Почему без биологического окисления органических веществ жизнедеятельность клеток невозможна кратко

Обновлено: 05.07.2024

Почему без биологического окисления органических веществ жизнедеятельность клеток невероятна?

Владислав
Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ
2019-11-08 14:19:35
2
1

Во всех без исключения клеточках идут процессы обмена веществ. Из поступающих в клетку питательных веществ образуются трудные вещества (отличительные для каждого типа клеток) , формируются клеточные структуры. Параллельно с образованием новых веществ идут процессы био окисления органических веществ белков, жиров, углеводов. При этом происходит выделение энергии, нужной для жизнедеятельности клеточки. Продукты распада удаляются за ее пределы.

Окисление био (клеточное или тканевое дыхание) окислительно-восстановительные реакции, протекающие в клеточках организма, в результате которых трудные органические вещества окисляются при участии специфических ферментов кислородом, доставляемым кровью. Окончательными продуктами био окисления являются вода и двуокись углерода. Освобождающаяся в процессе биологического окисления энергия отчасти выделяется в виде тепла, основная же ее часть идет на образование молекул сложных фосфорорганических соединений , которые являются источниками энергии, нужной для жизнедеятельности организма.

При этом процесс окисления состоит в отнятии от окисляемого вещества (субстрата) электронов и одинакового им числа протонов. Субстратами биологического окисления являются продукты перевоплощений жиров, белков и углеводов.

§ 26. Значение дыхания. Органы дыхательной системы; дыхательные пути, голосообразование. Заболевания дыхательных путей

1. Почему без биологического окисления органических веществ жизнедеятельность клеток невозможна?

2. Как распределяется функция дыхания между дыхательной и кровеносной системами?

3. Каковы функции носовой полости, гортани, трахеи и главных бронхов?

4. Как происходит голосообразование и формируются звуки речи?

5. Что такое гайморит, фронтит, тонзиллит?

Значение дыхания. Человек может обойтись без пищи несколько недель, без воды — несколько суток, без воздуха — всего несколько минут. Питательные вещества в организме запасаются, как и вода, запас же свежего воздуха ограничен объёмом лёгких. Вот почему необходимо непрерывное его обновление. Благодаря вентиляции лёгких в них поддерживается примерно постоянный газовый состав, который необходим для поступления в кровь кислорода и удаления из крови углекислого газа, других газообразных продуктов распада, а также паров воды.

Из предыдущих глав вы уже знаете, что происходит с тканями, когда к ним поступает недостаточное количество кислорода: функция ткани нарушается, потому что прекращается распад и окисление органических веществ, энергия перестаёт выделяться, и клетки, лишённые энергетического обеспечения, погибают.

Дыханием называют совокупность процессов, обеспечивающих газообмен между организмом и внешней средой (внешнее дыхание) и окислительные процессы в клетках, в результате которых выделяется и запасается энергия (внутреннее или клеточное дыхание). У человека газообмен состоит из четырёх этапов: 1) обмен газов между воздушной средой и лёгкими; 2) обмен газов между лёгкими и кровью; 3) транспортировка газов кровью; 4) газообмен в тканях.

Система органов дыхания выполняет лишь первую часть газообмена. Остальное выполняет система органов кровообращения. Поэтому дыхательная и кровеносная системы тесно взаимосвязаны.

Кроме обеспечения газообмена, органы дыхания выполняют ещё две важные функции: участвуют в терморегуляции и голосообразовании. При дыхании с поверхности лёгких испаряется вода, что ведёт к охлаждению крови и всего организма. Кроме того, лёгкие создают воздушные потоки, приводящие в колебание голосовые связки гортани.

Строение и функция органов дыхания у человека. Воздух к альвеолам лёгких поступает по дыхательным путям (рис. 74). Верхние дыхательные пути: носовая и ротовая полости, носоглотка, глотка . Нижние дыхательные пути: гортань, трахея , бронхи .

