21.9B: Внутрішнє дихання

Last updated
Save as PDF

Page ID: 70408

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Клітинне дихання - це метаболічний процес, за допомогою якого організм отримує енергію за допомогою реакції кисню з глюкозою.

Цілі навчання

Опишіть внутрішнє (клітинне) дихання

Ключові моменти

Клітинне дихання - це метаболічний процес, за допомогою якого організм отримує енергію, реагуючи киснем з глюкозою, щоб дати воду, вуглекислий газ та аденозинтрифосфат (енергію).
3 етапи клітинного дихання - гліколіз, цикл Кребса та окислювальне фосфорилювання.
Вуглекислий газ - це відхідний продукт клітинного дихання, який надходить від вуглецю в глюкозі та кисню, що використовується в клітинному диханні.
Внутрішнє дихання передбачає газообмін між кров'яним руслом і тканинами, і клітинне дихання.
Газообмін у тканині є результатом площі поверхні тканини, градієнтів парціального тиску газу та перфузії крові цих тканин.

Ключові умови

Клітинне дихання: Клітинний процес вироблення аденозинтрифосфату (АТФ), води та вуглекислого газу з глюкози та кисню.
Окислювальне фосфорилювання: Останній етап клітинного фосфорилювання, на якому кисень використовується для створення ланцюга транспорту електронів, який виробляє велику кількість АТФ з нікотинаміду аденіндинуклеотиду (NADH).

Внутрішнє дихання відноситься до двох різних процесів. Перший - обмін газів між кровоносним руслом і тканинами. Другий - процес клітинного дихання, від якого клітини утилізують кисень для виконання основних метаболічних функцій.

Газообмін з тканинами

Газообмін відбувається в альвеолах так, що кисень завантажується в кров і вивантажується вуглекислий газ з кровотоку. Після цього кисень підводиться до лівої частини серця через легеневу вену, яка перекачує його в системний кровотік.

Еритроцити переносять кисень в капіляри тканин організму. Кисень дифундує в клітини тканин, в той час як вуглекислий газ дифундує з клітин тканин і в кров.

Фактори, що впливають на тканинний газообмін, подібні до факторів альвеолярного газообміну і включають градієнти парціального тиску між кров'ю та тканинами, перфузію крові цих тканин та поверхневі ділянки цих тканин. Кожен з цих факторів, як правило, збільшує газообмін, оскільки ці фактори збільшуються (тобто більше дифузії кисню в тканині з більшою перфузією крові).

Що стосується градієнтів парціального тиску в системних капілярах, то вони мають PaO ₂ 100 мм рт.ст. та PaCo ₂ 40 мм рт.ст. всередині капіляра та PaO ₂ 40 мм рт.ст. та PaCo ₂ з 45 мм рт.ст., що дозволяє відбуватися газообмін.

Клітинне дихання

Клітинне дихання - це метаболічний процес, за допомогою якого організм отримує енергію через реакцію кисню з глюкозою для отримання води, вуглекислого газу та АТФ, який є функціональним джерелом енергії для клітини. Подача кисню для клітинного дихання надходить від зовнішнього дихання дихальної системи.

Це огляд клітинного дихання. Він показує діаграму клітинного дихання, включаючи гліколіз, цикл Кребса (також відомий як цикл лимонної кислоти) та ланцюг транспорту електронів.

Огляд клітинного дихання: діаграма клітинного дихання, включаючи гліколіз, цикл Кребса (також званий циклом лимонної кислоти) та ланцюг транспорту електронів.

Клітинне дихання включає три основні етапи, і відбувається в основному в цитоплазмі клітини і всередині мітохондрій клітини. Чиста формула клітинного дихання така:

Гліколіз: Розпад глюкози на піруват, АТФ, Н ₂ О та тепло.
Цикл Кребса: Виробляє NADH з пірувату.
Окислювальне фосфорилювання: виробляє АТФ з NADH, кисню та Н +. Кисень відіграє роль електронного рецептора в ланцюзі транспорту електронів для отримання АТФ.

Чиста формула клітинного дихання така:

Глюкоза+6 Кисень → 6 Вуглекислий+6 Вода+38 АТФ глюкоза+6 Кисень → 6 Вуглекислий+6 Вода+38 АТФ

Відходи вуглекислого газу є результатом того, що вуглець з глюкози (C ₆ _{H ₁₂ O 6}) розщеплюється для отримання проміжних продуктів пірувату та NADH, необхідних для виробництва АТФ в кінці дихання. Енергія, що зберігається в АТФ, потім може бути використана для керування процесами, які потребують енергії, включаючи біосинтез, переміщення або транспортування молекул через клітинні мембрани.

Клітинне дихання може відбуватися анаеробно без кисню, наприклад, за допомогою молочнокислого бродіння. Клітини людини можуть використовувати молочну кислоту ферментації в м'язовій тканині під час напружених фізичних вправ, коли не вистачає кисню для живлення тканин. Цей процес дуже неефективний порівняно з аеробним диханням, оскільки без окислювального фосфорилювання клітина не може виробляти майже стільки АТФ (2 АТФ порівняно з 38 під час клітинного дихання).