Frymëmarrja e indeve. Frymëmarrja e indeve Përkufizimi i frymëmarrjes së indeve

Testi 1. Në një qelizë, frymëmarrja e indeve ndodh në:

a) mitokondri

b) ribozomet

c) citoplazmë

Testi 2. Koenzima NAD përmban vitaminën e mëposhtme:

d) RR

Testi 3. Vitamina riboflavin (B 2 ) është pjesë e koenzimës:

d) FMN

Testi 4. Përbërja e enzimave të frymëmarrjes indore - citokromet përfshin metalin:

a) alumini

b) hekuri

Testi 5. Dehidrogjenazat nikotinamide përdoren si koenzimë:???

b) koenzima A

Testi 6. Potenciali më i ulët redoks është:

a) oksigjen

c) substancë e oksidueshme

Testi 7. Në zinxhirin respirator të mitokondrive, enzimat dhe koenzimat ndodhen:

a) sipas rendit alfabetik

b) me rritjen e potencialeve të tyre redoks

c) me uljen e potencialeve të tyre redoks

d) në mënyrë të rastësishme

Testi 8. Në procesin e frymëmarrjes indore krijohen këto:

a) amoniaku

b) ujë

c) ure

d) dioksidi i karbonit

Testi 9. Formimi i një molekule uji në procesin e frymëmarrjes së indeve shoqërohet me sintezën e:

a) një molekulë ATP

b) tre molekula ATP

c) pesë molekula ATP

d) dhjetë molekula ATP

Testi 10. Në një qelizë, oksidimi anaerobik ndodh në:

a) mitokondri

b) ribozomet

c) citoplazmë

Testi 11. Potenciali më i madh redoks është:

a) oksigjen

c) substancë e oksidueshme

Testi 12. Një rritje e tepruar e shkallës së oksidimit të radikaleve të lira parandalohet nga:

a) antivitamina

b) antikoagulantët

c) antioksidantë

d) antitrupa

Testi 13. Burimi kryesor i ATP në trup:

a) oksidimi anaerobik

b) oksidimi mikrozomal

c) oksidimi mitokondrial

d) oksidimi i radikaleve të lira

Kataliza e enzimës

Testi 1. Enzimat në trup kryejnë funksionet e mëposhtme:

a) katalitik

b) strukturore

c) transporti

d) energjia

Testi 2. Enzimat shfaqin aktivitet optimal në temperaturë:

a) 0-10 ̊̊̊С

b) 35-40 ̊̊̊С

c) 55-75 ̊̊̊С

d) 90-100 ̊̊̊С

Testi 3. Faza e parë e katalizës enzimatike është:

a) kthejeni enzimën në gjendjen e saj origjinale

b) formimi i një kompleksi enzimë-substrat

c) çlirimin e produktit të reaksionit

d) transformimi kimik i kompleksit enzimë-substrat

Testi 4. Enzimat kanë aktivitetin më të madh:

a) në një mjedis acid

b) në një mjedis neutral

c) në një mjedis alkalik

d) në një vlerë të pH të përcaktuar rreptësisht për secilën enzimë

Testi 5. Shpejtësia e reaksionit enzimatik varet nga:

a) përbërja aminoacide e enzimës

b) përqendrimi i enzimës

c) peshën molekulare të enzimës

d) pesha molekulare e substratit

Testi 6. Frenuesit konkurrues ulin shpejtësinë e reaksioneve enzimatike për shkak të:

a) ngjitja në qendrën aktive të enzimës

b) ngjitja në qendrën alosterike të enzimës

Testi 7. Frenuesit jo konkurrues ulin shpejtësinë e reaksioneve enzimatike

për shkak të:

a) ndryshimet në konformacionin e enzimës

b) ndryshimet në përbërjen kimike të enzimës

c) rritja e sasisë së enzimës

d) reduktimin e sasisë së enzimës

Testi 8. Përbërja e koenzimave përfshin:

a) a-aminoacide

b) vitaminat

c) hormonet

d) acidet yndyrore

Testi 9. Emri i klasës së enzimës tregon:

a) konformimi i enzimës

b) peshën molekulare të enzimës

c) lloji i koenzimës

d) lloji i reaksionit kimik

Testi 10. Enzimat që katalizojnë reaksionet e ndarjes që përfshijnë ujin i përkasin klasës:

a) hidrolazë

b) izomeraza

c) oksidoreduktaza

d) transferazat

Testi 11. Enzimat që katalizojnë reaksionet e transferimit intramolekular i përkasin klasës:

a) hidrolazë

b) izomeraza

c) oksidoreduktaza

d) transferazat

Testi 12. Enzimat që katalizojnë reaksionet e transferimit ndërmolekular i përkasin klasës:

a) hidrolazë

b) izomeraza

c) oksidoreduktaza

d) transferazat

Testi 13. Enzimat që katalizojnë reaksionet redoks i përkasin klasës:

a) hidrolazë

b) izomeraza

c) oksidoreduktaza

d) transferazat

Testi 14. Çdo enzimë ka një indeks:

a) me dy shifra

b) treshifror

c) katërshifror

d) pesëshifrore

Testi 15. Enzima me indeks 1.1.1.27 i përket klasës:

Frymëmarrja (lat. respiratio) është forma kryesore e disimilimit te njerëzit, kafshët, bimët dhe shumë mikroorganizma. Frymëmarrja është një proces fiziologjik që siguron rrjedhën normale të metabolizmit (metabolizmit dhe energjisë) të organizmave të gjallë dhe ndihmon në ruajtjen e homeostazës (qëndrueshmëria e mjedisit të brendshëm), marrjen e oksigjenit (O2) nga mjedisi dhe lëshimin në mjedis në gjendje të gaztë. e produkteve metabolike të trupit (CO2, H2O dhe të tjera). Në varësi të intensitetit të metabolizmit, një person lëshon mesatarisht rreth 5-18 litra dioksid karboni (CO2) dhe 50 gram ujë në orë përmes mushkërive. Dhe me ta - rreth 400 papastërti të tjera të komponimeve të paqëndrueshme, përfshirë acetonin). Gjatë procesit të frymëmarrjes, substancat e pasura me energji kimike që i përkasin trupit oksidohen në produkte përfundimtare të varfëra me energji (dioksid karboni dhe ujë), duke përdorur oksigjen molekular.

Frymëmarrja tek njerëzit përfshin frymëmarrjen e jashtme dhe frymëmarrjen e indeve.

Funksioni i frymëmarrjes së jashtme sigurohet si nga sistemi i frymëmarrjes ashtu edhe nga sistemi i qarkullimit të gjakut. Ajri atmosferik hyn në mushkëri nga nazofaringu (ku më parë është pastruar nga papastërtitë mekanike, është lagur dhe ngrohur) përmes laringut dhe pemës trakeobronkiale (trakesë, bronkeve kryesore, bronke lobare, bronke segmentale, bronke lobulare, bronkiolat dhe kanalet alveloare). alveola pulmonare. Bronkiolat respiratore, kanalet alveolare dhe qeset alveolare me alveola formojnë një pemë të vetme alveolare dhe strukturat e mësipërme që shtrihen nga një bronkiol terminal formojnë njësinë funksionale-anatomike të parenkimës respiratore të mushkërive - amcinus (lat. bcinus - tufë). Ndryshimi i ajrit sigurohet nga muskujt e frymëmarrjes, të cilët kryejnë thithjen (marrjen e ajrit në mushkëri) dhe nxjerrjen (heqjen e ajrit nga mushkëritë). Nëpërmjet membranës së alveolave, shkëmbimi i gazit ndodh midis ajrit atmosferik dhe gjakut në qarkullim. Më pas, gjaku i pasuruar me oksigjen kthehet në zemër, nga ku shpërndahet përmes arterieve në të gjitha organet dhe indet e trupit. Ndërsa largohen nga zemra dhe ndahen, kalibri i arterieve gradualisht zvogëlohet në arteriola dhe kapilarë, përmes membranës së të cilave ndodh shkëmbimi i gazit me indet dhe organet. Kështu, kufiri midis frymëmarrjes së jashtme dhe qelizore shtrihet përgjatë membranës qelizore të qelizave periferike.