Рис. 74. Органы дыхания человека: А — верхние дыхательные пути (слева — при дыхании, справа — при глотании): 1 — язычок; 2 — надгортанник; 3 — пищевод; 4 — гортань; 5 — язык; 6 — верхнее нёбо; 7 — носовая полость; Б — нижние дыхательные пути и лёгкие: 1 — трахея; 2 — главные бронхи; 3 — бронхиальное дерево; 4 — альвеолы (снизу слева — альвеолы, оплетённые капиллярами, в увеличенном виде)

Бронхи многократно ветвятся, образуя бронхиальное дерево. Самые мелкие тонкие бронхиальные веточки называют бронхиолами . Они заканчиваются многочисленными выпячиваниями — лёгочными пузырьками ( аль веолами ) (рис. 75). Альвеолы лёгких очень плотно прилегают друг к другу и густо оплетены сетью капилляров малого круга кровообращения. Стенки капилляров и лёгочных пузырьков образованы однослойным плоским эпителием. Поэтому через них легко осуществляется газообмен: в кровь из лёгочных пузырьков поступает кислород, а обратно из крови в лёгочные пузырьки — углекислый газ.

Рис. 75. Альвеолы лёгких (микрофотография)

Каждое из лёгких занимает герметически замкнутую часть грудной полости. Между ними расположено сердце. Лёгкие покрыты оболочкой — лёгочной плеврой.

Носовая полость состоит из нескольких извилистых ходов, разделённых сплошной перегородкой на левую и правую части (рис. 76). Внутренняя поверхность носовой полости выстлана мерцательным эпителием. Он выделяет слизь, увлажняющую поступающий воздух и задерживающую пыль. Слизь содержит вещества, губительно действующие на микроорганизмы. Реснички мерцательного эпителия изгоняют слизь из носовой полости.

В стенках носовой полости проходит густая сеть кровеносных сосудов . Тёплая артериальная кровь движется в них навстречу вдыхаемому холодному воздуху и согревает его.

На поверхности мерцательного эпителия много фагоцитов и лимфоцитов , а также антител (см. § 18).

В слизистом эпителии, выстилающем верхнюю часть носовой полости, находятся обонятельные клетки , воспринимающие запахи. Появление резкого запаха ведёт к рефлекторной задержке дыхания.

Таким образом, в носовой полости воздух согревается, увлажняется, очищается и частично обеззараживается, что обеспечивает общую защиту организма.

Из носовой полости воздух попадает в носоглотку, а затем в глотку, с которой сообщается и ротовая полость. Поэтому человек может дышать и носом, и ртом. Через рот дышать легче, и потому при усталости люди инстинктивно дышат через рот.

Из глотки воздух попадает в гортань.

Рис. 76. Носовая полость: 1 — обонятельные нервы; 2 — кровеносные сосуды

Рис. 77. Гортань (вид с задней стороны): 1 — надгортанник; 2 — щитовидный хрящ; 3 — перстневидный хрящ; 4 — черпаловидные хрящи; 5 — голосовые связки

Гортань — орган голосообразования. Гортань представляет собой широкую трубку, суженную посередине и напоминающую песочные часы (рис. 77). Гортань состоит из хрящей. Спереди и с боков её прикрывает крупный щитовидный хрящ . У мужчин он несколько выступает вперёд, образуя кадык .

В узкой части гортани находятся голосовые связки . Их две пары, но в голосообразовании участвует лишь одна, нижняя пара. Связки могут сближаться и натягиваться, то есть изменять форму щели, которая образуется между ними. Когда человек спокойно дышит, связки разведены. При глубоком дыхании они разводятся ещё дальше, при пении и речи они смыкаются, остаётся лишь узкая щель, края которой вибрируют. Они-то и являются источником звуковых колебаний, от которых зависит высота голоса. У мужчин связки длиннее и толще, их звуковые колебания ниже по частоте, поэтому и мужской голос более низкий. У детей и женщин связки тоньше и короче, а потому их голос более высокий.

Звуки, образующиеся в гортани, усиливаются резонаторами — околоносовыми пазухами — воздухоносными полостями, которые находятся в костях черепа (рис. 78). Под влиянием воздушной струи стенки этих полостей немного вибрируют, вследствие чего звук усиливается и приобретает дополнительные оттенки. Они определяют тембр голоса.

