტრატი ჟანგბადი) - მიმდინარეობს სქემის მიხედვით:

С6Н12О6 + 4არა3 - → 6СО3 + 6Н2О +2ნ2 + ე

პროცესს დენიტრიფიკაცია ეწოდება. გამომწვევი აგენტებია ფაკულტატური ანაერობული ბაქტერიები, როგორიცაა Pseudomonas aeruginosae , პარაკოკი თან Ჩვენ დენიტრიფიკული ა ნს .

2) სულფატური სუნთქვა(ჟანგვის აგენტია სულფატების ჟანგბადი) - მიდის სქემის მიხედვით:

C6H12O6 + 3H2SO4→6CO2 + 6H2O + 3H2S + E

პროცესს დესულფიფიკაცია ეწოდება. გამომწვევი აგენტები სახეობის სავალდებულო ანაერობებია დესულფოვიბრიო გოგირდისმომგვრელი .

აერობული სუნთქვა (ტერმინალური დაჟანგვა, ან ოქსიდაციური ფოსფორილირება) არის კატაბოლური პროცესების ერთობლიობა მიტოქონდრიულ მემბრანებზე, რაც მთავრდება ორგანული ნივთიერებების სრული დაჟანგვით მოლეკულური ჟანგბადის მონაწილეობით. ამ შემთხვევაში პროტონული რეზერვუარის როლს ასრულებს მემბრანთაშორისი მატრიცა - სივრცე გარე და შიდა გარსებს შორის.

ელექტრონები, რომლებმაც ენერგია დაკარგეს, მიდიან ფერმენტების კომპლექსში, რომელსაც ციტოქრომ ოქსიდაზას უწოდებენ. ციტოქრომ ოქსიდაზა იყენებს ელექტრონებს მოლეკულური ჟანგბადის გასააქტიურებლად (შემცირებისთვის) O 2-დან O 2 2-მდე. O 2 2– იონები ამაგრებენ პროტონებს, ქმნიან წყალბადის ზეჟანგს, რომელიც კატალაზას დახმარებით იშლება H 2 O და O 2-ად. აღწერილი რეაქციების თანმიმდევრობა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს დიაგრამის სახით:

2О 2 + 2ē → 2О 2 2– ; 2O 2 2– + 4H + → 2H 2 O 2; 2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

აერობული სუნთქვის საერთო განტოლებაა:

C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 38 ADP + 38 F → 6 CO 2 + 6 H 2 O + 38 ATP + Q

კითხვები თვითკონტროლისთვის

1.რა არის სუნთქვის პროცესის არსი?

2.როგორია სუნთქვის პროცესის საერთო განტოლება?

3.რა არის ოქსიდაციური ფოსფორილირება?

4.რა არის გლიკოლიზი?

5.რას მოიცავს კრებსის ციკლი?

6.რა ახასიათებს ანაერობული სუნთქვა და ალკოჰოლური დუღილი?

7.როგორ ხდება ბუტირული და რძემჟავა დუღილი? სად ხვდებიან ისინი?

8. როგორია სუნთქვის პროცესის ენერგეტიკული მხარე და დუღილის პროცესი?

9. რა ექსპერიმენტები ადასტურებს მცენარეებში სუნთქვის პროცესის არსებობას?

10. რას ჰქვია სუნთქვის კოეფიციენტი?

ლექცია 6

თემა: მცენარეების საჭიროება მინერალური კვების ელემენტებით. მაკროელემენტები, მიკროელემენტები. მკვებავი ნარევები მცენარეებისა და იზოლირებული უჯრედების გაშენებისთვის. იონების ურთიერთქმედება. ნიადაგის, როგორც მცენარეთა კვების სუბსტრატის თვისებები. იონების შეღწევა მცენარის უჯრედში. იონების აქტიური და პასიური ტრანსპორტირება მემბრანის გასწვრივ.

ლექციის მიზანი:აჩვენეთ მცენარეების საჭიროება მინერალური კვების ელემენტების მიმართ. მკვებავი ნარევები მცენარეებისა და იზოლირებული უჯრედების გაშენებისთვის, მაკროელემენტები, მიკროელემენტები. იონების აქტიური და პასიური ტრანსპორტირება მემბრანის გასწვრივ.

მინერალური კვება არისმინერალების შეწოვა იონების სახით, მათი გადაადგილება მცენარეში და ჩართვა მეტაბოლიზმს. დედამიწაზე არსებული თითქმის ყველა ქიმიური ელემენტი ნაპოვნია მცენარეებში. საკვები ნივთიერებები შეიწოვება ჰაერიდან - ნახშირორჟანგის (CO 2) და ნიადაგიდან - წყლის (H 2 O) და მინერალური მარილის იონების სახით. უმაღლესი მიწის მცენარეებში გამოირჩევა ჰაეროვანი ან ფოთლოვანი კვება ( ფოტოსინთეზი ) და ნიადაგი, ან ფესვი, კვება ( მცენარეების მინერალური კვება ). ქვედა მცენარეები (ბაქტერიები, სოკოები, წყალმცენარეები) შთანთქავენ CO 2, H 2 O და მარილებს სხეულის მთელ ზედაპირზე.