Frymëmarrja e jashtme e njeriut përfshin dy faza:

• 1. ventilimi i alveolave,
• 2. difuzioni i gazrave nga alveolat në gjak dhe në shpinë.

Ventilimi i alveolave ​​kryhet duke alternuar inhalimin (frymëzim) dhe nxjerrjen (ekspirimin). Kur thithni, ajri atmosferik hyn në alveola dhe kur nxirrni, ajri i ngopur me dioksid karboni largohet nga alveolat. Thithja dhe nxjerrja kryhen duke ndryshuar madhësinë e gjoksit duke përdorur muskujt e frymëmarrjes.

Ekzistojnë dy lloje të frymëmarrjes bazuar në metodën e zgjerimit të gjoksit:

• 1. lloji i frymëmarrjes së gjoksit (zgjerimi i gjoksit bëhet duke ngritur brinjët),
• 2. lloji abdominal i frymëmarrjes (zgjerimi i gjoksit arrihet duke rrafshuar diafragmën). Lloji i frymëmarrjes varet nga dy faktorë:
• 1. mosha e personit (lëvizshmëria e gjoksit zvogëlohet me moshën),
• 2. profesioni i një personi (gjatë punës fizike mbizotëron frymëmarrja abdominale).

Frymëmarrja e indeve.

Frymëmarrja indore ose qelizore është një grup reaksionesh biokimike që ndodhin në qelizat e organizmave të gjallë, gjatë të cilave ndodh oksidimi i karbohidrateve, lipideve dhe aminoacideve në dioksid karboni dhe ujë. Energjia e liruar ruhet në lidhjet kimike të komponimeve me energji të lartë (molekula e acidit adenozin trifosforik dhe makro-ergë të tjerë) dhe mund të përdoret nga trupi sipas nevojës. Përfshihet në grupin e proceseve katabolike. Në nivelin qelizor, konsiderohen dy lloje kryesore të frymëmarrjes: aerobe (me pjesëmarrjen e agjentit oksidues oksigjen) dhe anaerobe. Në të njëjtën kohë, proceset fiziologjike të transportimit të oksigjenit në qelizat e organizmave shumëqelizorë dhe largimit të dioksidit të karbonit prej tyre konsiderohen si funksion i frymëmarrjes së jashtme.

Oksigjeni i transportuar në gjak përdoret për të oksiduar substanca të ndryshme për të formuar CO2, ujë dhe substanca të tjera të ekskretuara në urinë si produkte përfundimtare. Procesi i thithjes indore të oksigjenit i shoqëruar me formimin e ujit dhe çlirimin e dioksidit të karbonit është frymëmarrja e indeve.

Studimi i frymëmarrjes së indeve kryhet duke përdorur metodën mikromanometrike. Seksione të holla të indeve vendosen në enë të mbyllura të lidhura me një tub të ngushtë manometrik të mbushur me lëng. Gjatë përcaktimit të përthithjes së oksigjenit nga indet, një zgjidhje alkali vendoset në një ndarje të enës, e cila thith CO2 të çliruar. Për të arritur temperaturë konstante, enët zhyten në një termostat të pajisur me një ngrohës dhe termostat. Në këto kushte, ulja e sasisë së gazit, e përcaktuar nga ulja e presionit në enë, do të jetë e barabartë me sasinë e oksigjenit të përthithur.