Звуки, издаваемые голосовыми связками, ещё не речь. Членораздельные звуки речи формируются в ротовой и носовой полостях в зависимости от положения языка, губ, челюстей и распределения звуковых потоков. Работу перечисленных органов при произнесении членораздельных звуков называют артикуляцией .

Правильная артикуляция формируется особенно легко в возрасте от года до 5 лет, когда ребёнок овладевает родным языком. При общении с маленькими детьми не надо шепелявить, копировать их неправильное произношение, так как это ведёт к закреплению ошибок и нарушению их речевого развития.

Трахея и главные бронхи. Из гортани воздух попадает в тра хею . Это довольно широкая трубка, которая состоит из хрящевых полуколец с мягкой стороной, обращённой к пищеводу, который примыкает к трахее сзади (рис. 79).

Внутренняя стенка трахеи покрыта мерцательным эпителием. Колебания его ресничек выводят пылевые частицы из лёгких в глотку. Это называют процессом самоочищения лёгких. Внизу трахея ветвится на два главных бронха — правый и левый. Бронхи имеют хрящевые кольца , которые защищают их от спадения во время вдоха. У мелких бронхов вместо колец остаются небольшие хрящевые пластинки, а в мельчайших бронхах — бронхиолах отсутствуют и они.

Придаточные пазухи носа. Некоторые кости черепа имеют воздухоносные полости — пазухи . В лобной кости есть фронтальная пазуха, в верхнечелюстной — гайморова пазуха (см. рис. 78).

Грипп, ангина, ОРВИ (острая респираторная вирусная инфекция) могут вызвать воспаление слизистой оболочки околоносовых пазух. Чаще страдают гайморовы пазухи. Их воспаление — гайморит . Нередко бывает и воспаление лобной пазухи — фронтит (рис. 80). При гайморите и фронтите нарушается носовое дыхание, из полости носа выделяется слизь, нередко гнойная. Иногда повышается температура. Работоспособность человека снижается. Необходимо лечение у оториноларинголога — специалиста, занимающегося лечением людей с заболеваниями уха, горла и носа.

Рис. 78. Околоносовые пазухи: 1 — лобные пазухи; 2 — верхнечелюстные пазухи

Рис. 79. Поперечный разрез трахеи: 1— мягкая задняя стенка трахеи; 2 — хрящевые полукольца; 3 — соединительная ткань; 4 — ресничный эпителий, выстилающий полость трахеи

Миндалины. За мягким нёбом , а также у входа в пищевод и гортань находятся миндалины (рис. 81). Они состоят из лимфоидной ткани, подобной той, которая находится в лимфатических узлах. Миндалины содержат множество лимфоцитов и фагоцитов, задерживающих и уничтожающих микробов, но при этом иногда они сами воспаляются, становятся отёчными и болезненными. Возникает хроническое заболевание — тонзиллит .

Рис. 80. На рентгеновском снимке черепа видны заполненные слизью лобные пазухи. В норме это пространство должно быть заполнено воздухом

Рис. 81. Миндалины (обведены) состоят из лимфоидной ткани и участвуют в борьбе с инфекцией

Аденоиды. У выхода из носовой полости в носоглотку расположены аденоиды — разрастание лимфоидной ткани. Иногда увеличенные аденоиды перекрывают проход воздуха, и носовое дыхание затрудняется (рис. 82).

Тонзиллит и разросшиеся аденоиды необходимо своевременно лечить: оперативно или консервативно (то есть без операции).

Рис. 82. Разросшиеся аденоиды (1)

Дифтерия — инфекционное заболевание, распространяющееся воздушно-капельным путём. Чаще дифтерия поражает детей, но болеют ею и взрослые. Начинается она как обычная ангина. Повышается температура тела, на миндалинах появляются серовато-белые налёты (рис. 83, Б). Шея опухает из-за воспаления лимфатических желёз.

Рис. 83. Миндалины: А — здорового ребёнка; Б — больного дифтерией

Возбудитель дифтерии — дифтерийная палочка . Продуктом её жизнедеятельности является ядовитое вещество — дифтерийный токсин , который поражает проводящую систему сердца и сердечную мышцу. Возникает тяжёлое и опасное заболевание сердца — миокардит.

