главная ученые и открытия интересные факты вопросы и ответы состав живого
 
Кислородное дыхание
Драгоценная для организма АТФ образуется не только в митохондриях, но и в цитоплазме клетки в результате гликолиза (от греч. "гликис" - "сладкий" и "лисис" - "распад"). Это процесс расщепления глюкозы под действием различных ферментов (см. статью "Ферменты"), который не требует участия кислорода. При гликолизе одна молекула глюкозы даёт возможность синтезировать две молекулы АТФ. Продукты расщепления глюкозы могут затем вступать в реакцию брожения, превращаясь в этиловый спирт или молочную кислоту. Спиртовое брожение свойственно дрожжам (см. статью "Дрожжи"), а молочнокислое - клеткам животных и некоторых бактерий. Многим аэробным, т. е. живущим исключительно в бескислородной среде, организмам хватает энергии, образующейся в результате гликолиза и брожения. Но аэробным организмам необходимо дополнить этот небольшой запас, причём весьма существенно.

Продукты расщепления глюкозы попадают в митохондрию. Там от них сначала отщепляется молекула углекислого газа, который выводится из организма при выдохе. "Дожигание" происходит в так называемом цикле Кребса (по имени описавшего его английского биохимика) - последовательной цепи реакций. Каждый из участвующих в ней ферментов вступает в соединения, а после нескольких превращений вновь освобождается в первоначальном виде. Биохимический цикл вовсе не бесцельное хождение по кругу. Он больше схож с паромом, который снует между двумя берегами, но в итоге люди и машины движутся в нужном направлении. В результате совершающихся в цикле Кребса реакций синтезируются дополнительные молекулы АТФ, отщепляются дополнительные молекулы углекислого газа и атомы водорода.

Жиры тоже участвуют в этой цепочке, но их расщепление требует времени, поэтому если энергия нужна срочно, то организм использует не жиры, а углеводы. Зато жиры - очень богатый источник энергии. Могут окисляться для энергетических нужд и белки, но лишь в крайнем случае, например при длительном голодании. Белки для клетки - неприкосновенный запас.

Главный по эффективности процесс синтеза АТФ происходит при участии кислорода в многоступенчатой дыхательной цепи. Кислород способен окислять многие органические соединения и при этом выделять много энергии сразу. Но такой взрыв для организма был бы губителен. Роль дыхательной цепи и всего аэробного, т. е. связанного с кислородом, дыхания состоит именно в том, чтобы организм обеспечивался энергией непрерывно и небольшими порциями - в той мере, в какой это организму нужно. Можно провести аналогию с бензином: разлитый по земле и подожжённый, он мгновенно вспыхнет без всякой пользы. А в автомобиле, сгорая понемногу, бензин будет несколько часов совершать полезную работу. Но для этого требуется такое сложное устройство, как двигатель.

Дыхательная цепь в совокупности с циклом Кребса и гликолизом позволяет довести "выход" молекул АТФ с каждой молекулы глюкозы до 38. А ведь при гликолизе это соотношение было лишь 2:1. Таким образом, коэффициент полезного действия аэробного дыхания намного больше.
Проекты наших спонсоров
все строящиеся дома
Что такое жизнь?
Химическая эволюция
Подходы к проблеме происхождения жизни
Краткий исторический очерк о возникновении жизни
Продолжитель- ность существования жизни на земле
Вещества организма
Клетка и ткань
Функции и свойства живого

Яндекс цитирования Copyright © "Энциклопедия Жизни" 2008 - 2010. Все права защищены.