Me ndihmën e këtij lloji të hulumtimit, është e mundur të merren vetëm të dhëna të përafërta për të karakterizuar frymëmarrjen e indeve që ndodhin në trup. Seksionet e indeve, duke u hequr nga trupi, janë të privuar nga rregullimi nervor i metabolizmit të tyre. Ato vendosen në një mjedis që ndryshon ndjeshëm nga lëngu normal i indeve për sa i përket përmbajtjes së lëndëve ushqyese dhe përbërjes së gazit. Prandaj, për të transferuar rezultatet e marra në eksperimente të tilla në inde në kushtet e tyre natyrore të ekzistencës, është e nevojshme të kryhen kërkime në të gjithë organizmin. Një nga mënyrat për të studiuar frymëmarrjen e indeve të këtij lloji është studimi i përbërjes së gazit dhe sasisë së gjakut që rrjedh brenda dhe jashtë organit në studim.

Video: Zinxhiri i transportit të elektroneve

Gjatë frymëmarrjes së indeve, substancat që zakonisht janë rezistente ndaj oksigjenit molekular i nënshtrohen oksidimit të shpejtë. Ata u përpoqën ta shpjegojnë këtë duke supozuar se oksigjeni në inde është i aktivizuar. Është zhvilluar një teori sipas së cilës indet përmbajnë substanca (oksigjenaza) që mund të kombinohen me oksigjenin molekular dhe të prodhojnë perokside. Kjo e fundit, sipas kësaj teorie, me pjesëmarrjen e enzimave speciale - peroksidazave - oksidojnë një ose një substrat tjetër. Sipas ideve të tjera, oksigjeni dhe frymëmarrja e indeve aktivizohen nga jonet e hekurit dhe përbërjet organike që përmbajnë hekur.

Një rrugë thelbësisht e re për shqyrtimin e proceseve oksiduese të indeve u përshkrua nga studimet me indet bimore. Është treguar mundësia e proceseve oksiduese gjatë frymëmarrjes së indeve dhe në mungesë të oksigjenit molekular. Substancat oksiduese në këtë rast ishin pigmente respiratore, derivate të ortokinonit, të aftë për të lidhur dy atome hidrogjeni, duke u kthyer në kromogene respiratore (derivate difenol). Zhvillimi i mëtejshëm i këtij koncepti të frymëmarrjes së indeve çoi në vendosjen se oksidimi i një substrati fillon me heqjen e dy atomeve të hidrogjenit prej tij. Një substancë oksiduese që dhuron atome hidrogjeni quhet dhurues hidrogjeni dhe një substancë oksiduese që shton hidrogjen quhet pranues hidrogjeni.

Studimi i natyrës fiziko-kimike të proceseve të oksidimit gjatë frymëmarrjes së indeve ka treguar se ato bazohen në transferimin e elektroneve. Në mënyrë tipike, në sistemet biologjike, elektronet transferohen së bashku me protonet, pra, si pjesë e atomeve të hidrogjenit. Pranuesi përfundimtar i elektroneve është oksigjeni. Oksigjeni, pasi ka pranuar dy elektrone dhe ka bashkuar dy protone, formon një grimcë uji me to. Gjatë proceseve oksiduese, disa acide organike i nënshtrohen dekarboksilimit, d.m.th., për shkak të grupit të tyre karboksil, CO2 ndahet.

Transferimi i hidrogjenit nga substrati në oksigjen gjatë frymëmarrjes së indeve, si rregull, nuk ndodh drejtpërdrejt, por me pjesëmarrjen e një numri sistemesh enzimatike të ndërmjetme.

I pari nga këto sisteme të frymëmarrjes së indeve gjatë oksidimit të substancave të tilla si fosfogliceraldehidi, acidi laktik dhe acidi citrik është dehidraza. Sistemi i dehidrazës përfshin kodhidrazën, e cila luan rolin e një pranuesi të hidrogjenit.

Kohidraza e reduktuar që rezulton nuk mund të oksidohet drejtpërdrejt nga oksigjeni. Ai i nënshtrohet dehidrogjenizimit duke ndërvepruar me enzimën flavin. Ky i fundit, nga ana tjetër, oksidohet nga një nga citokromet gjatë frymëmarrjes së indeve.

Citokromet janë pigmente qelizore që përmbajnë hekur, me citokrom të reduktuar që përmban hekur dyvalent në grupin e heminës dhe me citokrom të oksiduar që përmban hekur trevalent. Sistemi i enzimave oksiduese të frymëmarrjes së indeve përfundon gjithashtu me një enzimë që përmban hekur - oksidazën citokrom, e cila oksidon citokromet dhe është në gjendje të reagojë drejtpërdrejt me oksigjenin, i cili oksidon hekurin hekuri të kësaj enzime në hekur hekuri.

Video: Faza aerobike e frymëmarrjes qelizore. Fosforilimi oksidativ. Qendra e Mësimit Online Foxford

Kur një molekulë gram uji formohet nga oksidimi i dy gram atomeve të hidrogjenit të substratit, çlirohen afërsisht 56 ​​kalori të mëdha (kcal) energji. Kur atomet e hidrogjenit kalojnë nëpër një numër sistemesh enzimatike të ndërmjetme, kjo energji ndahet në pjesë më të vogla. Rëndësia biologjike e këtij kursi hap pas hapi të procesit oksidativ të frymëmarrjes së indeve është se energjia e proceseve oksiduese grumbullohet në formën e energjisë së lidhjes fosfatike në përbërjen e acidit adenozinë trifosforik (ATP). Proceset oksiduese të indeve shoqërohen me proceset e fosforilimit, d.m.th., me futjen e acidit fosforik inorganik në përbërjen e ATP. Përbërja e fundit është një substancë energjike universale. Energjia e grumbulluar në të është rreth 10 kcal për gram molekulë të acidit fosforik. Kjo energji përdoret gjatë tkurrjes së muskujve, gjatë sintezës së substancave të ndryshme (disakaride, polisaharide, acid hipurik, ure), gjatë dukurive të biolumineshencës.

Kur formohet një molekulë uji, 3 ose edhe 4 molekula të acidit fosforik inorganik përfshihen në një lidhje organike. Kështu, tre ose edhe katër faza gjatë transferimit të dy atomeve të hidrogjenit nga një sistem në tjetrin shoqërohen me fenomene fosforilimi.

Video: 68 cikli i frymëmarrjes së oksigjenit Krebs)

Përveç fazave kryesore të përshkruara të frymëmarrjes së indeve, një numër i transportuesve të tjerë të hidrogjenit marrin një pjesë të rëndësishme në proceset oksiduese. Komponimet me peshë të ulët molekulare përfshijnë glutationin, polifenolet, acidin askorbik dhe një sistem acidesh dikarboksilike.

Frymëmarrja e indeveështë një grup reaksionesh të oksidimit aerobik të molekulave organike në një qelizë, në të cilën oksigjeni molekular është një substrat i detyrueshëm për formimin e produkteve të oksidimit. Sidoqoftë, oksigjeni mund të përdoret nga një qelizë për qëllime të ndryshme:

1. në membranën e brendshme të mitokondrive Oksigjeni është pranuesi përfundimtar i elektroneve nga nënshtresat e oksidueshme (NADH H + ose FADH 2) me mundësinë e përfshirjes së formës së tij aktive (anion oksid; oksigjen atomik) në një molekulë uji - një nga produktet përfundimtare të oksidimit të molekulave organike në qelizat aerobike;

2. Sistemet monooksigjenazë të membranës së brendshme të mitokondrive ose membranave të rrjetës endoplazmatike (ER) ata përdorin një atom të oksigjenit molekular për ta inkorporuar atë në molekulat e substrateve organike në mënyrë që të modifikojnë strukturën e tyre dhe pamjen e grupeve të tilla funksionale si grupet hidroksil, keto, aldehide, karboksil;

3. Sistemet e dioksigjenazës ER përdorni dy atome molekulare të oksigjenit për të formuar komponime perokside si R 2 O 2. Qeliza shfrytëzon perokside të tilla falë sistemeve enzimatike antioksiduese: glutathione peroxidase, etj.

Problemi 1 kryhet nga një qelizë aerobike kryesisht kur substancat me burim energjie shfaqen në qelizë dhe ekziston nevoja për prodhimin e energjisë duke përfshirë këto substanca me burim energjie në rrugët katabolike. Frymëmarrja indore e një qelize mund të përfaqësohet në formën e fazave, ka tre prej tyre:

Faza e parë e frymëmarrjes së indeve - faza e dytë e proceseve katabolike;

Faza 2 e frymëmarrjes indore – Cikli i Acidit Trikarboksilik (TCA);

Faza 3 e frymëmarrjes indore është një funksion i zinxhirit respirator të membranës së brendshme mitokondriale.

Fazat e 1-rë dhe të dytë të frymëmarrjes indore prodhojnë forma të reduktuara të koenzimave dhe grupeve protetike në citosolin dhe matricën e mitokondrive - donatorë potencialë të elektroneve në zinxhirin respirator të membranës së brendshme mitokondriale. Pikërisht në këtë membranë ekziston një kompleks i veçantë enzimash dhe substancash lipofile (ubiquinone; koenzima Q), i cili transferon elektronet nga format e reduktuara të koenzimave (NADH) dhe grupet protetike (FADH 2) në oksigjenin atomik.

Struktura e mitokondrive ndahet në një membranë të jashtme, një membranë të brendshme, një matricë dhe një hapësirë ​​ndërmembranore. Proceset e fazës së parë dhe të dytë të frymëmarrjes së indeve lokalizohen në matricë dhe pjesërisht në membranën e brendshme: beta-oksidimi i acideve yndyrore më të larta, reaksionet e shkëmbimit të aminoacideve - deaminimi oksidativ, transaminimi, cikli i Krebsit (TCC), me me përjashtim të reaksionit të suksinat dehidrogjenazës.

Të dy membranat depërtohen nga sistemet e transportit përgjegjës për:

1. transporti i aminoacideve;

2. Transporti ATP/ADP;

3. transporti i joneve;

4. Sistemet e lëvizjes (malate-aspartat, glicerol fosfat), duke transportuar elektrone dhe protone nga format citosolike të koenzimave të reduktuara në matricë dhe në membranën e brendshme;

5. transporti i acideve trikarboksilike;

6. transporti i acileve VZhK;

7. transporti i kationeve dhe anioneve.

Sistemet e transportit sigurojnë qëndrueshmërinë e përbërjes së matricës mitokondriale, shkëmbimin e substancave me citoplazmën dhe shpërndarjen e substrateve që rezultojnë nga matrica në citoplazmë për nevojat e qelizës.

Më e rëndësishmja nga pikëpamja energjetike është faza e tretë e frymëmarrjes indore, d.m.th. funksioni i zinxhirit respirator të membranës së brendshme mitokondriale. Zinxhiri i frymëmarrjes përbëhet nga bartës të elektroneve nga format e reduktuara të koenzimave në oksigjen. Transportuesit e elektroneve kombinohen në komplekse të zinxhirit të frymëmarrjes. Ndarja e pjesëmarrësve në zinxhirin e frymëmarrjes në komplekse (I-IV) u ngrit gjatë studimeve eksperimentale mbi izolimin dhe ndarjen e përbërësve të zinxhirit të frymëmarrjes për të studiuar strukturën dhe funksionin e tyre.

Kompleksi I i zinxhirit respirator përbëhet nga proteina transmembranore-enzima NADH dehidrogjenaza (pjesa jo proteinike - FMN) dhe proteinat që përmbajnë squfur hekuri (proteinat FeS). Nga matrica, format e NADH migrojnë në membranën e brendshme mitokondriale, ku ato kapen nga flavoproteina NADH dehidrogjenaza. Ndodh një reaksion redoks:

NADH N + + FMN DGaza ® NAD + + FMN N 2 DGaza

FMN FMNN 2

Forma e reduktuar e NADH-DHase transferon elektronet në ubiquinone (CoQ) përmes proteinave FeS të kompleksit I, dhe ubiquinoni mund të kapë protone nga matrica:

KoQ KoQH 2

Ubiquinone është një strukturë shumë lipofile që lëviz lirshëm në drejtim nga sipërfaqja e membranës së brendshme përballë matricës (CoQH 2) në sipërfaqen e membranës së brendshme përballë hapësirës ndërmembranore (MMP) dhe mbrapa (CoQ). Forma e reduktuar e ubikinonit dhuron elektrone në kompleksin III të zinxhirit të frymëmarrjes, që përmban citokrome V, nga 1 dhe proteinat FeS. Citokromet V Dhe nga 1– hemoproteinat e strukturës terciare. Një tipar i veçantë i hemeve është prania e kationeve të hekurit në to, të cilat ndryshojnë gjendjen e oksidimit Fe² + /Fe³ +. Citokromet heme V , nga 1 ose Meështë në gjendje të pranojë vetëm 1 ē, prandaj, për transferimin e 2 ē, që transportohen me zinxhirin e frymëmarrjes nga substrati i oksiduar (forma e reduktuar e koenzimës), nevojiten dy citokrome të secilit lloj. Citokromet V , nga 1 Dhe Me nuk janë në gjendje të pranojnë jonet H + në strukturën e tyre. Pranuesi tjetër i elektroneve është citokromi me ( citokromi më i lëvizshëm në membranën e brendshme; nuk përfshihet në asnjë kompleks), kjo është gjithashtu një hemoproteinë me strukturë terciare.

Forma e reduktuar e citokromit Me(Fe² +) më tej i dhuron elektrone citokromit Me-oksidaza (COX). Citokromi Me-oksidaza është një proteinë transmembranore, një hemoproteinë me strukturë kuaternare, e përbërë nga gjashtë nënnjësi: 4 A dhe 2 a 3, këto të fundit përmbajnë vetëm Cu² + /Cu + . Kjo proteinë quhet edhe kompleksi IV i zinxhirit të frymëmarrjes. Citokromi Me-oksidaza, duke marrë 4° nga citokromet C (Fe² +), fiton një afinitet të lartë për oksigjenin molekular. Çdo palë elektrone shkon në 1 atom të oksigjenit molekular për të formuar një anion oksid, i cili bashkohet me katër protone për të formuar ujë endogjen: 4H + +4 ē +O 2 → 2H 2 O

Frymëmarrja e indeve (sinonim celular)

një grup procesesh redoks në qeliza, organe dhe inde që ndodhin me pjesëmarrjen e oksigjenit molekular dhe shoqërohen me ruajtjen e energjisë në lidhjet fosforile të molekulave. Frymëmarrja e indeve është një pjesë thelbësore e metabolizmit dhe energjisë (Metabolizmit dhe Energjisë) në trup. Si rezultat i D.t. me pjesëmarrjen e enzimave specifike (Enzimat) Dekompozimi oksidativ i molekulave të mëdha organike - substrate të frymëmarrjes - ndodh në ato më të thjeshta dhe, në fund të fundit, në CO 2 dhe H 2 O me çlirimin e energjisë. Dallimi themelor midis D. dhe proceseve të tjera që përfshijnë thithjen e oksigjenit (për shembull, nga peroksidimi i lipideve) është ruajtja e energjisë në formën e ATP, e cila nuk është tipike për proceset e tjera aerobike.

Procesi i frymëmarrjes së indeve nuk mund të konsiderohet identik me proceset e oksidimit biologjik (proceset enzimatike të oksidimit të substrateve të ndryshme që ndodhin në qelizat shtazore, bimore dhe mikrobike), pasi një pjesë e konsiderueshme e transformimeve të tilla oksiduese në trup ndodhin në kushte anaerobe, dmth. pa pjesëmarrjen e oksigjenit molekular, ndryshe nga D. t.

