Տեղեկատվություն

Կարո՞ղ են ֆերմենտացիա և աերոբիկ շնչառություն տեղի ունենալ միաժամանակ:

Կարո՞ղ են ֆերմենտացիա և աերոբիկ շնչառություն տեղի ունենալ միաժամանակ:


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Muscleորավարժությունների ընթացքում մկանային բջիջներում արդյո՞ք կաթնաթթվի խմորումը և աէրոբ շնչառությունը տեղի են ունենում միաժամանակ, և արդյո՞ք դա նշանակում է, որ բջիջը քիչ թե շատ ATP է արտադրում այս ընթացքում:

Բջիջը չի կարող թթվածնի լրիվ պակաս ունենալ, ինչը նշանակում է, որ պիրուվատի մի մասը կտեղափոխվի միտոքոնդրիոն, սակայն արտադրվում է նաև կաթնաթթու, ինչը նշանակում է, որ տեղի է ունենում անաէրոբ շնչառություն: Thisի՞շտ է արդյոք այս հիմնավորումը, թե՞ կա որևէ այլ մեխանիզմ, որը ես բաց եմ թողնում, որը թույլ չի տալիս այդ գործընթացները միաժամանակ տեղի ունենալ:

Նաև գլիկոլիզի համար օգտագործվող NAD+-ը վերականգնվում է, և զուտ 2 ATP-ն արտազատվում է գլիկոլիզում, բայց NADH-ը չի տեղափոխվում միտոքոնդրիոն, այնպես որ, եթե գլիկոլիզի վերջում պիրուվատը տեղափոխվի միտոքոնդրիոն, ապա NADH-ն ավելի քիչ կլինի: միտոքոնդրիոն, որն իմաստ ունի, քանի որ ETC-ում շատ քիչ թթվածին կա և չափազանց շատ էլեկտրոններ:


Կարո՞ղ են խմորումն ու աերոբիկ շնչառությունը միաժամանակ տեղի ունենալ: - Կենսաբանություն

ԼԱՎ ԵՎ ՎԱՏ ՊԱՏԱՍԽԱՆՆԵՐԻ ՕՐԻՆԱԿՆԵՐ


Կարճ պատասխան հարց

Ձեր սենյակակիցը որոշում է իր ուժերը փորձել տանը գարեջուր պատրաստելու մեջ: Նա ավելացնում է հացթուխի խմորիչը, ածիկը, գայլուկը և շաքարավազը մեկ գալոն ջրի մեջ: Այնուհետեւ նա այս խառնուրդը դնում է գալոնային դույլի մեջ ՝ առանց կափարիչի: Սպասում եք ՝ տեսնելու՞ է, որ նա ծածկելու է դույլը, բայց նա խառնուրդը թողնում է օդում բաց: «Դուք գիտեք, որ երբեք չեք ստանա ալկոհոլ կամ ածխածնի նման արտադրություն», - խորհուրդ եք տալիս ձեր սենյակակցին:

Խմորիչը ֆակուլտատիվ անաէրոբ է, ինչը նշանակում է, որ նրանք խմորում են միայն անաէրոբ պայմաններում: Օ -ի ներկայությամբ2, խմորիչը կկատարի աերոբիկ նյութափոխանակություն: Սենյակը դույլը բաց է թողել օդի համար, ուստի խմորիչը հասանելի կլինի O-ի շարունակական մատակարարմանը2. Օ -ի հետ2, խմորիչը կլրացնի նրանց NAD + էլեկտրոնային տրանսպորտի միջոցով միտոքոնդրիայում: Ալկոհոլը և CO2 (որն արտադրում է կարբոնացիա) արտադրվում են խմորման ճանապարհով, որը զգալիորեն տեղի է ունենում միայն O- ի բացակայության դեպքում2.

  • Անտեղի տեղեկատվությունը դուրս է մնում:
  • Հիմնական կետերը հստակ նշված են առաջին երկու նախադասություններում:
  • Բոլոր ընդգծված տեղեկությունները կողմնակի են: Հարցը վերաբերում է միայն խմորիչին և միայն խմորմանը:
  • Համապատասխան տեղեկատվության մեծ մասը թաղված է անհամապատասխան տեղեկատվության երկու մեծ հատվածների միջև:

Խմորիչները ֆակուլտատիվ անաէրոբ են, ինչը նշանակում է, որ նրանք խմորում են կատարում միայն անաէրոբ պայմաններում: Օ -ի ներկայությամբ2, խմորիչը կկատարի աերոբիկ նյութափոխանակություն: Սենյակը դույլը բաց է թողել օդի համար, ուստի խմորիչը հասանելի կլինի O-ի շարունակական մատակարարմանը2. Օ.-ի հետ2, խմորիչը կլրացնի նրանց NAD + էլեկտրոնային տրանսպորտի միջոցով միտոքոնդրիայում: Ալկոհոլ և CO2 (որն արտադրում է կարբոնացիա) արտադրվում են խմորման ճանապարհով, որը զգալիորեն տեղի է ունենում միայն O- ի բացակայության դեպքում2.

  • Համապատասխան տեխնիկական տերմինները (ընդգծված) օգտագործվում են համապատասխանության դեպքում:
  • Գիտական ​​տերմինների բացակայությունը պատասխանը դարձնում է ավելի քիչ պարզ:
  • Ժարգոնային խոսքի օգտագործումը.
  • Տելեոլոգիա և անտրոպոմորֆիզմ.

Խմորիչները ֆակուլտատիվ անաէրոբ են, ինչը նշանակում է, որ նրանք խմորում են կատարում միայն անաէրոբ պայմաններում: ներկայությամբ Օ2, խմորիչը կկատարի աերոբիկ նյութափոխանակություն: Սենյակակիցը դույլը բաց է թողել օդում, ուստի խմորիչին հասանելի կլինի O- ի շարունակական մատակարարումը2. Օ.-ի հետ2, խմորիչը կլրացնի նրանց NAD + էլեկտրոնային տրանսպորտի միջոցով միտոքոնդրիայում: Ալկոհոլ և CO2 (որն արտադրում է կարբոնացիա) արտադրվում են խմորման ճանապարհով, որը զգալիորեն տեղի է ունենում միայն O- ի բացակայության դեպքում2.

Խմորիչը ֆակուլտատիվ անաէրոբ է, ինչը նշանակում է, որ նրանք խմորում են միայն անաէրոբ պայմաններում: ներկայությամբ Օ2, խմորիչը կկատարի աերոբիկ նյութափոխանակություն: Սենյակը դույլը բաց է թողել օդի համար, ուստի խմորիչը հասանելի կլինի O-ի շարունակական մատակարարմանը2. Օ.-ի հետ2, խմորիչը կլրացնի իրենց NAD +-ը միտոքոնդրիայում էլեկտրոնների տեղափոխման միջոցով: Ալկոհոլը և CO2 (որն արտադրում է կարբոնացիա) արտադրվում են խմորման ճանապարհով, որը զգալիորեն տեղի է ունենում միայն O- ի բացակայության դեպքում2.

Այն անդրադառնում է այլ հարցի.

Խմորիչները ֆակուլտատիվ անաէրոբ են, ինչը նշանակում է, որ նրանք խմորում են կատարում միայն անաէրոբ պայմաններում: ներկայությամբ Օ2, խմորիչը կկատարի աերոբիկ նյութափոխանակություն: Սենյակը դույլը բաց է թողել օդի համար, ուստի խմորիչը հասանելի կլինի O-ի շարունակական մատակարարմանը2. Օ -ի հետ2, խմորիչը կլրացնի իրենց NAD +-ը միտոքոնդրիայում էլեկտրոնների տեղափոխման միջոցով: Խմորիչը կատարում է հետևյալ արձագանքը միայն անաէրոբ պայմաններում:

  • Այն տեղեկատվություն փոխանցելու համար օգտագործում է դիագրամ:
  • Հարցին անդրադառնալու համար կա համապատասխան տեքստ:
  • Կա միայն դիագրամ ՝ առանց որևէ բացատրության, թե ինչպես է այն առնչվում հարցին:
  • Ուսուցիչը զարմանում է, թե արդյոք դուք գիտեք, թե ինչպես է դա վերաբերում հարցին:

Հեղինակային իրավունք & պատճեն 2001, Վիսկոնսին-Լա Կրոսի համալսարան և Վիսկոնսինի համալսարանի ռեգենտների խորհուրդ:


Կենսատեխնոլոգիայի ինժեներական հիմունքներ

2.40.2.2.2 Թթվածնի կլանման արագություն

Աերոբիկ խմորման ժամանակ անհրաժեշտ է 192 գ թթվածին 1 մոլ գլյուկոզա (180 գ) CO-ի մեջ ամբողջությամբ օքսիդացնելու համար:2 և Հ2O. Սա նշանակում է, որ 1,066 գ-Օ2 սպառվում է մեկ գրամ գլյուկոզայի համար.

Ստորգետնյա գլյուկոզան կարող է օգտագործվել կենսազանգվածի ձևավորման, պահպանման էներգիայի և արտադրանքի ձևավորման համար: Երբ կենսազանգվածը ձևավորվում է գլյուկոզայից, թթվածնի զուտ պահանջարկը որոշվում է կենսազանգվածի այրման համար պահանջվող թթվածնի տարբերությամբ (C.5Հ7Օ2N, MW = 113, 1.42 գ-Օ2 g-կենսազանգված −1) և գլյուկոզա։ Օրինակ, գլյուկոզի կենսազանգվածի եկամտաբերությունը 50%է, 2.13 գ-Օ2 անհրաժեշտ է, բայց 1,42 գ-Օ2 պահպանվում է կենսազանգվածում նվազեցված տեսքով։ Այսպիսով, այս գործընթացում թթվածնի հաջորդ պահանջը ոչ թե 2.13 գ է, այլ 0.71 գ:

Երբ ՆՀ3Սպիտակուցների քայքայման արտադրանքը առկա է կեղտաջրերում, ամեն ինչ ավելի բարդանում է: NH 4 +-ը օքսիդանում է մինչև NO 2 − և NO 3− Նիտրոզոմոնաս և Նիտրոբակտեր և հետագայում կրճատվեց մինչև N2 NO 2 -ից `մանրէազերծող բակտերիաների միջոցով: Նիտրիֆիկացման ռեակցիայի համար անհրաժեշտ է թթվածին, սակայն վերջինիս ապակենտրոնացումից թթվածին է արձակվում [105]: Այսպիսով, անհրաժեշտ է տեսականորեն հետևել ցանկացած հիմքի կամ արտադրության օքսիդացմանը կամ նվազմանը և հաստատել մանրէների մասնակցությամբ ցանկացած ռեակցիայի ՄԵՐ զուտ փորձարարական փորձը:

Mgրի մեջ լուծված թթվածնի 8 մգ -ով, 21% O2 օդում հավասարակշռության մեջ է, դրա մեկ լիտրի հարաբերակցությունը հետևյալն է.

Եթե ​​ֆերմենտացման լուծույթում գլյուկոզայի կոնցենտրացիան մոտ 80 գ-1 է, ապա լուծույթում գլյուկոզայի և թթվածնի հարաբերակցությունը դառնում է 10 000: Այսպիսով, աերոբ խմորման արագությունը սահմանափակող քայլը կլինի օդից թթվածնի մատակարարումը, այլ ոչ թե գլյուկոզայի սնուցումը: .

Գլյուկոզայի կամ ալիֆատիկ ածխաջրածինների շնչառությամբ խմորիչների OUR-ը կլինի հետևյալ ստոյխիոմետրիկ հավասարումները.

Աղյուսակ 3 ցույց է տալիս տարբեր միկրոօրգանիզմների հատուկ ՄԵՐ, բջիջների առավելագույն խտության և հաշվարկված ծավալային ՄԵՐ: Երկու անսովոր բարձր բջջային խտություն ՝ 600 և 550 gl -1, գալիս են երկու խոռոչ մանրաթելերի միջև տարածության մեջ փաթեթավորված բջիջների փորձնական չափումներից. -մանրաթելային կենսառեակտորներ (DHFBR):

Աղյուսակ 3. Անշարժացված և կախովի մշակույթներում բջիջների առավելագույն խտությունը [16]

Մանրէաբանական, բուսական, կենդանական բջիջներՀատուկ ՄԵՐ (մմ Օ2 g − 1 ժ − 1)Բջջի խտությունըԾավալային OUR (mM O2 g − 1 ժ − 1)Դիտողություն
Escherichia coli (Chang et al., 1986) [17] [18, 33, 32, 106] 10.8600 գ լ −1 6480 (5–90)Ֆակուլտատիվ բակտերիաներ
Saccharomyces cerevisiae8.0210 գ լ −1 1680Ֆակուլտատիվ խմորիչ
Աերոբիկ բջիջներ6.6724.7 գ լ −1 165.2Կասեցման մշակույթ
Aspergillus niger (Chang et al., 1986) [17] [18, 33, 32, 106] 3.0100 գ լ −1 300Սնկերը
Nocardia mediterranei (Chang et al., 1986) [17] [18, 33, 32, 106] 3.0550 գ լ −1 1650Բակտերիաներ (Streptomyces)
CHO բջիջներ [39] 3.2 × 10 10 մմ բջիջ −1 ժ −1 5 × 10 8 բջիջ մլ −1 160Կենդանական բջիջներ
Catharanthus roseus [116] 0.235 գ լ −1 7.0Բուսական բջիջներ

Բջիջների բարձր խտության այս բջիջները կարող են նյութափոխանակության առումով այնքան ակտիվ չլինել, որքան կենդանի բջիջները կամ կախովի բջիջները:


DMCA բողոք

Եթե ​​կարծում եք, որ Վեբ կայքի միջոցով հասանելի բովանդակությունը (ինչպես սահմանված է մեր Termառայության պայմաններում) խախտում է ձեր հեղինակային իրավունքներից մեկը կամ մի քանիսը, խնդրում ենք տեղեկացնել մեզ `տրամադրելով գրավոր ծանուցում (« Խախտման մասին ծանուցում »), որը պարունակում է ստորև նկարագրված տեղեկատվությունը նշանակվածին: ստորև նշված գործակալը: Եթե ​​Varsity Tutors- ը միջոցներ ձեռնարկի ի պատասխան խախտման ծանուցման, ապա դա բարեխղճորեն կփորձի կապ հաստատել այն կողմի հետ, որը նման բովանդակություն է տրամադրել վերջին էլեկտրոնային հասցեի միջոցով, եթե այդպիսիք կան, Varsity Tutors- ին:

Ձեր խախտման մասին ծանուցումը կարող է փոխանցվել այն կողմին, որը հասանելի է դարձրել բովանդակությունը կամ երրորդ կողմերին, ինչպիսին է ChillingEffects.org-ը:

Խնդրում ենք տեղեկացնել, որ դուք կրելու եք վնասների (ներառյալ ծախսերը և փաստաբանի վճարները) պատասխանատվությունը, եթե էականորեն սխալ եք ներկայացնում, որ ապրանքը կամ գործունեությունը խախտում է ձեր հեղինակային իրավունքները: Այսպիսով, եթե վստահ չեք, որ Կայքում տեղակայված կամ հղված բովանդակությունը խախտում է ձեր հեղինակային իրավունքը, ապա պետք է նախ մտածեք փաստաբանի հետ կապ հաստատելու մասին:

Խնդրում ենք հետևել այս քայլերին ՝ ծանուցում ներկայացնելու համար.

Դուք պետք է ներառեք հետևյալը.

Հեղինակային իրավունքի սեփականատիրոջ կամ նրանց անունից հանդես գալու լիազորված անձի ֆիզիկական կամ էլեկտրոնային ստորագրություն: Հեղինակային իրավունքի նույնականացում, որին ենթադրվում է, որ խախտվել է: մանրամասնություն, որը թույլ կտա Varsity- ի ուսուցիչներին գտնել և դրականորեն բացահայտել այդ բովանդակությունը, օրինակ ՝ մենք պահանջում ենք հղում դեպի կոնկրետ հարցին (ոչ միայն հարցի անվանումը), որը պարունակում է բովանդակություն և հարցի կոնկրետ որ մասի նկարագրություն `պատկեր, պատկեր հղում, տեքստ և այլն. Ձեր բողոքը վերաբերում է Ձեր անունին, հասցեին, հեռախոսահամարին և էլ. հասցեին և ձեր կողմից արված հայտարարությանը. օրենքով լիազորված չէ, կամ հեղինակային իրավունքի սեփականատիրոջ կամ սեփականատիրոջ գործակալի կողմից (բ) որ ձեր խախտման ծանուցման մեջ պարունակվող բոլոր տեղեկությունները ճշգրիտ են, և (գ) սուտ վկայության տույժի տակ, որ դուք կամ հեղինակային իրավունքի սեփականատերը կամ նրանց անունից հանդես գալու լիազորված անձը:

Ուղարկեք ձեր բողոքը մեր նշանակված գործակալին հետևյալ հասցեով.

