Внутриклеточное дыхание

Окисление в тканях происходит в клетках и неклеточном веществе. Оно состоит из: 1) отдачи водорода или дегидрирования, 2) присоединения О2 и 3) переноса иск фона или перемены валентности. Окисление начинается с дегидрирования, т. е. с того, что ферменты дегидразы активируют водород, входящий в состав окисляющегося вещества. Затем происходит окисление водорода до образования воды при участии ферментов оксидаз, которые представляют собой железосодержащие дыхательные ферменты.

Дыхательные ферменты, прочно связанные с клетками, — катализаторы тканевого дыхания, которое служит главным источником энергии. Они отличаются от оксидаз тем, что при их участии только активный О2 воспринимает водород тканей, тогда как при участии оксидаз водород может восприниматься и молекулярным О2. Кроме дегидраз и оксидаз, в окислительных процессах участвуют и другие ферменты, например пероксидазы, влияющие на образование соединений типа перекисей. Эти ферменты активируют О2, способствуют окислению трудно окисляемых в обычных условиях веществ.

Физико-химическая основа окислительных процессов в клетках — перенос электронов ферментами (цитохромами). В клеточном дыхании очень большую роль играет цитохромная система (цитохром + цитохромоксидаза). Цитохромы и флавопротеиды — переносчики водорода. В клеточном дыхании принимают также участие переносчики аминогрупп, фосфата и другие ферменты. Многие ферменты, участвующие в. клеточном дыхании, являются производными витаминов группы В (В1, В2 и др.). Кроме того, в восстановительно-окислительных процессах в клетках участвует витамин С.

Таким образом, чрезвычайно сложный процесс клеточного дыхания осуществляется ферментами и витаминами. Интенсивность клеточного дыхания у людей с возрастом снижается.

Условия поглощения и отдачи кислорода и углекислого газа кровью в легких и тканях

Поглощение О2 кровью, протекающей в капиллярах легких, облегчается тем, что в легких удаляется из крови СО2.

Притекающая к капиллярам легких венозная кровь содержит значительное количество углекислоты, что понижает сродство гемоглобина к О2. Но когда венозная кровь отдает СО2 в альвеолы, сродство гемоглобина к О2 повышается, что способствует насыщению крови О2 и превращению венозной крови в артериальную. В капиллярах тканей, наоборот, кровь насыщается углекислотой, что понижает сродство гемоглобина к О2 и способствует отдаче О2 тканям.

На поглощение О2 гемоглобином влияет также концентрация водородных ионов в крови. Чем больше концентрация водородных ионов, тем меньше сродство гемоглобина к О2. Концентрация водородных ионов зависит главным образом от содержания углекислоты. Чем меньше давление углекислоты в крови, тем большее количество О2 может связываться гемоглобином. Наибольшая концентрация водородных ионов в тканях, наименьшая — в альвеолах.

И, наконец, на диссоциацию оксигемоглобина влияет температура. Повышение температуры ускоряет только диссоциацию оксигемоглобина, но практически не влияет на скорость связывании O2 гемоглобином. В тканях при усиленной деятельности организма температура крови несколько повышается, что способствует увеличению отдачи О2 кровью. Перенос О2 гемоглобином в несколько раз выше в физиологических условиях (при содержании его в эритроцитах, при температуре тела, рН 7,35 и солевом составе тела), чем в растворе чистого гемоглобина.