Shumica e energjisë në qelizat aerobike gjenerohet për shkak të D.t., dhe sasia e energjisë së gjeneruar varet nga intensiteti i saj. Intensiteti i D. përcaktohet nga shkalla e përthithjes së oksigjenit për njësi masë të indit; Normalisht, ajo përcaktohet nga nevoja e indeve për energji. Intensiteti i D. është më i lartë në retinë, veshka dhe mëlçi; është i rëndësishëm në mukozën e zorrëve, gjëndrën tiroide, testikujt, korteksin cerebral, gjëndrën e hipofizës, shpretkën, palcën e eshtrave, mushkëritë, placentën, gjëndrën timus, pankreasin, diafragmën dhe muskujt skeletorë në pushim. Në lëkurë, korne dhe thjerrëza të syrit, intensiteti i D.t është i ulët. gjëndra tiroide (gjëndra tiroide) , Acidet yndyrore dhe substanca të tjera biologjikisht aktive mund të aktivizojnë frymëmarrjen e indeve.

Intensiteti i D. përcaktohet në mënyrë polarografike (shih Polarografinë) ose me metodën manometrike në aparatin Warburg. Në rastin e fundit, për të karakterizuar D. t., përdoret i ashtuquajturi raporti i vëllimit të dioksidit të karbonit të çliruar me vëllimin e oksigjenit të përthithur nga një sasi e caktuar e indit në studim gjatë një periudhe të caktuar kohore.

Substratet e azotit janë produkte të transformimit të yndyrave, proteinave dhe karbohidrateve (shih metabolizmin e azotit , Metabolizmi i yndyrës , Metabolizmi i karbohidrateve) , që vjen nga ushqimi, nga i cili, si rezultat i proceseve të duhura metabolike, formohet një numër i vogël përbërësish që hyjnë në rrugën më të rëndësishme metabolike në organizmat aerobikë, në të cilat substancat e përfshira në të pësojnë oksidim të plotë. është një sekuencë reaksionesh që kombinojnë fazat përfundimtare të metabolizmit të proteinave, yndyrave dhe karbohidrateve dhe sigurojnë ekuivalentët reduktues (atomet e hidrogjenit ose elektronet e transferuara nga substancat dhuruese në substancat pranuese; në aerobet, pranuesi përfundimtar i ekuivalentëve reduktues është) zinxhiri i frymëmarrjes. në mitokondri (frymëmarrja mitokondriale). Në mitokondri, ndodh reduktimi kimik i oksigjenit dhe ndodh ruajtja e lidhur e energjisë në formën e ATP, e formuar nga fosfati inorganik. Procesi i sintetizimit të një molekule ATP ose ADP duke përdorur energjinë e oksidimit të substrateve të ndryshme quhet fosforilim oksidativ ose respirator. Normalisht, frymëmarrja mitokondriale shoqërohet gjithmonë me fosforilimin, i cili shoqërohet me rregullimin e shkallës së oksidimit të lëndëve ushqyese nga nevoja e qelizës për energji të dobishme. Me disa efekte në inde (për shembull, gjatë hipotermisë), ndodh i ashtuquajturi shkëputje e oksidimit dhe fosforilimit, duke çuar në shpërndarjen e energjisë, e cila nuk fiksohet në formën e një lidhje fosforile të molekulës ATP, por merr termike. energji. Gjëndra tiroide, 2,4-dinitrofenoli, dikumarina dhe disa substanca të tjera kanë gjithashtu një efekt shkyçës.

Frymëmarrja e indeve është energjikisht shumë më e dobishme për trupin sesa transformimet oksidative anaerobe të lëndëve ushqyese, për shembull glikoliza . Tek njerëzit dhe kafshët më të larta, rreth 2/3 e të gjithë energjisë së marrë nga substancat ushqimore lirohet në ciklin e acidit trikarboksilik. Kështu, me oksidimin e plotë të 1 molekulës së glukozës në CO 2 dhe H 2 O, ruhen 36 molekula ATP, nga të cilat vetëm 2 molekula formohen gjatë glikolizës.