Charles Cohn Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
Սենթ Լուիս, MO 63105


Աերոբիկ շնչառության արագության վրա ազդող գործոններ. 10 գործոն

Հետևյալ կետերը ընդգծում են աերոբիկ շնչառության արագության վրա ազդող տասը գործոնները: Գործոններն են՝ (1) պրոտոպլազմային պայմանները (2) ջերմաստիճանը (3) օքսիդացող սննդի մատակարարումը (4) մթնոլորտի թթվածնի կոնցենտրացիան (5) մթնոլորտի ածխածնի երկօքսիդի կոնցենտրացիան (6) ջրի մատակարարումը (7) լույսը (8) Անօրգանական աղեր (9) վնասվածք և մեխանիկական խթանման հետևանքները և (10) տարբեր քիմիական նյութերի ազդեցությունը:

Գործոն # 1. Protoplasmic Conditions:

Երիտասարդ ակտիվ աճող մերիստեմատիկ հյուսվածքները միշտ ունեն շնչառության ավելի բարձր տեմպեր, քան հին և հասուն հատվածները: Երիտասարդ բջիջներում պրոտոպլազմայի հարաբերակցությունը ՝ հարաբերական և բացարձակ, միշտ ավելի մեծ է, քան հասունացած, վակուոլացված բջիջները: Թվում է, թե ուղղակի կապ կա պրոտոպլազմայի քանակի և շնչառության արագության միջև. որքան մեծ է պրոտոպլազմը, այնքան բարձր է շնչառության արագությունը: Պրոտպլազմայի հիդրացիան և միտոքոնդրիաների շնչառական ֆերմենտների քանակը (հայտնի է, որ շնչառական Կրեբսի ցիկլի բոլոր ֆերմենտները տեղի են ունենում միտո և շիխոնդրիայում) կարևոր պրոտոպլազմիկ գործոններ են, որոնք նպաստում են ստացված ազդեցություններին:

Գործոն # 2. Temերմաստիճանը:

Որոշակի սահմաններում (0-45 ° C) ջերմաստիճանի բարձրացումը հանգեցնում է շնչառության սկզբնական արագության բարձրացման: 30 ° C- ից բարձր շնչառության մակարդակը դանդաղում է, և օպտիմալից նվազումը կարող է պայմանավորված լինել շնչառական ֆերմենտների առաջադեմ անգործությամբ: Այլ պատճառները, որոնք կարող են նպաստել շնչառության արագության այս ցածրացմանը, կարող են ներառել՝ ա) O2 կարող է բավական արագ մուտք գործել բջիջ, (բ) CO2 կարող է կուտակվել թունավոր կոնցենտրացիաներում, գ) օքսիդացող շնչառական ենթաշերտի մատակարարումը կարող է անբավարար լինել շնչառության բարձր տեմպերին համընթաց պահելու համար և այլն: 0°C-ում շնչառության արագությունը զգալիորեն նվազում է և շուտով դառնում աննկատ, թեև կան որոշ գրառումներ չափելի շնչառություն նույնիսկ - 20 ° C ջերմաստիճանում: Zeroրոյից ցածր ջերմաստիճաններում շնչառության անկումը կարող է վերագրվել սառույցի ձևավորմանը և դրա հետևանքով պրոտոպլազմայի ջրազրկմանը:

Ջերմաստիճանի գործակիցը (Ք100-35 ° C ջերմաստիճանի սահմաններում շնչառությունը մոտավորապես 2.0-2.5 է:

Գործոն # 3. Օքսիդացված սննդի մատակարարում.

Լուծվող սննդի պարունակության բարձրացումը, որը մատչելի է որպես շնչառական հիմք օգտագործելու համար, ընդհանուր առմամբ հանգեցնում է շնչառության և ցնցման արագության բարձրացման մինչև որոշակի կետ, երբ որևէ այլ գործոն դառնում է սահմանափակող:

Գործոն # 4. Մթնոլորտի թթվածնի կոնցենտրացիան.

Սկզբում դիտարկելով N.T.P.-ում գազային խառնուրդներում թթվածնի կոնցենտրացիայի ազդեցությունը, թթվածնի կոնցենտրացիաների ամբողջ տիրույթը բաժանվում է երկու հստակ բաժանման, ստորին միջակայքում, որտեղ տեղի է ունենում անաէրոբ շնչառություն և վերին միջակայքում, որտեղ CO-ի ամբողջ ծավալը:2 զարգացել են աերոբիկ շնչառության արդյունքները:

Ստորին միջակայքը տարածվում է զրոյից մինչև մարման կետ (ընդհանուր առմամբ թթվածնի մոտ 4-5%), որը, ինչպես գիտենք, թթվածնի այդ կոնցենտրացիան բավական բարձր է անաէրոբ բաղադրիչն ամբողջությամբ ճնշելու համար: Վերին տիրույթը տարածվում է անհետացման կետից մինչև 100% թթվածին:

Ընդհանուր առմամբ, շնչառության մակարդակը նվազում է թթվածնի կոնցենտրացիայով ավելի փոքր, քան օդը (21%), ինչը շատ կտրուկ նվազում է թթվածնի 5-10%-ից պակաս կոնցենտրացիայի դեպքում:

Թթվածնային թունավորումը, այսինքն՝ շնչառության արագության զգալի անկումը, նկատվել է շատ հյուսվածքներում մաքուր O-ում:2, նույնիսկ N.T.P. Այս արգելակող ազդեցությունը նկատվել է նաև կանաչ ոլոռի դեպքում, երբ այն ենթարկվել է մաքուր թթվածնի ՝ 5 ատմ ճնշում գործադրելով: - շնչառության արագությունն արագ նվազեց: Թթվածնային թունավորման էֆեկտը շրջելի էր, եթե թթվածնի բարձր ճնշման ազդեցությունը չափազանց երկար չէր:

Թթվածնի կոնցենտրացիայի հարաբերակցությունը շնչառության հետ ունի հատկապես կարևոր ազդեցություն արմատների աճի վրա: Արմատները պետք է ուժեղ շնչեն, եթե նրանք պետք է աճեն և հանքանյութեր վերցնեն հողից `ակտիվ ներծծմամբ: Արմատային առույգ շնչառությունը հնարավոր է միայն այն դեպքում, երբ արմատներին և արմատային մազերին շրջապատող տարածքը թթվածնի մեծ պաշար ունի: Երբ արմատները վատ են օդափոխվում, ինչպես ջրառատ կամ ծանր հողերում, բույսի աճը կարող է զգալիորեն սահմանափակվել:

Գործոն # 5. Մթնոլորտի ածխածնի երկօքսիդի խտացում.

Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է CO- ի կոնցենտրացիան և շեղումը2 մթնոլորտից, այնքան ցածր է շնչառության արագությունը: Այս փաստը օգտագործվում է մրգերի պահեստավորման մեջ: 10% CO պարունակող օդը2 (մթնոլորտում դա ընդամենը 0,03%է) դանդաղեցնում է շնչառական խանգարումը և, հետևաբար, նվազեցնում շաքարի սպառումը և այդպիսով երկարացնում պտղի կյանքը:

Օդի թթվածնի պարունակությունը, սակայն, պետք է պահպանվի սովորականից բարձր `անաէրոբ շնչառությունը կանխելու համար: Որոշ բուսական հյուսվածքներում, սակայն, շնչառության մակարդակն իրականում մեծանում է, երբ ենթարկվում է CO- ի համեմատաբար բարձր կոնցենտրացիայի2. Այժմ ենթադրվում է, որ CO- ի ազդեցությունը2- Շնչառության արագության վրա կենտրոնացումը ազդում է ոչ միայն միջավայրում դրա կոնցենտրացիայից, այլև կախված է հյուսվածքի տեսակից և ազդեցության ժամանակաշրջանից:

Գործոն # 6. lyրի մատակարարում.

Խոնավության տոկոսի բարձրացումը հանգեցնում է շնչառության արագության ընդհանուր աճի: Այս աճը սկզբում դանդաղ է, բայց հետո շատ արագ: Սա շատ հստակ երևում է բազմաթիվ քսերոֆիտների հյուսվածքներում: Քանի որ նման բույսերի ջրի պարունակությունը մեծանում է, հաճախ մեծ ազդեցություն անմիջականորեն չի նկատվում շնչառության և խորության արագության վրա, մինչև որ ջրի որոշակի պարունակություն (որը տատանվում է ըստ հյուսվածքի) ձեռք է բերվում, որից հետո շնչառության արագությունը արագ աճում է: Մյուս կողմից, լավ խոնավեցված բուսական բջիջների ջրի պարունակության աննշան տատանումները, կարծես, այնքան էլ մեծ ազդեցություն և ամաչկոտություն չունեն շնչառության արագության վրա:

Գործոն # 7. Լույս:

Որքանով որ մենք գիտենք, լույսն ուղղակի ազդեցություն չունի շնչառության վրա, բացառությամբ ջերմաստիճանի բարձրացման, որն, անշուշտ, ինչպես լավ գիտենք, ազդում է շնչառության վրա: Լույսի անուղղակի ազդեցությունը շնչառության վրա, անշուշտ, հսկայական է, քանի որ միայն լույսի ներքո են սինթեզվում առաջնային շնչառական հիմքերը:

Այդ լույսը ուղղակիորեն չի ազդում շնչառական գործունեության վրա, ցույց է տրված քլորելլայի որոշ մուտանտ շտամներում, որոնք թեև կանաչ են, բայց չեն կարող ֆոտոսինթեզ անել: Այս ջրիմուռները, սակայն, աճում և շնչում են, երբ մատակարարվում է ածխածնի համապատասխան աղբյուրով: Այս ձևերի շնչառության և շնչառության արագությունը բացարձակապես չի ազդել լուսավորության վրա: Կապույտ-կանաչ ջրիմուռների՝ Anabaena-ի դեպքում, սակայն, պարզվել է, որ շնչառության արագությունը կախված է լույսից, և ազդեցությունը նույնպես ազդել է O-ի ազդեցության տակ:2-համակենտրոնացում:

Ֆոտոշնչանք տերմինը մեծ ուշադրություն է գրավել վերջին մի քանի տարիների ընթացքում: Այն օգտագործվում է լույսի ներքո շնչառական ակտիվության բարձրացման համար՝ անկախ շնչառության ուղիներից, որոնց միջոցով CO2 ազատվում է և թթվածինը սպառվում է:

Որոշ բույսեր, օրինակ ՝ ծխախոտը, զարգանում են CO2 երբ վառ լուսավորված է CO- ով2-անվճար օդ, մինչդեռ մյուսները, օրինակ ՝ եգիպտացորենը, ոչ: Այս թեթև շնչառությունը խթանում է միջավայրի թթվածնի բարձր կոնցենտրացիան: Բույսերի կողմից ջերմաստիճանի տարբեր արձագանքները նաև հուշում են, որ այս ֆոտո շնչառությունը տարբերվում է սովորական միտոքոնդրիալ շնչառությունից: Կան նաև ուժեղ ապացույցներ ֆոտոշնչառության աստիճանական աճի համար՝ լույսի ինտենսիվության աճով և ամաչողությամբ:

Արևադարձային HSK բույսերում (օրինակ՝ շաքարեղեգի տերևներում), ֆոտոշնչառությունը շատ դժվար է հայտնաբերել, քանի որ այս տեսակները չափազանց արդյունավետ են ֆոտոսինթեզում: Այս բույսերի համեմատ բարեխառն տեսակները, որոնք ամրացնում են CO2 հիմնականում հետևելով դասական ցիկլին, ունեն շատ բարձր շնչառություն:

Գործոն # 8. Անօրգանական աղեր.

Na և K ալկալային կատիոնների քլորիդները, ինչպես նաև Li, Ca և Mg երկվալենտ կատիոնները, ընդհանուր առմամբ, մեծացնում են շնչառության արագությունը ՝ չափված CO- ի չափով2 զարգացել է, թեև զգալի տարբերություն կա միավալենտ և երկվալենտ կատիոնների ազդեցության մեջ: K-ի և Na-ի միավալենտ քլորիդների դեպքում շնչառության բարձր արագությունը կարող է պահպանվել մոտ 7-10 օր, մինչդեռ Li, Ca-ի և Mg-ի երկվալենտ քլորիդների դեպքում դիտվող աճի արագությունը սովորաբար նվազում է մոտ մեկ օր հետո: Նմանատիպ արդյունքներ են ձեռք բերվում NH-ով4Cl, բայց բոլոր դեպքերում այս ազդեցությունը կարծես անցողիկ է:

Քլորիդների, մասնավորապես կալիումի և նատրիումի ավելացման ժամանակավոր շնչառության արագությունը կարող է հաշվարկվել որպես աղերի ընդհանուր շնչառություն՝ հանած հողի շնչառությունը (սովորական շնչառություն), որը կապ չունի աղի կլանման հետ:Գրունտային շնչառությունը, ըստ էության, ցիանիդակայուն է, մինչդեռ աղի ավելացման հետևանքով լրացուցիչ շնչառությունը պարզվել է, որ զգայուն է ցիանիդով.

Այս ուժեղացված շնչառությունը կոչվում է աղի շնչառություն կամ անիոնային շնչառություն, որը, ըստ Լունդեգարդի, ուղղակիորեն կապված էր բույսերի բջիջների կողմից կլանված անիոնի ընդհանուր քանակի հետ, այլ ոչ թե կատիոնների կլանման հետ:

Գործոն # 9. Վնասվածք և մեխանիկական խթանման հետևանքներ.

Վերքը կամ վնասվածքը գրեթե անընդհատ հանգեցնում են շնչառության արագության բարձրացման: Կոտրված և մանրացած սերմերն ու միջուկները միշտ ունեն շնչառության ավելի բարձր ինտենսիվություն, քան նույն տեսակի և խոնավության պարունակությամբ մաքուր, անձեռնմխելի սերմերը: Հնարավոր է, որ վնասվածքի հետ կապված շնչառության հաճախականությունը մասամբ կապված լինի շաքարի պարունակության աճի հետ, որը փաստացի նկատվել է վնասվածքին մոտ գտնվող բջիջներում, որը-կարող է հասնել 70% -ի և անփոփոխ մասերի համեմատ: Այնուամենայնիվ, վնասվածքից հետո շնչառության այս աճը չի պահպանվում ավելի քան 48-72 ժամ:

Շնչառության զգալիորեն ավելի բարձր արագություն է նկատվում, երբ տերևներին առաջին անգամ շոշափում կամ մշակում են, և այդ էֆեկտը կարող է առաջանալ նաև տերևը մեխանիկական դասավորությամբ շոյելով կամ թեքելով: Հնարավորությունը, որ մեխանիկական գրգռումը իրականում ազդում է ինքնին օքսիդացման գործընթացի վրա, հաստատվում է այն դիտարկմամբ, որ մեխանիկական գրգռումը ոչ մի ազդեցություն չունի միայն ազոտի մթնոլորտում շնչառության արագության վրա:

Հետաքրքիր է երկու հաջորդական գրգռման ազդեցությունը նրանց միջև կարճ ընդմիջումով: Թե՛ առաջին, և թե՛ երկրորդ գրգռումները մեծացնում են շնչառության արագությունը, բայց չնայած երկրորդ գրգռման արդյունքում ձեռք բերված շնչառության մակարդակը կարող է իրականում ավելի բարձր լինել, քան առաջին գրգռման հասած գագաթնակետը, երկրորդ գրգռումից հետո շնչառության արագության զուտ աճը միշտ էլ փոքր է առաջացած առաջին գրգռման արդյունքում, եթե երկու գրգռումների միջև ընկած ժամանակահատվածը երեք օրից պակաս է: Ակնհայտ է, որ հյուսվածքի զգայունությունը շնչառության և ամաչկոտ մեխանիկական գրգռման նկատմամբ նվազում է նախորդ գրգռման արդյունքում:

Գործոն # 10. Քիմիական տարբեր նյութերի ազդեցությունը.

