Аэробный и анаэробный процесс: что это за процессы, преимущества и недостатки – Аэробные и анаэробные нагрузки в чем отличие и особенности

Содержание

Анаэробные и аэробные процессы в природе

Аэробные процессы возможны только с участием кислорода, растворенного в верхних слоях искусственного/естественного водоёма. Анаэробные процессы проходят без содействия воздуха, как правило, в слоях, образующих дно водоема.

Необходимые для аэробного процесса запасы кислорода образуются:

  • за счёт атмосферных осадков;
  • вследствие диффузии – выделения кислорода из воздуха в верхние слои водоема;
  • как результат жизнедеятельности водорослей, которые выделяют свободный кислород, поглощая и разлагая углекислоту.

Кислород расходуется в водоемах на окисление микроорганизмами органических компонентов. Те, в свою очередь, распадаясь на более простые составляющие, минерализуются, образуя неорганические вещества. К примеру, в почве – соли азотной кислоты, фосфорно- и сернокислые соединения и т. д.

Самоочищение происходит также при участии простейших животных организмов (черви, рачки, моллюски, коловратки и другие), которые потребляют в пищу органические вещества.

Растительные и животные макро- и микроорганизмы, обитающие в водоемах, подразделяются на два класса – планктон и бентос (стоит отметить, что рыба и некоторые речные и морские животные относятся к нектону). Бентос – это организмы, обитающие и связанные с дном водоема, а также поверхностями всевозможных подводных предметов (камней, бетонных блоков и свай и т. д.). Планктон – организмы, населяющие верхние водные слои. Находятся во взвешенном состоянии и разносятся в различных направлениях вместе с течением.

Бентос и планктон, помимо очистительных функций, выполняют ещё и роль сигнализатора, по которому определяют степень загрязнения водоёма. Произведя биологический анализ воды, можно определить, какие виды организмов там обитают, как происходит процесс самоочищения, какое санитарное состояние водоема.

Если произвести взятие пробы в самом загрязняемом месте водоема, так называемой полисапробной зоне (городские, заводские стоки), то выявится максимальное присутствие в воде бактерий, которым для жизнедеятельности не требуется свободный кислород. Это гетеротрофные организмы, питающиеся исключительно органическими соединениями. Бактериологические исследования показывают при этом низкий титр кишечной палочки и большое количество бактерий.

  • < Назад
  • Вперёд >

1.12.1. Рефлекторные механизмы двигательной деятельности

Спортивная и трудовая деятельность человека, в том числе и овладение двигательными навыками, осуществляется по принципу взаимосвязи условных рефлексов и динамических стереотипов с безусловными рефлексами.

Для выполнения четких целенаправленных движений необхо­димо непрерывное поступление в ЦНС сигналов о функциональ­ном состоянии мышц, о степени их сокращения, напряжения и рас­слабления, о позе тела, о положении суставов и углов сгиба в них.

Вся эта информация передается от рецепторов сенсорных систем и особенно от рецепторов двигательной сенсорной сис­темы, от так называемых проприорецепторов, которые распо­ложены в мышечной ткани, фасциях, суставных сумках и сухо­жилиях.

От этих рецепторов по принципу обратной связи и по меха­низму рефлекса в ЦНС поступает полная информация о выпол­нении данного двигательного действия и о сравнении ее с за­данной программой.

Каждое, даже самое простое движение совершенствуется, что обеспечивается информацией, поступающей от проприоре­цепторов и от других сенсорных систем и изменением импульсации, идущей к мышцам. Благодаря такому сложному рефлек­торному механизму происходит совершенствование двигатель­ной деятельности.

1.12.2. Аэробные, анаэробные процессы и их характеристики

Для того чтобы мышечная работа могла продолжаться, не­обходимо, чтобы скорость ресинтеза АТФ соответствовала его расходу. Существуют три способа ресинтеза (восполнения рас­ходуемой во время работы АТФ).