ნიადაგი აუცილებელი და შეუცვლელი სუბსტრატია, რომელშიც მცენარეები ამაგრებენ ფესვებს და საიდანაც იღებენ ტენიანობას და მინერალურ საკვებ ნივთიერებებს. დიდია ნიადაგის როლი ბიოლოგიური მრავალფეროვნების ფორმირებასა და შენარჩუნებაში.
მეორეს მხრივ, ბიოსფეროს ყველა ელემენტის ნაკადები გადის ნიადაგში, რომელიც სპეციფიკური მექანიზმების მეშვეობით არეგულირებს მათ მიმართულებას და ინტენსივობას.

ერთუჯრედიანი ორგანიზმები და წყლის მცენარეები შთანთქავენ იონებს მთელ ზედაპირზე, ხოლო უმაღლესი ხმელეთის მცენარეები შთანთქავენ იონებს ზედაპირული უჯრედების მეშვეობით. ფესვი, ძირითადად ფესვის თმა.

მეშვეობით ფესვიმცენარეები ნიადაგიდან შთანთქავენ ძირითადად მინერალური მარილების იონებს, აგრეთვე ნიადაგის მიკროორგანიზმების ზოგიერთ ნარჩენ პროდუქტს და სხვა მცენარეების ფესვების სეკრეციას. იონები ჯერ შეიწოვება უჯრედის მემბრანებზე და შემდეგ შეაღწევენ ციტოპლაზმაში პლაზმალემის მეშვეობით. კათიონები (გარდა K+-ისა) მემბრანის გავლით შეაღწევენ პასიურად, დიფუზიით; ანიონები, ისევე როგორც K+ (დაბალი კონცენტრაციით) - აქტიურად, მოლეკულური „იონური ტუმბოების“ დახმარებით, რომლებიც გადააქვთ იონებს ენერგიის ხარჯვით. თითოეული ელემენტი მინერალური კვებაგარკვეულ როლს თამაშობს მეტაბოლიზმში და არ შეიძლება მთლიანად შეიცვალოს სხვა ელემენტით. მცენარის მშრალი ნივთიერების ანალიზი აჩვენებს, რომ იგი შეიცავს ნახშირბადს (45%), ჟანგბადს (42%), წყალბადს (6,5%), აზოტს (1,5%) და ნაცრის ელემენტებს (5%).

მცენარეებში ნაპოვნი ყველა ელემენტი ჩვეულებრივ იყოფა სამ ჯგუფად:

მაკრონუტრიენტები. 2. მიკროელემენტები. 3. ულტრამიკროელემენტები.

მცენარეში შემავალი იონები. უჯრედი შედის გარკვეულ ურთიერთქმედებებში და ამ ურთიერთქმედების ტიპები განსხვავებულია.

არსებობს ისეთი სახის ურთიერთქმედება, როგორიცაა ანტაგონიზმი, სინერგიზმი, ადიტიურობა.

იონის ანტაგონიზმი არის ზოგიერთი კათიონის მიერ სხვების ტოქსიკური ეფექტის შემცირება პროტოპლაზმის კოლოიდებთან მათი ურთიერთქმედების გამო. სინერგიზმი არის ორი ან მეტი იონის ერთობლივი ეფექტი, რომელიც ხასიათდება იმით, რომ მათი კომბინირებული ბიოლოგიური ეფექტი მნიშვნელოვნად აღემატება თითოეული ცალკეული კომპონენტის ეფექტს. ადიტიურობა არის იონების ერთობლივი მოქმედების ეფექტი, რომელიც უდრის თითოეული ნივთიერების ზემოქმედების ჯამს ცალ-ცალკე.

ბუნებრივ პირობებში მცენარეები საჭირო ნივთიერებებს უშუალოდ ნიადაგიდან, ფესვთა სისტემის მეშვეობით იღებენ. ხელოვნურ პირობებში მცენარეების გასაზრდელად ყველაზე ხშირად გამოიყენება ჰიდროპონიკის მეთოდი. ჰიდროპონიკა (ჰიდრო... და ბერძნულიდან pónos - სამუშაო) - მცენარეების მოყვანა არა ნიადაგში, არამედ სპეციალურ საკვებ ხსნარში. მკვებავი ხსნარიარის მცენარის სიცოცხლისა და ზრდისათვის აუცილებელი ნივთიერებების წყალხსნარი. ზე მცენარეების გაშენების ჰიდროპონიური მეთოდიყველა ელემენტი უნდა იყოს შეტანილი მკვებავი ხსნარიოპტიმალური რაოდენობით.

კითხვები თვითკონტროლისთვის

1. რა ელემენტებია ორგანოგენები, მათი პროცენტული მაჩვენებელი მცენარის მშრალ ნივთიერებაში?

2. რა ნაცარი მიკროელემენტები იცით? რა როლი აქვს მათ მცენარეში?

3. რა მიკროელემენტები იცით? რა როლს ასრულებენ ისინი მცენარეთა ცხოვრებაში?

4. რა არის ნიტრიფიკაციისა და დენიტრიფიკაციის არსი?

5. მიეცით მაკრო და მიკროელემენტების ზოგადი აღწერა.

6. მცენარეთა უჯრედებში იონების ურთიერთქმედების სახეები: სინერგიზმი, ადიტიურობა, ანტაგოგია.