Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Анаэробное дыхание

1) Дрожжевое (спиртовое) брожение

С₆Н₁₂О₆+6О₂ → 2С₂ Н₅ОН + 2СО₂+2АТФ

DG = -210 кДж/моль

Эффективность = 2 х (-30,6) = 29,14%

-210

2) Гликолиз в мышцах (молочнокислое брожение):

С₆Н₁₂О₆+6О₂ → 2СН₃ СНОНСООН + 2АТФ

DG = -150 кДж/моль

Эффективность = 2 х (-30,6) = 40,80%

-150

Приведенные цифры показывают, что эффективность превращения энергии в каждой из этих систем довольно высока. Количество же энергии, запасаемой в виде АТР при аэробном дыхании в 19 раз больше, чем при анаэробном. Объясняется это тем, что значительная часть энергии остается «запертой» в этаноле и молочной кислоте. Энергия, заключенная в этаноле, остается для дрожжей навсегда недоступной, и, значит, спиртовое брожение в смысле получения энергии – малоэффективный процесс. Из молочной же кислоты довольно большое количество энергии может быть извлечено позднее, если появится кислород.

Роль митохондрий в регуляции метаболизма. Акцепторный контроль дыхания. В дышащих митохондриях скорость переноса электронов, а следовательно, и скорость образования АТР, определяется в первую очередь относительными концентрациями АДР, АТР и фосфата во внешней среде, а не концентрацией субстратов дыхания, например пирувата. В условиях избытка дыхательного субстрата максимальная скорость потребления кислорода достигается при высокой концентрации АДР и фосфата и низкой концентрации АТР. Если же концентрация АТР велика, а концентрация АДР и (или) фосфата близка к нулю, то скорость дыхания митохондрий оказывается очень низкой, всего лишь 5-10% максимальной скорости. Из указанных трех компонентов наибольшее влияние на скорость дыхания оказывает концентрация АДР, поскольку митохондрии обладают особенно сильным сродством именно к АДР. Изменение скорости дыхания с изменением концентрации АДР, носит название дыхательного контроля или акцепторного контроля. Зависимость скорости дыхания от концентрации АДР можно наблюдать не только на изолированных митохондриях, но и в интактных клетках. Для мышцы, находящейся в состоянии покоя и не потребляющей АДР, характерна очень низкая скорость дыхания. В этих условиях концентрация АТР высока, а концентрация АДР низка. Если вызвать в такой покоящейся мышце серию сокращений, то ее цитоплазматический АТР быстро распадается на АДР и фосфат. Начало сокращений сопровождается резким увеличением скорости потребления кислорода, которая в некоторых мышцах может возрастать больше чем в 100 раз. Сигналом для такого увеличения скорости дыхания служит внезапное возрастание концентрации АДР при сокращении мышцы, которое сразу стимулирует дыхание и сопровождающее его фосфорилирование АДР. Высокая скорость дыхания сохраняется до тех пор, пока АТР-зависимая сократительная система продолжает поставлять АДР. Когда серия сокращений заканчивается и образование АДР прекращается, скорость дыхания автоматически и быстро снижается до уровня, соответствующего состоянию покоя.