Алактатный анаэробный механизм отличается наибольшей подвижностью. Максимальной интенсивности он может дос­тичь уже через 1-2 сек. после начала интенсивной мышечной работы. Для алактатного анаэробного механизма характерна и наивысшая мощность, значительно превосходящая мощность других процессов энергообеспечения. Метаболическая емкость этого процесса невысока; ее хватает лишь на выполнение рабо­ты с максимальной интенсивностью в течение 6-7 сек. Ресинтез АТФ при этом осуществляется в основном за счет КФ (креатинфосфата), который находится в самом мышечном волокне.

Лактатный анаэробный механизм значительно уступает алактатному. Максимальной интенсивности он может достичь через 20-30 сек. после начала работы. Его максимальная мощ­ность приблизительно в 2 раза ниже по сравнению с алактатным процессом. Однако лактатный анаэробный механизм значительно превосходит алактатный по своей метаболической емкости — у тренированных спортсменов при напряженной мышечной работе он обеспечивает энергией в течение 40 сек. и более.

Аэробный процесс — это основной механизм энергообеспе­чения организма. Он функционирует на протяжении всей жиз­ни, не прекращаясь ни на минуту. Если мышцы в определенных условиях (например, при напряженной мышечной работе) мо­гут обеспечивать себя энергией за счет анаэробных процессов, то такие органы, как мозг, сердце и некоторые другие, получа­ют энергию исключительно за счет аэробных процессов. В от­личие от анаэробных деятельность аэробного механизма не со­провождается накоплением в организме промежуточных про­дуктов обмена. Главными недостатками аэробного процесса яв­ляются его малая подвижность и сравнительно невысокая мощ­ность. Эти недостатки имеют общую основу: они зависят от возможностей систем, обеспечивающих поступление в организм кислорода и его транспортировку к работающим мышцам. У хорошо тренированного спортсмена, предварительно выпол­нившего разминку, поступление в организм кислорода и, следо­вательно, мощность аэробного процесса достигают своего мак­симума через 40-60 сек. работы. По максимальной мощности аэробный процесс значительно уступает анаэробным, что же касается его метаболической емкости, то она неизмеримо выше.

Кратковременные упражнения самой высокой интенсивно­сти (приблизительно до 10 сек.) обеспечиваются энергией пре­имущественно за счет алактатного анаэробного механизма. В упражнениях продолжительностью до 2-3 мин. основную долю энергии дает анаэробный лактатный механизм. Дальнейшее увеличение продолжительности работы снижает значимость анаэробных процессов и повышает роль аэробных.

В соответствии с тремя основными механизмами энерго­обеспечения различают три компонента выносливости: алак­татный анаэробный, лактатный анаэробный, аэробный, каждый из которых определяется уровнем развития соответствующего механизма энергообеспечения.

Все упражнения, применяемые в тренировке, оказывают преимущественное влияние на какой-то один механизм энерго­обеспечения. В зависимости от физиологического воздействия на организм упражнения по направленности можно разделить на пять основных групп:

  1. алактатной анаэробной (ЧСС повышается после выпол­нения кратковременной нагрузки для ликвидации кислородного долга;

  2. лактатной (гликолитической) анаэробной: ЧСС — 180-200 уд/мин и более;

  3. аэробно-анаэробной: ЧСС — 150-190 уд/мин;

  4. аэробной: ЧСС — 130-150 уд/мин;

5)анаболической направленности (анаболизм — совокуп­ность биохимических (метаболических) процессов, происходя­щих в организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток, тканей и органов. Эти реакции об­мена веществ противоположны катаболическим (катаболизму), направленному на расщепление или распад вещества): ЧСС ме­нее 130 уд/мин.

Увеличивать возможности алактатного анаэробного меха­низма можно с помощью сравнительно небольшого числа мето­дических приемов, тогда как добиться достаточно высокого развития лактатного анаэробного и особенно аэробного меха­низма можно только используя разнообразные методические приемы. Каждый конкретный метод тренировки совершенству­ет механизмы преобразования энергии, воздействуя преимуще­ственно на какой-то один из факторов, определяющих возмож­ности этих процессов.

Анаэробные возможности, и, прежде всего алактатные, об­ладают высокой специфичностью, т. е. в наибольшей степени проявляются в том виде работы, которую спортсмен выполнил во время специальной тренировки. Это связано с тем, что ос­новные факторы, определяющие возможности анаэробных ме­ханизмов, имеют преимущественно внутримышечную природу.

Кроме того, выносливость спортсмена (как аэробный, так и анаэробный компоненты) зависит от энергозатрат на единицу работы, т.е. от эффективности и экономичности спортивной техники, которая, в свою очередь, совершенствуется во время выполнения специальной работы.

Аэробные возможности определяются возможностями ды­хательной, сердечно-сосудистой систем, кислородной емкостью крови и др. Они могут совершенствоваться под влиянием лю­бых видов мышечной деятельности (бег, плавание, ходьба на лыжах).

Выводы

Формирование физической культуры личности будущего специалиста немыслимо без умения рационально корректиро­вать свое состояние средствами физической культуры и спорта.

Движения играют существенную роль в развитии и форми­ровании человека. Организм получает более высокую способ­ность к сохранению постоянства внутренней среды при изменяющихся внешних воздействиях: температурных, барометри­ческого давления, влажности воздуха, солнечной и космической радиации и т.д. если наблюдается двигательный режим разви­вающейся направленности.

Под влиянием физической тренировки происходит адапта­ция организма человека к разнообразным проявлениям факто­ров внешней среды, повышение резервных возможностей орга­низма, физической работоспособности.

Стимулирующее влияние оптимально организованной дви­гательной активности на уровень умственной работоспособно­сти давно стало аксиомой.

Таким образом, двигательная активность имеет ярко выра­женное положительное действие на организм. Физические уп­ражнения повышают экономичность обмена веществ, позволя­ют укрепить сердце и мускулатуру, способствуют профилакти­ке заболеваний, повышают устойчивость организма к большому числу неблагоприятных факторов (промышленные яды, радиа­ция и др.), повышают иммунитет, усиливают положительные эмоции и ощущения, улучшают сон, делают человека бодрым и жизнерадостным, увеличивают умственную, физическую и иную работоспособность. Все эти эффекты способствуют за­метному увеличению творческого долголетия и в целом про­должительности жизни.

В чем разница между аэробным и анаэробным процессом

главное отличие между аэробным и анаэробным процессом что в аэробном процессе молекулярный кислород находится внутри клетки, тогда как в анаэробном процессе молекулярный кислород отсутствует внутри клетки, Кроме того, аэробный процесс более эффективен при производстве энергии в форме АТФ, тогда как анаэробный процесс менее эффективен при производстве энергии.

Аэробный и анаэробный процессы — это два типа клеточного дыхания, которые встречаются у разных типов организмов.

Ключевые области покрыты

1. Что такое аэробный процесс
— Определение, Процесс, Значение
2. Что такое анаэробный процесс
— Определение, Процесс, Значение
3. Каковы сходства между аэробным и анаэробным процессом
— Краткое описание общих черт


4. В чем разница между аэробным и анаэробным процессом
— Сравнение основных различий

Основные условия

Аэробный процесс, анаэробный процесс, АТФ, клеточное дыхание, конечный электронный акцептор, глюкоза, гликолиз


Что такое аэробный процесс

Аэробное дыхание — это тип клеточного процесса, ответственного за выработку АТФ, которая является энергетической валютой клетки посредством полного окисления глюкозы. Здесь углекислый газ и вода являются двумя типами побочных продуктов этой реакции. Важно отметить, что аэробное дыхание является основной формой метода клеточного дыхания, используемого высшими организмами, включая животных и растения.

Рисунок 1: Аэробный процесс

Кроме того, тремя основными этапами аэробного дыхания являются гликолиз, цикл Кребса и цепь переноса электронов. На самом деле, гликолиз является первым этапом аэробного процесса, ответственного за расщепление глюкозы на две молекулы пирувата с образованием 2 молекул АТФ и 2 НАДН. Затем этот пируват подвергается окислительному декарбоксилированию с образованием ацетил-КоА, который входит в цикл Кребса, происходящий в митохондриальном матриксе. Здесь цикл Кребса отвечает за полное расщепление ацетил-КоА в углекислом газе с образованием 2 GTP, 6 NADH и 2 FADH.2 молекулы. Наконец, снижение энергии в молекулах, образующихся во время клеточного дыхания, включая NADH и FADH2 используется для производства АТФ путем окислительного фосфорилирования цепи переноса электронов, которая происходит на внутренней мембране митохондрий. Молекулярный кислород служит конечным акцептором электронов, порождая воду. Более эффективно, аэробное дыхание производит 36 молекул АТФ на молекулу глюкозы.

Что такое анаэробный процесс

Анаэробный процесс — это другой тип клеточного дыхания, возникающий при отсутствии молекулярного кислорода внутри клетки. Примечательно, что этот тип клеточного дыхания встречается у низших организмов, включая бактерии, дрожжи и паразитических червей. Также первым этапом анаэробного процесса является гликолиз, который происходит внутри цитоплазмы. Однако, исходя из судьбы молекул пирувата, существует два типа анаэробного дыхания: ферментация этанолом и ферментация молочной кислоты. Здесь дрожжи в основном подвергаются этанольной ферментации, которая включает превращение пирувата в альдегид, а затем превращение в этанол. Однако молочнокислое брожение в основном происходит у бактерий. Он включает превращение пирувата в молочную кислоту. Тем не менее, регенерация НАД+ при обоих видах брожения не продуцируется АТФ. Следовательно, полный выход АТФ равен двум, которые образуются при гликолизе.

Рисунок 2: Клеточное дыхание

В отличие от брожения, другой тип анаэробного процесса происходит в нескольких типах бактерий. И этот тип анаэробного дыхания также проходит через три этапа: гликолиз, цикл Кребса и цепь переноса электронов. Однако конечным акцептором электронов в цепи переноса электронов является не молекулярный кислород, а неорганические соединения, включая ионы, такие как сульфат или нитрат и диоксид углерода. Например, метаногенные бактерии используют диоксид углерода в качестве конечного акцептора электронов, производя газообразный метан в качестве побочного продукта.

Сходства между аэробным и анаэробным процессом

  • Аэробный и анаэробный процессы — это два типа методов клеточного дыхания, используемых в различных типах организмов.
  • Оба процесса разрушают связи в простых органических соединениях и используют выделенную энергию для производства АТФ.
  • Кроме того, глюкоза является основной формой простого органического соединения в клеточном дыхании.
  • Кроме того, гликолиз, который происходит внутри цитоплазмы, является первым шагом этих клеточных дыханий.
  • Кроме того, углекислый газ является побочным продуктом обоих процессов.

Разница между аэробным и анаэробным процессом

Определение

Аэробный процесс относится к процессу клеточного дыхания, происходящему в присутствии кислорода, в то время как анаэробный процесс относится к процессу клеточного дыхания, происходящему в отсутствие свободного кислорода. Таким образом,

Аэробные и анаэробные процессы — Справочник химика 21

    Аэробные и анаэробные процессы [c.15]

    Различают аэробные и анаэробные процессы. Каждому из них соответствует жизнедеятельность аэробных и анаэробных организмов. [c.263]

    Как изменяется скорость ресинтеза АТФ в аэробных и анаэробных процессах в зависимости от внутриклеточного напряжения кислорода  [c.348]

    Различают аэробные и анаэробные процессы. Каждому из них соответствует жизнедеятельность аэробных и анаэробных организмов. Сжигание (дыхание) или окисление (нитрификация) — аэробные процессы, а спиртовое, метановое, маслянокислое, пропионовокислое брожение — анаэробные процессы. [c.270]


    Постоянная изменчивость микроорганизмов, миграция катодных и анодных фаз, сочетание аэробных и анаэробных процессов приводят к появлению значительных коррозионных эффектов и создают предпосылки к возникновению отказов. Участие микроорганизмов в процессе коррозии снимает известные ограничения условий его протекания по температуре и влажности. [c.317]

    В спортивной практике физические упражнения, в которых вклад анаэробных алактатного и гликолитического процессов составляет более 60 % энергетического запроса, обычно относят к упражнениям анаэробного характера. Длительные физические упражнения, где относительный вклад аэробного процесса в затратах энергии превышает 70 %, относят к упражнениям аэробного характера. Упражнения, при которых аэробные и анаэробные процессы энергообеспечения имеют примерно равное значение, относятся к смешанным анаэробно-аэробным нагрузкам. К этим упражнениям относится бег на дистанции 1000 и 3000 м (см. рис. 131). [c.322]

    Изменение скорости ресинтеза АТФ в аэробном и анаэробном процессах в зависимости от внутриклеточного напряжения кислорода [c.333]

    Зарубежные специалисты считают [45], что более 50 % коррозионных повреждений техники, эксплуатирующейся в природных условиях, связаны в той или иной степени с воздействием микроорганизмов. Стимулирование электрохимической коррозии происходит в результате появления концентрационных элементов на поверхности конструкций в результате накопления продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, повышающих агрессивность среды. При этом происходят разрушение защитных пассивных пленок на металле и деполяризация катодного и (или) анодного процессов. Изменение ЭДС коррозионных элементов приводит к локализации процесса коррозии. Стимулированию локальной коррозии также способствует неравномерность распределения колоний микроорганизмов, образование сероводорода, сульфидов, ионов гидроксония, гидрат-ионов и т. п. в условиях, казалось бы, исключающих появление этих соединений. Постоянная изменчивость микроорганизмов, миграция катодных и анодных фаз, сочетания аэробных и анаэробных процессов приводят к появлению значительных коррозионных эффектов и создают предпосылки к возникновению отказов. Участие в процессе коррозии микроорганизмов снимает известные ограничения условий его протекания по [c.54]


    Охарактеризуйте аэробные и анаэробные процессы. [c.17]

    В соответствии с наличием трех различных механизмов энергообразования выделяются три составляющие компонента выносливости — алактатный, гликолитический и аэробный. Общее проявление выносливости, оцениваемое по времени работы до отказа, в этом случае может быть представлено как сумма различного сочетания параметров мощности, емкости и эффективности аэробного и анаэробного процессов  [c.389]

    При выборе между аэробными и анаэробными процессами обычно склоняются в сторону первых, так как эти системы признаны более надежными, стабильными и лучше изученными. Однако анаэробные процессы имеют несколько несомненных преимуществ [40]. Во-первых, в анаэробных процессах образуется меньше ила, чем в аэробных. Стоимость переработки ила может быть весьма большой из-за его высокой влажности (90—99,7 %). В аэробных процессах образуется от 1 до 1,5 кг биомассы (ила), в то время как в анаэробных — только 0,1—0,2 кг на каждый удаленный килограмм БПК. Во-вторых, в анаэробных процессах образуется метан, который может использоваться как горючее. И, в-третьих, даже без учета использования метана в качестве источника энергии потребность в энергии на аэрацию в ас робных процессах превышает потребность в энергии на перемешивание при анаэробных процессах. [c.37]

    Поскольку в отложениях, в которых зарождается нефть, кислород отсутствует, в проблеме происхождения нефти имеет смысл рассматривать только анаэробные бактерии. Собственно аэробные и анаэробные процессы аналогичны, но аэробные бактерии действуют значительно быстрее. Было доказано, что анаэробные бактерии способны осуществить следующие процессы  [c.67]

    Специфический характер проявлений спортивной работоспособности наглядно демонстрируют данные о показателях мощности и емкости аэробного и анаэробного процессов у спортсменов различной специализации, которые приведены на диаграммах (рис. 167). [c.374]

    Изменения, происходящие в сточных водах Аэробные и анаэробные процессы [c.12]

    Показатели мощности (а) и емкости (б) аэробного и анаэробного процессов у спортсменов различных специализаций [c.375]

аэробный процесс — это… Что такое аэробный процесс?


аэробный процесс

аэробный процесс

Совокупность микробиологических, биохимических и химических трансформаций, протекающих, в отличие от анаэробного процесса, в присутствии свободного кислорода.

Словарь по географии. 2015.