Для профилактики дифтерии здоровым людям вводят противодифтерийную вакцину. Она создаёт активный искусственный иммунитет, который может сохраняться несколько лет.

Дыхание, дыхательные пути: носовая полость, носоглотка, глотка, гортань, трахея, главные бронхи; лЁгкие, лЁгочная плевра, бронхиальное дерево, альвеолы; голосовые связки, артикуляция; аденоиды, миндалины, гайморит, фронтит, тонзиллит, дифтерия.

1. Что такое лёгочное дыхание и тканевое дыхание?

2. Объясните, почему носовое дыхание для организма гораздо выгоднее, чем дыхание через рот.

3. Как действуют защитные барьеры, преграждающие вход инфекции в лёгкие?

4. Где находятся рецепторы, воспринимающие запахи?

5. Что относится к верхним и что к нижним дыхательным путям человека?

6. Как проявляются гайморит и фронтит? От каких слов происходят названия этих болезней?

7. Какие признаки позволяют заподозрить разрастание аденоидов у ребёнка?

8. Каковы симптомы дифтерии? Чем она опасна для организма?

9. Что вводят в организм при лечении антидифтерийной сывороткой, а что — при вакцинации против этой болезни?

1. Для того чтобы проверить проходимость носовых ходов у маленьких детей, нередко используют такой приём: закрывают одну ноздрю, а ко второй подносят полоску тонкой бумаги шириной 0,5 см и длиной 10 см. В случае проходимости носовых ходов она будет отклоняться от ноздри при выдохе и прижиматься к ней при вдохе. Попытайтесь проверить этот приём на себе.

Ответьте на вопросы:

1) Для чего при проверке одной ноздри надо закрывать вторую?

2) Какие заболевания можно выявить этим приёмом?

2. На рисунке 84 изображены голосовые связки трёх людей. Определите по голосовым связкам, кто из них глубоко дышит после бега, кто спокойно стоит, кто поёт.

Рис . 84 . Голосовые связки людей в зависимости от их состояния

3. Тембр и сила голоса во многом зависят от резонаторов. Убедимся в этом, проделав следующий шуточный опыт. Надуйте щёки и щёлкните по щеке — раздастся довольно громкий звук. Теперь повторите опыт, не надувая щёк. Почему звук слышен хуже?

4. Произнесите слоги ЛЕ, ЛИ, НИ так, чтобы ощущалась вибрация скуловых костей. После этого зажмите нос и произнесите те же слоги. Чем можно объяснить различия в звучании?

Почему без биологического окисления органических веществ жизнедеятельность клеток невазможна.

Потому что продуктом биологического окисления является АТФ, без которого невозможнаэнергия организма и его жизнедеятельность.

Каково, по вашему мнению, биологическое значение ступенчатого протекания процессов биологического окисления органических веществ в клетке?

Каково, по вашему мнению, биологическое значение ступенчатого протекания процессов биологического окисления органических веществ в клетке?

Энерготраты клетки происходят при биологическом окислении органических веществ в результате?

Дополните утверждения Стоуктуры клетки и неклеточного вещества восстанавливаются и растут за счет… обмена ; энерготраты клетки происходят при биологическом окислении органических веществ в результате…?

Дополните утверждения Стоуктуры клетки и неклеточного вещества восстанавливаются и растут за счет… обмена ; энерготраты клетки происходят при биологическом окислении органических веществ в результате….

Укажите сходство и различие биологического окисления органических веществ и процесса горения?

Какое значение для организма имеют распад и окисление органических веществ клетки (биологическое окисление)?

Какое значение для организма имеют распад и окисление органических веществ клетки (биологическое окисление)?

Питательные вещества используются организмом : а)только для создания утраченных веществ и структур ; б)только для биологического окисления органических веществ ; в)для процессов, указанных в пунктах а?

Питательные вещества используются организмом : а)только для создания утраченных веществ и структур ; б)только для биологического окисления органических веществ ; в)для процессов, указанных в пунктах а) и б), вместе.

Где происходит окисление органических веществ?