Տարբեր քիմիական նյութեր, ինչպիսիք են քլորոն և շիֆորմը, եթերը, ացետոնը, մորֆինը և այլն, փոքր չափաբաժիններով ժամանակավորապես բարձրացնում են շնչառության արագությունը, բայց եթե դոզան մեծ է, նկատվում է շնչառության արագության արագ նվազում:


4.4 Ֆերմենտացիա

Աերոբիկ շնչառության մեջ էլեկտրոնի վերջնական ընդունիչը թթվածնի մոլեկուլն է ՝ O2. Եթե ​​տեղի է ունենում աերոբիկ շնչառություն, ապա ATP-ն կարտադրվի՝ օգտագործելով NADH-ի կամ FADH-ով տեղափոխվող բարձր էներգիայի էլեկտրոնների էներգիան:2 դեպի էլեկտրոնների փոխադրման շղթա: Եթե ​​աերոբիկ շնչառությունը տեղի չի ունենում, NADH- ը պետք է վերաօքսիդացվի NAD + - ի համար, որպեսզի նորից օգտագործվի որպես էլեկտրոնակիր գլիկոլիզի շարունակման համար: Ինչպե՞ս է դա արվում: Որոշ կենդանի համակարգեր օգտագործում են օրգանական մոլեկուլը որպես էլեկտրոնի վերջնական ընդունիչ: Գործընթացները, որոնք օգտագործում են օրգանական մոլեկուլ՝ NAD+-ից NADH-ից վերածնելու համար, ընդհանուր առմամբ կոչվում են խմորում: Ի հակադրություն, որոշ կենդանի համակարգեր օգտագործում են անօրգանական մոլեկուլ (բացի թթվածնից)՝ որպես վերջնական էլեկտրոն ընդունող՝ NAD-ը վերականգնելու համար + երկու մեթոդներն էլ անաէրոբ են (թթվածին չեն պահանջում)՝ NAD + վերածնում ստանալու համար և օրգանիզմներին հնարավորություն են տալիս էներգիան փոխակերպել իրենց օգտագործման համար: թթվածնի բացակայություն:

Կաթնաթթվի ֆերմենտացում

Կենդանիների և մածունի նման բակտերիաների կողմից օգտագործվող խմորման մեթոդը կաթնաթթվային խմորումն է (Նկար 4.16): Սա սովորաբար տեղի է ունենում կաթնասունների կարմիր արյան բջիջներում և կմախքի մկաններում, որոնք թթվածնի անբավարար մատակարարում ունեն՝ թույլ տալու համար, որ շարունակվի աերոբիկ շնչառությունը (այսինքն՝ մկաններում, որոնք օգտագործվում են մինչև հոգնածության աստիճան): Մկանների մեջ խմորման արդյունքում առաջացած կաթնաթթուն պետք է հեռացվի արյան շրջանառության միջոցով և բերվի լյարդ ՝ հետագա նյութափոխանակության համար: Կաթնաթթվի խմորման քիմիական ռեակցիան հետևյալն է.

Այս ռեակցիան կատալիզացնող ֆերմենտը լակտատդեհիդրոգենազն է։ Ռեակցիան կարող է ընթանալ երկու ուղղությամբ, սակայն ձախից աջ ռեակցիան արգելակվում է թթվային պայմանների պատճառով: Կաթնաթթվի այս կուտակումը առաջացնում է մկանների կոշտություն և հոգնածություն: Երբ կաթնաթթուն հանվում է մկանից և շրջանառվում դեպի լյարդ, այն կարող է վերածվել պիրուվաթթվի և հետագայում կատաբոլիզացվել էներգիայի համար:

Տեսողական կապ

Տրեմետոլը` նյութափոխանակության թույնը, որը հայտնաբերված է սպիտակ օձի արմատային բույսում, կանխում է լակտատի նյութափոխանակությունը: Երբ կովերն ուտում են այս բույսը, Tremetol- ը կենտրոնացած է կաթի մեջ: Մարդիկ, ովքեր օգտագործում են կաթը, հիվանդանում են: Այս հիվանդության ախտանիշները, որոնք ներառում են փսխում, որովայնի ցավ և սարսուռ, ավելի են վատանում մարզվելուց հետո: Ձեր կարծիքով, ինչո՞ւ է դա այդպես:

Ալկոհոլի խմորում

Մեկ այլ ծանոթ խմորման գործընթաց է սպիրտի խմորումը (Նկար 4.17), որը արտադրում է էթանոլ ՝ սպիրտ: Ալկոհոլի խմորման ռեակցիան հետևյալն է.

Առաջին ռեակցիայի ժամանակ կարբոքսիլային խումբը հեռացվում է պիրուվիթթվից՝ արտազատելով ածխաթթու գազ՝ որպես գազ։ Ածխածնի երկօքսիդի կորուստը մոլեկուլը նվազեցնում է մեկ ածխածնի ատոմով ՝ առաջացնելով ացետալդեհիդ: Երկրորդ ռեակցիան հեռացնում է էլեկտրոնը NADH- ից ՝ ձևավորելով NAD + և արտադրելով էթանոլ ացետալդեհիդից, որն ընդունում է էլեկտրոնը: Պիրուվիկ թթվի խմորումը խմորիչի միջոցով արտադրում է ալկոհոլային խմիչքների մեջ հայտնաբերված էթանոլ (Նկար 4.18): Եթե ​​ռեակցիայի արդյունքում առաջացած ածխածնի երկօքսիդը չի արտանետվում խմորման պալատից, օրինակ ՝ գարեջրի և փրփրուն գինիների մեջ, այն մնում է լուծված միջավայրում, մինչև ճնշումը չազատվի: 12 տոկոսից բարձր էթանոլը թունավոր է խմորիչի համար, ուստի գինու մեջ ալկոհոլի բնական մակարդակը հասնում է առավելագույնը 12 տոկոսի:

Անաէրոբ բջջային շնչառություն

Որոշ պրոկարիոտներ, ներառյալ բակտերիաների որոշ տեսակներ և Արխեա, օգտագործում են անաէրոբ շնչառություն: Օրինակ, Archaea-ի խումբը, որը կոչվում է մեթանոգեն, նվազեցնում է ածխածնի երկօքսիդը մեթանի՝ NADH-ի օքսիդացման համար: Այս միկրոօրգանիզմները հանդիպում են հողում և որոճողների մարսողական տրակտում, օրինակ ՝ կովերին և ոչխարներին: Նմանապես, սուլֆատ-նվազեցնող բակտերիաները և Archaea- ն, որոնց մեծ մասը անաէրոբ են (Նկար 4.19), սուլֆատը վերածում են ջրածնի սուլֆիդի ՝ NADH- ից NAD + վերածնելու համար:

Հայեցակարգերը գործողության մեջ

Դիտեք այս տեսանյութը ՝ անաէրոբ բջջային շնչառությունը գործողության մեջ տեսնելու համար:

Խմորման այլ մեթոդներ հանդիպում են բակտերիաների մոտ: Շատ պրոկարիոտներ ֆակուլտատիվ անաէրոբ են: Սա նշանակում է, որ նրանք կարող են անցնել աերոբ շնչառության և խմորման միջև ՝ կախված թթվածնի առկայությունից: Որոշ պրոկարիոտներ, ինչպես Կլոստրիդիա բակտերիաներ, պարտադիր անաէրոբներ են: Պարտադիր անաէրոբները ապրում և աճում են մոլեկուլային թթվածնի բացակայության պայմաններում: Թթվածինը թույն է այս միկրոօրգանիզմների համար և սպանում է նրանց ազդեցության տակ: Պետք է նշել, որ խմորման բոլոր ձևերը, բացառությամբ կաթնաթթվային խմորումների, գազ են արտադրում: Գազի առանձին տեսակների արտադրությունը օգտագործվում է որպես կոնկրետ ածխաջրերի խմորման ցուցիչ, որը դեր է խաղում բակտերիաների լաբորատոր նույնականացման գործում: Տարբեր օրգանիզմների կողմից օգտագործվում են խմորման տարբեր մեթոդներ ՝ գլիկոլիզի վեցերորդ քայլի համար NAD + համարժեք պաշար ապահովելու համար: Առանց այդ ուղիների, այդ քայլը չէր լինի, և ոչ մի ATP չէր հավաքվի գլյուկոզայի քայքայումից:

Որպես Amazon Associate մենք վաստակում ենք որակյալ գնումներից:

Ցանկանու՞մ եք մեջբերել, կիսվել կամ փոփոխել այս գիրքը: Այս գիրքը Creative Commons Attribution License 4.0 է և դուք պետք է վերագրեք OpenStax- ը:

    Եթե ​​դուք վերաբաշխում եք այս գրքի ամբողջ մասը կամ դրա մի մասը տպագիր ձևաչափով, ապա յուրաքանչյուր ֆիզիկական էջում պետք է ներառեք հետևյալ վերագրումը.

  • Օգտագործեք ստորև բերված տվյալները ՝ մեջբերում ստեղծելու համար: Խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել մեջբերումների գործիք, ինչպիսին է այս մեկը:
    • Հեղինակներ ՝ Սամանտա Ֆաուլեր, Ռեբեկա Ռուշ, Jamesեյմս Ուայզ
    • Հրատարակիչ/կայք ՝ OpenStax
    • Գրքի անվանումը ՝ Կենսաբանության հասկացություններ
    • Հրապարակման ամսաթիվ՝ 25 ապրիլի, 2013թ
    • Գտնվելու վայրը ՝ Հյուսթոն, Տեխաս
    • Գրքի հասցե ՝ https://openstax.org/books/concepts-biology/pages/1-introduction
    • Բաժնի URL ՝ https://openstax.org/books/concepts-biology/pages/4-4-fermentation

    © հունվարի 12, 2021 OpenStax. OpenStax- ի արտադրած դասագրքերի բովանդակությունը լիցենզավորված է Creative Commons Attribution License 4.0 լիցենզիայի ներքո: OpenStax անունը, OpenStax պատկերանշանը, OpenStax գրքերի շապիկները, OpenStax CNX անունը և OpenStax CNX լոգոն ենթակա չեն Creative Commons լիցենզիայի և չի կարող վերարտադրվել առանց Ռայսի համալսարանի նախնական և բացահայտ գրավոր համաձայնության:


    Ինչպե՞ս են տարբերվում խմորումն ու անաէրոբ շնչառությունը:

    Խմորումը և անաէրոբ շնչառությունը տարբերվում են, քանի որ թեև երկուսն էլ սկսվում են գլիկոլիզով, խմորումը չի դադարում գլիկոլիզի արդյունքով, այլ փոխարենը ստեղծում է պիրվատ և շարունակվում է նույն ճանապարհով, ինչ աերոբիկ շնչառությունը:

    Բացատրություն:

    Ադենոզին տրիֆոսֆատ (ATP) էներգիայի քիմիական ձևն է: Կան բազմաթիվ տարբեր մեխանիզմներ, որոնք կարող են սկզբնական էներգիայի աղբյուրը վերածել ATP- ի: Ամենաարդյունավետ միջոցը անցնում է aerobic շնչառություն, որը պահանջում է թթվածին: Այս մեթոդը կտա առավելագույն ATP մեկ մուտքային էներգիայի աղբյուրի համար: Այնուամենայնիվ, եթե թթվածին չկա, օրգանիզմը դեռ պետք է էներգիան փոխակերպի ՝ օգտագործելով այլ միջոցներ: Գործընթացները, որոնք տեղի են ունենում առանց թթվածնի, կոչվում են անաէրոբ. Խմորում սովորական միջոց է կենդանի էակների համար՝ շարունակելու ATP արտադրել առանց թթվածնի:

    ՀԱՍԿԱՆՈՒՄ Է ՖԵՐՄԱՆՏԱՑՈՒՄ
    Աերոբիկ շնչառություն սկսվում է գլիկոլիզ կոչվող գործընթացով: Գլիկոլիզում ածխաջրերը (օրինակ՝ գլյուկոզան) քայքայվում են և որոշ էլեկտրոններ կորցնելուց հետո ձևավորում են պիրուվատ կոչվող մոլեկուլ: Եթե ​​կա բավարար քանակությամբ թթվածին, կամ երբեմն էլէկտրոնների այլ տեսակներ, ապա պիրուվատը անցնում է աերոբիկ շնչառության հաջորդ հատվածին: Գլիկոլիզի գործընթացը կստանա 2 ATP զուտ շահույթ:

    Խմորում ըստ էության նույն գործընթացն է: Ածխաջրերը քայքայվում են, բայց պիրուվատ պատրաստելու փոխարեն վերջնական արտադրանքը տարբեր մոլեկուլ է `կախված խմորման տեսակից: (թթվածնի պակասի պատճառով) Մարդկանց մոտ պիրուվատի փոխարեն առաջանում է կաթնաթթու: Հեռավոր վազորդները ծանոթ են կաթնաթթվին: Այն կարող է կուտակվել մկանների մեջ և առաջացնել ջղաձգություն: Քանի որ խմորումը չի օգտագործում էլեկտրոնների փոխադրման շղթան, այն չի համարվում շնչառության տեսակ:

    ՀԱՍԿԱՆՈՒՄ ԱՆԱէրոբ Շնչառությունը
    Անաէրոբ շնչառությունը սկսվում է այնպես, ինչպես աերոբիկ շնչառությունը և խմորումը: Առաջին քայլը դեռ գլիկոլիզն է և այն դեռ ածխաջրածնային մեկ մոլեկուլից ստեղծում է 2 ATP: Այնուամենայնիվ, գլիկոլիզի արտադրանքով պարզապես ավարտելու փոխարեն, այն կստեղծի պիրուվատ, այնուհետև կշարունակի նույն ուղին, ինչ աէրոբ շնչառությունը:

    Ացետիլ կոենզիմ A կոչվող մոլեկուլ պատրաստելուց հետո այն շարունակվում է դեպի կիտրոնաթթվի ցիկլը: Ստեղծվում են ավելի շատ էլեկտրոնակիրներ, իսկ հետո ամեն ինչ ավարտվում է էլեկտրոնների փոխադրման շղթայում: Էլեկտրոնային կրիչները էլեկտրոնները տեղադրում են շղթայի սկզբում, այնուհետև ՝ կոչվող գործընթացի միջոցով քիմիոզմոզ, . Եթե ​​էլեկտրոնի վերջնական ընդունիչը թթվածինն է, գործընթացը համարվում է աերոբիկ շնչառություն: և ինչպես բակտերիաների և այլ միկրոօրգանիզմների շատ տեսակներ, կարող են օգտագործել տարբեր վերջնական էլեկտրոններ ընդունողներ: Դա կոչվում է անաէրոբ շնչառություն:

    ԷՎՈԼՈՒՑԻԱ
    Գիտնականները կարծում են, որ խմորումը և անաէրոբ շնչառությունը ավելի հին գործընթացներ են, քան աերոբային շնչառությունը: Երկրի վաղ մթնոլորտում թթվածնի պակասը սկզբնական շրջանում անհնարին դարձրեց աերոբիկ շնչառությունը:


    ԿԵՆՍԱԲԱՆՈԹՅԱՆ Սովորական մակարդակի նշումներ

    Շնչառությունը անհրաժեշտ է օրգանիզմներին էներգիա մատակարարելու համար, որն օգնում է նրանց պահպանել իրենց, շարժվել, արտազատել, աճել և վերարտադրվել: Օրգանիզմների էներգիայի հիմնական աղբյուրը արևի լույսից ստացվող ճառագայթային էներգիան է։ Ֆոտոսինթեզի ընթացքում կանաչ բույսերը այս էներգիան փոխակերպում են քիմիական էներգիայի, որը պահվում է օրգանական սննդամթերքում (ֆոտոսինթեզի արտադրանք): Այս պահված քիմիական էներգիան ստացվում է օրգանիզմների (կենդանիների) միջոցով `կանաչ բույսերով կամ այլ կենդանիներով սնվելով:

    ԻՆՉՊԵՍ Է ԱՊԱՀՈՎՎԱ TH ԱՅՍ ՊԱՀՎԱ ՔԻՄԻԱԿԱՆ ԷՆԵՐԳԵՏԻԿԱՅՈԹՅՈՆԸ:
    քանի որ էներգիան փակված է օրգանական սննդի մոլեկուլներում, օրգանիզմը ստիպված կլինի դրանք օքսիդացնել: Այս օքսիդացման գործընթացը, որը տեղի է ունենում կենդանիների յուրաքանչյուր կենդանի բջիջում (ինչպես նաև բույսերում), կոչվում է շնչառություն:

    ԿԱՐԵՎՈՐ.
    Երբ ուսանողներին հարցնում էին շնչառության մասին իրենց նախնական պատկերացումների մասին, տարածված սխալ կարծիքն այն էր, որ շնչառությունը շնչառության գիտական ​​անվանումն է: ՈՉ Բոլորովին ՍԽԱԼ: Բայց շնչառությունը օգնում է անուղղակիորեն ՝ թթվածին ներթափանցելով ձեր մարմին:

    ԸՆԴՀԱՆՈՐ ՇՆՉԱՌՈ DԹՅԱՆ ՍԱՀՄԱՆՈՄԸ.
    Շնչառությունը սննդային նյութերի (հիմնականում գլյուկոզայի) օքսիդացումն է՝ կենդանի բջիջներում էներգիայի արտազատմամբ։

    Նշում. Մի օգտագործեք Այրվող կամ խախտված: Մնացեք OXIDATION- ին: և ձեզ համար շատ կարևոր է հիշել, որ շնչառությունը տեղի է ունենում կենդանի բջիջների ներսում և որտե՞ղ է բջիջներում: ՄԻՏՈԽՈՆԴՐԻԱ.

    Շնչառությունը կարող է լինել երկու ձևով ՝ ԱԷՐՈԲԱՅԻՆ ՇՆՉԱՌՈԹՅՈՆ և ԱՆԱՅՐՈԲԱԿԱՆ ՇՆՉԱՌՈԹՅՈՆ:

    ԱԷՐՈԲԻԿ ՇՆՉԱՌՈԹՅՈՆ
    Աերոբիկ շնչառությունը սահմանվում է որպես սննդային նյութերի օքսիդացում թթվածնի առկայության դեպքում մեծ քանակությամբ էներգիայի և ածխածնի երկօքսիդի և ջրի արտազատմամբ որպես թափոններ:

    Աերոբիկ շնչառությունը կարող է ներկայացվել հետևյալ հավասարման միջոցով.

    C 6 H 12 O 6 + 6O 2 -> 6CO 2 + 6H 2 O + էներգիա

    Որքան էներգիա: 17.1 կJ/գ գլյուկոզա:

    Գործընթացը, որը ցույց է տրված վերը նշված հավասարմամբ, ներառում է բազմաթիվ ֆերմենտային կատալիզացված ռեակցիաներ: Այս ֆերմենտային կատալիզացված ռեակցիաներից յուրաքանչյուրի ֆերմենտները հայտնաբերված են միտոքոնդրիայում: Հետևաբար միտոքոնդրիաները կարևոր են շնչառության մեջ: Իրականում դա այն վայրն է, որտեղ շնչառություն է տեղի ունենում:

    • Սպիտակուցների սինթեզ ամինաթթուներից
    • Բջիջների բաժանում և, հետևաբար, աճ
    • Սրտի բաբախում
    • Շնչառական շարժումներ
    • Մկանային կծկումներ
    • Ակտիվ փոխադրում (գլյուկոզայի և ամինաթթուների կլանումը բարակ աղիքի վիլլիների կողմից իրականացվում է ակտիվ փոխադրման միջոցով: Նմանապես և հանքային աղերի կլանումը արմատային մազի բջիջների կողմից)
    • Նյարդային ազդակների փոխանցում

    ԱՆԱԷՐՈԲԻԿ ՇՆՇԱՆՈՄ
    Անաէրոբ շնչառությունը սահմանվում է որպես թթվածնի բացակայության դեպքում սննդային նյութերի օքսիդացում `փոքր քանակությամբ էներգիայի արտազատմամբ:

    ԱՆԱՅՐՈԲԱԿԱՆ ՇՆՇԱՐՈԹՅՈ YEՆԸ ԽԱASTԱՍՔՈ INՄ (ERՆՈՄ)
    Խմորիչը սնկերի տեսակ է, որն օգտագործվում է հացի պատրաստման մեջ։ Խմորիչ բջիջները օքսիդացնում են գլյուկոզան խմորման ընթացքում: Ապրանքը էթանոլ է, որը սպիրտ է: Այդ պատճառով անաէրոբ շնչառությունը խմորիչ է, որը կոչվում է նաև ալկոհոլային խմորում: Անաէրոբ շնչառությունը խմորիչ է, որը կարող է ներկայացվել հետևյալ հավասարման միջոցով.

    C 6 H 12 O 6 -> 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 + էներգիա

    Որքա՞ն էներգիա է արձակվում: 1,17կՋ/գ գլյուկոզա։

    Ավելի քիչ էներգիա է արձակվում, քանի որ ալկոհոլի մոլեկուլը համեմատաբար մեծ է և դեռ պարունակում է քիմիական էներգիայի հսկայական քանակություն: Թողարկված փոքր քանակությամբ էներգիան բավական է միայն խմորիչը գոյատևելու համար:

    (Նշում. ածխածնի երկօքսիդը, որն արտադրվում է որպես թափոններ, իրականում օգնում է հացի խմորը բարձրացնելուն՝ այդպիսով հացը փարթամ դարձնելով)

    (Նշում. Գինին նույնպես պատրաստվում է նմանատիպ եղանակով: Խաղողի գլյուկոզան նույն կերպ է օքսիդանում)

    ԱՆԱԵՐՈԲԻԿ ՇՆՉԱՌՈՒՄԸ ՄԿԱՆՆԵՐՈՒՄ
    Սովորաբար մկանային բջիջներն աերոբիկ շնչում են (օգտագործելով թթվածնի գազ): Բայց որոշակի հանգամանքներում, երբ թթվածինը շատ կարճ ժամանակահատվածում անհասանելի է, այդ բջիջները պետք է անաէրոբ շնչեն (առանց թթվածնի գազի): Սա սովորաբար տեղի է ունենում եռանդուն կամ ծանր վարժությունների ժամանակ, ինչպիսին է արագավազքը 100 մ մրցավազքում:


    Բույսերում շնչառության լավագույն 16 փորձերը (գծապատկերով)

    Հետևյալ կետերը կարևորում են բույսերում շնչառության վերաբերյալ տասնվեց լավագույն փորձերը: Որոշ փորձեր են. 1. Աէրոբ շնչառության ցուցադրում բույսերում 2. Անաէրոբ շնչառության դրսևորում 3. Ալկոհոլային խմորման ցուցադրում 4. Շնչառության արագության որոշում 5. Բույսերի տարբեր մասերում շնչառության արագության համեմատություն և այլն:

    Փորձ # 1

    Աերոբիկ շնչառության ցուցադրում բույսերում.

    Բույսերի աերոբիկ շնչառությունը կարող է փորձնականորեն ապացուցվել այնպիսի պարզ ապարատի օգնությամբ, ինչպիսին է:

    (i) ռեսպիրոսկոպ, որը հիմնականում բաղկացած է հաստ ուղղահայաց խողովակից, որը մի ծայրում թեքված է լամպի մեջ (Նկար 19ա), կամ

    (ii) երկար պարանոցով կլոր հատակով տափաշիշի օգնությամբ, որի մեջտեղում տեղադրված է կենտրոնական ձանձրալի խցան, որի միջով անցնում է ապակե խողովակը (Նկար 19 բ):

    Ռեսպիրոսկոպը կամ շրջված կոլբը ուղղահայաց ամրացվում է հենարանի վրա և մի քանի բողբոջող գրամ սերմեր կամ ծաղկաթերթիկներ տեղադրվում են համապատասխան լամպի մեջ կամ հիմքում բամբակով խցանված շրջված կոլբայի մեջ, ռեսպիրոսկոպի կամ շրջված կոլբայի ուղղահայաց խողովակը։ ջրի կամ սնդիկի մակերևույթի տակ ընկղմված բաժակի մեջ:

    Մի քանի կծու պոտաշ (KOH) կարկուտներ են ներմուծվում ռեսպիրոսկոպի կռացած հատվածում կամ կլոր հատակի երկար պարանոցի մեջ և պահվում են անփույթ բամբակյա բուրդով։ Կապ.

    Պետք է նախազգուշական միջոցներ ձեռնարկել, որ խողովակի ազատ ծայրը չդիպչի ջրի հատակին կամ սնդիկի միջով: Կցամասերը պետք է հերմետիկ լինեն՝ ցանկացած արտահոսքից խուսափելու համար:

    Սարքին թույլատրվում է մի քանի ժամ կանգնել, երբ տեսնվի, որ ջուրը կամ սնդիկը բարձրացել են ապարատի ուղղահայաց խողովակում, որն ապացուցում է մասնակի վակուումի արտադրությունը:

    Ծլող սերմերի կամ ծաղկաթերթիկների շնչառության պատճառով CO2 ազատ է արձակվել, որը միանգամից ներծծվում է KOH գնդիկներով: Այսպիսով, O- ի կլանման արդյունքում առաջացած մասնակի վակուումը2 շնչող նյութը չի կարող լրացվել թողարկված CO- ով2. Այսպիսով, ջուրը կամ սնդիկը դեպի վեր են քաշվում խողովակի մեջ:

    Փորձ # 2

    Անաէրոբ շնչառության ցուցադրում.

    Մի քանի բողբոջող գրամի սերմ վերցվում է փորձանոթում, որն ամբողջությամբ լցված է սնդիկով, այնուհետև շրջվում է սնդիկի մակերևույթից անմիջապես ներքև ՝ տաշտակի մեջ: Այնուհետեւ այն ուղղահայաց պահվում է սեղմակով եւ կանգնակով (Նկար 20):

    Ervationամանակ առ ժամանակ դիտարկումը ցույց է տալիս, որ փորձանոթի մեջ գազ է առաջանում փորձանոթի մեջ սնդիկի տեղաշարժով: Փորձանոթի բաց ծայրով ներմուծվում են մի քանի KOH գնդիկներ, երբ սնդիկը նորից բարձրանում է `լցնելով փորձանոթը:

    Այստեղ բողբոջող սերմերի շնչառությունը տեղի է ունենում Օ–ի իսպառ բացակայության պայմաններում2 մատակարարումը և արտադրվող գազը CO է2 ինչպես վկայում է KOH- ի կողմից դրա կլանումը: Սա ապացուցում է, որ անաէրոբ շնչառությունը տեղի է ունեցել։

    Փորձ թիվ 3

    Ալկոհոլային խմորման ցուցադրում.

    Ֆերմենտացման խողովակը կամ Kuhne’s անոթը (Նկար 21) լցված է 10% սախարոզայի լուծույթով և խառնվում է փոքր քանակությամբ Baker’s խմորիչի կամ մի քանի միլիլիտր խմորիչ բջիջների կասեցման հետ: Սարքի բաց ծայրը խցանված է բամբակյա բուրդով:

    Ֆերմենտացման կամ անաէրոբ շնչառության առաջացում և CO- ի հավաքում2 գազ է նկատվում Kuhne ’s խողովակի հետևի թևում: Երբ բամբակը հանվում է, կարող է ալկոհոլի հոտ զգալ:

    Ալկոհոլային խմորում `շաքարավազը և խմորիչը: բաժանվում է ալկոհոլի և ածխածնի երկօքսիդի ՝ ազատելով որոշակի քանակությամբ էներգիա: Խմորիչում առկա ‘zymase համալիր ’ ֆերմենտը բերում է այս արձագանքին մի շարք քայլերի: Ալկոհոլային խմորումը տեղի է ունենում մթնոլորտային թթվածնի բացակայության պայմաններում: Այսպիսով, դա անաէրոբ գործընթաց է:

    Փորձ # 4

    Շնչառության արագության որոշում.

    Վերականգնման և ցնցման արագությունը կարելի է չափել Գանոնգի շնչափողի օգնությամբ (Նկար 22):

    Նկարագրություն և փորձ.

    Սարքը բաղկացած է երեք հարթեցնող խողովակի մասերից.

    (i) Res­piring նյութի լամպը, որն ավարտվում է 10% KOH-ով, ներքևում ավելի փոքր լամպ է շահում: Ավելի մեծ լամպն ապահովված է կողային անցք ունեցող խցանով, որի միջոցով մթնոլորտային միացում և փոխկապակցում կարող է կատարվել ՝ խցանը պտտելով,

    (ii) լամպով հագեցած աստիճանավորված մանոմետր, և

    (iii) հարթեցնող խողովակ, որը կապված է մանոմետրի խողովակի հետ ռետինե խողովակով: Ամբողջ ապարատը սեղմված է տակդիրի վրա:

    Երկու մլ շնչող նյութ (չափվում է ջրի տեղաշարժով), ինչպես բողբոջող սերմերը կամ ծաղկաթերթերը, տեղադրվում են շնչափողի ավելի մեծ լամպի մեջ: Մանոմետր խողովակում վերցվում է KOH- ի 10% լուծույթ: Փորձի սկզբում նյութի շուրջ օդը հասցվում է մթնոլորտային ճնշման ՝ պտտելով լամպի խցանը, մինչև որ նրա անցքը համընկնի լամպի վզիկի հետ:

    Աջ կողմում գտնվող ջրամբարի խողովակի հարթեցումը այնպես է ճշգրտված, որ խողովակի մեջ KOH լուծույթը գտնվում է մանոմետրի ներքևի մասում գտնվող 100 մլ նշագծին: Երկու մլ շնչառական նյութը այժմ շրջապատված է 100 մլ օդով: Փորձը սկսվում է վերևում ապակե խցանը պտտելով և այդպիսով կտրելով կապը մթնոլորտային օդի հետ:

    Քանի որ շնչառությունը տեղի է ունենում փակ տարածքում, մանոմետր խողովակի լուծույթը աստիճանաբար բարձրանում է: Ընթերցումը պետք է ընդունվի մինչև 80 մլ նիշով, այսինքն ՝ մինչև 20 մլ ծավալով (քանի որ մթնոլորտային թթվածինը 20%է) 10 րոպե ընդմիջումով ՝ ամեն անգամ հեղուկը երկու խողովակներում նույն մակարդակի հասցնելով, այսինքն ՝ փակ խողովակում հեղուկը մթնոլորտային ճնշման է ենթարկվում:

    Արդյունքները արտահայտվում են որպես CO միլիլիտր2 զարգանում է մեկ րոպեում տվյալ շնչառական նյութի կողմից:

    Թողարկված CO2, KOH լուծույթի հետ շփվելիս, կլանում է այն, թթվածինը սպառվում է, և արդյունքում KOH լուծույթը բարձրանում է մանոմետր խողովակում: KOH լուծույթի բարձրացման արագությունը վերցվում է որպես օդային շնչառության արագության չափում O-ի ծավալով2 սպառվում է մեկ միավոր ժամանակում 2 մլ շնչառական նյութի համար:

    Մթնոլորտի և շիպերային օդի մեկ հինգերորդ ծավալը O է2. Հետևաբար ռեսպիրոմետրի ներսում 100 մլ փակ օդից կա 20 մլ Օ2. Հետևաբար, պետք է կարդալ KOH լուծույթի ծավալի մինչև 20 մլ ավելացում: Դրանից հետո կսկսվի անաէրոբ շնչառությունը։

    Փորձ # 5

    Տարբեր բույսերի մասերում շնչառության արագության համեմատություն:

    Հարմար խոտածածկ բույսի ծաղիկները, արմատները և տերևները հավաքվում են ՝ յուրաքանչյուրը 2 մլ չափվում է ջրի տեղաշարժով և տեղադրվում երեք տարբեր Գանոնգ շնչափողերի լամպերում: Շնչառության արագությունը չափվում է յուրաքանչյուր դեպքում `« Ելք »-ից հետո: 4.

    CO- ի ծավալը2 Յուրաքանչյուր դեպքում գրանցվում է 10 րոպե ընդմիջումով, և շնչառության արագությունը գրաֆիկորեն գծված է բուսական նյութի յուրաքանչյուր նմուշի համար և համեմատվում:

    Երիտասարդ ակտիվորեն աճող մերիստեմատիկ հյուսվածքներում շնչառության մակարդակը միշտ ավելի բարձր է, քան հին և հասուն հատվածներում: Անմիջական կապ կա պրոտոպլազմայի քանակի և շնչառության արագության միջև, որքան մեծ է պրոտոպլազմը, այնքան բարձր է շնչառության արագությունը:

    Երիտասարդ բջիջներում պրոտոպլազմայի և շնչառական ֆերմենտների քանակի խոնավացումն ավելի ու ավելի մեծ է, քան հասունացած և վակուոլացված բջիջները: Այսպիսով, շնչառության մակարդակը միշտ ավելի բարձր է երիտասարդ բջիջներում, որոնք հարուստ են պրոտոպլազմայով:

    Արմատների ակտիվ շնչառությունը տեղի է ունենում, եթե արմատները և արմատային մազերը շրջապատող տարածությունն ունի թթվածնի մեծ պաշար: Այս փորձառության դեպքում շնչառության առավելագույն արագությունը սպասվում է ծաղկաբույլերի դեպքում, քան արմատներին և տերևներին:

    Ն.Բ. Այս փորձը կարող է իրականացվել նաև տարբեր տեսակի սերմերով (օսլա, սպիտակուցային և ճարպային):

    Փորձ # 6

    CO- ի քանակական գնահատում2 Շնչառության ընթացքում զարգացած.

    ա) Barcroft-Warburg ’s մշտական ​​ծավալի միկրո շնչառաչափ.

    ես. Սկզբունքը և նկարագրությունը.

    Վարբուրգը (1926) մշակել է հյուսվածքների շնչառությունը փոքր քանակությամբ չափելու հարմար մեթոդ։

    Հյուսվածքը, որի շնչառությունը պետք է չափվի, տեղադրվում է փակ տարայի մեջ `կցված մանոմետրով, որը գրանցում է գազի ճնշման փոփոխությունները թթվածնի սպառման կամ ածխաթթու գազի արտադրության արդյունքում:

    Սարքը ներկայացված է Նկար 23-ում: Յուրաքանչյուր շնչառական չափիչ բաղկացած է երկու հիմնական մասից՝ ապակե կոլբայից: զ և մանոմետր m, որը կարելի է բաժանել աղացած ապակու միացմամբ j. Հյուսվածքը տեղադրվում է կոլբայի մեջ f. Երբ պետք է չափվի միայն թթվածնի սպառումը, Ba (OH)2 կամ NaOH լուծույթ ավելացվում է կոլբայի կենտրոնում գտնվող ջրհորի մեջ:

    Բայց երբ և՛ սպառված թթվածինը, և՛ արտադրվող ածխածնի երկօքսիդը պետք է չափվեն, HCL լուծույթը տեղադրվում է կողային թևի մեջ a և խցանված պարանոցով n ի լրումն w- ի ալկալիների:

    Մանոմետրի հեղուկը պարունակվում է ռետինե բ լամպի մեջ և կարող է ավելացվել կամ հանվել մանոմետրից՝ պտուտակները կարգավորելով: Սա հնարավորություն է տալիս ընթերցման ընթացքում վերադարձնել մանուկի և շերտի աջ կողմը ելակետին, ինչպես նաև կարդալ ապարատի ձախ թևի ճնշումը մշտական ​​ծավալով:

    Մանոմետրի հետևում գտնվող հայելին նվազեցնում է պարալաքսը ընթերցման ժամանակ: Մանոմետրը փակ ծայրում ապահովված է երկկողմանի կռունկով: Ռեակցիայի պալատը պահվում է մշտական ​​ջերմաստիճանի լոգարանում: Ամբողջ appa & shyratus- ը ցնցվում է `գազի փոխանակումը և ջերմաստիճանի հավասարակշռությունը հեշտացնելու համար:

    Անհրաժեշտ է իմանալ ապարատի ծավալը, ներառյալ մանոմետրը մինչև մանոմետր հեղուկը, ճնշման փոփոխություններից գազերի ծավալները հաշվարկելու համար: Մանոմետրն անջատվում է և լցվում մաքուր սնդիկով 15 սմ նշագծից մինչև կոլբայի միացումից մոտ 2 սմ բարձրության վրա գտնվող գծանշված կետ:

    Այժմ սնդիկը լցվում է գավաթի մեջ և չոր ռեակցիայի խցիկը լցվում է մաքուր սնդիկով, մինչև որ այն պարզապես բարձրանա մանոմետրի նշված կետին, երբ մանոմետրն ու տափաշիշը միացված են:

    Այս սնդիկը հավաքվում է բաժակի մեջ և որոշվում է մետաղի ջերմաստիճանն ու քաշը։ Սնդիկի քաշը միլիգրամներով բաժանված դիտարկվող ջերմաստիճանում նրա խտության վրա տալիս է ապարատի ծավալը խորանարդ միլիմետրերով:

    Բրոդիի լուծույթը (23 գ NaCL, 5 գ նատրիումի խոլատ, 500 մլ ջուր, 5 կաթիլ կոնցենտրացիան թիմոլ սպիրտի մեջ, որպես կոնսերվանտ, և մի քանի բյուրեղներ չեզոք կարմիրից դեպի գույն) օգտագործվում է մանոմետրում՝ բարձրացնելու ցուցումների զգայունությունը և խուսափել կպչելուց և այլ դժվարություններից: Այս լուծույթն ունի 1.0336 խտություն և տալիս է մեկ մթնոլորտի մանոմետրիկ ճնշում (760 մմ Hg) 10.000 մմ:

    Եթե ​​այս երկու արժեքներից բացի, ապարատի ծավալը և մանոմետր հեղուկի նորմալ բարոմետրիկ բարձրությունը, մենք գիտենք ջերմաստիճանը, այն նյութի ծավալը, որի շնչառությունը չափվում է, հեղուկների ծավալը (ջուր, NaOH և այլն): ) ավելացված ռեակցիայի պալատին, և այդ պարունակվող հեղուկներում չափվող գազի լուծելիությունը, ստանդարտ պայմաններում խորանարդ միլիմետրերում պարունակվող գազերի ծավալի փոփոխությունը կարելի է հաշվարկել հավասարման միջոցով

    որտեղ X- ը ստացված ջերմաստիճանի և ճնշման ներքո ներծծված (- X) կամ էվոլյուցիայի (+ X) խորանարդ միլիմետրերում (cu. մմ) h- ն է. ծավալը գազի մեջ և մանոմետրը մինչև մանոմետր հեղուկը (ապարատի ընդհանուր ծավալը `նմուշի, հեղուկների և այլնի ծավալը, ավելացված ռեակցիայի պալատին) T- ը ռեակցիայի շշի շուրջ ջրի բացարձակ ջերմաստիճանն է որը չափված գազը կարող է լուծարվել և ցրվել (սովորաբար չպարունակելով պինդ նմուշների ծավալը) ա, T- ջերմաստիճանում պարունակվող հեղուկներում չափվող գազի լուծելիության գործակիցն է (տե՛ս ստորև), պետք է նշել, որ Vf xa տալիս է լուծված գազի ծավալը և այն ավելացվում է ազատ գազին (Vg), որպեսզի ստացվի ընդհանուր ծավալը.

    Ամենապարզ արտահայտությամբ, հավասարումը նշում է, որ փորձի ընթացքում գազի ծավալի փոփոխությունը հավասար է ճնշման կոտորակային փոփոխությանը h/Po բազմապատկելով գազի Vg ընդհանուր ծավալը ՝ ջերմաստիճանի ուղղումներով և առկա հեղուկներում գազի լուծելիությամբ: .

    Վերոնշյալ հավասարումը ենթադրում է, որ պարունակվող հեղուկների բարոմետրիկ ճնշումը, ջերմաստիճանը և գոլորշիների ճնշումը փորձի ընթացքում մնում են անփոփոխ և, հետևաբար, չեղյալ են հայտարարվում:

    Գործնականում, մանոմետրի մեծ զգայունությունը անհրաժեշտ է դարձնում հեղուկով սարքել, բայց առանց նմուշի, և փորձնական ցուցանիշները ուղղել այս դատարկ ապարատի մանոմետրի փոփոխություններով, որոնք պայմանավորված են ջերմաստիճանի կամ բարոմետրիկ տատանումները փորձի ընթացքում:

    Այս մեթոդը առավել հարմար է շնչառական նյութի փոքր քանակի շնչառությունը չափելու համար: Մանոմետրի b ջրամբարը լցված է Բրոդի լուծույթով։ Շնչառական նյութից 1 մլ տեղադրվում է շշի արտաքին մասում զ 0.2 -ից 0.4 մլ CO2 2N KOH անվճար լուծույթն ընդունվում է կենտրոնական գավաթում w և 0.3 -ից 0.6 մլ 2.5 N HCL կողային թևում a.

    Մանոմետրի միացումները յուղված են թեթև, բայց միատեսակ: Կոլբն ամրացվում է իր տեղում զսպանակներով կամ ռետիններով, որոնք փակցման խցիկը բաց են պահում: Ջրային բաղնիքի ջերմաստիճանը պահպանվում է 30°C-ում:

    Եթե ​​միայն Օ2 սպառումը պետք է չափվի, HGL- ը բաց է թողնվում կողային թևից և մեկ կամ մի քանի նմուշներ տեղադրվում են ըստ ցանկության տարբեր շշերի մեջ: Եթե ​​երկուսն էլ Օ2 և CO2 պետք է չափվեն՝ RQ ստանալու համար, HCL-ը ներառված է կողային թևում և բոլոր փորձերը կազմված են կրկնօրինակով: Երկու դեպքում էլ կոլբը տեղադրվում է նմուշով, բայց KOH-ով և այլ հեղուկով, որպեսզի ծառայի որպես ջերմաչափ:

    Խցանիչը բաց է մնում: Հավաքված մանոմետրերն ու շշերը դրվում են ջրային բաղնիքում և ցնցվում 15 րոպե ջերմաստիճանի հավասարակշռության հասնելու համար: Այժմ մանոմետրերի աջ թեւը պտուտակով հարմարեցված է 250 կետի վրա, որի համար դրանք տրամաչափված են (150-ից 250 մմ), փակիչները փակվում են և ժամանակը գրանցվում է որպես փորձի և ամաչելու սկիզբ:

    Երբ CO2 արտադրությունը պետք է չափվի, յուրաքանչյուր նմուշի կրկնօրինակ կոլբը արագ հանվում է, մատը ամուր պահում է մանոմետրի բաց ծայրի վրա, որպեսզի կանխվի մանոմետրի հեղուկը դուրս փչելը կամ կոլբայի մեջ ներծծվելը, կոլբը ծայրին դրվում է KOH-ը խառնելու համար: և HCL լուծույթները մանրակրկիտ w և arm a բաժակից:

    Այս տափակները վերադարձվում են լոգարան, մանոմետրը զգուշորեն բաց է թողնվում, թափահարում 5-ից 8 րոպե և գրանցվում է մանոմետրի ցուցանիշը: Սա ուղղվում է ջերմա-բարոմետրի փոփոխություններով ՝ որպես CO2 ներկա կամ արտադրված փորձնական ժամանակից առաջ:

    Մնացած շշերը թափահարում են րոպեում 100 -ից 130 տատանումների համար մեկ ժամ կամ ավելի: Օ. -Ի համար միջանկյալ ընթերցումներ2 սպառումը կարող է կատարվել ըստ ցանկության ՝ ցնցողը կանգնեցնելով և մանոմետրերի աջ թևերը սկզբնական կետին կարգավորելով և գրանցելով մանոմետրերի ընթերցումները, ներառյալ ջերմաչափաչափը:

    Փորձի ավարտին ընդհանուր O- ն2 սպառումը գրանցվում և ներծծվում է CO2 ազատվում է հսկիչ նմուշների համար օգտագործվող մեթոդով, որը հոգում է մանոմետրերի հեղուկը ճնշման փոփոխություններից պաշտպանելու և գազերը ջրի լոգանքի ջերմաստիճանում ուժեղ թափահարելու միջոցով ՝ նախքան CO- ն կարդալը:2 ճնշում:

    Ճնշման փոփոխությունը KOH-ի և HCL-ի խառնման ժամանակ տալիս է CO-ի ‘h’ ցուցանիշը:2. Մանո և շիմետրի թևի աջ կողմը նախքան ընթերցումը վերցնելը վերադառնում է իր սկզբնական դիրքին, քանի որ բոլոր հաշվարկները հիմնված են ապարատի ներսում գազի մշտական ​​ծավալի վրա: Թերմո-բարոմետր ճնշումը միշտ գրանցվում է յուրաքանչյուր ընթերցման հետ մեկտեղ:

    Ճիշտ տերմինները փոխարինվում են հավասարման մեջ

    Կլանված կամ զարգացած գազը հաշվարկվում է cu- ով: մմ, կամ մլ-ով մեկ գրամ չոր հյուսվածքի մեկ ժամում: Vg արժեքը տատանվում է կոլբայի և ավելացված նմուշների կամ այլ հեղուկների ծավալի հետ:

    Բակտերիալ կուլտուրաների և KOH և HCL լուծույթի ծավալը ստացվում է սերմերի, հյուսվածքների և այլնի ծավալը խողովակաշարերով փոխադրելով: Vf- ն սովորաբար նմուշի և այլ հեղուկների ծավալն է բակտերիալ մշակույթների համար, բայց չի ներառում սերմերի հյուսվածքի ծավալը:

    Փորձերի ժամանակ, որոնցում նմուշի մշտական ​​ծավալը աշխատում է մշտական ​​ջերմաստիճանում, փակագծերում եղած քանակի արժեքը մնում է անփոփոխ և կարող է նշանակվել K արժեք (կոլբայի հաստատուն), որպեսզի հավասարումը դառնա X = AK, որում K- ն հաշվարկվում է: յուրաքանչյուր շիշի համար յուրաքանչյուր ջերմաստիճանում:

    Արդյունքը կարող է արտահայտվել մգ-ով՝ բազմապատկելով CO-ի ծավալը2 մլ -ով CO- ի խտությամբ2 որոշակի ջերմաստիճանի և ճնշման դեպքում:

    Ջերմաստիճանի կամ այլ գործոնների ազդեցությունը սերմերի և բույսերի հյուսվածքների շնչառության և RQ-ի վրա կարող է չափվել այս սարքի միջոցով:

    (բ) Pettenkoffer ’s գազի հոսքի մեթոդով CO2 գնահատում Սարքի սկզբունքը և նկարագրությունը.

    Այս մեթոդի սկզբունքն այն է, որ CO2 շնչառական հյուսվածքով ազատված հանվում է իր պալատից CO- ի հետ միասին2 ազատ գազի հոսք և ներծծվում բարիտայում (Բարիումի հիդրօքսիդի լուծույթ), որը վերցված է Pettenkoffer’s խողովակում՝ բարիումի կարբոնատ ձևավորելու համար:

    Այն այնուհետև տիտրվում է ստանդարտ թթվով (HCL) `դրա CO- ն իմանալու համար2 բովանդակությունը: CO2 Ազատ օդը քաշվում է համակարգի միջով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 24-ում:

    Ծայրահեղ ձախ կողմում կա սոդա կրաքարի աշտարակ, որը պարունակում է սոդա կրաքար՝ CO կլանելու համար2 օդի բացվածքից, որը մտնում է բերանում: Աշտարակի ծայրը տեղադրված է խողովակով, որի միջոցով CO2 ազատ օդը անցնում է KOH լուծույթ պարունակող U խողովակի մեջ (30%):

    U-խողովակը իր հերթին միացված է կրաքարի ջուր կամ B(OH) պարունակող մեկ այլ աշտարակի հետ:2 լուծույթ, որը միացված է շնչառական պալատին խողովակի միջոցով: Շնչառական պալատը կրկին միացված է հորիզոնական տեղադրված Pettenkoffer’s խողովակի մի ծայրին, որը պարունակում է 50 մլ ստանդարտ N/10 B(OH)2 լուծույթ (8-567 գմ/լիտր):

    Այս խողովակի մյուս ծայրը միացված է ասպիրատորին կամ ներծծող պոմպին: Այսպիսով, ծայրահեղ աջ կողմում ներծծում կիրառելով, օդի հոսանքը աշտարակների և խողովակների համակարգ է մտնում սոդայի կրաքարի աշտարակի վերևի մուտքի միջով:

    Pettenkoffer ’s խողովակների և օդի հոսքը կարգավորող շնչափողի միջև կարող է տեղադրվել սնդիկի վանդակ: Բոլոր միացումները պետք է օդապաշտպան լինեն:

    Փորձի սկզբում բուսական հյուսվածքի կշռված քանակությունը վերցվում է շնչառական պալատում: Բոլոր աշտարակները և Petten & shykoffer ’s խողովակները միացված են նկարագրության համաձայն և օդապաշտպան են: KOH խողովակի և բարիթա աշտարակի մուտքերը պետք է թաթախվեն լուծույթի մեջ, սակայն ելքային խողովակները պետք է մնան լուծույթի մակերևույթից շատ բարձր:

    Այժմ գործարկվում է ասպիրատորը կամ ներծծող պոմպը: Օդը դուրս է ներծծվում Pettenkoffer’s խողովակի ծայրից՝ ասպիրատորի վերջում, ինչը հանգեցնում է նրան, որ օդը պղպջակներով լցվում է Pettenkoffer’s խողովակի մեջ պարունակվող բարիտայի լուծույթի մեջ շնչառական պալատի և այլ աշտարակների միջով հաջորդաբար:

    Այսպիսով, օդը սկզբում գալիս է սոդայի կրաքարի աշտարակի միջով, այնուհետև KOH խողովակի և բարիթա աշտարակի միջով ՝ դրանով իսկ լիովին ազատվելով CO- ից2. Այս CO2 ազատ օդը, որը պարունակում է O2 շփման մեջ է մտնում բուսական հյուսվածքի հետ շնչառական պալատում և տեղի է ունենում աերոբիկ շնչառություն, որի արդյունքում CO2 զարգացած է:

    Այս CO2 Աերոբային շնչառության ընթացքում արտադրված բույսերի հյուսվածքի կողմից, այնուհետև անցնում է Pettenkoffer-ի խողովակի ստանդարտ բարիտային լուծույթով և ամբողջությամբ ներծծվում է դրանով` ձևավորելով BaCO:3.

    Որոշակի ժամանակ շնչառություն թույլ տալուց հետո Pettenkoffer ’s խողովակը հանվում է, և ավելցուկային բարիթան տիտրվում է Ստանդարտ N/10 HCl- ի դեմ ՝ օգտագործելով ֆենոլֆտալեին ՝ որպես ցուցանիշ ՝ CO- ի քանակը գնահատելու համար:2 հետեւյալ հարաբերություններից.

    Բարիտան և BaCO- ն3 Pettenkoffer’s խողովակի լուծույթը քանակապես տեղափոխվում է կոլբայի մեջ, ավելացվում է մեկ կամ երկու կաթիլ ֆենոլֆ և շիթալեինի լուծույթ և տիտրվում N/10 HCL-ի նկատմամբ, մինչև վարդագույն գույնը պարզապես դուրս գա:

    Սա տալիս է մնացորդային Ba (HO) ծավալը2 (չի օգտագործվում CO-ի կողմից2 ձևավորվել է): Այս տիտրման արժեքը հանվում է Ba- ի (50H) թարմ 50 մլ նմուշի տիտրման արժեքից2 լուծույթը և CO- ի քաշը2 Շնչառության մեջ ազատվածը հաշվարկվում է հետևյալ հավասարումից.

    Այնտեղ, որտեղ դատարկ և փորձնական տիտրման արժեքների տարբերությունը միլիլիտրներով, N-ը տիտրման ժամանակ օգտագործվող թթվի նորմալությունն է, իսկ 22-ը՝ CO-ի համարժեք և համարժեք քաշը:2 BaCO- ում3. Քանի որ CO- ի մոլեկուլային քաշը2 44 է և այն կլանվում է Ba (OH) կողմից2 ինչպես Հ2CO3 համարժեք քաշը պետք է հաշվարկվի մոլեկուլային քաշը բաժանելով 2 -ի:

    Այս մեթոդը երբեմն կոչվում է «գազային հոսքի մեթոդ» և ունի ճշգրտության և հարմարության առավելություն, ինչպես նաև թույլ է տալիս անորոշ ժամանակով ուսումնասիրել բջջային նյութը մշտական ​​պայմաններում:

    Ահա CO2 եկամտաբերությունը ստացվում է միլիգրամներով, արդյունքը կարելի է բաժանել քո­sand-ի վրա և տալ գրամ կամ բաժանել 1-977-ի (CO-ի խտությունը2) փոխելու համար CO CO- ի2 0 ° C և 760 մմ ջերմաստիճանում: Hg Հարկ է նշել, որ CO2 հաշվարկվում է ուղղակիորեն, այլ ոչ թե որպես իրական չափվող կարբոնաթթու:

    Փորձ # 7

    Շնչառական գործոնների որոշում (RQ) Ganong ’s- ի կողմից Respirometer:

    Այս փորձից, CO- ի ծավալը2 զարգացել է եւ Օ2 Աերոբիկ շնչառության ժամանակ սպառված կարող է ուղղակիորեն ստանալ RQ, այսինքն. (CO ծավալը2/ծավալը Օ2) կարելի է հաշվարկել։

    Փորձը կարող է հարմար կերպով իրականացվել Ganong ’s ռեսպիրոմետրով, որը նկարագրված է հատվածում: 4. Մանոմետր խողովակը և ջրամբարը լցվում են աղաջրի լուծույթով (հագեցած NaCl լուծույթ) և ջրամբարը կարգավորելով `աղաջրի լուծույթի մակերեսը հասցվում է մինչև 100 մլ մանոմետրի նշանի:

    Կշռված հավասար քանակությամբ (2 մլ) հյուսվածքներ, որոնց RQ- ն պետք է որոշվի, վերցված են երկու նմանատիպ Ganong ’s ռեսպիրոմետրի լամպերում: Մեկ շնչափողի լամպի մեջ 1 սրվակի մեջ պարունակվող 1 մլ 40% KOH լուծույթ պահվում է հյուսվածքի հետ միասին:

    Պետք է նշել հյուսվածքի ընդհանուր ծավալը գումարած KOH լուծույթին գումարած սրվակը (թող լինի կ մլ): Մյուս ռեսպիրոմետրը լամպում պարունակում է միայն հյուսվածք, և դրա ծավալը նշվում է (թող լինի tml): Այժմ լամպի ներսում օդը մթնոլորտային ճնշման է հասցվում ՝ խցանը պտտելով:

    Աղաջրի լուծույթի մակարդակը մանոմետրի ներքևում հասցվում է 100 մլ նշագծի: Դա արվում է և՛ շնչառական սարքերում, և՛ արտաքին օդի հետ կապն անջատվում է խցանները պտտելով։ Այժմ լամպը և մանոմետր խողովակը մինչև աղի լուծույթի մակարդակը պարունակում են օդի որոշակի ծավալ ՝ 20% 02 և CO 0,03% պարունակությամբ2 միջին հաշվով:

    Կարգավորումը տեղադրվում է մութ կամ ծածկված սև թղթով որոշակի ժամանակահատվածով (ասենք երկու ժամ) և նշվում է աղի մակարդակի ցանկացած փոփոխություն: Օդի ծավալը միայն բուսական հյուսվածք պարունակող շնչափողի դեպքում կազմում է 100 — t, և սա 20/100 -ով բազմապատկած տալիս է O- ի ծավալը2 այս օդում.

    Նմանապես, օդի ծավալը KOH սրվակի և բույսի հյուսվածքի պարունակող շնչափողի դեպքում կազմում է 100 —k, և սա 20/100 -ով բազմապատկած տալիս է O2 այս փակ մթնոլորտում։

    Ժամանակի ընթացքում, որի համար տեղադրումը պահպանվում է, շնչառությունը տեղի է ունենում երկու շնչառական սարքերի հյուսվածքներում՝ ներծծելով O.2 և տալիս է CO2. KOH via) պարունակող շնչափողում, CO2 դուրս բերված կլանում է KOH լուծույթը, բայց դա տեղի չի ունենում շնչառական սարքում առանց KOH-ի3. Հետևաբար, աղի մակարդակը բարձրանում է շնչառաչափում KOH- ով և կամ բարձրանում է, կամ ընկնում, կամ մնում է անշարժ շնչափողում առանց KOH- ի:

    KOH, CO պարունակող շնչափողում2 ներծծվում է ՝ նվազեցնելով մանոմետր խողովակի ճնշումը և աղի մակարդակը բարձրանում է, քանի որ O2 օգտագործվել է հյուսվածքի կողմից: Որքան ավելի շատ Օ2 սպառվում է, այնքան ավելի բարձրացնում է աղի մակարդակը:

    Byրամբարը կարգավորելով ՝ աղի մակարդակը երկու թևերի վրա հասցվում է նույն մակարդակի, այդպիսով մթնոլորտային ճնշման տակ բերելով մանոմետր խողովակի օդի ծավալը: Այս փուլում նշվում է մանոմետր խողովակի աղի մակարդակը, և վերջնական չոր նախնական ընթերցումների միջև տարբերությունը տալիս է O- ի ծավալը2 օգտագործված հյուսվածքի կողմից (թող լինի x մլ):

    Այժմ առանց շնչառության հաշվիչի ՝ առանց KOH- ի, Օ2 սպառվում է նաև CO- ի արտանետումը2. Բայց այս դեպքում CO2 չի ներծծվում, քանի որ KOH չկա: Եթե ​​CO2տրվածը O- ից փոքր է2 օգտագործված (երբ ճարպը ենթաշերտ է) աղաչափի մակարդակը կբարձրանա մանոմետր խողովակում:

    Եթե ​​CO2 տրվածը O- ից ավելի է2 օգտագործված (երբ թթուն հիմք է) աղի մակարդակը կնվազի մանոմետր խողովակում և երբ CO2 տրվածը հավասար է O- ի2 սպառված (երբ ածխաջրերը հիմք են), աղի մակարդակը մնում է անշարժ: Ընթերցումներ կատարելուց առաջ աղի մակարդակը կարգավորվում է նույն մակարդակի վրա երկու ձեռքերում:

    Վերջնական և սկզբնական ընթերցումների միջև եղած տարբերությունը տալիս է տեղի ունեցած գազի զուտ փոխանակումը (թող լինի y մլ): Եթե ​​աղաջրի մակարդակի բարձրացումը դեպի վեր համարվում է բացասական փոփոխություն, իսկ աղաջրի մակարդակի անկումը` որպես դրական փոփոխություն, ապա CO-ի ծավալը.2 Էվոլյուցիան կլինի (x - y) մլ, երբ աղի մակարդակը բարձրանա և (x + y) մլ, երբ աղի մակարդակն իջնի: Այն կարող է նաև մնալ անշարժ, երբ RQ-ն միասնություն է:

    Միասնություն, երբ շնչափողի մեջ առանց KOH- ի աղի մակարդակը մնում է անշարժ, ինչը ցույց է տալիս, որ շնչող ենթաշերտը ածխաջրածին է:

    Այս կերպ RQ-ն ցանկացած հյուսվածքի համար կարող է հաշվարկվել: Մասնակիորեն պետք է նշվի, որ լամպի և մանոմետրի ներսում փակ օդի ծավալը երկու դեպքում էլ պետք է հավասար լինի: Ռեսպիրոմետրերը պետք է լինեն նույն չափի և ծավալի, և յուրաքանչյուր դեպքում պետք է վերցվեն հյուսվածքի հավասար ծավալներ:

    Քանի որ KOH- ի սրվակը պահվում է միայն մեկ լամպի մեջ, նույն քանակությամբ աղի լուծույթ պարունակող նման սրվակը կարող է պահվել մյուս լամպում, որպեսզի օդի նույն ծավալը լինի երկու լամպերում: Temերմաստիճանը մեծապես ազդում է գազերի ծավալների վրա, ուստի երկու շնչափողերը պետք է տեղադրվեն նույն ջերմաստիճանում:

    Փորձ # 8

    Շնչառության ընթացքում ջերմային էներգիայի ազատագրման ցուցադրում.

    Վերցվում են երեք թերմոս-կափույր։ Մեկը պարունակում է ջրով թրջված սերմեր, երկրորդը չոր և երրորդը եփած սերմեր (մեռած) և բոլոր լոտերը հավասար քաշ ունեն: Թերմոս-կոլբայի բերանները խցանված են, որոնց միջով յուրաքանչյուր կոլբայի մեջ անցնում է ջերմաչափ, որպեսզի ջերմաչափի լամպը մնա սերմերի մեջ։ Կաթսաները թողնում են 24 ժամ:

    Բոլոր դեպքերում նկատվում է ջերմաստիճանի բարձրացում:

    Թրջված սերմեր պարունակող շշերի ջերմաստիճանի բարձրացումը վկայում է այն մասին, որ ջերմություն արտադրվում է սերմերի շնչառության ժամանակ: Tempe­rature-ը մնում է գրեթե անփոփոխ չոր սերմերի մեջ, իսկ ամբողջովին անփոփոխ՝ եփած սերմերի դեպքում: Դա պայմանավորված է նրանով, որ չոր սերմերի շնչառությունը գրեթե աննշան է, իսկ եփած սերմերի դեպքում ՝ զրո:

    Ն.Բ. Մեկ գրամ մոլ գլյուկոզի շնչառության ընթացքում ջերմության կորստի մաթեմատիկական գնահատումը հետևյալն է. ADP- ից և ֆոսֆատից ձևավորված ATP- ի յուրաքանչյուր մոլ պահանջում է մոտ 12 K. Cal: էներգիայի. Բայց գլյուկոզի մեկ մոլի ամբողջական այրման կամ քիմիական օքսիդացման արդյունքում ստացվում է 684 Կալ. էներգիան որպես ջերմություն: Հետեւաբար, 684—456 = 228 K. Cal. կորչում է որպես ջերմային էներգիա: Այսպիսով, աէրոբ շնչառության մեջ յուրաքանչյուր մոլի գլյուկոզայի մասին = Յուրաքանչյուր գլյուկոզի 67 % էներգիա տեղափոխվում է 38 մոլ ATP: Սա կոչվում է որպես էներգիայի պահպանման “ արդյունավետություն#աերոբիկ շնչառության մեջ:

    Փորձ # 9

    Շնչառության մեջ քաշի կորստի ցուցադրում:

    Մոտ 50 սերմեր մակերեսորեն ստերիլիզացված են ՝ 1% HgCL- ով2, մանրակրկիտ լվացվեն և 5 այդպիսի սերմեր առանձին-առանձին տեղադրվում են թրջված ֆիլտր թուղթ պարունակող տասը մանրաթելերի մեջ։ Պերտիդիշները պահվում են մթության մեջ և թույլատրվում է սերմերի բողբոջել: Սածիլների յուրաքանչյուր լոտի թարմ և չոր կշիռները վերցվում են ամեն օր:

    Չոր քաշի տոկոսային կորուստը հաշվարկվում է յուրաքանչյուր դեպքում, և արդյունքները գծապատկերվում են գծապատկերում ՝ հաշվի առնելով քաշի կորուստը որպես օրդինատ և օրերը ՝ որպես աբսիսսա:

    Շնչառությունը կատաբոլիկ գործընթաց է, որը տեղի է ունենում կուտակված ածխաջրերի քայքայմամբ և CO- ի ազատմամբ2, Հ2O և էներգիա: Քանի որ սածիլները աճեցվում են մթության մեջ, անաբոլիկ պրոցեսը, այսինքն՝ ֆոտոսինթեզը, չի կարող տեղի ունենալ, ինչի հետևանքով բույսերի աճի հետ տեղի է ունենում քաշի կորուստ:

    Փորձ # 10

    Վերքի ազդեցությունը շնչառության վրա.

    Փորձը կարող է հարմար լինել կամ Warburg ’s մեթոդով, կամ Pettenkoffer ’s մեթոդով: Երկու կարտոֆիլի պալար է վերցվում, որոնցից մեկը մյուսից փոքր -ինչ ավելի մեծ է:

    Ավելի մեծ կարտոֆիլը մաքրվում է, և մակերեսը համեմատելի է մյուս լոտի հետ: Այս երկու լոտերի մոտավորապես հավասար կշիռները լվանում և չորանում են, և երկու նմուշները տեղադրվում են Պետտենկոյի և Շայֆերի ապարատի երկու շնչառական պալատներում կամ Ուորբուրգի և#8217 ապարատի շշերի մեջ: Երկու դեպքում էլ շնչառության արագությունը որոշվում է մշտական ​​ջերմաստիճանում:

    Շնչառության արագությունը միլիլիտր CO- ով2 մեկ գրամի դիմաց չոր հյուսվածքը մեկ ժամվա ընթացքում գծված է: Նմուշների չոր կշիռները որոշվում են փորձի վերջում:

    Բուսական տվյալ հյուսվածքի վնասվածքը հաճախ առաջացնում է շնչառական ակտիվության բարձրացում: Ընդհանրապես, վնասված բուսական հյուսվածքների դեպքում շնչառության մակարդակը առայժմ աճում է, և այդ աճը աստիճանաբար բարձրանում է առավելագույն կետի, այնուհետև արագությունը նվազում է:

    Վիրավորումը, ընդհանուր առմամբ, առաջացնում է մերիստեմատիկ գործունեություն վերքի տարածքում, որի արդյունքում զարգանում և զարգանում է “ վերք կալուս ”: Ապացուցված է, որ վնասված բջիջների շուրջ շաքարի պարունակության զգալի աճ է տեղի ունենում (մոտ 70%)։

    Հնարավոր է, որ վերքերի պատճառով շնչառության աճը պայմանավորված է շնչառական ենթաշերտի և մերիստեմատիկ բջիջների օգտակարության և ամաչկոտության բարձրացմամբ:

    Փորձ # 11

    Ածխածնի երկօքսիդով նախնական բուժման ազդեցությունը շնչառության արագության վրա:

    Վերցվում են երեք լոտ կարտոֆիլի պալարների հավասար կշիռներ։ Երկու լոտ վերցվում է դրված երկու քարաքանդերի մեջ, երկու աղացած ապակե ափսեների մեջ և յուրաքանչյուրը ծածկված է 1 լիտր զանգի բանկայով, որի վերևում կա ելք (Նկար 25):

    Զանգի տարաների ստորին եզրերը քսուքով հերմետիկ են: Bանգի բանկաները մասամբ տարհանվում են ներծծող պոմպի օգնությամբ: Այժմ CO2 փոխանցվում է Woulfe’s շշից (CaCO2+HCL) մեկ զանգի բանկայի մեջ 10 րոպե, իսկ մյուսին `20 րոպե: Այնուհետև ելքերը փակվում են և պալարները պահվում են այս մթնոլորտում մոտ երեք ժամ:

    Հսկիչ լոտը նույնպես տեղադրված է զանգի բանկայի տակ նույն ժամանակահատվածում `նորմալ մթնոլորտում: Կենտրոնական տեղադրված ջերմաչափը գրանցում է ջերմաստիճանը: Սահմանված ժամանակից հետո պալարները հանվում են, իսկ ռեզերվացման և ցնցման արագությունը որոշվում է Գանոնգի շնչափողի օգնությամբ:

    Յուրաքանչյուր դեպքում շնչառության արագությունը գրաֆիկորեն գծագրվում և համեմատվում է:

    CO- ի կոնցենտրացիայի բարձրացում2 ունի որոշակի ճնշող ազդեցություն շնչառության վրա: Քանի որ շնչառության արագության ուղղակի չափումը CO-ի առումով2 էվոլյուցիան և CO-ի միաժամանակյա աճը2 կոնցենտրացիան դժվար է սովորական սարքավորումների հետ `այստեղ CO- ի նախնական բուժման ազդեցությունը2 ուսումնասիրվում է. CO2 մուտքը բարձրացնում է CO- ի ներքին կոնցենտրացիան2 զգալիորեն և սահմանափակում է շնչառությունը իր թունավոր ազդեցությամբ:

    Փորձ # 12

    Խոնավության պարունակության ազդեցությունը հացահատիկի շնչառության վրա:

    Մոտ 300 գրամ կեղևազերծված բրնձի կամ ցորենի սերմերը վերցնում են բաժակի մեջ և չորացնում 40°C ջեռոցում 24 ժամ։ Այս սերմերը բաժանված են 5 լոտերի։ Մեկ լոտի սկզբնական խոնավության պարունակությունը խանգարում և փայլեցնում է: 4ուրը ավելացվում է մնացած 4 լոտերին և յուրաքանչյուր լոտը ներծծվում է առանձին 5, 10, 15 և 30 րոպե:

    Յուրաքանչյուր լոտի խոնավության պարունակությունը որոշվում է `յուրաքանչյուր լոտից սերմացու վերցնելով: Յուրաքանչյուր խմբաքանակից սերմերի հավասար կշիռները, ներառյալ չթրջվածը, վերցվում են Ganong’s շնչառական սարքում և չափվում է շնչառության արագությունը:

    Շնչառության արագությունն արտահայտվում է CO միլիլիտրով2 զարգացել է ժամում չոր սերմերի մեկ գրամի դիմաց և յուրաքանչյուր դեպքում գրաֆիկական գծագրել:

    Որոշակի սահմաններում հյուսվածքի խոնավությունը ազդում է նրա շնչառության արագության վրա: Քնած սերմերում ջրի պարունակությունը, ընդհանուր առմամբ, 10% -ից պակաս է, և դրանց շնչառության մակարդակը շատ դանդաղ է:

    Սերմը, երբ խոնավության հետ շփվում է, ներծծում է ջուրը և ուռչում, և դրանց շնչառության մակարդակը աստիճանաբար աճում է: Հյուսվածքի խոնավության պարունակությունը մեծացնում է լուծվող շնչառական ենթաշերտի քանակը, ինչպես նաև պրոտոպլազմայի ակտիվությունը ֆերմենտների միջոցով:

    Փորձ թիվ 13

    Սննդամթերքի մատակարարման ազդեցությունը շնչառության վրա.

    Տերեւների մեկ խմբաքանակի նմուշը հավաքվում է բրնձի բույսերից, որոնք նախկինում մթության մեջ էին պահվում 24 ժամ, և մեկ այլ խմբաքանակ հավաքվում է բրնձի բույսերից, որոնք նախկինում լույսի ներքո պահված էին 24 ժամ: Յուրաքանչյուր նմուշի հավասար քաշի շնչառության արագությունը չափվում է Pettenkoffer ’s խողովակում կամ Գանոնգի շնչափողում: Որոշվում է յուրաքանչյուր նմուշի չոր քաշը:

    Արդյունքները արտահայտված են որպես միլիլիտր CO2 զարգանում է մեկ գրամ չոր հյուսվածքի մեկ ժամում:

    Տվյալ հյուսվածքի շնչառության արագությունը կարգավորվում է լուծվող շնչվող ենթաշերտի կոնցենտրացիայով: Քանի որ օրգանական նյութերը օքսիդանում են շնչառության ընթացքում, բջիջներում առկա նյութերի քանակն ու տեսակը զգալիորեն ազդում են ինչպես շնչառության արագության, այնպես էլ ընթացքի վրա:

    Շնչառության արագությունը մեծանում է ֆոտոսինթեզի արդյունքում ածխաջրերի արտադրության ավելացման պատճառով և նվազում՝ մթության մեջ ածխաջրերի պարունակության նվազման պատճառով: Այսպիսով, շնչառական սուբստրատի կոնցենտրացիան կարող է սահմանափակել CO-ի նորմերը2 արտադրության կամ Օ2 կլանումը.

    Ն.Բ. Շնչառության ավելացում նկատվում է նաև, երբ տարբեր շաքարներ (հատկապես սախարոզա, գլյուկոզա, ֆրուկտոզա կամ մալթոզա) լուծույթներով մատակարարվում են լողացող տերևներին կամ այլ հյուսվածքներին:

    Փորձ # 14

    Շնչառության և սուբստրատների բնույթի որոշում McDougal Respiroscopes- ի կողմից.

    Սա պարզ սարք է, որը ամրացված է փայտե շրջանակի մեջ (Նկար 26), որը բաղկացած է զույգ ուղղահայաց խողովակներից: Խողովակի վերին ծայրն ավելի լայն է, քան աստիճանավանդակի ստորին ծայրը: Ավարտված խողովակի ստորին ծայրը ընկղմվում է աղի լուծույթ պարունակող բաժակի մեջ:

    Respiroscopes- ի վերին լամպի նման ավելի լայն ծայրերը փակվում են խցանների միջոցով, որոնց միջով անցնում են երկու փոքր խողովակներ ՝ ծռված ծայրերով: Վերին ծայրերը, այսինքն ՝ թեքված խողովակների արտաքին ծայրերը տեղադրված են խցիկներով:

    Երկու խողովակների ստորին ծռված ծայրերից լամպերի մեջ կախված են երկու փոքր սրվակներ, որոնցից մեկը պարունակում է KOH գնդիկներ: Հավասար քանակությամբ բողբոջած օսլա կամ ճարպային սերմեր (սերմերի ծածկույթը հանված է) տեղադրվում են ռեսպիրոսկոպի ավելի լայն լամպերի մեջ թրջված բամբակյա խցանի վրա: Ջերմաչափը կարող է տեղադրվել կենտրոնում՝ ջերմաստիճանը գրանցելու համար:

    Այնուհետև կանգառը պտտվում է մթնոլորտային օդի հետ կապ հաստատելու համար: Աղի լուծույթը բարձրանում է ռեսպիրոսկոպի աստիճանավորված ծայրով և անշարժանում է բաժակների աղի մակարդակում: Խցանափայտը փակ է, և երկու խողովակներում գրանցվում է աղաջրի լուծույթի մակարդակը: Խողովակների մեջ աղաջրի սյուների բարձրացումը գրանցվում է 15 րոպե ընդմիջումով `2 ժամ:

    Columnրի սյունի բարձրացման արագությունը ցույց է տալիս շնչառության արագությունը:

    O- ի կլանման պատճառով առաջացած մասնակի վակուումը2dur­ing շնչառությունը չի կարող լրացվել CO-ով2 ազատվում է, և այդ վակուումը լրացվում է աղի լուծույթով: CO- ի ծավալը2օսլայի սերմերով շնչառության ընթացքում առաջացած հավասար է O- ի ծավալին2սպառված (RQ = 1): Բայց յուղոտ սերմերի դեպքում ծավալը CO2 ազատագրվածը փոքր է O- ի ծավալից2 սպառված է (RQ, < 1):

    Այսպիսով, շնչառության արագությունը, որը չափվում է O-ով2ճարպային սերմերի դեպքում սպառումը ավելի քիչ է, քան օսլա պարունակող սերմերը: McDougal res­piroscope-ի հսկիչ McDougal res­piroscope-ում (առանց KOH) աղի լուծույթի ընկճվածությունը (երբ RQ,> 1) կամ բարձրացումը (երբ RQ, < 1) բարձրացումը (երբ RQ, < 1) ցույց է տալիս սուբստրատի բնույթը: Եթե ​​աղի մակարդակը անշարժ է (RQ, = 1), ապա հիմքը ածխաջրածին է:

    Փորձ # 15

    Անձեռնմխելի բույսերի արմատների շնչառություն:

    Բրնձի կամ ցորենի բույսերի պատահական արմատները խնամքով և ամաչկոտ լվացվում են ջրով և տեղադրվում են ջուր պարունակող շշի մեջ, որը փոքր -ինչ ալկալայնացված է NaOH նոսր լուծույթով: Սա վարդագույն է ՝ մի քանի կաթիլ ֆենոլֆտալեինի հավելումով:

    Նույն ձևով պատրաստված երկրորդ շիշ բ, պինդ փակելով և առանց բույսի թողած: Երկու շշերին թույլատրվում է կանգնել ցրված լույսի ներքո, և լուծումները ժամանակ առ ժամանակ ուսումնասիրվում են և յուրաքանչյուր դեպքում ուշադիր նշվում է գույնի փոփոխությունը:

    Բույսը պարունակող շշի լուծույթի վարդագույն գույնը աստիճանաբար մարում է և, ի վերջո, անգույն դառնում դիտարկելի և ամաչկոտ ժամանակներից հետո: Մյուս շշի լուծույթը մնում է որպես այդպիսին:

    Արմատների շնչառության ժամանակ CO2 ազատվում է, որը վերածվում է H- ի2CO3երբ շփվում է ջրի հետ: Այս թթուն neu & shytralises NaOH- ի նոսր լուծույթը և լուծույթի վարդագույն գույնը մարում է:

    Երբ այս չեզոքացված լուծույթի մի մասը նրբորեն եռում է մի քանի րոպե, վարդագույն գույնը կրկին հայտնվում է, քանի որ CO2Եռալուց դուրս է գալիս՝ թողնելով լուծույթը կրկին ալկալային:

    Փորձ # 16

    Միջբջջային տարածությունների շարունակականության ցուցադրում.

    Վերցվում է կոնաձև կոլբ և կիսով չափ լցնում ջրով։ Կոլբայի բերանը տեղադրված է երկու անցք ունեցող խցանով, որոնցից մեկի միջով տեղադրված է երկար բեկի տերև (Կոլոկազիա), որպեսզի կոճղի կտրված ծայրը լավ մնա ջրի տակ:

    Մեկ այլ անցքի միջով տեղադրվում է թեքված ապակե խողովակ, որը միացված է ներծծող պոմպին: Այս թեքված խողովակի վերջը մնում է ջրի մակերեւույթից լավ: Բոլոր միացումներն օդապաշտպան են: Կոլբայի ներսում օդը դուրս է բերվում ներծծող պոմպով:

    Երեւում է, որ կոճղի կտրված ծայրից պղպջակներ են դուրս գալիս տափաշիշի ջուրը:

    Փորձը ցույց է տալիս, որ օդը ներծծվելիս ատ&շիմոսֆերային օդը ներթափանցում է տերևի ստոմատների միջով և միջբջջային տարածությունների միջով, ի վերջո, դուրս է գալիս կոթունների կտրված ծայրով: Սա ցույց է տալիս, որ ստոմատները և միջբջջային տարածությունները ձևավորում են շարունակականություն և ներգրավված են գազային փոխանակման մեջ:


    Կարո՞ղ են խմորումն ու աերոբիկ շնչառությունը միաժամանակ տեղի ունենալ: - Կենսաբանություն

    Շատ բջիջներ չեն կարողանում շնչել հետևյալ հանգամանքներից մեկի կամ մի քանիսի պատճառով.

    1. Բջիջը չունի բավարար քանակությամբ համապատասխան, անօրգանական, վերջնական էլեկտրոնային ընդունիչ `բջջային շնչառություն իրականացնելու համար:
    2. Բջիջը չունի գեներ `էլեկտրոնների փոխադրման համակարգում համապատասխան բարդույթներ և էլեկտրոն կրողներ ստեղծելու համար:
    3. Բջիջին բացակայում են գեները՝ Կրեբսի ցիկլում մեկ կամ մի քանի ֆերմենտ ստեղծելու համար:

    Մինչդեռ համապատասխան անօրգանական վերջնական էլեկտրոնի ընդունիչի բացակայությունը շրջակա միջավայրի վրա կախված է, մյուս երկու պայմանները գենետիկորեն որոշված ​​են: Այսպիսով, շատ պրոկարիոտներ, ներառյալ կլինիկորեն կարևոր սեռի ներկայացուցիչները Streptococcus, մշտապես չեն կարողանում շնչել, նույնիսկ թթվածնի առկայության դեպքում: Ընդհակառակը, շատ պրոկարիոտներ ֆակուլտատիվ են, ինչը նշանակում է, որ եթե շրջակա միջավայրի պայմանները փոխվեն՝ շնչելու համար համապատասխան անօրգանական վերջնական էլեկտրոն ընդունող ապահովելու համար, ապա դրա համար անհրաժեշտ բոլոր գեները պարունակող օրգանիզմները կանցնեն բջջային շնչառության՝ գլյուկոզայի նյութափոխանակության համար, քանի որ շնչառությունը թույլ է տալիս շատ ավելի մեծ ATP: գլյուկոզայի մոլեկուլի արտադրություն:

    Եթե ​​շնչառությունը տեղի չի ունենում, NADH- ը պետք է վերաօքսիդացվի NAD + - ի համար ՝ որպես գլիկոլիզի համար որպես էլեկտրոն կրող, բջիջների համար ցանկացած ATP արտադրելու միակ մեխանիզմը նորից օգտագործելու համար: Որոշ կենդանի համակարգեր օգտագործում են օրգանական մոլեկուլ (սովորաբար պիրուվատ) որպես էլեկտրոնի վերջնական ընդունիչ ՝ կոչվող գործընթացի միջոցով խմորում. Խմորումը չի ներառում էլեկտրոնային փոխադրման համակարգ և ուղղակիորեն չի արտադրում որևէ լրացուցիչ ATP, որը գերազանցում է գլիկոլիզի ընթացքում արտադրված ենթաշերտի ֆոսֆորիլացման միջոցով: Ֆերմենտացիա իրականացնող օրգանիզմները, որոնք կոչվում են ֆերմենտներ, գլիկոլիզի ընթացքում մեկ գլյուկոզայի համար արտադրում են առավելագույնը երկու ATP մոլեկուլ: Աղյուսակ 1 -ը համեմատում է աէրոբ շնչառության, անաէրոբ շնչառության և խմորման ATP սինթեզի վերջնական էլեկտրոնային ընդունիչներն ու մեթոդները: Նշենք, որ գլիկոլիզի համար ցուցադրվող ATP մոլեկուլների թիվը ենթադրում է Էմբդեն-Մեյերհոֆ-Պառնաս ճանապարհ. կողմից ստեղծված ATP մոլեկուլների քանակը ենթաշերտի մակարդակի ֆոսֆորիլացում (SLP) ընդդեմ օքսիդացնող ֆոսֆորիլացում (OP) նշված են.

    Մանրէաբանական խմորման գործընթացները ենթարկվել են մարդկանց շահագործման և լայնորեն օգտագործվում են տարբեր սննդամթերքների և այլ առևտրային ապրանքների, այդ թվում `դեղագործական արտադրանքի արտադրության մեջ: Մանրէաբանական խմորումը կարող է նաև օգտակար լինել ախտորոշիչ նպատակներով մանրէների հայտնաբերման համար:

    Որոշ բակտերիաների, ինչպիսիք են մածունի և այլ թթու պարենային ապրանքների, ինչպես նաև թթվածնի սպառման ժամանակ մկաններում կենդանիների կողմից խմորումը կաթնաթթվի ֆերմենտացում. Կաթնաթթվի խմորման քիմիական ռեակցիան հետևյալն է.

    Մի քանի գրամ-դրական սերունդների բակտերիաներ, ներառյալ Լակտոբացիլուս, Լեյկոնոստոկ, և Streptococcus, հավաքականորեն հայտնի են որպես կաթնաթթվային բակտերիաներ (LAB), և տարբեր շտամներ կարևոր են սննդի արտադրության մեջ: Ընթացքում մածուն և պանիր արտադրությունը, կաթնաթթվային խմորման արդյունքում առաջացած բարձր թթվային միջավայրը փոխակերպում է կաթի մեջ պարունակվող սպիտակուցները՝ առաջացնելով այն կարծրացնել: Երբ կաթնաթթուն միակ խմորման արտադրանքն է, գործընթացն ասվում է հոմոլակտիկ խմորում դա այն դեպքն է, երբ Lactobacillus delbrueckii և S. տերմոֆիլներ օգտագործվում է յոգուրտի արտադրության մեջ: Այնուամենայնիվ, շատ բակտերիաներ գործում են հետերոլակտիկ խմորում, արտադրելով կաթնաթթվի, էթանոլի և (կամ) քացախաթթվի և CO- ի խառնուրդ2 արդյունքում՝ գլիկոլիզի համար EMP ուղու փոխարեն ճյուղավորված պենտոզաֆոսֆատ ճանապարհի օգտագործման պատճառով: Հետերոլակտիկ խմորիչներից մեկը կարևոր է Leuconostoc mesenteroides, որն օգտագործվում է վարունգի և կաղամբի նման բանջարեղենի թթվման համար ՝ համապատասխանաբար թթու և թթու կաղամբ արտադրելով:

    Կաթնաթթվային բակտերիաները նույնպես բժշկական նշանակություն ունեն: Մարմնի ներսում ցածր pH միջավայրի արտադրությունը խոչընդոտում է այս տարածքներում պաթոգենների հաստատումն ու աճը: Օրինակ, հեշտոցի միկրոբիոտան հիմնականում կազմված է կաթնաթթվային բակտերիայից, բայց երբ այդ մանրէները նվազում են, խմորիչը կարող է բազմանալ ՝ առաջացնելով խմորիչ վարակ: Բացի այդ, կաթնաթթվային բակտերիաները կարևոր են աղեստամոքսային տրակտի առողջության պահպանման համար և, որպես այդպիսին, պրոբիոտիկների առաջնային բաղադրիչն են:

    Մեկ այլ ծանոթ խմորման գործընթաց է ալկոհոլի խմորում, որն արտադրում է էթանոլ։ Էթանոլի խմորման ռեակցիան ներկայացված է Նկար 1 -ում: Առաջին ռեակցիայի մեջ `ֆերմենտը պիրուվատ դեկարբոքսիլազա հեռացնում է կարբոքսիլային խումբը պիրուվատից ՝ արտազատելով CO2 գազ, ածխածնի երկու ածխածնի մոլեկուլ արտադրելիս: Երկրորդ ռեակցիան, որը կատալիզացվել է ալկոհոլային ջրազրկված ֆերմենտի միջոցով, էլեկտրոնը փոխանցում է NADH- ից ացետալդեհիդ ՝ առաջացնելով էթանոլ և NAD +: Պիրուվատի էթանոլային խմորումը խմորիչով Saccharomyces cerevisiae օգտագործվում է ալկոհոլային խմիչքների արտադրության մեջ և նաև ստիպում է հացամթերքը բարձրանալ CO- ի պատճառով2 արտադրություն: Սննդի արդյունաբերությունից դուրս բուսական արտադրանքի էթանոլային խմորումը կարևոր նշանակություն ունի կենսավառելիք արտադրություն:

    Նկար 1. Ալկոհոլի խմորման քիմիական ռեակցիաները ներկայացված են այստեղ: Ալկոհոլային խմիչքների և հացի արտադրության մեջ կարևոր է էթանոլի խմորումը։

    Կաթնաթթվային խմորումից և ալկոհոլի խմորումից դուրս, պրոկարիոտներում հանդիպում են բազմաթիվ այլ խմորման մեթոդներ ՝ բոլորը գլիկոլիզի համար NAD + համարժեք պաշար ապահովելու նպատակով (Աղյուսակ 2): Առանց այդ ուղիների, գլիկոլիզը չէր առաջանա, և ոչ մի ATP չէր հավաքվի գլյուկոզայի քայքայումից: Պետք է նշել, որ խմորման շատ ձևեր, բացի այդ հոմոլակտիկ խմորում արտադրել գազ, սովորաբար CO2 և/կամ ջրածնի գազ: Այս տարբեր տեսակի խմորման ուղիներից շատերը նույնպես օգտագործվում են սննդի արտադրության մեջ, և դրանցից յուրաքանչյուրը հանգեցնում է տարբեր օրգանական թթուների արտադրությանը՝ նպաստելով որոշակի ֆերմենտացված սննդամթերքի յուրահատուկ համին: ընթացքում արտադրված պրոպիոնաթթուն պրոպիոնաթթվի խմորում նպաստում է, օրինակ, շվեյցարական պանրի յուրահատուկ համին:

    Խմորման մի քանի ապրանքներ առևտրային առումով կարևոր են սննդի արդյունաբերությունից դուրս: Օրինակ, քիմիական լուծիչներ, ինչպիսիք են ացետոն և բութանոլ ընթացքում արտադրվում են ացետոն-բութանոլ-էթանոլի խմորում. Հակաբիոտիկների (օրինակ ՝ պենիցիլինի), պատվաստանյութերի և վիտամինների մեջ օգտագործվող բարդ օրգանական դեղագործական միացությունները արտադրվում են միջոցով խառը թթվային խմորում. Լաբորատոր պայմաններում խմորման արտադրանքն օգտագործվում է ախտորոշիչ նպատակներով տարբեր բակտերիաների տարբերակման համար: Օրինակ ՝ աղիքային բակտերիաները հայտնի են խառը թթվային ֆերմենտացիա կատարելու ունակությամբ ՝ նվազեցնելով pH- ը, որը կարող է հայտնաբերվել pH ցուցիչի միջոցով: Նմանապես, բութանեդիոլի խմորման ընթացքում կարող է հայտնաբերվել նաև ացետոինի բակտերիալ արտադրությունը: Ֆերմենտացիայի արդյունքում գազի արտադրությունը կարելի է տեսնել նաև շրջված Durham խողովակում, որը թակարդում է արտադրված գազը արգանակի կուլտուրայում:

    Մանրէները կարող են տարբերվել նաև ըստ ենթածրագրերի, որոնք կարող են խմորվել: Օրինակ, E. coli կարող է խմորել կաթնաշաքարը՝ առաջացնելով գազ, մինչդեռ նրա որոշ մերձավոր գրամ-բացասական ազգականներ չեն կարող։ Շաքարային ալկոհոլային սորբիտոլի խմորման ունակությունը օգտագործվում է O157: H7 պաթոգեն enterohemorrhagic շտամը որոշելու համար E. coli քանի որ, ի տարբերություն մյուսների E. coli շտամներ, այն չի կարողանում խմորել սորբիտոլը: Վերջապես, մանիտոլ խմորումը տարբերում է մանիտոլ-ֆերմենտացումը Staphylococcus aureus այլ ոչ-մանիտոլ-ֆերմենտացնող ստաֆիլոկոկներից:

    Աղյուսակ 2. Խմորման ընդհանուր ուղիներ
    Athանապարհ Վերջնական արտադրանք Մանրէների օրինակ Առևտրային ապրանքներ
    Ացետոն-բութանոլ-էթանոլ Ացետոն, բութանոլ, էթանոլ, CO2 Clostridium acetobutylicum Առևտրային լուծիչներ, բենզինի այլընտրանք
    Ալկոհոլ Էթանոլ, CO2 Candida, Saccharomyces Գարեջուր, հաց
    Բութանեդիոլ Մորմալ և կաթնաթթվային էթանոլ ացետոին 2,3 բութանեդիոլ CO2 ջրածնի գազ Կլեբսիելլա, Էնտերոբակտեր Chardonnay գինի
    Բուտիրաթթու Բուտիրաթթու, CO2, ջրածնային գազ Clostridium butyricum Կարագ
    Կաթնաթթու Կաթնաթթու Streptococcus, Lactobacillus Թթու կաղամբ, մածուն, պանիր
    Խառը թթու Քացախաթթու, կաթնաթթվային, կաթնաթթվային և սուկինաթթուներ էթանոլ, CO2, ջրածնի գազ Էշերիխիա, Շիգելլա Քացախ, կոսմետիկա, դեղագործություն
    Պրոպիոնաթթու Քացախաթթու, պրոպիոնաթթու, CO2 Propionibacterium, Bifidobacterium Շվեյցարական պանիր

    Մտածիր այդ մասին

    • Ե՞րբ է մետաբոլիկորեն բազմակողմանի միկրոբը խմորում կատարում, այլ ոչ թե բջջային շնչառություն:

    Բակտերիաների հայտնաբերում ՝ օգտագործելով API թեստային վահանակներ

    Պացիենտների ճիշտ ախտորոշման և համապատասխան բուժման համար էական նշանակություն ունի մանրէաբանական մեկուսացման նույնականացումը: Գիտնականները մշակել են տեխնիկա, որոնք նույնացնում են բակտերիաները՝ ըստ նրանց կենսաքիմիական բնութագրերի: Սովորաբար, նրանք կամ ուսումնասիրում են ածխածնի հատուկ աղբյուրների օգտագործումը որպես խմորման կամ նյութափոխանակության այլ ռեակցիաների հիմք, կամ հայտնաբերում են խմորման արտադրանք կամ ռեակցիաներում առկա հատուկ ֆերմենտներ: Նախկինում մանրէաբանները կենսաքիմիական փորձարկումներ իրականացնելու համար օգտագործել են առանձին փորձանոթներ և թիթեղներ: Այնուամենայնիվ, գիտնականները, հատկապես կլինիկական լաբորատորիաներում, այժմ ավելի հաճախ են օգտագործում պլաստմասե, միանգամյա օգտագործման, բազմափորձային վահանակներ, որոնք պարունակում են մի շարք մանրանկարչական ռեակցիայի խողովակներ, որոնցից յուրաքանչյուրը սովորաբար ներառում է որոշակի ենթաշերտ և pH ցուցանիշ: Փորձարկման վահանակի պատվաստումից հետո խնդրո առարկա և ինկուբացիայի միկրոբի փոքր նմուշով, գիտնականները կարող են արդյունքները համեմատել տվյալների շտեմարանի հետ, որը ներառում է հայտնի մանրէների համար հատուկ կենսաքիմիական ռեակցիաների ակնկալվող արդյունքները ՝ դրանով իսկ հնարավորություն տալով նմուշի մանրէի արագ նույնականացմանը: Այս փորձնական վահանակները թույլ են տվել գիտնականներին նվազեցնել ծախսերը ՝ միաժամանակ բարելավելով արդյունավետությունն ու վերարտադրելիությունը ՝ միաժամանակ ավելի մեծ թվով թեստեր կատարելով:

    Բազմաթիվ առևտրային, մանրացված կենսաքիմիական փորձարկման վահանակներ ընդգրկում են բակտերիաների և խմորիչների մի շարք կլինիկական կարևոր խմբեր: Ամենավաղ և ամենահայտնի թեստային վահանակներից մեկը 1970 -ականներին հորինված Analytical Profile Index (API) վահանակն է: Տրված շտամի որոշ հիմնական լաբորատոր բնութագրումներ կատարելուց հետո, ինչպես օրինակ ՝ շտամի Գրամ ձևաբանությունը որոշելը, կարող է օգտագործվել համապատասխան փորձնական ժապավենը, որը պարունակում է 10 -ից 20 տարբեր կենսաքիմիական թեստեր ՝ այդ մանրէաբանական խմբի շտամների տարբերակման համար: Ներկայումս, տարբեր API շերտեր կարող է օգտագործվել արագ և հեշտությամբ հայտնաբերելու ավելի քան 600 տեսակի բակտերիաներ, ինչպես աերոբիկ, այնպես էլ անաէրոբ և մոտավորապես 100 տարբեր տեսակի խմորիչներ: Հիմք ընդունելով ռեակցիաների գույները, երբ առկա են նյութափոխանակության վերջնական արտադրանքները, pH ցուցանիշների առկայության պատճառով արդյունքներից ստեղծվում է նյութափոխանակության բնութագիր (Նկար 2): Մանրէաբանները այնուհետև կարող են համեմատել նմուշի պրոֆիլը տվյալների բազայի հետ ՝ որոշակի միկրոբը բացահայտելու համար:

    Նկար 2. API 20NE թեստային շերտը օգտագործվում է Enterobacteriaceae-ից դուրս գրամ-բացասական բակտերիաների հատուկ շտամները հայտնաբերելու համար: Ահա API 20NE փորձարկման շերտի արդյունքը Photobacterium damselae ssp- ի համար: պիսիցիդա

    Կլինիկական ուշադրության կենտրոնում ՝ Ալեքս, մաս 2

    Այս օրինակը շարունակում է Ալեքսի պատմությունը, որը սկսվել է Energy Matter and Enzymes- ում:

    Ալեքսի ախտանիշներից շատերը համահունչ են մի քանի տարբեր վարակների, այդ թվում ՝ գրիպի և թոքաբորբի: Այնուամենայնիվ, նրա դանդաղ ռեֆլեքսները, ինչպես նաև լույսի զգայունությունը և պարանոցի կոշտությունը հուշում են կենտրոնական նյարդային համակարգի հնարավոր ներգրավվածության մասին, ինչը, հավանաբար, վկայում է. մենինգիտ. Մենինգիտը ուղեղի և ողնուղեղի շուրջ ուղեղային ողնուղեղային հեղուկի (ՔՀՀ) վարակ է, որն առաջացնում է ուղեղի ծածկող թաղանթների բորբոքում: Մենինգիտը կարող է առաջանալ վիրուսների, բակտերիաների կամ սնկերի պատճառով: Չնայած մենինգիտի բոլոր ձևերը լուրջ են, բակտերիալ մենինգիտը հատկապես լուրջ է: Բակտերիալ մենինգիտը կարող է առաջանալ մի քանի տարբեր բակտերիաների կողմից, սակայն մանրէ Neisseria meningitidisԳրամ-բացասական, լոբի ձևավորված դիպլոկոկը սովորական պատճառ է և հանգեցնում է մահվան 1-2 օրվա ընթացքում հիվանդների 5-10%-ի մոտ:

    Հաշվի առնելով Ալեքսի պայմանների պոտենցիալ լրջությունը, նրա բժիշկը խորհուրդ տվեց իր ծնողներին նրան տեղափոխել Գամբիայի մայրաքաղաք Բանջուլում գտնվող հիվանդանոց, և այնտեղ նրան փորձարկեցին և բուժեցին հնարավոր մենինգիտի համար: Հիվանդանոց տանող 3-ժամյա ճանապարհից հետո Ալեքսն անմիջապես ընդունվեց: Բժիշկները վերցրեցին արյան նմուշ և կատարեցին գոտկային ծակոց `նրա ՔՀՀ -ն ստուգելու համար: Նրանք նաև անմիջապես սկսեցին նրան ընդունել ցեֆտրիաքսոն հակաբիոտիկի կուրս՝ մենինգիտի բուժման համար նախընտրելի դեղամիջոց N. meningitidis, առանց լաբորատոր հետազոտության արդյունքներին սպասելու:

    • Ինչպե՞ս կարող է օգտագործվել կենսաքիմիական թեստավորումը հաստատելու համար N. meningitidis?
    • Ինչո՞ւ Ալեքսի բժիշկները որոշեցին հակաբիոտիկներ նշանակել՝ չսպասելով թեստի արդյունքներին:

    Մենք կվերադառնանք Ալեքսի օրինակին հետագա էջերում:

    Հիմնական հասկացություններ և ամփոփում

    • Խմորումը օգտագործում է օրգանական մոլեկուլ՝ որպես վերջնական էլեկտրոն ընդունող՝ NAD+-ը NADH-ից վերականգնելու համար, որպեսզի գլիկոլիզը շարունակվի:
    • Խմորումը չի ներառում էլեկտրոնների փոխադրման համակարգ, և ոչ մի ATP չի ստացվում ուղղակիորեն խմորման գործընթացով: Ֆերմենտատորները շատ քիչ ATP են արտադրում ՝ գլիկոլիզի ժամանակ մեկ գլյուկոզայի մոլեկուլում ընդամենը երկու ATP մոլեկուլ:
    • Մանրէաբանական ֆերմենտացման գործընթացները օգտագործվել են սննդամթերքի և դեղագործական արտադրանքի արտադրության և մանրէների նույնականացման համար:
    • Կաթնաթթվի խմորման ժամանակ պիրուվատը ընդունում է էլեկտրոններ NADH- ից և վերածվում կաթնաթթվի: Միկրոբների կատարում հոմոլակտիկ խմորում արտադրում են միայն կաթնաթթու, քանի որ խմորման արտադրանքի մանրէները կատարում են հետերոլակտիկ խմորում արտադրում են կաթնաթթվի, էթանոլի և/կամ քացախաթթվի և CO- ի խառնուրդ2.
    • Նորմալ միկրոբիոտայի միջոցով կաթնաթթվի արտադրությունը կանխում է մարմնի որոշակի շրջաններում պաթոգենների աճը և կարևոր է աղեստամոքսային տրակտի առողջության համար:
    • Էթանոլի խմորման ժամանակ պիրուվատը սկզբում դեկարբոքսիլացվում է (ազատում է CO- ն2) դեպի ացետալդեհիդ, որն այնուհետև ընդունում է էլեկտրոնները NADH-ից՝ ացետալդեհիդը վերածելով էթանոլի։ Էթանոլի խմորումն օգտագործվում է ալկոհոլային խմիչքների արտադրության, հացամթերքի աճի և կենսավառելիքի արտադրության համար:
    • Ճանապարհների ֆերմենտացման արտադրանքները (օրինակ՝ պրոպիոնաթթվի խմորումը) սննդամթերքին տալիս են յուրահատուկ համեր: Խմորումը օգտագործվում է քիմիական լուծիչներ (ացետոն-բուտանոլ-էթանոլ խմորում) և դեղագործական (խառը թթվային խմորում) արտադրելու համար։
    • Մանրէների հատուկ տեսակները կարող են տարբերվել իրենց խմորման ուղիներով և արտադրանքներով: Մանրէները կարող են նաև տարբերվել ըստ այն ենթաշերտերի, որոնք նրանք կարողանում են խմորել:

    Բազմակի ընտրություն

    Հետևյալներից ո՞րն է խմորման նպատակը:

    1. պատրաստել ATP
    2. ածխածնի մոլեկուլը դարձնել միջանկյալ անաբոլիզմի համար
    3. կատարել NADH
    4. կատարել NAD +

    Ո՞ր մոլեկուլն է սովորաբար ծառայում որպես ֆերմենտացման ընթացքում վերջնական էլեկտրոն ընդունող:

    Ֆերմենտացման ո՞ր արտադրանքն է կարևոր հացը բարձրանալու համար:

    Ստորև բերվածներից ո՞րը առևտրային կարևոր խմորման արտադրանք չէ:

    Լրացրեք բլանկը

    Ալկոհոլային խմիչքներ արտադրելու նպատակով էթանոլի խմորման համար պատասխանատու միկրոբն է ________:

    ________- ն հանգեցնում է խմորման արտադրանքի, ներառյալ կաթնաթթվի, էթանոլի և (կամ քացախաթթվի) և CO- ի արտադրությանը2.

    Ֆերմենտացնող օրգանիզմները ATP- ն արտադրում են ________ գործընթացի միջոցով:

    Համապատասխանեցում

    Համապատասխանեցրեք խմորման ուղին ճիշտ առևտրային արտադրանքի հետ, որն այն օգտագործվում է արտադրելու համար.


    Դիտեք տեսանյութը: Շնչառական համակարգի նշանակությունը և կառուցվածքըՇնչառական շարժումներԹոքերի կենսական տարողություն (Հունվարի 2023).