  • аэробный
  • аэроклиматология

Смотреть что такое «аэробный процесс» в других словарях:

  • аэробный процесс — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN aerobic process A process requiring the presence of oxygen. (Source: MGH) [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] Тематики охрана окружающей среды EN aerobic …   Справочник технического переводчика

  • аэробный процесс — aerobinis procesas statusas T sritis chemija apibrėžtis Procesas, kuriam vykti reikia oro deguonies. atitikmenys: angl. aerobic process rus. аэробный процесс …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • аэробный процесс — aerobinis vyksmas statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Adenozintrifosfato (ATF) resintezės vyksmas fizinio darbo metu aerobiniais būdais: raumenų funkcijai reikalingas adenozintrifosfatas atkuriamas (resintezuojamas) iš energinių… …   Sporto terminų žodynas

  • аэробный процесс очистки сточных вод — Процесс разрушения органических веществ микроорганизмами в присутствии кислорода воздуха. [ГОСТ 25150 82] Тематики канализация …   Справочник технического переводчика

  • Аэробный процесс очистки сточных вод — 29. Аэробный процесс очистки сточных вод Процесс разрушения органических веществ микроорганизмами в присутствии кислорода воздуха Источник: ГОСТ 25150 82: Канализация. Термины и определения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • аэробный процесс очистки сточных вод — процесс разрушения органических веществ микроорганизмами в присутствии кислорода воздуха. (Смотри: ГОСТ 25150 82. Канализация.) Источник: Дом: Строительная терминология , М.: Бук пресс, 2006 …   Строительный словарь

  • Аэробный процесс очистки сточных вод — строит. Процесс разрушения органических веществ микроорганизмами в присутствии кислорода воздуха …   Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

  • АЭРОБНЫЙ — Процесс, протекающий в присутствии кислорода Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 …   Словарь бизнес-терминов

  • АЭРОБНЫЙ — АЭРОБНЫЙ, связанный с наличием свободного кислорода или воздуха либо зависящий от них. Аэробный организм может нормально функционировать при наличии кислорода, от этого зависит расщепление глюкозы и других питательных веществ, поставляющих… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • АЭРОБНЫЙ — существующий или протекающий в присутствии кислорода (организм, процесс и т. д.) Экологический словарь, 2001 …   Экологический словарь

Клеточное дыхание — Википедия

Клеточное или тканевое дыхание — совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды. Высвобожденная энергия запасается в химических связях макроэргических соединений (АТФ, которых в результате процесса образуется 30(32) и др.) и может быть использована по мере необходимости. Входит в группу процессов катаболизма. О физиологических процессах транспортировки к клеткам многоклеточных организмов кислорода и удалению от них углекислого газа см. статью Дыхание.

Схема гликолиза

Использование различных начальных субстратов[править | править код]

В качестве исходных субстратов дыхания могут выступать различные вещества, преобразуемые в ходе специфических метаболических процессов в Ацетил-КоА с высвобождением ряда побочных продуктов. Восстановление НАД (НАДФ) и образование АТФ может происходить уже на этом этапе, однако большая их часть образуется в цикле трикарбоновых кислот при переработке Ацетил-КоА.

Гликолиз[править | править код]

Гликолиз — путь ферментативного расщепления глюкозы — является общим практически для всех живых организмов процессом. У аэробов он предшествует собственно клеточному дыханию, у анаэробов завершается брожением. Сам по себе гликолиз является полностью анаэробным процессом и для осуществления не требует присутствия кислорода.

Первый его этап протекает с высвобождением 2 молекул АТФ и включает в себя расщепление молекулы глюкозы на 2 молекулы глицеральдегид-3-фосфата. На втором этапе происходит НАД-зависимое окисление глицеральдегид-3-фосфата, сопровождающееся субстратным фосфорилированием, то есть присоединением к молекуле остатка фосфорной кислоты и формированием в ней макроэргической связи, после которого остаток переносится на АДФ с образованием АТФ.

Таким образом, уравнение гликолиза имеет следующий вид:

Глюкоза + 2НАД+ + 4АДФ + 2АТФ + 2Фн = 2ПВК + 2НАД∙Н + 2 АДФ + 4АТФ + 2H2O + 2Н+.

Сократив АТФ и АДФ из левой и правой частей уравнения реакции, получим:

Глюкоза + 2НАД+ + 2АДФ + 2Фн = 2НАД∙Н + 2ПВК + 2АТФ + 2H2O + 2Н+.

Окислительное декарбоксилирование пирувата[править | править код]

Образовавшаяся в ходе гликолиза пировиноградная кислота (пируват) под действием пируватдегидрогеназного комплекса (сложная структура из 3 различных ферментов и более 60 субъединиц) распадается на углекислый газ и ацетальдегид, который вместе с Коферментом А образует Ацетил-КоА. Реакция сопровождается восстановлением НАД до НАД∙Н.

У эукариот процесс протекает в матриксе митохондрий.

β-окисление жирных кислот[править | править код]

Деградация жирных кислот (у некоторых организмов также алканов) происходит у эукариот в матриксе митохондрий. Суть этого процесса заключается в следующем. На первой стадии к жирной кислоте присоединяется кофермент А с образованием ацил-KoA. Он дегидрируется с последовательным переносом восстановительных эквивалентов на убихинон дыхательной ЭТЦ. На второй стадии происходит гидратирование по двойной связи С=С, после чего на третьей стадии происходит окисление полученной гидроксильной группы. В ходе этой реакции восстанавливается НАД.

Наконец, на четвёртой стадии образовавшаяся β-кетокислота расщепляется β-кетотиолазой в присутствии кофермента А на ацетил-КоА и новый ацил-КоА, в которой углеродная цепь на 2 атома короче. Цикл β-окисления повторяется до тех пор, пока вся жирная кислота не будет переработана в ацетил-КоА.

Ацетил-КоА под действием цитратсинтазы передаёт ацетильную группу оксалоацетату с образованием лимонной кислоты, которая поступает в цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса). В ходе одного оборота цикла лимонная кислота несколько раз дегидрируется и дважды декарбоксилируется с регенерацией оксалоацетата и образованием одной молекулы ГТФ (способом субстратного фосфорилирования), трёх НАДН и ФАДН2.

Суммарное уравнение реакций:

Ацетил-КоА + 3НАД+ + ФАД + ГДФ + Фн + 2H2O + КоА-SH = 2КоА-SH + 3НАДH + 3H+ + ФАДН2 + ГТФ + 2CO2

У эукариот ферменты цикла находятся в свободном состоянии в матриксе митохондрий, только сукцинатдегидрогеназа встроена во внутреннюю митохондриальную мембрану.

Основное количество молекул АТФ вырабатывается по способу окислительного фосфорилирования на последней стадии клеточного дыхания: в электронтранспортной цепи. Здесь происходит окисление НАД∙Н и ФАДН2, восстановленных в процессах гликолиза, β-окисления, цикла Кребса и т.д. Энергия, выделяющаяся в ходе этих реакций, благодаря цепи переносчиков электронов, локализованной во внутренней мембране митохондрий (у прокариот — в цитоплазматической мембране), трансформируется в трансмембранный протонный потенциал. Фермент АТФ-синтаза использует этот градиент для синтеза АТФ, преобразуя его энергию в энергию химических связей. Подсчитано, что молекула НАД∙Н может дать в ходе этого процесса 2.5 молекулы АТФ, ФАДН2 — 1.5 молекулы.

Конечным акцептором электрона в дыхательной цепи аэробов является кислород.

Анаэробное дыхание[править | править код]

Если в электронтранспортной цепи вместо кислорода используется другой конечный акцептор (трёхвалентное железо, нитрат- или сульфат-анион), дыхание называется анаэробным. Анаэробное дыхание свойственно в основном бактериям, которые благодаря этому играют важную роль в биогеохимическом цикле серы, азота и железа. Денитрификация — один из типов анаэробного дыхания — является одним из источников парниковых газов, железобактерии принимают участие в образовании железомарганцевых конкреций. Среди эукариот анаэробное дыхание встречается у некоторых грибов, морских донных беспозвоночных, паразитических червей [1] и протистов — например, фораминифер [2].