Почему для нормальной жизнедеятельности клеток и ткани необходимо жидкое вещество ?

Почему для нормальной жизнедеятельности клеток и ткани необходимо жидкое вещество .

Дайте ответ в 3 предложениях.

Название биологического окисления органических веществ?

Название биологического окисления органических веществ.

Название биологических окисления органических веществ?

Название биологических окисления органических веществ.

На этой странице сайта, в категории Биология размещен ответ на вопрос Почему без биологического окисления органических веществ жизнедеятельность клеток невазможна?. По уровню сложности вопрос рассчитан на учащихся 10 - 11 классов. Чтобы получить дополнительную информацию по интересующей теме, воспользуйтесь автоматическим поиском в этой же категории, чтобы ознакомиться с ответами на похожие вопросы. В верхней части страницы расположена кнопка, с помощью которой можно сформулировать новый вопрос, который наиболее полно отвечает критериям поиска. Удобный интерфейс позволяет обсудить интересующую тему с посетителями в комментариях.

Не есть сырое и плохообработанное мясо. Тщательно мыть овощи и фрукты.

Там можно растворить наркотитики и когда приехал в место назначений взял и выплавил мочу. Моча испоряется а норкотики остаются и непортятся.

60 : 20 = 3(количество раз деления клеток) 1 раз : 1 клетка делится, у нас уже 2 клетки. 2 раз : 2 клетки делится, у нас 4 клетки. 3 раз : 4 клетки делится и того 8 клеток. Ответ : За час, при благоприятных условиях из одной бактерии оброзовываетс..

Каждое растение имеет свою среду обитания такую среду называют биомом к примеру кактус ростёт в пустыном биоме а мох во влажном теневом ближе к северу в своем биоме растения достигают больших размеров из за преспособлености к тому или иному биому они..

Билет №10 - - - - - - - - - - - - - - - Дана цепь ДНК : Т Ц Г Г А А Т Т Ц Ц Г Г Ц Ц ЦТеперь строим цепь иРНК с цепи ДНК по принципу комплементарности А = У ; Г = Ц : А Г Ц Ц У У А А Г Г Ц Ц Г Г Г - - цепь иРНК = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ..

Трахеиды и трахеи (сосуды), древесинная паренхима и механическая ткань.

Вроде эволюция, экология, зоология.

Из клеток состоят тела растений, грибов, животных, лишайников и человека. Самые мелкие существа на планете - бактерии, но и они представляют собой клетки. Но заметим, что строение клеток живых организмов неодинаково. И это естественно. Ведь долги..

A - - нормальные листья a - - гофрированные листья B - - стебель нормальной длины b - - короткийстебель P : aaBB x AAbb G : aB Ab F1 : AaBb (нормальные листья, нормальная длина стебля).

Животные потребляют готовые органические вещества потому что них нет хлорофилла и производить, как растения, орг. В - ва из не орг. Они не могут.

© 2000-2022. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. 16+
Сайт защищён технологией reCAPTCHA, к которой применяются Политика конфиденциальности и Условия использования от Google.

[Deposit Photos]

Живые организмы не могут существовать без энергии. Ее требует каждый процесс, каждая химическая реакция. Получать энергию многие живые существа, в том числе и человек, могут с пищей. Стоит детально разобраться, откуда появляется энергия, и какие реакции протекают в это время в клетках живых организмов.

Значение биологического окисления и история его исследования

В основе получения энергии лежит процесс биологического окисления. Сейчас он изучен, создана даже целая наука, занимающаяся всеми тонкостями и механизмами процесса — биохимия. Биологическое окисление — это совокупность окислительно-восстановительных превращений веществ в живых организмах. Окислительно-восстановительными называют реакции, которые протекают с изменением степени окисления атомов вследствие перераспределения электронов между ними.

[Deposit Photos]

Первые предположения ученых о том, что внутри каждого живого организма протекают сложные химические реакции, были выдвинуты в XVIII столетии. Изучением проблемы занимался французский химик Антуан Лавуазье, обративший внимание на то, что процессы горения и биологического окисления похожи друг на друга.

