Активный транспорт веществ через мембраны;
Процессы секреции;
Проведение возбуждения по нервам.
Существует два пути синтеза АТФ анаэробный и аэробный.
Анаэробный путь это способ получения энергии из питательных веществ без одновременного потребления кислорода.
Аэробный путь это способ получения энергии путем окисления питательных веществ с использованием кислорода. При анаэробном пути за один цикл в дыхательной цепи образуется всего 2 молекулы АТФ, в то время как при аэробном пути образуется 32. В этом и есть эволюция.
На рисунке ниже представлена примитивная схема дыхательной цепи на внутренней мембране митохондрии.
В процессе окисления глюкозы, ее метаболиты попадают в цикл Кребса, где ферменты отщепляют от них атомы водорода и переносят их на коферменты ФАД и НАД (флавинадениндинуклеотид и никотинамидадениндинуклеотид). Попадая в дыхательную цепь эти ферменты взаимодействуют с белками цепи передавая полученный водород и электроны. Далее электроны движутся по белкам цепи к кислороду. Поступающие в дыхательную цепь электроны богаты свободной энергией и по мере их продвижения они ее теряют. Часть энергии электронов используется белковыми комплексами дыхательной цепи для того, чтобы выкачивать водород из внутренней мембраны наружу. Другая часть рассеивается ввиде тепла.
Перенос водорода с ферментов НАД и ФАД происходит с конкретной целью. Они активно выкачиваются из внутренней мембраны наружу, создавая градиент концентрации водорода. Такой градиент обладает потенциальной энергией. Это можно сравнить тем как образуется молния. Эта потенциальная энергия воздействует на главный фермент дыхательной цепи АТФ синтазу и она синтезирует энергию.
Знаем, сложно понять, даже после нескольких прочтений. Это самое простое изложение процесса, которое у нас только получилось сделать. Иногда, чтобы понять сложный процесс, лучше узнать о нем по больше в деталях. Попробуйте узнать о клеточном дыхании в учебнике по биохимии Северина Е.С. Ищите «Окислительное фосфорилирование». Визуальное воспроизведение этого чуда природы так же ищется в любом видео хостинге.
Существуют вещества «разобщители» дыхательной цепи. Разобщение происходит во время движения электронов по цепи. Вещества выталкивают их из цепи наружу. Это приводит к снижению синтеза АТФ и выделению тепла. Также процессы в дыхательной цепи могут вовсе блокироваться. Существуют вещества, которые блокируют белки дыхательной цепи и вызывают гипоксию тканей всего организма вплоть до смерти. Человек дышит в полные легкие, но ткани задыхаются ведь на клеточном уровне дыхание остановлено.
Примеры веществ, влияющих на тот или иной белковый комплекс в дыхательной цепи.
Подавление переноса электронов: цианид, угарный газ, антимицин А (экспериментальный антибиотик), миксотиазол (вырабатывается миксобактерией Myxococcus fulvus), ротенон (инсектицид), амитал (сыворотка правды), пирицидин А (антибиотик), 3,4 Дихлорфенил-1,1-диметилмочевина (гербицид).
Ингибирование АТФ-синтазы: ауровертин (антибиотик), олигомицин (антибиотик), вентурицидин (антимикотик), дициклогексил-карбодиимид (реагент для органического синтеза)
Разобщители: цианид-пара-трифтор-метоксидифенилгидразин, динитрофенол, валиномицин, термогенин
Ингибирование обмена АТФ и АДФ: атрактилозид (органическое вещество, гликозид)
ОСТЕОЛОГИЯ
Остеология раздел нормальной анатомии, изучающий костный аппарат человека.
Кость это орган, образованный различными типами клеток и костной тканью. Кость выполняет опорно-механическую и защитную функции. Также костный аппарат является депо фосфора и кальция.
Костная ткань состоит из клеток, замурованных в костное основное вещество, пропитанное неорганическими соединениями и коллагеновыми волокнами. В состав основного вещества входит около 70% неорганических соединений. Это позволяет костной ткани быть прочной.
Коллагеновые волокна относятся к органическому веществу кости. Они придают кости упругость и устойчивость к деформациям. К старости относительное содержание коллагеновых волокон уменьшается, а неорганических увеличивается. В результате повышается хрупкость костей. Это зовется старческим остеопорозом.
Различают два типа костной ткани: грубоволокнистая и пластинчатая. Грубоволокнистая ткань имеется у зародыша, а у взрослого человека остается только в местах прикрепления сухожилий к костям и швах черепа. Пластинчатая костная ткань это основная ткань из которой состоят кости. Она состоит из костных пластинок, а костные пластинки состоят из клеток, основного вещества и коллагеновых волокон.
КОСТНЫЕ КЛЕТКИ
Остеобласты молодые, делящиеся клетки, образующие костную ткань. Они расположены на поверхности костных структур. Их функция это синтез и секреция компонентов основного вещества и участие в его кальцификации. По мере выработки основного вещества остеобласты замуровывают себя в нем, как в цементе и превращаются в остеоциты.
Остеоциты зрелые клетки костной ткани, утратившие способность вырабатывать основное вещество и делиться. Они лежат в костных полостях повторяющих форму клетки. От полостей отходят канальцы, содержащие отростки остеоцитов. Благодаря отросткам в этих канальцах, остеоциты обмениваются питательными веществами. Таким образом они поддерживают постоянство костной структуры.
Остеокласты крупные клетки, функция которых заключается в разрушении костной ткани. Этот процесс необходим, когда в крови снижается уровень кальция. Когда человек начинает заниматься активно и длительно физическими нагрузками, его кости требуют изменения формы на микроуровне. Синтезируются костные балки как в эйфелевой башне, которые увеличивают прочность кости. В момент «перестройки» костной ткани так же активно работают остеокласты. Когда вы делаете ремонт в квартире, старые обои нужно сорвать, прежде чем клеить новые.
Костная ткань является основной тканью, образующей скелет. Из нее построены компактное и губчатое вещества кости.
О КОСТИ
Кости бывают: трубчатые, губчатые, плоские, смешанные и воздухоносные. В трубчатых костях различают тело диафиз, и два конца эпифизы. Диафиз образован преимущественно компактным веществом, а эпифизы преимущественно губчатым веществом. Если взять в пример плечевую кость, то из компактного вещества будет состоять ее тело, а из губчатого концы с двух сторон.
Трубчатые кости входят в состав скелета конечностей, играя роль рычагов при движении. Губчатые и плоские кости составляют защитный каркас для внутренних органов, и являются формообразующими для тела. Благодаря губчатым и плоским костям у людей разные лица, разные объемы грудной клетки и таза.
Воздухоносные кости находятся в черепе и их функция это резонирование произносимых звуков.
В воздухоносных костях есть пазухи. Самые популярные пазухи верхнечелюстные или «Гайморовы» и лобные. При гайморите у человека закладывает патологическим содержимым верхнечелюстные пазухи и он начинает говорить «в нос». Так же пазухи облегчают кости черепа и согревают вдыхаемый воздух.
Снаружи кость покрыта надкостницей. Надкостница включает в себя обильное количество сосудов, которые доставляют питательные вещества к кости и участвуют в ее регенерации. С двух сторон, в области концов кость покрыта суставным хрящом.