Стадия Выход кофермента Выход АТФ (ГТФ) Способ получения АТФ
Первая фаза гликолиза −2 Фосфорилирование глюкозы и фруктозо-6-фосфата с использованием 2 АТФ из цитоплазмы.
Вторая фаза гликолиза 4 Субстратное фосфорилирование
2 НАДН 3 (5) Окислительное фосфорилирование. Только 2 АТФ образуется из НАДН в электронтранспортной цепи, поскольку кофермент образуется в цитоплазме и должен быть транспортирован в митохондрии. При использовании малат-аспартатного челнока для транспорта в митохондрии из НАДН образуется 3 моль АТФ. При использовании же глицерофосфатного челнока образуется 2 моль АТФ.
Декарбоксилирование пирувата 2 НАДН 5 Окислительное фосфорилирование
Цикл Кребса 2 Субстратное фосфорилирование
6 НАДН 15 Окислительное фосфорилирование
2 ФАДН2 3 Окислительное фосфорилирование
Общий выход 30 (32) АТФ[3] При полном окислении глюкозы до углекислого газа и окислении всех образующихся коферментов.
  1. ↑ Tielens A.G.M., Rotte C., van Hellemond J.J., Martin W. Mitochondria as we don’t know them (Trends in Biochem.Sci.,2002,27,11,564-572
  2. ↑ Если нет кислорода, можно дышать нитратами
  3. David L. Nelson, Michael M. Cox. Lehninger Principles of Biochemistry. — 4. — W. H. Freeman, 2004. — 1100 с.

анаэробный процесс — это… Что такое анаэробный процесс?


анаэробный процесс

анаэробный процесс

Совокупность микробиологических, биохимических и химических трансформаций, протекающих при недостатке или отсутствии кислорода, широко распространен в замкнутых водоемах, болотах, переувлажненных грунтах и почвах, способствует образованию торфа.

Словарь по географии. 2015.

  • анаэробный
  • андосоль

Смотреть что такое «анаэробный процесс» в других словарях:

  • анаэробный процесс — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN anaerobic process A process from which air or oxygen not in chemical combination is excluded. (Source: MGH) [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] Тематики… …   Справочник технического переводчика

  • анаэробный процесс — anaerobinis vyksmas statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Adenozintrifosfato (ATF) resintezės vyksmas fizinio darbo metu anaerobiniais būdais: raumenų funkcijai reikalingas adenozintrifosfatas atkuriamas (resintezuojamas) iš… …   Sporto terminų žodynas

  • анаэробный процесс очистки сточных вод — Процесс разрушения органических веществ микроорганизмами при отсутствии кислорода воздуха. [ГОСТ 25150 82] Тематики канализация …   Справочник технического переводчика

  • анаэробный процесс получения водорода — (при высоких температурах) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN anaerobic hydrogen production process …   Справочник технического переводчика

  • Анаэробный процесс очистки сточных вод — 30. Анаэробный процесс очистки сточных вод Процесс разрушения органических веществ микроорганизмами при отсутствии кислорода воздуха Источник: ГОСТ 25150 82: Канализация. Термины и определения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • анаэробный процесс очистки сточных вод — процесс разрушения органических веществ микроорганизмами при отсутствии кислорода воздуха. (Смотри: ГОСТ 25150 82. Канализация.) Источник: Дом: Строительная терминология , М.: Бук пресс, 2006 …   Строительный словарь

  • Анаэробный процесс очистки сточных вод — строит. Процесс разрушения органических веществ микроорганизмами при отсутствии кислорода воздуха …   Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

  • АНАЭРОБНЫЙ — Процесс, протекающий в отсутствии кислорода Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 …   Словарь бизнес-терминов

  • АНАЭРОБНЫЙ — АНАЭРОБНЫЙ, слово, характеризующее отсутствие кислорода или воздуха, а также отсутствие зависимости от кислорода или воздуха для выживания. Анаэробный организм, или АНАЭРОБ, это микроорганизм, способный жить за счет выделения энергии из глюкозы… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • АНАЭРОБНЫЙ — существующий или протекающий в отсутствие кислорода (организм, процесс и т. д.) Экологический словарь, 2001 …   Экологический словарь

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о