Ученый проследил путь кислорода, который поглощается живым организмом в процессе дыхания, и сделал вывод, что в организме происходит процесс окисления, напоминающий процесс горения, но протекающий более медленно. Лавуазье обнаружил, что молекулы кислорода (окислитель) взаимодействуют с органическими соединениями, содержащими углерод и водород. В результате происходит абсолютное превращение, при котором соединения разлагаются.

Некоторые моменты в процессе изучения проблемы оставались для ученых непонятыми:

Чтобы ответить на эти и многие другие вопросы, а также уяснить, что такое биологическое окисление, ученым потребовался не один год. К настоящему времени химиками были изучены: связь дыхания с другими процессами обмена веществ, в т.ч. процесс фосфорилирования. Кроме того, ученые исследовали свойства ферментов, катализирующих реакции биологического окисления; локализацию ферментов в клетке; механизм аккумуляции и преобразования энергии.

Здесь вы найдете безопасные эксперименты на исследование химических свойств белков, жиров и углеводов.

Биологическое окисление и его виды

При разных условиях возможны два вида биологического окисления. Многие грибки и микроорганизмы получают энергию, преобразовывая питательные вещества анаэробным способом. Анаэробное биологическое окисление – это реакция, происходящая без доступа и какого-либо участия в процессе кислорода. Такой способ получения энергии применим живыми организмами в среде, в которую не поступает воздух: в глине, под землей, в иле, на болоте, в гниющих субстанциях. Анаэробное биологическое окисление называют гликолизом.

Более сложный способ преобразования питательных веществ в энергию — аэробное биологическое окисление, или тканевое дыхание. Эта реакция осуществляется во всех аэробных организмах, использующих кислород в процессе дыхания. Аэробный способ биологического окисления невозможен без молекулярного кислорода.

Пути биологического окисления и участники процесса

Чтобы окончательно понять, что собой представляет процесс биологического окисления, следует рассмотреть его стадии.

Гликолиз — это беcкислородное расщепление моносахаридов, предшествующее процессу клеточного дыхания и сопровождающееся выходом энергии. Такая стадия является начальной для каждого организма-гетеротрофа. После гликолиза у анаэробов наступает процесс брожения.

Окисление пирувата заключается в преобразовании пировиноградной кислоты, получаемой в процессе гликолиза, в ацетилкоэнзим. Реакция происходит с помощью ферментного комплекса пируватдегидрогеназы. Локализация – кристы митохондрий.

Распад бета-жирных кислот осуществляется параллельно с окислением пирувата на кристах митохондрий. Цель – переработка всех жирных кислот в ацетилкоэнзим и постановка его в цикл трикарбоновых кислот.

Цикл Кребса: сначала ацетилкоэнзим превращается в лимонную кислоту, затем она подвергается последующим преобразованиям (дегидрированию, декарбоксилированию и регенерации). Все процессы несколько раз повторяются.

Окислительное фосфорилирование — заключительная стадия преобразования в организмах эукариот соединений. Осуществляется преобразование аденозиндифосфата в аденозинтрифосфорную кислоту. Необходимая для этого энергия поступает в процессе окисления молекул фермент-дегидрогеназа и кофермента дегидрогеназа, сформировавшихся в предыдущих стадиях. Затем энергия заключается в макроэргические связи аденозинтрифосфорной кислоты.

АТФ [Wikimedia]

Таким образом, окисление веществ осуществляется такими способами:

отщеплением водорода от субстрата, который окисляется (процесс дегидрирования);
отдачей субстратом электрона;
присоединением кислорода к субстрату.

В клетках живых организмов встречаются все перечисленные типы окислительных реакций, катализируемых соответствующими ферментами — оксидоредуктазами. Процесс окисления происходит неизолированно, он связан с реакцией восстановления: одновременно происходят реакции присоединения водорода или электрона, то есть осуществляются окислительно-восстановительные реакции. Процесс окисления — это каждая химическая реакция, которая сопровождается отдачей электронов с увеличением степеней окисления (окисленный атом имеет большую степень окисления). С окислением вещества может происходить и восстановление — присоединение электронов к атомам другого вещества.

Читайте также: