सर्व सजीवांना ऑक्सिजनची गरज असते का? सजीवांना ऑक्सिजनची गरज का असते? आम्ही श्वास का घेतो

तुम्हाला कदाचित माहित असेल की श्वास घेणे आवश्यक आहे जेणेकरून जीवनासाठी आवश्यक ऑक्सिजन श्वासाद्वारे शरीरात प्रवेश करेल आणि श्वास सोडताना शरीर कार्बन डायऑक्साइड बाहेर सोडते.

सर्व जिवंत प्राणी श्वास घेतात - प्राणी, पक्षी आणि वनस्पती.

आणि सजीवांना ऑक्सिजनची इतकी गरज का आहे की त्याशिवाय जीवन अशक्य आहे? आणि पेशींमध्ये कार्बन डाय ऑक्साईड कोठून येतो, ज्यापासून शरीराला सतत सोडणे आवश्यक आहे?

वस्तुस्थिती अशी आहे की सजीवांच्या प्रत्येक पेशी एक लहान परंतु अतिशय सक्रिय जैवरासायनिक उत्पादन आहे. आणि तुम्हाला माहित आहे की उर्जेशिवाय कोणतेही उत्पादन शक्य नाही. पेशी आणि ऊतींमध्ये होणार्‍या सर्व प्रक्रिया मोठ्या प्रमाणात उर्जेच्या वापरासह पुढे जातात.

ते कुठून येते?

आम्ही खातो त्या अन्नासह - कर्बोदकांमधे, चरबी आणि प्रथिने. पेशींमध्ये, हे पदार्थ ऑक्सिडाइज्ड आहेत. बर्‍याचदा, जटिल पदार्थांच्या परिवर्तनाची साखळी सार्वत्रिक उर्जा स्त्रोत - ग्लूकोजच्या निर्मितीकडे जाते. ग्लुकोजच्या ऑक्सिडेशनच्या परिणामी, ऊर्जा सोडली जाते. ऑक्सिडेशनसाठी येथे ऑक्सिजन आवश्यक आहे. या प्रतिक्रियांच्या परिणामी जी ऊर्जा सोडली जाते, सेल विशेष उच्च-ऊर्जा रेणूंच्या रूपात साठवतात - ते, बॅटरी किंवा संचयकांप्रमाणे, आवश्यकतेनुसार ऊर्जा देतात. आणि पोषक तत्वांच्या ऑक्सिडेशनचे अंतिम उत्पादन म्हणजे पाणी आणि कार्बन डाय ऑक्साईड, जे शरीरातून काढून टाकले जातात: पेशींमधून ते रक्तामध्ये प्रवेश करते, जे फुफ्फुसांमध्ये कार्बन डाय ऑक्साईड घेऊन जाते आणि श्वासोच्छवासाच्या वेळी ते उत्सर्जित होते. एका तासात, एखादी व्यक्ती 5 ते 18 लिटर कार्बन डायऑक्साइड आणि 50 ग्रॅम पर्यंत पाणी फुफ्फुसातून सोडते.

तसे...

जैवरासायनिक प्रक्रियेसाठी "इंधन" असलेल्या उच्च-ऊर्जा रेणूंना एटीपी - एडेनोसिन ट्रायफॉस्फोरिक ऍसिड म्हणतात. मानवांमध्ये, एका ATP रेणूचे आयुष्य 1 मिनिटापेक्षा कमी असते. मानवी शरीर दररोज सुमारे 40 किलो एटीपी संश्लेषित करते, परंतु त्याच वेळी ते सर्व जवळजवळ त्वरित खर्च केले जाते आणि शरीरात व्यावहारिकपणे एटीपी राखीव नसते. सामान्य जीवनासाठी, सतत नवीन एटीपी रेणूंचे संश्लेषण करणे आवश्यक आहे. म्हणूनच, ऑक्सिजनशिवाय, एक सजीव जास्तीत जास्त काही मिनिटे जगू शकतो.

ऑक्सिजनची गरज नसलेले सजीव आहेत का?

आपल्यापैकी प्रत्येकजण अॅनारोबिक श्वासोच्छवासाच्या प्रक्रियेशी परिचित आहे! तर, कणिक किंवा केव्हॅसचे आंबणे हे यीस्टद्वारे चालविल्या जाणार्‍या ऍनेरोबिक प्रक्रियेचे उदाहरण आहे: ते ग्लुकोजचे इथेनॉल (अल्कोहोल) मध्ये ऑक्सिडाइझ करतात; दुधाला आंबट करण्याची प्रक्रिया ही लैक्टिक ऍसिड बॅक्टेरियाच्या कार्याचा परिणाम आहे जे लैक्टिक ऍसिड किण्वन करतात - ते दुधातील साखर लैक्टोजचे लैक्टिक ऍसिडमध्ये रूपांतर करतात.

जर ऑक्सिजन मुक्त असेल तर आपल्याला ऑक्सिजन श्वसनाची आवश्यकता का आहे?

मग, ते एरोबिक ऑक्सिडेशन अॅनारोबिकपेक्षा अनेक पटींनी अधिक कार्यक्षम आहे. तुलना करा: एका ग्लुकोज रेणूच्या अॅनारोबिक ब्रेकडाउनच्या प्रक्रियेत, फक्त 2 एटीपी रेणू तयार होतात आणि ग्लुकोज रेणूच्या एरोबिक ब्रेकडाउनच्या परिणामी, 38 एटीपी रेणू तयार होतात! चयापचय प्रक्रियांचा उच्च दर आणि तीव्रता असलेल्या जटिल जीवांसाठी, जीवन टिकवून ठेवण्यासाठी एनारोबिक श्वासोच्छ्वास पुरेसे नाही - म्हणून एक इलेक्ट्रॉनिक खेळणी ज्यासाठी 3-4 बॅटरीची आवश्यकता असते फक्त एक बॅटरी घातली तर ती चालू होणार नाही.

मानवी शरीराच्या पेशींमध्ये ऑक्सिजन मुक्त श्वसन शक्य आहे का?

नक्कीच! ग्लुकोज रेणूच्या विघटनाची पहिली पायरी, ज्याला ग्लायकोलिसिस म्हणतात, ऑक्सिजनच्या उपस्थितीशिवाय घडते. ग्लायकोलिसिस ही प्रक्रिया जवळजवळ सर्व सजीवांसाठी सामान्य आहे. ग्लायकोलिसिस पायरुव्हिक ऍसिड (पायरुवेट) तयार करते. तीच पुढील परिवर्तनाच्या मार्गावर निघते, ज्यामुळे ऑक्सिजन आणि ऑक्सिजन-मुक्त श्वासोच्छवासासह एटीपीचे संश्लेषण होते.

तर, स्नायूंमध्ये, एटीपी रिझर्व्ह खूप लहान आहेत - ते फक्त 1-2 सेकंदांच्या स्नायूंच्या कामासाठी पुरेसे आहेत. जर एखाद्या स्नायूला अल्प-मुदतीसाठी, परंतु जोमदार क्रियाकलापांची आवश्यकता असेल, तर अॅनारोबिक श्वासोच्छ्वास त्यात प्रथम एकत्रित केले जाते - ते वेगाने सक्रिय होते आणि सुमारे 90 सेकंदांच्या सक्रिय स्नायूंच्या कार्यासाठी ऊर्जा प्रदान करते. जर स्नायू सक्रियपणे दोन मिनिटांपेक्षा जास्त काळ काम करत असेल तर एरोबिक श्वासोच्छ्वास जोडला जातो: त्याच्यासह, एटीपी उत्पादन हळूहळू होते, परंतु ते बर्याच काळासाठी (अनेक तासांपर्यंत) शारीरिक क्रियाकलाप राखण्यासाठी पुरेशी ऊर्जा देते.

तुम्हाला कदाचित माहित असेल की श्वास घेणे आवश्यक आहे जेणेकरून जीवनासाठी आवश्यक ऑक्सिजन श्वासाद्वारे शरीरात प्रवेश करेल आणि श्वास सोडताना, शरीर कार्बन डायऑक्साइड बाहेरून सोडते.

सर्व सजीव श्वास घेतात - आणि प्राणी,

पक्षी आणि वनस्पती दोन्ही.

आणि सजीवांना ऑक्सिजनची इतकी गरज का आहे की त्याशिवाय जीवन अशक्य आहे? आणि पेशींमध्ये कार्बन डाय ऑक्साईड कोठून येतो, ज्यापासून शरीराला सतत सोडणे आवश्यक आहे?

वस्तुस्थिती अशी आहे की सजीवांच्या प्रत्येक पेशी एक लहान परंतु अतिशय सक्रिय जैवरासायनिक उत्पादन आहे. आणि तुम्हाला माहित आहे की उर्जेशिवाय कोणतेही उत्पादन शक्य नाही. पेशी आणि ऊतींमध्ये होणार्‍या सर्व प्रक्रिया मोठ्या प्रमाणात उर्जेच्या वापरासह पुढे जातात.

ते कुठून येते?

आपण खातो त्या अन्नासह - कर्बोदकांमधे, चरबी आणि प्रथिने. पेशींमध्ये, हे पदार्थ ऑक्सिडाइज्ड आहेत. बर्‍याचदा, जटिल पदार्थांच्या परिवर्तनाची साखळी सार्वत्रिक उर्जा स्त्रोत - ग्लूकोजच्या निर्मितीकडे जाते. ग्लुकोजच्या ऑक्सिडेशनच्या परिणामी, ऊर्जा सोडली जाते. ऑक्सिडेशनसाठी येथे ऑक्सिजन आवश्यक आहे. या प्रतिक्रियांच्या परिणामी जी ऊर्जा सोडली जाते, सेल विशेष उच्च-ऊर्जा रेणूंच्या रूपात साठवतात - ते, बॅटरी किंवा संचयकांप्रमाणे, आवश्यकतेनुसार ऊर्जा देतात. आणि पोषक तत्वांच्या ऑक्सिडेशनचे अंतिम उत्पादन म्हणजे पाणी आणि कार्बन डाय ऑक्साईड, जे शरीरातून काढून टाकले जातात: पेशींमधून ते रक्तामध्ये प्रवेश करते, जे फुफ्फुसांमध्ये कार्बन डाय ऑक्साईड घेऊन जाते आणि श्वासोच्छवासाच्या वेळी ते उत्सर्जित होते. एका तासात, एखादी व्यक्ती 5 ते 18 लिटर कार्बन डायऑक्साइड आणि 50 ग्रॅम पर्यंत पाणी फुफ्फुसातून सोडते.

तसे...

जैवरासायनिक प्रक्रियेसाठी "इंधन" असलेल्या उच्च-ऊर्जा रेणूंना एटीपी - एडेनोसिन ट्रायफॉस्फोरिक ऍसिड म्हणतात. मानवांमध्ये, एका ATP रेणूचे आयुष्य 1 मिनिटापेक्षा कमी असते. मानवी शरीर दररोज सुमारे 40 किलो एटीपी संश्लेषित करते, परंतु त्याच वेळी ते सर्व जवळजवळ त्वरित खर्च केले जाते आणि शरीरात व्यावहारिकपणे एटीपी राखीव नसते. सामान्य जीवनासाठी, सतत नवीन एटीपी रेणूंचे संश्लेषण करणे आवश्यक आहे. म्हणूनच, ऑक्सिजनशिवाय, एक सजीव जास्तीत जास्त काही मिनिटे जगू शकतो.

ऑक्सिजनची गरज नसलेले सजीव आहेत का?

आपल्यापैकी प्रत्येकजण अॅनारोबिक श्वासोच्छवासाच्या प्रक्रियेशी परिचित आहे! तर, कणिक किंवा केव्हॅसचे आंबणे हे यीस्टद्वारे चालविल्या जाणार्‍या ऍनेरोबिक प्रक्रियेचे उदाहरण आहे: ते ग्लुकोजचे इथेनॉल (अल्कोहोल) मध्ये ऑक्सिडाइझ करतात; दुधाला आंबट करण्याची प्रक्रिया ही लैक्टिक ऍसिड बॅक्टेरियाच्या कार्याचा परिणाम आहे जे लैक्टिक ऍसिड किण्वन करतात - ते दुधातील साखर लैक्टोजचे लैक्टिक ऍसिडमध्ये रूपांतर करतात.

जर ऑक्सिजन मुक्त असेल तर आपल्याला ऑक्सिजन श्वास घेण्याची आवश्यकता का आहे?

मग, ते एरोबिक ऑक्सिडेशन अॅनारोबिकपेक्षा अनेक पटींनी अधिक कार्यक्षम आहे. तुलना करा: एका ग्लुकोज रेणूच्या अॅनारोबिक ब्रेकडाउनच्या प्रक्रियेत, फक्त 2 एटीपी रेणू तयार होतात आणि ग्लुकोज रेणूच्या एरोबिक ब्रेकडाउनच्या परिणामी, 38 एटीपी रेणू तयार होतात! चयापचय प्रक्रियांचा उच्च दर आणि तीव्रता असलेल्या जटिल जीवांसाठी, जीवन टिकवून ठेवण्यासाठी एनारोबिक श्वासोच्छ्वास पुरेसे नाही - म्हणून एक इलेक्ट्रॉनिक खेळणी ज्यासाठी 3-4 बॅटरीची आवश्यकता असते फक्त एक बॅटरी घातली तर ती चालू होणार नाही.

मानवी शरीराच्या पेशींमध्ये ऑक्सिजन मुक्त श्वसन शक्य आहे का?

नक्कीच! ग्लुकोज रेणूच्या विघटनाची पहिली पायरी, ज्याला ग्लायकोलिसिस म्हणतात, ऑक्सिजनच्या उपस्थितीशिवाय घडते. ग्लायकोलिसिस ही प्रक्रिया जवळजवळ सर्व सजीवांसाठी सामान्य आहे. ग्लायकोलिसिस पायरुव्हिक ऍसिड (पायरुवेट) तयार करते. तीच पुढील परिवर्तनाच्या मार्गावर निघते, ज्यामुळे ऑक्सिजन आणि ऑक्सिजन-मुक्त श्वासोच्छवासासह एटीपीचे संश्लेषण होते.

तर, स्नायूंमध्ये, एटीपी रिझर्व्ह खूप लहान आहेत - ते फक्त 1-2 सेकंदांच्या स्नायूंच्या कामासाठी पुरेसे आहेत. जर एखाद्या स्नायूला अल्प-मुदतीसाठी, परंतु जोमदार क्रियाकलापांची आवश्यकता असेल, तर अॅनारोबिक श्वासोच्छ्वास त्यात प्रथम एकत्रित केले जाते - ते वेगाने सक्रिय होते आणि सुमारे 90 सेकंदांच्या सक्रिय स्नायूंच्या कार्यासाठी ऊर्जा प्रदान करते. जर स्नायू सक्रियपणे दोन मिनिटांपेक्षा जास्त काळ काम करत असेल तर एरोबिक श्वासोच्छ्वास जोडला जातो: त्याच्यासह, एटीपी उत्पादन हळूहळू होते, परंतु ते बर्याच काळासाठी (अनेक तासांपर्यंत) शारीरिक क्रियाकलाप राखण्यासाठी पुरेशी ऊर्जा देते.

  • Hemorrhoids Proctonol साठी जटिल उपायांचे पुनरावलोकन वाचा
  • 20 किलो वजन कसे कमी करावे - Guarchibao च्या वास्तविक पुनरावलोकने

जादा ऑक्सिजन

ऑक्सिजनची कमतरता

कारणे:

  • इनहेल्ड हवेमध्ये O2 चे आंशिक दाब कमी करणे;

आपण श्वास का घेतो?

तुम्हाला कदाचित माहित असेल की श्वास घेणे आवश्यक आहे जेणेकरून जीवनासाठी आवश्यक ऑक्सिजन श्वासाद्वारे शरीरात प्रवेश करेल आणि श्वास सोडताना शरीर कार्बन डायऑक्साइड बाहेर सोडते.

सर्व जिवंत प्राणी श्वास घेतात - प्राणी, पक्षी आणि वनस्पती.

आणि सजीवांना ऑक्सिजनची इतकी गरज का आहे की त्याशिवाय जीवन अशक्य आहे? आणि पेशींमध्ये कार्बन डाय ऑक्साईड कोठून येतो, ज्यापासून शरीराला सतत सोडणे आवश्यक आहे?

वस्तुस्थिती अशी आहे की सजीवांच्या प्रत्येक पेशी एक लहान परंतु अतिशय सक्रिय जैवरासायनिक उत्पादन आहे. आणि तुम्हाला माहित आहे की उर्जेशिवाय कोणतेही उत्पादन शक्य नाही. पेशी आणि ऊतींमध्ये होणार्‍या सर्व प्रक्रिया मोठ्या प्रमाणात उर्जेच्या वापरासह पुढे जातात.

ते कुठून येते?

आम्ही खातो त्या अन्नासह - कर्बोदकांमधे, चरबी आणि प्रथिने. पेशींमध्ये, हे पदार्थ ऑक्सिडाइझ केले जातात. बर्‍याचदा, जटिल पदार्थांच्या परिवर्तनाची साखळी सार्वत्रिक उर्जा स्त्रोत - ग्लूकोजच्या निर्मितीकडे जाते. ग्लुकोजच्या ऑक्सिडेशनच्या परिणामी, ऊर्जा सोडली जाते. ऑक्सिडेशनसाठी येथे ऑक्सिजन आवश्यक आहे. या प्रतिक्रियांच्या परिणामी जी ऊर्जा सोडली जाते, सेल विशेष उच्च-ऊर्जा रेणूंच्या रूपात साठवतात - ते, बॅटरी किंवा संचयकांप्रमाणे, आवश्यकतेनुसार ऊर्जा देतात. आणि पोषक तत्वांच्या ऑक्सिडेशनचे अंतिम उत्पादन म्हणजे पाणी आणि कार्बन डाय ऑक्साईड, जे शरीरातून काढून टाकले जातात: पेशींमधून ते रक्तामध्ये प्रवेश करते, जे फुफ्फुसांमध्ये कार्बन डाय ऑक्साईड घेऊन जाते आणि श्वासोच्छवासाच्या वेळी ते उत्सर्जित होते. एका तासात, एखादी व्यक्ती 5 ते 18 लिटर कार्बन डायऑक्साइड आणि 50 ग्रॅम पर्यंत पाणी फुफ्फुसातून सोडते.

तसे.

जैवरासायनिक प्रक्रियेसाठी "इंधन" असलेल्या उच्च-ऊर्जा रेणूंना एटीपी - एडेनोसिन ट्रायफॉस्फोरिक ऍसिड म्हणतात. मानवांमध्ये, एका ATP रेणूचे आयुष्य 1 मिनिटापेक्षा कमी असते. मानवी शरीर दररोज सुमारे 40 किलो एटीपी संश्लेषित करते, परंतु त्याच वेळी ते सर्व जवळजवळ त्वरित खर्च केले जाते आणि शरीरात व्यावहारिकपणे एटीपी राखीव नसते. सामान्य जीवनासाठी, सतत नवीन एटीपी रेणूंचे संश्लेषण करणे आवश्यक आहे. म्हणूनच, ऑक्सिजनशिवाय, एक सजीव जास्तीत जास्त काही मिनिटे जगू शकतो.

ऑक्सिजनची गरज नसलेले सजीव आहेत का?

आपल्यापैकी प्रत्येकजण अॅनारोबिक श्वासोच्छवासाच्या प्रक्रियेशी परिचित आहे! तर, कणिक किंवा केव्हॅसचे आंबणे हे यीस्टद्वारे चालविल्या जाणार्‍या ऍनेरोबिक प्रक्रियेचे उदाहरण आहे: ते ग्लुकोजचे इथेनॉल (अल्कोहोल) मध्ये ऑक्सिडाइझ करतात; दुधाला आंबट करण्याची प्रक्रिया ही लैक्टिक ऍसिड बॅक्टेरियाच्या कार्याचा परिणाम आहे जे लैक्टिक ऍसिड किण्वन करतात - ते दुधातील साखर लैक्टोजचे लैक्टिक ऍसिडमध्ये रूपांतर करतात.

जर ऑक्सिजन मुक्त असेल तर आपल्याला ऑक्सिजन श्वसनाची आवश्यकता का आहे?

मग, ते एरोबिक ऑक्सिडेशन अॅनारोबिकपेक्षा अनेक पटींनी अधिक कार्यक्षम आहे. तुलना करा: एका ग्लुकोज रेणूच्या अॅनारोबिक ब्रेकडाउनच्या प्रक्रियेत, फक्त 2 एटीपी रेणू तयार होतात आणि ग्लुकोज रेणूच्या एरोबिक ब्रेकडाउनच्या परिणामी, 38 एटीपी रेणू तयार होतात! चयापचय प्रक्रियांचा उच्च दर आणि तीव्रता असलेल्या जटिल जीवांसाठी, जीवन टिकवून ठेवण्यासाठी एनारोबिक श्वासोच्छ्वास पुरेसे नाही - म्हणून एक इलेक्ट्रॉनिक खेळणी ज्यासाठी 3-4 बॅटरीची आवश्यकता असते फक्त एक बॅटरी घातली तर ती चालू होणार नाही.

मानवी शरीराच्या पेशींमध्ये ऑक्सिजन मुक्त श्वसन शक्य आहे का?

नक्कीच! ग्लुकोज रेणूच्या विघटनाची पहिली पायरी, ज्याला ग्लायकोलिसिस म्हणतात, ऑक्सिजनच्या उपस्थितीशिवाय घडते. ग्लायकोलिसिस ही प्रक्रिया जवळजवळ सर्व सजीवांसाठी सामान्य आहे. ग्लायकोलिसिस पायरुव्हिक ऍसिड (पायरुवेट) तयार करते. तीच पुढील परिवर्तनाच्या मार्गावर निघते, ज्यामुळे ऑक्सिजन आणि ऑक्सिजन-मुक्त श्वासोच्छवासासह एटीपीचे संश्लेषण होते.

तर, स्नायूंमध्ये, एटीपी रिझर्व्ह खूप लहान आहेत - ते फक्त 1-2 सेकंदांच्या स्नायूंच्या कामासाठी पुरेसे आहेत. जर एखाद्या स्नायूला अल्प-मुदतीसाठी, परंतु जोमदार क्रियाकलापांची आवश्यकता असेल, तर अॅनारोबिक श्वासोच्छ्वास त्यात प्रथम एकत्रित केले जाते - ते वेगाने सक्रिय होते आणि सुमारे 90 सेकंदांच्या सक्रिय स्नायूंच्या कार्यासाठी ऊर्जा प्रदान करते. जर स्नायू सक्रियपणे दोन मिनिटांपेक्षा जास्त काळ काम करत असेल तर एरोबिक श्वासोच्छ्वास जोडला जातो: त्याच्यासह, एटीपी उत्पादन हळूहळू होते, परंतु ते बर्याच काळासाठी (अनेक तासांपर्यंत) शारीरिक क्रियाकलाप राखण्यासाठी पुरेशी ऊर्जा देते.

आपली प्रतिक्रिया:

भाषण बरोबर आहे याची कल्पना नसतानाही ते चुकांबद्दल निंदा करतात.

एटीपी पाणी. असे दिसते की शाळेतील लोकांनी जास्त अभ्यास केला नाही

नैसर्गिक ऑक्सिजन कशासाठी आहे?

ऑक्सिजन कशासाठी आहे?

मानसिक कार्यक्षमता वाढली;

तणावासाठी शरीराचा प्रतिकार वाढवणे आणि चिंताग्रस्त ताण कमी करणे;

रक्तातील ऑक्सिजनची सामान्य पातळी राखणे, ज्यामुळे त्वचेच्या पेशी आणि अवयवांचे पोषण सुधारते;

अंतर्गत अवयवांचे कार्य सामान्य केले जाते, चयापचय गतिमान होते;

वजन कमी होणे - ऑक्सिजन चरबीच्या सक्रिय विघटनात योगदान देते;

झोपेचे सामान्यीकरण - ऑक्सिजनसह पेशींच्या संपृक्ततेमुळे, शरीर आराम करते, झोप अधिक खोल होते आणि जास्त काळ टिकते;

हायपोक्सियाची समस्या सोडवणे (म्हणजे ऑक्सिजनची कमतरता).

शास्त्रज्ञ आणि डॉक्टरांच्या मते, नैसर्गिक ऑक्सिजन या कार्यांचा सामना करण्यास सक्षम आहे, परंतु, दुर्दैवाने, पुरेसे ऑक्सिजन असलेल्या शहरात समस्या उद्भवतात.

शास्त्रज्ञांनी असे निर्धारित केले आहे की 200 वर्षांपूर्वी एखाद्या व्यक्तीला हवेतून 40% नैसर्गिक ऑक्सिजन मिळत होता आणि आज हा आकडा 2 पटीने कमी झाला आहे - 21% पर्यंत.

सजीवांना ऑक्सिजनची गरज का असते?

प्राणी कित्येक आठवडे अन्नाशिवाय, कित्येक दिवस पाण्याशिवाय जाऊ शकतात. परंतु ऑक्सिजनशिवाय ते काही मिनिटांनंतर मरतात.

ऑक्सिजन हा एक रासायनिक घटक आहे आणि पृथ्वीवरील सर्वात सामान्य घटकांपैकी एक आहे. हे आपल्या आजूबाजूला आहे, हवेचा एक पंचमांश भाग बनवतो (आणि जवळजवळ सर्व काही नायट्रोजन आहे).

ऑक्सिजन जवळजवळ इतर सर्व घटकांसह एकत्रित होते. सजीवांमध्ये, ते हायड्रोजन, कार्बन आणि इतर पदार्थांसह एकत्रित होते, जे मानवी शरीराच्या एकूण वजनाच्या दोन तृतीयांश भाग बनवते.

सामान्य तापमानात, ऑक्सिजन इतर घटकांसोबत अतिशय मंद गतीने प्रतिक्रिया देतो, ज्यामुळे ऑक्साइड नावाचे नवीन पदार्थ तयार होतात. या प्रक्रियेला ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया म्हणतात.

सजीवांमध्ये नेहमीच ऑक्सिडेशन होते. अन्न हे जिवंत पेशींचे इंधन आहे. जेव्हा अन्न ऑक्सिडाइझ केले जाते, तेव्हा ऊर्जा सोडली जाते जी शरीर हालचालीसाठी आणि स्वतःच्या वाढीसाठी वापरते. सजीवांच्या शरीरात होणार्‍या मंद ऑक्सिडेशनला अनेकदा अंतर्गत श्वसन म्हणतात.

एखादी व्यक्ती फुफ्फुसातून ऑक्सिजनमध्ये श्वास घेते. फुफ्फुसातून, ते रक्ताभिसरण प्रणालीमध्ये प्रवेश करते आणि त्याद्वारे संपूर्ण शरीरात वाहून जाते. हवेच्या श्वासाद्वारे, आपण आपल्या शरीरातील पेशींना त्यांच्या अंतर्गत श्वासोच्छवासासाठी ऑक्सिजन पुरवतो. अशा प्रकारे, आपल्याला ऊर्जा मिळविण्यासाठी ऑक्सिजनची आवश्यकता असते, ज्यामुळे शरीर कार्य करू शकते.

श्वासोच्छवासाच्या समस्या असलेल्या लोकांना बहुतेक वेळा ऑक्सिजन चेंबरमध्ये ठेवले जाते, जेथे रुग्ण हवेचा श्वास घेतो, चाळीस ते साठ टक्के ऑक्सिजन घेतो आणि त्याला आवश्यक असलेल्या ऑक्सिजनची मात्रा मिळविण्यासाठी जास्त ऊर्जा खर्च करावी लागत नाही.

जरी हवेतील प्राणवायू सतत श्वासोच्छवासासाठी सजीव प्राणी घेतात, तरीही त्याचे साठे कधीच संपत नाहीत. वनस्पती त्यांच्या पोषणादरम्यान ते सोडतात, ज्यामुळे आपला ऑक्सिजनचा साठा भरून निघतो.

शरीराला ऑक्सिजनची गरज का आहे?

ऑक्सिजन- केवळ निसर्गातच नव्हे तर मानवी शरीराच्या रचनेत देखील सर्वात सामान्य घटकांपैकी एक.

रासायनिक घटक म्हणून ऑक्सिजनच्या विशेष गुणधर्मांमुळे सजीवांच्या उत्क्रांतीदरम्यान जीवनाच्या मूलभूत प्रक्रियेत ते आवश्यक भागीदार बनले आहे. ऑक्सिजन रेणूचे इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन असे आहे की त्यात जोडलेले इलेक्ट्रॉन आहेत जे अत्यंत प्रतिक्रियाशील आहेत. त्यामुळे उच्च ऑक्सिडायझिंग गुणधर्म असलेले, ऑक्सिजन रेणू जैविक प्रणालींमध्ये इलेक्ट्रॉनसाठी एक प्रकारचा सापळा म्हणून वापरला जातो, ज्याची उर्जा पाण्याच्या रेणूमध्ये ऑक्सिजनशी संबंधित असताना विझते.

इलेक्ट्रॉन स्वीकारणारा म्हणून जैविक प्रक्रियेसाठी ऑक्सिजन "यार्डमध्ये आला" यात शंका नाही. ज्याच्या पेशी (विशेषत: जैविक पडदा) भौतिक आणि रासायनिक दृष्ट्या वैविध्यपूर्ण अशा पदार्थापासून तयार केल्या जातात अशा जीवांसाठी अतिशय उपयुक्त, जलीय आणि लिपिड टप्प्यात ऑक्सिजनची विद्राव्यता आहे. यामुळे पेशींच्या कोणत्याही संरचनात्मक रचनेत पसरणे आणि ऑक्सिडेटिव्ह प्रतिक्रियांमध्ये भाग घेणे तुलनेने सोपे होते. खरे आहे, ऑक्सिजन हे जलीय वातावरणाच्या तुलनेत चरबीमध्ये अनेक पटीने चांगले विरघळते आणि जेव्हा ऑक्सिजनचा उपचारात्मक एजंट म्हणून वापर केला जातो तेव्हा हे लक्षात घेतले जाते.

आपल्या शरीरातील प्रत्येक पेशीला ऑक्सिजनचा अखंड पुरवठा आवश्यक असतो, जिथे तो विविध चयापचय क्रियांमध्ये वापरला जातो. ते सेलमध्ये वितरित करण्यासाठी आणि क्रमवारी लावण्यासाठी, आपल्याला बर्‍यापैकी शक्तिशाली वाहतूक उपकरणाची आवश्यकता आहे.

सामान्य स्थितीत, शरीराच्या पेशींना दर मिनिटाला सुमारे 200-250 मिली ऑक्सिजनचा पुरवठा करावा लागतो. याची गणना करणे सोपे आहे की दररोज त्याची आवश्यकता लक्षणीय प्रमाणात (सुमारे 300 लिटर) आहे. कठोर परिश्रमाने ही गरज दहापट वाढते.

फुफ्फुसाच्या अल्व्होलीमधून ऑक्सिजनचा रक्तामध्ये प्रसार ऑक्सिजन तणावाच्या अल्व्होलर-केशिका फरक (ग्रेडियंट) मुळे होतो, जे, सामान्य हवेसह श्वास घेत असताना, 104 (अल्व्होलीमध्ये पीओ 2) - 45 (पीओ 2 इंच) पल्मोनरी केशिका) \u003d 59 मिमी एचजी. कला.

अल्व्होलर हवेमध्ये (फुफ्फुसाची सरासरी क्षमता 6 लिटर) मध्ये 850 मिली पेक्षा जास्त ऑक्सिजन नसतो आणि हा अल्व्होलर रिझर्व शरीराला फक्त 4 मिनिटांसाठी ऑक्सिजन प्रदान करू शकतो, कारण सामान्य स्थितीत शरीराची सरासरी ऑक्सिजनची मागणी अंदाजे 200 असते. मिली प्रति मिनिट.

असे मोजले गेले आहे की जर आण्विक ऑक्सिजन रक्ताच्या प्लाझ्मामध्ये विरघळत असेल (आणि ते त्यात खराब विरघळते - 0.3 मिली प्रति 100 मिली रक्त), तर त्यातील पेशींची सामान्य गरज सुनिश्चित करण्यासाठी, दर वाढवणे आवश्यक आहे. संवहनी रक्त प्रवाह एका मिनिटात 180 l पर्यंत. खरं तर, रक्त फक्त 5 लिटर प्रति मिनिट वेगाने फिरते. ऊतींना ऑक्सिजनचे वितरण एक अद्भुत पदार्थ - हिमोग्लोबिनमुळे केले जाते.

हिमोग्लोबिनमध्ये 96% प्रथिने (ग्लोबिन) आणि 4% नॉन-प्रोटीन घटक (हेम) असतात. हिमोग्लोबिन, ऑक्टोपसप्रमाणे, त्याच्या चार तंबूसह ऑक्सिजन घेतो. फुफ्फुसांच्या धमनी रक्तातील ऑक्सिजनचे रेणू विशेषतः ग्रहण करणार्‍या "टेंटॅकल्स" ची भूमिका हेम किंवा त्याऐवजी, त्याच्या मध्यभागी असलेल्या फेरस लोहाच्या अणूद्वारे केली जाते. चार बंधांच्या मदतीने पोर्फिरिन रिंगमध्ये लोह "निश्चित" आहे. पोर्फिरिनसह लोहाच्या अशा कॉम्प्लेक्सला प्रोटोहेम किंवा फक्त हेम म्हणतात. इतर दोन लोखंडी बंध पोर्फिरिन रिंगच्या समतलाला लंब निर्देशित केले जातात. त्यापैकी एक प्रथिने सब्यूनिट (ग्लोबिन) मध्ये जातो आणि दुसरा विनामूल्य असतो, ती थेट आण्विक ऑक्सिजन पकडते.

हिमोग्लोबिन पॉलीपेप्टाइड चेन अंतराळात अशा प्रकारे मांडल्या जातात की त्यांचे कॉन्फिगरेशन गोलाकाराच्या जवळ असते. चार ग्लोब्यूल्सपैकी प्रत्येकामध्ये एक "पॉकेट" असतो ज्यामध्ये हेम ठेवलेला असतो. प्रत्येक हेम एक ऑक्सिजन रेणू कॅप्चर करण्यास सक्षम आहे. एक हिमोग्लोबिन रेणू जास्तीत जास्त चार ऑक्सिजन रेणू बांधू शकतो.

हिमोग्लोबिन कसे कार्य करते?

“आण्विक फुफ्फुस” च्या श्वसन चक्राचे निरीक्षण (जसे सुप्रसिद्ध इंग्लिश शास्त्रज्ञ एम. पेरुट्झ यांनी हिमोग्लोबिन म्हटले आहे) या रंगद्रव्याच्या प्रथिनाची आश्चर्यकारक वैशिष्ट्ये प्रकट करतात. असे दिसून आले की सर्व चार रत्ने मैफिलीत कार्य करतात, स्वायत्तपणे नाही. प्रत्येक रत्न जसा होता, त्याच्या जोडीदाराने ऑक्सिजन जोडला आहे की नाही याबद्दल माहिती दिली आहे. डीऑक्सीहेमोग्लोबिनमध्ये, सर्व "मंडप" (लोह अणू) पोर्फिरिन रिंगच्या विमानातून बाहेर पडतात आणि ऑक्सिजन रेणू बांधण्यासाठी तयार असतात. ऑक्सिजन रेणू पकडताना, लोह पोर्फिरिन रिंगमध्ये काढले जाते. पहिला ऑक्सिजन रेणू जोडणे सर्वात कठीण आहे आणि त्यानंतरचे प्रत्येक रेणू चांगले आणि सोपे आहे. दुसऱ्या शब्दांत, हिमोग्लोबिन "भूक खाण्याने येते" या म्हणीनुसार कार्य करते. ऑक्सिजनच्या जोडणीमुळे हिमोग्लोबिनचे गुणधर्म देखील बदलतात: ते एक मजबूत ऍसिड बनते. ऑक्सिजन आणि कार्बन डाय ऑक्साईडच्या वाहतुकीमध्ये या वस्तुस्थितीला खूप महत्त्व आहे.

फुफ्फुसातील ऑक्सिजनसह संतृप्त, लाल रक्तपेशींच्या रचनेतील हिमोग्लोबिन शरीराच्या पेशी आणि ऊतींमध्ये रक्त प्रवाहासह वाहून नेतो. तथापि, हिमोग्लोबिन संतृप्त करण्यापूर्वी, ऑक्सिजन रक्ताच्या प्लाझ्मामध्ये विरघळला पाहिजे आणि एरिथ्रोसाइट झिल्लीतून जाणे आवश्यक आहे. व्यवहारात, विशेषत: ऑक्सिजन थेरपी वापरताना, डॉक्टरांनी एरिथ्रोसाइट हिमोग्लोबिनची क्षमता लक्षात घेणे आणि ऑक्सिजन वितरीत करणे महत्वाचे आहे.

सामान्य परिस्थितीत एक ग्रॅम हिमोग्लोबिन 1.34 मिली ऑक्सिजन बांधू शकतो. पुढे तर्क करताना, हे मोजले जाऊ शकते की रक्तातील सरासरी हिमोग्लोबिन सामग्री 14-16 मिली% आहे, 100 मिली रक्त 18-21 मिली ऑक्सिजन बांधते. जर आपण रक्ताचे प्रमाण लक्षात घेतले, जे पुरुषांमध्ये सरासरी 4.5 लिटर आणि स्त्रियांमध्ये 4 लिटर असते, तर एरिथ्रोसाइट हिमोग्लोबिनची जास्तीत जास्त बंधनकारक क्रिया सुमारे 750-900 मिली ऑक्सिजन असते. अर्थात, हे केवळ तेव्हाच शक्य आहे जेव्हा सर्व हिमोग्लोबिन ऑक्सिजनसह संतृप्त असेल.

वायुमंडलीय हवेचा श्वास घेताना, हिमोग्लोबिन अपूर्णपणे संतृप्त होते - 95-97%. आपण श्वासोच्छवासासाठी शुद्ध ऑक्सिजन वापरून ते संतृप्त करू शकता. इनहेल्ड हवेमध्ये त्याची सामग्री 35% पर्यंत वाढवणे पुरेसे आहे (नेहमीच्या 24% ऐवजी). या प्रकरणात, ऑक्सिजन क्षमता जास्तीत जास्त असेल (रक्ताच्या 100 मिली प्रति O 2 च्या 21 मिली समान). मुक्त हिमोग्लोबिनच्या कमतरतेमुळे आणखी ऑक्सिजन बांधता येत नाही.

थोड्या प्रमाणात ऑक्सिजन रक्तामध्ये विरघळला जातो (0.3 मिली प्रति 100 मिली रक्त) आणि या स्वरूपात ऊतींमध्ये वाहून नेला जातो. नैसर्गिक परिस्थितीत, ऊतींच्या गरजा हिमोग्लोबिनशी संबंधित ऑक्सिजनच्या खर्चावर पूर्ण केल्या जातात, कारण प्लाझ्मामध्ये विरघळलेला ऑक्सिजन नगण्य आहे - प्रति 100 मिली रक्त फक्त 0.3 मिली. म्हणून निष्कर्ष खालीलप्रमाणे आहे: जर शरीराला ऑक्सिजनची आवश्यकता असेल तर ते हिमोग्लोबिनशिवाय जगू शकत नाही.

जीवनकाळात (हे अंदाजे 120 दिवस असते), एरिथ्रोसाइट एक अवाढव्य काम करते, फुफ्फुसातून ऊतींमध्ये सुमारे एक अब्ज ऑक्सिजन रेणू हस्तांतरित करते. तथापि, हिमोग्लोबिनमध्ये एक मनोरंजक वैशिष्ट्य आहे: तो नेहमी त्याच लालसेने ऑक्सिजन जोडत नाही किंवा त्याच इच्छेने आसपासच्या पेशींना देत नाही. हिमोग्लोबिनचे हे वर्तन त्याच्या अवकाशीय संरचनेद्वारे निर्धारित केले जाते आणि अंतर्गत आणि बाह्य दोन्ही घटकांद्वारे नियंत्रित केले जाऊ शकते.

फुफ्फुसातील ऑक्सिजनसह हिमोग्लोबिनच्या संपृक्ततेची प्रक्रिया (किंवा पेशींमध्ये हिमोग्लोबिनचे पृथक्करण) एस-आकार असलेल्या वक्र द्वारे वर्णन केले जाते. या अवलंबनाबद्दल धन्यवाद, रक्तातील लहान थेंब (98 ते 40 मिमी एचजी पर्यंत) असतानाही पेशींना ऑक्सिजनचा सामान्य पुरवठा शक्य आहे.

एस-आकाराच्या वक्राची स्थिती स्थिर नसते आणि त्याचा बदल हिमोग्लोबिनच्या जैविक गुणधर्मांमधील महत्त्वपूर्ण बदल दर्शवतो. जर वक्र डावीकडे सरकले आणि त्याचे वाकणे कमी झाले, तर हे ऑक्सिजनसाठी हिमोग्लोबिनच्या आत्मीयतेत वाढ, उलट प्रक्रियेत घट - ऑक्सिहेमोग्लोबिनचे पृथक्करण दर्शवते. याउलट, या वळणाचा उजवीकडे एक शिफ्ट (आणि बेंडमध्ये वाढ) उलट चित्र दर्शवते - ऑक्सिजनसाठी हिमोग्लोबिनची आत्मीयता कमी होणे आणि त्याच्या ऊतींमध्ये चांगले परत येणे. हे स्पष्ट आहे की वक्र डावीकडे शिफ्ट करणे फुफ्फुसातील ऑक्सिजन कॅप्चर करण्यासाठी आणि उजवीकडे - ऊतींमध्ये सोडण्यासाठी योग्य आहे.

ऑक्सिहेमोग्लोबिनचे पृथक्करण वक्र मध्यम आणि तापमानाच्या पीएचवर अवलंबून असते. पीएच जितका कमी असेल (आम्लीय बाजूकडे वळवा) आणि तापमान जितके जास्त असेल तितके वाईट ऑक्सिजन हिमोग्लोबिनद्वारे पकडले जाते, परंतु ऑक्सिहेमोग्लोबिनच्या विघटनादरम्यान ते ऊतकांना दिले जाते. म्हणून निष्कर्ष: गरम वातावरणात, रक्ताचे ऑक्सिजन संपृक्तता अकार्यक्षम आहे, परंतु शरीराच्या तापमानात वाढ झाल्यामुळे, ऑक्सिजनमधून ऑक्सिहेमोग्लोबिनचे भार उतरवणे खूप सक्रिय आहे.

एरिथ्रोसाइट्सचे स्वतःचे नियामक साधन देखील आहे. हे 2,3-डिफॉस्फोग्लिसरिक ऍसिड आहे, जे ग्लुकोजच्या विघटन दरम्यान तयार होते. ऑक्सिजनच्या संबंधात हिमोग्लोबिनचा "मूड" देखील या पदार्थावर अवलंबून असतो. जेव्हा 2,3-डिफॉस्फोग्लिसरिक ऍसिड लाल रक्तपेशींमध्ये जमा होते, तेव्हा ते ऑक्सिजनसाठी हिमोग्लोबिनची आत्मीयता कमी करते आणि ऊतींमध्ये परत येण्यास प्रोत्साहन देते. ते पुरेसे नसल्यास - चित्र उलट आहे.

केशिकामध्ये देखील मनोरंजक घटना घडतात. केशिकाच्या धमनीच्या शेवटी, ऑक्सिजन रक्ताच्या हालचालीसाठी (रक्तातून पेशीमध्ये) लंबवत पसरतो. ही हालचाल ऑक्सिजनच्या आंशिक दाबांमधील फरकाच्या दिशेने होते, म्हणजेच पेशींमध्ये.

सेलचे प्राधान्य भौतिकरित्या विरघळलेल्या ऑक्सिजनला दिले जाते आणि ते प्रथम स्थानावर वापरले जाते. त्याच वेळी, ऑक्सिहेमोग्लोबिन देखील त्याच्या ओझ्यातून उतरवले जाते. शरीर जितके अधिक तीव्रतेने कार्य करते तितकेच त्याला ऑक्सिजनची आवश्यकता असते. जेव्हा ऑक्सिजन सोडला जातो तेव्हा हिमोग्लोबिनचे तंबू सोडले जातात. ऊतींद्वारे ऑक्सिजनचे शोषण झाल्यामुळे, शिरासंबंधी रक्तातील ऑक्सिहेमोग्लोबिनचे प्रमाण 97 ते 65-75% पर्यंत खाली येते.

वाटेत ऑक्सिहेमोग्लोबिन उतरवल्याने कार्बन डाय ऑक्साईडच्या वाहतुकीस हातभार लागतो. नंतरचे, कार्बनयुक्त पदार्थांच्या ज्वलनाचे अंतिम उत्पादन म्हणून ऊतकांमध्ये तयार होत असल्याने, रक्तप्रवाहात प्रवेश करते आणि पर्यावरणाच्या पीएचमध्ये लक्षणीय घट होऊ शकते (आम्लीकरण), जे जीवनाशी विसंगत आहे. खरं तर, धमनी आणि शिरासंबंधी रक्ताचा पीएच अत्यंत अरुंद श्रेणीत चढउतार होऊ शकतो (0.1 पेक्षा जास्त नाही), आणि यासाठी कार्बन डाय ऑक्साईड तटस्थ करणे आणि ते ऊतकांमधून फुफ्फुसात नेणे आवश्यक आहे.

विशेष म्हणजे, केशिकांमधील कार्बन डायऑक्साइडचे संचय आणि मध्यम पीएचमध्ये थोडीशी घट ऑक्सिहेमोग्लोबिनद्वारे ऑक्सिजन सोडण्यास हातभार लावते (विघटन वक्र उजवीकडे सरकते आणि एस-आकाराचे बेंड वाढते). हिमोग्लोबिन, जे रक्ताच्या बफर प्रणालीची भूमिका बजावते, कार्बन डाय ऑक्साईडला तटस्थ करते. यातून बायकार्बोनेट्स तयार होतात. कार्बन डाय ऑक्साईडचा काही भाग हिमोग्लोबिननेच बांधला जातो (परिणामी, कार्भेमोग्लोबिन तयार होतो). असा अंदाज आहे की ऊतींपासून फुफ्फुसांपर्यंत 90% कार्बन डायऑक्साइड वाहून नेण्यात हिमोग्लोबिनचा प्रत्यक्ष किंवा अप्रत्यक्ष सहभाग असतो. फुफ्फुसांमध्ये, उलट प्रक्रिया होतात, कारण हिमोग्लोबिनच्या ऑक्सिजनेशनमुळे त्याच्या अम्लीय गुणधर्मांमध्ये वाढ होते आणि हायड्रोजन आयन वातावरणात परत येतात. नंतरचे, बायकार्बोनेट्सच्या संयोगाने, कार्बोनिक ऍसिड तयार होते, जे कार्बन डायऑक्साइड आणि पाण्यात एंझाइम कार्बोनिक एनहायड्रेसद्वारे विभाजित होते. कार्बन डायऑक्साइड फुफ्फुसांद्वारे सोडला जातो, आणि ऑक्सिहेमोग्लोबिन, बंधनकारक केशन्स (हायड्रोजन आयनच्या विभाजनाच्या बदल्यात), परिधीय ऊतींच्या केशिकांकडे जातात. ऑक्सिजनसह ऊतींचा पुरवठा आणि फुफ्फुसांना ऊतींमधून कार्बन डाय ऑक्साईड काढून टाकण्याच्या कृतींमधला इतका जवळचा संबंध आपल्याला आठवण करून देतो की जेव्हा ऑक्सिजन उपचारात्मक हेतूंसाठी वापरला जातो, तेव्हा एखाद्याने हिमोग्लोबिनच्या दुसर्या कार्याबद्दल विसरू नये - शरीराला जादापासून मुक्त करण्यासाठी. कार्बन डाय ऑक्साइड.

धमनी-शिरासंबंधीचा फरक किंवा केशिका (धमनीपासून शिरासंबंधीच्या टोकापर्यंत) ऑक्सिजन दाबातील फरक ऊतींच्या ऑक्सिजनच्या मागणीची कल्पना देतो. ऑक्सिहेमोग्लोबिनच्या केशिका धावण्याची लांबी वेगवेगळ्या अवयवांमध्ये बदलते (आणि त्यांच्या ऑक्सिजनच्या गरजा सारख्या नसतात). म्हणून, उदाहरणार्थ, मेंदूतील ऑक्सिजनचा ताण मायोकार्डियमच्या तुलनेत कमी होतो.

येथे, तथापि, आरक्षण करणे आणि मायोकार्डियम आणि इतर स्नायू ऊती विशेष परिस्थितीत आहेत हे लक्षात ठेवणे आवश्यक आहे. वाहत्या रक्तातून ऑक्सिजन मिळवण्यासाठी स्नायूंच्या पेशींमध्ये सक्रिय प्रणाली असते. हे कार्य मायोग्लोबिनद्वारे केले जाते, ज्याची रचना समान आहे आणि हिमोग्लोबिन सारख्याच तत्त्वावर कार्य करते. फक्त मायोग्लोबिनमध्ये एक प्रोटीन साखळी असते (आणि चार नाही, हिमोग्लोबिन सारखी) आणि त्यानुसार, एक हेम. मायोग्लोबिन हिमोग्लोबिनच्या एक चतुर्थांश सारखे आहे आणि ऑक्सिजनचा फक्त एक रेणू पकडतो.

मायोग्लोबिनच्या संरचनेची वैशिष्ठ्यता, जी केवळ त्याच्या प्रथिने रेणूच्या संस्थेच्या तृतीयक स्तराद्वारे मर्यादित आहे, ऑक्सिजनशी परस्परसंवादाशी संबंधित आहे. मायोग्लोबिन हिमोग्लोबिनपेक्षा पाचपट वेगाने ऑक्सिजन बांधतो (त्याला ऑक्सिजनबद्दल उच्च आत्मीयता आहे). ऑक्सिजनसह मायोग्लोबिनच्या संपृक्ततेच्या वक्र (किंवा ऑक्सिमयोगोग्लोबिनचे पृथक्करण) हे हायपरबोलाचे स्वरूप आहे, एस-आकाराचे नाही. हे उत्तम जैविक अर्थ प्राप्त करते, कारण मायोग्लोबिन, जे स्नायूंच्या ऊतीमध्ये खोलवर स्थित आहे (जेथे ऑक्सिजनचा आंशिक दाब कमी आहे), कमी तणावाच्या परिस्थितीतही लोभीपणे ऑक्सिजन पकडतो. एक ऑक्सिजन राखीव तयार केला जातो, जसे की ते होते, जे आवश्यक असल्यास, मायटोकॉन्ड्रियामध्ये ऊर्जा निर्मितीवर खर्च केले जाते. उदाहरणार्थ, हृदयाच्या स्नायूमध्ये, जिथे भरपूर मायोग्लोबिन असते, डायस्टोलच्या काळात, पेशींमध्ये ऑक्सिमयोग्लोबिनच्या स्वरूपात ऑक्सिजनचा साठा तयार होतो, जो सिस्टोल दरम्यान स्नायूंच्या ऊतींच्या गरजा पूर्ण करतो.

वरवर पाहता, स्नायूंच्या अवयवांच्या सतत यांत्रिक कार्यासाठी ऑक्सिजन पकडण्यासाठी आणि आरक्षित करण्यासाठी अतिरिक्त उपकरणांची आवश्यकता असते. निसर्गाने ते मायोग्लोबिनच्या रूपात निर्माण केले. हे शक्य आहे की मांसपेशी नसलेल्या पेशींमध्ये रक्तातून ऑक्सिजन मिळवण्यासाठी अद्याप अज्ञात यंत्रणा आहे.

सर्वसाधारणपणे, एरिथ्रोसाइट हिमोग्लोबिनच्या कार्याची उपयुक्तता ते सेलपर्यंत किती पोहोचवू शकले आणि ऑक्सिजनचे रेणू त्यामध्ये हस्तांतरित करू शकले आणि ऊतक केशिकामध्ये जमा होणारा कार्बन डायऑक्साइड बाहेर काढू शकले यावरून निर्धारित केले जाते. दुर्दैवाने, हा कार्यकर्ता कधीकधी पूर्ण ताकदीने आणि स्वतःच्या कोणत्याही दोषाशिवाय कार्य करत नाही: केशिकामधील ऑक्सिहेमोग्लोबिनमधून ऑक्सिजन सोडणे पेशींमध्ये ऑक्सिजन वापरण्याच्या जैवरासायनिक अभिक्रियांच्या क्षमतेवर अवलंबून असते. जर थोडासा ऑक्सिजन वापरला गेला असेल तर ते "स्थिर" असल्याचे दिसते आणि द्रव माध्यमात कमी विद्राव्यतेमुळे, धमनी पलंगातून यापुढे येत नाही. त्याच वेळी, डॉक्टर आर्टिरिओव्हेनस ऑक्सिजन फरक कमी झाल्याचे निरीक्षण करतात. हे निष्पन्न झाले की हिमोग्लोबिन निरुपयोगीपणे ऑक्सिजनचा काही भाग वाहून नेतो आणि त्याशिवाय, ते कमी कार्बन डायऑक्साइड बाहेर काढते. परिस्थिती सुखद नाही.

नैसर्गिक परिस्थितीत ऑक्सिजन वाहतूक प्रणालीच्या ऑपरेशनच्या नियमांचे ज्ञान डॉक्टरांना ऑक्सिजन थेरपीच्या योग्य वापरासाठी अनेक उपयुक्त निष्कर्ष काढू देते. ऑक्सिजनसह, एरिथ्रोपोईसिसला उत्तेजन देणारे एजंट वापरणे आवश्यक आहे, प्रभावित शरीरात रक्त प्रवाह वाढवते आणि शरीराच्या ऊतींमध्ये ऑक्सिजनचा वापर करण्यास मदत करतात हे सांगण्याशिवाय नाही.

त्याच वेळी, पेशींमध्ये ऑक्सिजन कोणत्या उद्देशाने वापरला जातो हे स्पष्टपणे जाणून घेणे आवश्यक आहे, त्यांचे सामान्य अस्तित्व सुनिश्चित करणे?

पेशींच्या आत चयापचय अभिक्रियांमध्ये भाग घेण्याच्या ठिकाणी, ऑक्सिजन अनेक संरचनात्मक निर्मितीवर मात करते. त्यापैकी सर्वात महत्वाचे म्हणजे जैविक पडदा.

कोणत्याही पेशीमध्ये प्लाझ्मा (किंवा बाह्य) पडदा आणि इतर झिल्ली संरचनांची विचित्र विविधता असते जी सबसेल्युलर कण (ऑर्गेनेल्स) मर्यादित करते. झिल्ली ही केवळ विभाजने नसतात, परंतु विशेष कार्ये (वाहतूक, विघटन आणि पदार्थांचे संश्लेषण, ऊर्जा निर्मिती इ.) करतात, जे त्यांच्या संस्थेद्वारे आणि त्यांच्या जैव रेणूंच्या संरचनेद्वारे निर्धारित केले जातात. झिल्लीच्या आकार आणि आकारांमध्ये परिवर्तनशीलता असूनही, त्यामध्ये प्रामुख्याने प्रथिने आणि लिपिड असतात. उर्वरित पदार्थ, झिल्लीमध्ये देखील आढळतात (उदाहरणार्थ, कर्बोदकांमधे), रासायनिक बंधांनी लिपिड किंवा प्रथिनांशी जोडलेले असतात.

आम्ही पडद्यामध्ये प्रथिने-लिपिड रेणूंच्या संघटनेच्या तपशीलांवर लक्ष केंद्रित करणार नाही. हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की बायोमेम्ब्रेन्सच्या संरचनेची सर्व मॉडेल्स (“सँडविच”, “मोज़ेक” इ.) प्रथिने रेणूंनी एकत्र ठेवलेल्या द्विमोलेक्युलर लिपिड फिल्मच्या पडद्यामध्ये उपस्थिती सूचित करतात.

झिल्लीचा लिपिड थर हा एक द्रव फिल्म आहे जो सतत गतीमध्ये असतो. ऑक्सिजन, चरबीमध्ये चांगल्या विद्राव्यतेमुळे, पडद्याच्या दुहेरी लिपिड थरातून जातो आणि पेशींमध्ये प्रवेश करतो. ऑक्सिजनचा काही भाग पेशींच्या अंतर्गत वातावरणात मायोग्लोबिनसारख्या वाहकांद्वारे हस्तांतरित केला जातो. असे मानले जाते की सेलमध्ये ऑक्सिजन विद्रव्य अवस्थेत आहे. कदाचित, ते लिपिड फॉर्मेशनमध्ये अधिक विरघळते आणि हायड्रोफिलिक फॉर्मेशनमध्ये कमी. लक्षात ठेवा की ऑक्सिजनची रचना इलेक्ट्रॉन ट्रॅप म्हणून वापरल्या जाणार्‍या ऑक्सिडायझिंग एजंटच्या निकषांची पूर्तता करते. हे ज्ञात आहे की ऑक्सिडेटिव्ह प्रतिक्रियांची मुख्य एकाग्रता विशेष ऑर्गेनेल्स - माइटोकॉन्ड्रियामध्ये होते. जैवरसायनशास्त्रज्ञांनी मायटोकॉन्ड्रियाला दिलेली अलंकारिक तुलना या लहान (०.५ ते २ मायक्रॉन आकाराच्या) कणांचा उद्देश दर्शवितात. त्यांना सेलचे "ऊर्जा स्टेशन" आणि "पॉवर स्टेशन" दोन्ही म्हटले जाते, अशा प्रकारे ऊर्जा-समृद्ध संयुगेच्या निर्मितीमध्ये त्यांच्या प्रमुख भूमिकेवर जोर दिला जातो.

येथे, कदाचित, एक लहान विषयांतर करणे योग्य आहे. तुम्हाला माहिती आहेच, सजीवांच्या मूलभूत वैशिष्ट्यांपैकी एक म्हणजे ऊर्जा कार्यक्षम काढणे. मानवी शरीर ऊर्जेचे बाह्य स्त्रोत वापरते - पोषक (कार्बोहायड्रेट, लिपिड आणि प्रथिने), जे गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रॅक्टच्या हायड्रोलाइटिक एन्झाईम्सच्या मदतीने लहान तुकड्यांमध्ये (मोनोमर्स) मोडतात. नंतरचे शोषले जातात आणि पेशींमध्ये वितरित केले जातात. ऊर्जा मूल्य हे केवळ तेच पदार्थ आहेत ज्यात हायड्रोजन असते, ज्यामध्ये मुक्त ऊर्जेचा मोठा पुरवठा असतो. सेलचे मुख्य कार्य, किंवा त्याऐवजी त्यामध्ये असलेल्या एन्झाईम्स, सब्सट्रेट्सवर अशा प्रकारे प्रक्रिया करणे आहे की त्यांच्यापासून हायड्रोजन फाडणे.

जवळजवळ सर्व एंजाइम प्रणाली जे समान भूमिका बजावतात ते मायटोकॉन्ड्रियामध्ये स्थानिकीकृत आहेत. येथे, ग्लुकोजचा एक तुकडा (पायरुव्हिक ऍसिड), फॅटी ऍसिडस् आणि अमीनो ऍसिडचे कार्बन सांगाडे ऑक्सिडाइझ केले जातात. अंतिम उपचारानंतर, उर्वरित हायड्रोजन या पदार्थांमधून "फाडून टाकले" जाते.

हायड्रोजन, जो विशेष एन्झाईम्स (डिहायड्रोजेनेस) च्या मदतीने ज्वलनशील पदार्थांपासून विलग केला जातो, तो मुक्त स्वरूपात नाही, परंतु विशेष वाहक - कोएन्झाइम्सच्या संबंधात आहे. ते निकोटीनामाइड (व्हिटॅमिन पीपी) डेरिव्हेटिव्ह आहेत - एनएडी (निकोटीनामाइड अॅडेनाइन डायन्यूक्लियोटाइड), एनएडीपी (निकोटीनामाइड अॅडेनाइन डायन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट) आणि रिबोफ्लेविन (व्हिटॅमिन बी 2) डेरिव्हेटिव्ह्ज - एफएमएन (फ्लेविन मोनोन्यूक्लियोटाइड) आणि एफएडीन्युक्लियोटाइड (एफएडी)

हायड्रोजन लगेच जळत नाही, परंतु हळूहळू, भागांमध्ये. अन्यथा, सेल आपली उर्जा वापरू शकत नाही, कारण ऑक्सिजनसह हायड्रोजनच्या परस्परसंवादामुळे स्फोट होईल, जे प्रयोगशाळेच्या प्रयोगांमध्ये सहज दिसून येते. हायड्रोजनने भागांमध्ये साठवलेली ऊर्जा सोडण्यासाठी, मायटोकॉन्ड्रियाच्या आतील पडद्यामध्ये इलेक्ट्रॉन आणि प्रोटॉन वाहकांची साखळी असते, अन्यथा श्वसन साखळी म्हणतात. या साखळीच्या एका विशिष्ट विभागात, इलेक्ट्रॉन आणि प्रोटॉनचे मार्ग वेगळे होतात; इलेक्ट्रॉन सायटोक्रोम्समधून उडी मारतात (हिमोग्लोबिन सारखे, प्रथिने आणि हेम) आणि प्रोटॉन वातावरणात जातात. श्वसन साखळीच्या शेवटच्या बिंदूवर, जेथे सायटोक्रोम ऑक्सिडेस स्थित आहे, इलेक्ट्रॉन ऑक्सिजनवर "स्लिप" होतात. या प्रकरणात, इलेक्ट्रॉनची उर्जा पूर्णपणे संपुष्टात येते आणि ऑक्सिजन, प्रोटॉनचे बंधन, पाण्याच्या रेणूमध्ये कमी होते. पाण्याचे शरीरासाठी ऊर्जा मूल्य नसते.

श्वासोच्छवासाच्या साखळीच्या बाजूने उडी मारणाऱ्या इलेक्ट्रॉन्सद्वारे दिलेली ऊर्जा अॅडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट - एटीपीच्या रासायनिक बंधांच्या उर्जेमध्ये रूपांतरित होते, जी सजीवांमध्ये मुख्य ऊर्जा संचयक म्हणून काम करते. येथे दोन क्रिया एकत्र केल्या आहेत: ऑक्सिडेशन आणि ऊर्जा-समृद्ध फॉस्फेट बाँड्सची निर्मिती (ATP मध्ये उपलब्ध), श्वसन शृंखलामध्ये ऊर्जा निर्मितीच्या प्रक्रियेस ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशन म्हणतात.

श्‍वसनसाखळीच्या बाजूने इलेक्ट्रॉनची हालचाल आणि या हालचालीदरम्यान ऊर्जा कॅप्चर करणे यांचे संयोजन कसे घडते? हे अद्याप पूर्णपणे स्पष्ट नाही. दरम्यान, जैविक ऊर्जा परिवर्तकांच्या कृतीमुळे पॅथॉलॉजिकल प्रक्रियेमुळे प्रभावित झालेल्या शरीराच्या पेशींच्या तारणाशी संबंधित अनेक समस्यांचे निराकरण होईल, नियमानुसार, उर्जेची भूक अनुभवणे. तज्ञांच्या मते, सजीवांमध्ये ऊर्जा निर्मितीच्या यंत्रणेचे रहस्य उघड झाल्याने तांत्रिकदृष्ट्या अधिक आशादायक ऊर्जा जनरेटर तयार होतील.

हे दृष्टीकोन आहेत. आतापर्यंत, हे ज्ञात आहे की इलेक्ट्रॉन ऊर्जा कॅप्चर श्वसन शृंखलाच्या तीन विभागांमध्ये होते आणि परिणामी, दोन हायड्रोजन अणूंच्या ज्वलनाने तीन एटीपी रेणू तयार होतात. अशा ऊर्जा ट्रान्सफॉर्मरची कार्यक्षमता 50% पर्यंत पोहोचते. श्वासोच्छवासाच्या साखळीतील हायड्रोजनच्या ऑक्सिडेशन दरम्यान सेलला पुरवलेल्या उर्जेचा वाटा किमान 70-90% आहे हे लक्षात घेता, मायटोकॉन्ड्रियाला प्रदान केलेल्या रंगीबेरंगी तुलना समजण्यायोग्य बनतात.

एटीपी ऊर्जा विविध प्रकारच्या प्रक्रियांमध्ये वापरली जाते: प्रथिने तयार करण्यापासून जटिल संरचना (उदाहरणार्थ, प्रथिने, चरबी, कार्बोहायड्रेट, न्यूक्लिक अॅसिड) एकत्र करण्यासाठी, यांत्रिक क्रियाकलाप (स्नायू आकुंचन), विद्युत कार्य (मज्जातंतू आवेगांचे स्वरूप आणि प्रसार) करण्यासाठी. ), पेशींच्या आत पदार्थांचे वाहतूक आणि संचय इ. थोडक्यात, उर्जेशिवाय जीवन अशक्य आहे, आणि तिची तीव्र कमतरता होताच, जिवंत प्राणी मरतात.

उर्जा निर्मितीमध्ये ऑक्सिजनच्या स्थानाच्या प्रश्नाकडे परत येऊ. पहिल्या दृष्टीक्षेपात, या महत्त्वपूर्ण प्रक्रियेत ऑक्सिजनचा थेट सहभाग प्रच्छन्न दिसतो. हायड्रोजनच्या ज्वलनाची (आणि वाटेत उर्जेची निर्मिती) उत्पादन रेषेशी तुलना करणे कदाचित योग्य असेल, जरी श्वसन साखळी ही एक रेषा आहे जी एकत्र करण्यासाठी नाही, परंतु पदार्थ "डिससेम्बल" करण्यासाठी आहे.

हायड्रोजन श्वसन शृंखलाच्या उगमस्थानी आहे. त्यातून, इलेक्ट्रॉनचा प्रवाह अंतिम बिंदूकडे जातो - ऑक्सिजन. ऑक्सिजन किंवा त्याच्या कमतरतेच्या अनुपस्थितीत, उत्पादन लाइन एकतर थांबते किंवा पूर्ण भाराने कार्य करत नाही, कारण ते अनलोड करण्यासाठी कोणीही नाही किंवा अनलोडिंग कार्यक्षमता मर्यादित आहे. इलेक्ट्रॉनचा प्रवाह नाही - ऊर्जा नाही. उत्कृष्ट बायोकेमिस्ट A. Szent-Gyorgyi च्या योग्य व्याख्येनुसार, जीवन इलेक्ट्रॉनच्या प्रवाहाद्वारे नियंत्रित केले जाते, ज्याची हालचाल ऊर्जेच्या बाह्य स्त्रोताद्वारे सेट केली जाते - सूर्य. हा विचार चालू ठेवण्याचा मोह होतो आणि त्यात जोडले की जीवन इलेक्ट्रॉनच्या प्रवाहाद्वारे नियंत्रित केले जाते, मग ऑक्सिजन अशा प्रवाहाचे सातत्य राखते.

ऑक्सिजनला दुसर्या इलेक्ट्रॉन स्वीकारकर्त्यासह बदलणे, श्वसन शृंखला अनलोड करणे आणि ऊर्जा उत्पादन पुनर्संचयित करणे शक्य आहे का? तत्वतः, हे शक्य आहे. प्रयोगशाळेतील प्रयोगांमध्ये हे सहज दिसून येते. शरीरासाठी ऑक्सिजन म्हणून इलेक्ट्रॉन स्वीकारणारा निवडणे, जेणेकरुन ते सहजपणे वाहून नेले जाईल, सर्व पेशींमध्ये प्रवेश करेल आणि रेडॉक्स प्रतिक्रियांमध्ये भाग घेईल, तरीही एक अनाकलनीय कार्य आहे.

तर, ऑक्सिजन, श्वासोच्छवासाच्या साखळीतील इलेक्ट्रॉनच्या प्रवाहाची सातत्य राखताना, सामान्य परिस्थितीत मायटोकॉन्ड्रियामध्ये प्रवेश करणार्‍या पदार्थांपासून उर्जेच्या सतत निर्मितीमध्ये योगदान देते.

अर्थात, वर सादर केलेली परिस्थिती थोडीशी सरलीकृत आहे आणि ऊर्जा प्रक्रियेच्या नियमनात ऑक्सिजनची भूमिका अधिक स्पष्टपणे दर्शविण्यासाठी आम्ही हे केले. अशा नियमनाची परिणामकारकता एटीपी बाँड्सच्या रासायनिक उर्जेमध्ये हलत्या इलेक्ट्रॉन्स (विद्युत प्रवाह) च्या उर्जेचे रूपांतर करण्यासाठी उपकरणाच्या ऑपरेशनद्वारे निर्धारित केली जाते. ऑक्सिजनच्या उपस्थितीत देखील पोषक असल्यास. माइटोकॉन्ड्रियामध्ये जळणे "काहीही नाही", या प्रकरणात सोडलेली औष्णिक ऊर्जा शरीरासाठी निरुपयोगी आहे आणि त्यानंतरच्या सर्व परिणामांसह ऊर्जा उपासमार होऊ शकते. तथापि, टिश्यू मायटोकॉन्ड्रियामध्ये इलेक्ट्रॉन हस्तांतरणादरम्यान बिघडलेल्या फॉस्फोरिलेशनची अशी अत्यंत प्रकरणे क्वचितच शक्य आहेत आणि व्यवहारात आढळली नाहीत.

पेशींना अपुरा ऑक्सिजन पुरवठ्याशी निगडीत उर्जा उत्पादनाचे नियमन कमी होण्याची प्रकरणे अधिक वारंवार आहेत. याचा अर्थ तात्काळ मृत्यू आहे का? तो नाही बाहेर वळते. उत्क्रांतीने हुशारीने विल्हेवाट लावली, मानवी ऊतींना ऊर्जा शक्तीचा एक विशिष्ट फरक सोडला. हे कार्बोहायड्रेट्सपासून ऊर्जा निर्मितीसाठी ऑक्सिजन-मुक्त (अ‍ॅनेरोबिक) मार्गाद्वारे प्रदान केले जाते. तथापि, त्याची कार्यक्षमता तुलनेने कमी आहे, कारण ऑक्सिजनच्या उपस्थितीत समान पोषक तत्वांचे ऑक्सीकरण त्याशिवाय 15-18 पट अधिक ऊर्जा प्रदान करते. तथापि, गंभीर परिस्थितींमध्ये, शरीरातील ऊती अनेरोबिक ऊर्जा निर्मितीमुळे (ग्लायकोलिसिस आणि ग्लायकोजेनोलिसिसद्वारे) तंतोतंत व्यवहार्य राहतात.

ऑक्सिजनशिवाय ऊर्जेच्या निर्मितीच्या संभाव्यतेबद्दल आणि सजीवांच्या अस्तित्वाबद्दल सांगणारे हे लहान विषयांतर, ऑक्सिजन हा जीवन प्रक्रियेचा सर्वात महत्वाचा नियामक आहे आणि त्याशिवाय अस्तित्व अशक्य आहे याचा अतिरिक्त पुरावा आहे.

तथापि, ऑक्सिजनचा सहभाग केवळ उर्जेमध्येच नाही तर प्लास्टिक प्रक्रियेत देखील कमी महत्त्वाचा नाही. 1897 पर्यंत, आमचे उत्कृष्ट देशबांधव ए.एन. बाख आणि जर्मन शास्त्रज्ञ के. एंग्लर, ज्यांनी "सक्रिय ऑक्सिजनद्वारे पदार्थांच्या मंद ऑक्सिडेशनवर" स्थिती विकसित केली होती, त्यांनी ऑक्सिजनच्या या बाजूकडे लक्ष वेधले. उर्जा अभिक्रियांमध्ये ऑक्सिजनच्या सहभागाच्या समस्येमध्ये संशोधकांच्या खूप रसामुळे या तरतुदी बर्याच काळापासून विस्मृतीत राहिल्या. 1960 च्या दशकातच अनेक नैसर्गिक आणि परदेशी यौगिकांच्या ऑक्सिडेशनमध्ये ऑक्सिजनच्या भूमिकेचा प्रश्न पुन्हा उपस्थित झाला. हे दिसून आले की, या प्रक्रियेचा उर्जेच्या निर्मितीशी काहीही संबंध नाही.

ऑक्सिजनचा वापर ऑक्सिजनच्या रेणूमध्ये करण्यासाठी मुख्य अवयव यकृत आहे. यकृत पेशींमध्ये, अनेक परदेशी संयुगे अशा प्रकारे तटस्थ होतात. आणि जर यकृताला योग्यरित्या औषधे आणि विषांच्या तटस्थतेसाठी प्रयोगशाळा म्हटले जाते, तर या प्रक्रियेतील ऑक्सिजनला खूप सन्माननीय (प्रबळ नसल्यास) स्थान दिले जाते.

प्लॅस्टिकच्या उद्देशाने ऑक्सिजन वापरण्याच्या उपकरणाचे स्थानिकीकरण आणि व्यवस्था याबद्दल थोडक्यात. एंडोप्लाज्मिक रेटिक्युलमच्या झिल्लीमध्ये, यकृत पेशींच्या साइटोप्लाझममध्ये प्रवेश करून, इलेक्ट्रॉन वाहतुकीची एक छोटी साखळी असते. हे दीर्घ (मोठ्या संख्येने वाहकांसह) श्वसन शृंखलापासून वेगळे आहे. या साखळीतील इलेक्ट्रॉन आणि प्रोटॉनचा स्रोत एनएडीपी कमी होतो, जो सायटोप्लाझममध्ये तयार होतो, उदाहरणार्थ, पेंटोज फॉस्फेट सायकलमध्ये ग्लुकोजच्या ऑक्सिडेशन दरम्यान (म्हणून, ग्लुकोजला पदार्थांच्या डिटॉक्सिफिकेशनमध्ये पूर्ण भागीदार म्हटले जाऊ शकते). इलेक्ट्रॉन्स आणि प्रोटॉन्स फ्लेविन (FAD) असलेल्या एका विशेष प्रथिनेमध्ये हस्तांतरित केले जातात आणि तेथून अंतिम दुव्यावर - साइटोक्रोम P-450 नावाचे विशेष सायटोक्रोम. हिमोग्लोबिन आणि माइटोकॉन्ड्रियल सायटोक्रोम्सप्रमाणे, हे हेम-युक्त प्रथिने आहे. त्याचे कार्य दुहेरी आहे: ते ऑक्सिडाइज्ड पदार्थ बांधते आणि ऑक्सिजनच्या सक्रियतेमध्ये भाग घेते. सायटोक्रोम पी-450 च्या अशा जटिल कार्याचा अंतिम परिणाम या वस्तुस्थितीमध्ये व्यक्त केला जातो की एक ऑक्सिजन अणू ऑक्सिडाइज्ड पदार्थाच्या रेणूमध्ये प्रवेश करतो, दुसरा - पाण्याच्या रेणूमध्ये. माइटोकॉन्ड्रियामध्ये उर्जेच्या निर्मिती दरम्यान आणि एंडोप्लाज्मिक रेटिक्युलमच्या पदार्थांच्या ऑक्सिडेशन दरम्यान ऑक्सिजनच्या वापराच्या अंतिम कृतींमधील फरक स्पष्ट आहेत. पहिल्या प्रकरणात, ऑक्सिजनचा वापर पाण्याच्या निर्मितीसाठी केला जातो आणि दुसऱ्या प्रकरणात, पाणी आणि ऑक्सिडाइज्ड सब्सट्रेट दोन्ही तयार करण्यासाठी. प्लास्टिकच्या उद्देशाने शरीरात वापरल्या जाणार्‍या ऑक्सिजनचे प्रमाण 10-30% असू शकते (या प्रतिक्रियांच्या अनुकूल कोर्सच्या परिस्थितीनुसार).

ऑक्सिजनची जागा इतर घटकांसह घेण्याच्या शक्यतेबद्दल (अगदी पूर्णपणे सैद्धांतिकदृष्ट्या) प्रश्न उपस्थित करणे निरर्थक आहे. ऑक्सिजनच्या वापराचा हा मार्ग सर्वात महत्त्वाच्या नैसर्गिक संयुगे - कोलेस्टेरॉल, पित्त आम्ल, स्टिरॉइड हार्मोन्स - यांच्या देवाणघेवाणीसाठी देखील आवश्यक आहे हे लक्षात घेता ऑक्सिजनची कार्ये किती लांब आहेत हे समजणे सोपे आहे. असे दिसून आले की ते अनेक महत्त्वपूर्ण अंतर्जात संयुगे तयार करणे आणि परदेशी पदार्थांचे डिटॉक्सिफिकेशन (किंवा, जसे त्यांना आता झेनोबायोटिक्स म्हणतात) नियंत्रित करते.

तथापि, हे लक्षात घेतले पाहिजे की एंडोप्लाज्मिक रेटिक्युलमची एन्झाइमॅटिक प्रणाली, जी ऑक्सिजनचा वापर xenobiotics ऑक्सिडाइझ करण्यासाठी करते, काही खर्च आहेत, जे खालीलप्रमाणे आहेत. काहीवेळा, जेव्हा ऑक्सिजन एखाद्या पदार्थात प्रवेश केला जातो तेव्हा मूळ पदार्थापेक्षा अधिक विषारी संयुग तयार होते. अशा परिस्थितीत, ऑक्सिजन निरुपद्रवी संयुगांसह शरीरात विषबाधा करणारा साथीदार असल्यासारखे कार्य करतो. अशा किंमती गंभीर वळण घेतात, उदाहरणार्थ, जेव्हा ऑक्सिजनच्या सहभागाने प्रोकार्सिनोजेन्सपासून कार्सिनोजेन्स तयार होतात. विशेषत:, तंबाखूच्या धुराचा सुप्रसिद्ध घटक, बेंझपायरीन, ज्याला कार्सिनोजेन मानले जात असे, जेव्हा शरीरात ऑक्सिबेंझोपायरीन तयार करण्यासाठी ऑक्सिडाइझ केले जाते तेव्हा हे गुणधर्म प्रत्यक्षात प्राप्त होतात.

वरील तथ्ये आपल्याला त्या एंजाइमॅटिक प्रक्रियांकडे बारकाईने लक्ष देण्यास प्रवृत्त करतात ज्यामध्ये ऑक्सिजनचा वापर बांधकाम साहित्य म्हणून केला जातो. काही प्रकरणांमध्ये, ऑक्सिजनच्या वापराच्या या पद्धतीविरूद्ध प्रतिबंधात्मक उपाय विकसित करणे आवश्यक आहे. हे कार्य खूप कठीण आहे, परंतु विविध पद्धतींच्या सहाय्याने शरीरासाठी आवश्यक असलेल्या दिशेने ऑक्सिजनची क्षमता नियंत्रित करण्यासाठी त्याकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे.

नंतरचे विशेषतः महत्वाचे आहे जेव्हा ऑक्सिजनचा वापर अशा "अनियंत्रित" प्रक्रियेत पेरोक्साईड (किंवा फ्री रॅडिकल) अनसॅच्युरेटेड फॅटी ऍसिडचे ऑक्सीकरण म्हणून केला जातो. असंतृप्त फॅटी ऍसिड हे जैविक झिल्लीतील विविध लिपिड्सचा भाग आहेत. पडद्यांचे आर्किटेक्टोनिक्स, त्यांची पारगम्यता आणि झिल्ली बनविणाऱ्या एन्झाइमॅटिक प्रथिनांचे कार्य मुख्यत्वे विविध लिपिड्सच्या गुणोत्तराने निर्धारित केले जातात. लिपिड पेरोक्सिडेशन एकतर एंजाइमच्या मदतीने किंवा त्यांच्याशिवाय होते. दुसरा पर्याय पारंपारिक रासायनिक प्रणालींमध्ये मुक्त रॅडिकल लिपिड ऑक्सिडेशनपेक्षा वेगळा नाही आणि त्याला एस्कॉर्बिक ऍसिडची उपस्थिती आवश्यक आहे. लिपिड पेरोक्सिडेशनमध्ये ऑक्सिजनचा सहभाग, अर्थातच, त्याचे मौल्यवान जैविक गुणधर्म लागू करण्याचा सर्वोत्तम मार्ग नाही. या प्रक्रियेचे मुक्त मूलगामी स्वरूप, जे फेरस लोह (मूलभूत निर्मितीचे केंद्र) द्वारे सुरू केले जाऊ शकते, थोड्याच वेळात पडद्याच्या लिपिड पाठीचा कणा तुटण्यास आणि परिणामी, पेशींच्या मृत्यूस कारणीभूत ठरते.

नैसर्गिक परिस्थितीत अशी आपत्ती मात्र घडत नाही. पेशींमध्ये नैसर्गिक अँटिऑक्सिडंट्स (व्हिटॅमिन ई, सेलेनियम, काही हार्मोन्स) असतात जे लिपिड पेरोक्सिडेशनची साखळी खंडित करतात, मुक्त रॅडिकल्सची निर्मिती रोखतात. तरीसुद्धा, काही संशोधकांच्या मते, लिपिड पेरोक्सिडेशनमध्ये ऑक्सिजनच्या वापराचे काही सकारात्मक पैलू आहेत. जैविक परिस्थितीत, लिपिड पेरोक्साइड झिल्लीच्या स्वयं-नूतनीकरणासाठी आवश्यक आहे, कारण लिपिड पेरोक्साइड हे अधिक पाण्यात विरघळणारे संयुगे आहेत आणि झिल्लीमधून अधिक सहजपणे सोडले जातात. त्यांची जागा नवीन, हायड्रोफोबिक लिपिड रेणूंनी घेतली आहे. केवळ या प्रक्रियेचा अतिरेक शरीरातील पडदा आणि पॅथॉलॉजिकल बदलांच्या संकुचित होण्यास कारणीभूत ठरतो.

स्टॉक घेण्याची वेळ आली आहे. तर, ऑक्सिजन हा महत्वाच्या प्रक्रियेचा सर्वात महत्वाचा नियामक आहे, जो शरीराच्या पेशींद्वारे मायटोकॉन्ड्रियाच्या श्वसन शृंखलामध्ये ऊर्जा निर्मितीसाठी आवश्यक घटक म्हणून वापरला जातो. या प्रक्रियेसाठी ऑक्सिजनची आवश्यकता वेगळ्या प्रकारे प्रदान केली जाते आणि अनेक परिस्थितींवर अवलंबून असते (एंझाइमॅटिक प्रणालीची शक्ती, सब्सट्रेटमध्ये भरपूर प्रमाणात असणे आणि ऑक्सिजनची उपलब्धता) परंतु तरीही ऑक्सिजनचा सिंहाचा वाटा ऊर्जा प्रक्रियेवर खर्च केला जातो. म्हणूनच, "जिवंत वेतन" आणि ऑक्सिजनच्या तीव्र कमतरतेच्या बाबतीत वैयक्तिक ऊती आणि अवयवांची कार्ये अंतर्जात ऑक्सिजन साठा आणि ऊर्जा निर्मितीच्या ऑक्सिजन-मुक्त मार्गाच्या सामर्थ्याद्वारे निर्धारित केली जातात.

तथापि, इतर प्लास्टिक प्रक्रियेसाठी ऑक्सिजनचा पुरवठा करणे तितकेच महत्वाचे आहे, जरी हे त्यातील एक लहान भाग वापरते. अनेक आवश्यक नैसर्गिक संश्लेषणांव्यतिरिक्त (कोलेस्टेरॉल, पित्त ऍसिडस्, प्रोस्टॅग्लॅंडिन, स्टिरॉइड संप्रेरक, अमीनो ऍसिड चयापचय जैविक दृष्ट्या सक्रिय उत्पादने), औषधे आणि विषांच्या तटस्थतेसाठी ऑक्सिजनची उपस्थिती विशेषतः आवश्यक आहे. परकीय पदार्थांसह विषबाधा झाल्यास, एखादी व्यक्ती कदाचित असे गृहीत धरू शकते की ऑक्सिजनला ऊर्जेच्या उद्देशापेक्षा प्लास्टिकसाठी जास्त महत्त्व आहे. नशेसह, कृतीची ही बाजू फक्त व्यावहारिक अनुप्रयोग शोधते. आणि केवळ एका प्रकरणात डॉक्टरांना पेशींमध्ये ऑक्सिजनच्या वापराच्या मार्गावर अडथळा कसा आणायचा याबद्दल विचार करावा लागतो. आम्ही लिपिड्सच्या पेरोक्सिडेशनमध्ये ऑक्सिजनच्या वापरास प्रतिबंध करण्याबद्दल बोलत आहोत.

जसे आपण पाहू शकतो, शरीरातील ऑक्सिजन वितरण आणि वापराच्या वैशिष्ट्यांचे ज्ञान हे विविध हायपोक्सिक परिस्थितींमध्ये उद्भवणारे विकार उलगडण्यासाठी आणि क्लिनिकमध्ये ऑक्सिजनच्या उपचारात्मक वापरासाठी योग्य युक्ती शोधण्याची गुरुकिल्ली आहे.

मॉस्को कृषी अकादमीची झूइंजिनियरिंग फॅकल्टी. अनधिकृत साइट

चला तोंड बंद करण्याचा प्रयत्न करूया, नाक चिमटी करू आणि थोडा वेळ श्वास थांबवू. अवघ्या काही सेकंदात, आपल्याला आधीच वाटत आहे की आपल्याला खरोखर दीर्घ श्वास घेण्याची आवश्यकता आहे. आपल्या शरीरातील प्रत्येक पेशीला दर सेकंदाला ऑक्सिजनची गरज असते. ऑक्सिजन हा हवेचा भाग आहे. याचा थेट परिणाम आपल्या शरीरातील सर्व अवयवांच्या कामावर आणि त्यामध्ये चालणाऱ्या चयापचयावर होतो.

ऑक्सिजनची गरज का आहे?

ऑक्सिजनशिवाय, आपण आपल्या जीवनासाठी आवश्यक ऊर्जा अन्नातून मिळवू शकणार नाही. एखादी व्यक्ती काही क्रियाकलापांवर जितकी जास्त ऊर्जा खर्च करते, तितके जास्त ऑक्सिजन त्याला हे खर्च पुनर्संचयित करण्यासाठी आवश्यक असते. या कारणास्तव, जेव्हा आपण उडी मारतो, धावतो किंवा करतो, उदाहरणार्थ, जिम्नॅस्टिक व्यायाम करतो तेव्हा आपण बरेचदा आणि अधिक खोल श्वास घेतो.

श्वासनलिका म्हणजे काय?

इनहेलेशन दरम्यान, हवा प्रथम स्वरयंत्रात प्रवेश करते, नंतर श्वासनलिका - श्वासनलिकेमध्ये. श्वासनलिका अतिशय हुशारीने व्यवस्थित केली जाते: जेव्हा आपण एखादी गोष्ट गिळतो तेव्हा ती पातळ फडफडून बंद होते जेणेकरून अन्नाचे तुकडे फुफ्फुसात जाऊ नयेत.

ब्रॉन्ची आणि फुफ्फुसांची व्यवस्था कशी केली जाते?

मानवी श्वासनलिका ब्रॉन्ची नावाच्या विस्तृत नळ्यांमध्ये विभाजित होते. ब्रॉन्चीचे सर्वात लहान भाग म्हणजे ब्रॉन्किओल्स. ब्रॉन्ची फुफ्फुसांकडे जाते - उजवीकडे आणि डावीकडे. फुफ्फुसात स्वतःच मोठ्या संख्येने लहान वेसिकल्स (अल्व्होली) असतात आणि ते दृष्यदृष्ट्या 2 मोठ्या स्पंजसारखे असतात.

श्वास कसा होतो?

जेव्हा एखादी व्यक्ती श्वास घेते तेव्हा फुफ्फुसांचा विस्तार होतो आणि अल्व्होलीला ताजी हवा भरण्याची संधी मिळते. रक्तवाहिन्यांमधून वाहणारे रक्त ऑक्सिजन शोषून घेते आणि शरीराच्या सर्व पेशींमध्ये वाहून नेते. बदल्यात, रक्त संचित कार्बन डायऑक्साइड अल्व्होलीला देते. तेच आपण श्वास सोडतो.

नाकातून श्वास घेणे चांगले का आहे?

नाकातून श्वास घेणे चांगले. वस्तुस्थिती अशी आहे की अनुनासिक परिच्छेदांमध्ये हवा स्वच्छ केली जाते, आवश्यक तापमानापर्यंत गरम होते आणि इष्टतम आर्द्रता प्राप्त होते. जर एखादी व्यक्ती तोंडातून श्वास घेते, तर त्याला नाक वाहणे किंवा इतर रोग होतो. एक सुप्रसिद्ध वस्तुस्थिती अशी आहे की नाकातून श्वास घेण्याची सवय नसलेल्या व्यक्तीला आजारी पडण्याची, जलद थकवा येण्याची आणि काम करण्याची क्षमता कमी होण्याची शक्यता असते. तीव्र हालचाली दरम्यान, नाकातून श्वास घेणे आणि तोंडातून श्वास घेणे चांगले आहे.

प्रदूषित हवा धोकादायक का आहे?

आपण श्वास घेत असलेली हवा स्वच्छ असली पाहिजे. हे ज्ञात आहे की अंगण आणि रस्त्यावर पाणी दिल्यानंतर धुळीचे प्रमाण निम्म्याने कमी होते. जर तुम्ही प्रदूषित हवेचा श्वास घेत असाल तर तुमचे सेरेब्रल रक्ताभिसरण, चयापचय, अंतर्गत अवयवांचे कार्य झपाट्याने बिघडते, सुस्ती आणि उदासीन मनःस्थिती दिसून येते. झोपेच्या दरम्यान, स्वच्छ हवा विशेषतः महत्वाची आहे.

1. एककोशिकीय जीवांमध्ये, सेल कोणत्याही सजीवामध्ये अंतर्निहित सर्व कार्ये करते. या कार्यांची नावे द्या. 2. बहुपेशीय जीवांमध्ये जीवन सजीवांचे जग वैविध्यपूर्ण आहे. तथापि, सेंद्रिय जगाच्या विविध राज्यांच्या प्रतिनिधींमध्ये सामान्य गुणधर्म आहेत. चिन्हे निवडा,

वैशिष्ट्यपूर्ण: ए - वनस्पतींसाठी; बी - प्राणी; बी - सर्व जिवंत
जीव:
1 - सेल्युलर रचना आहे;
2 - तयार सेंद्रिय पदार्थांवर फीड;
3 - प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेत सेंद्रिय पदार्थ तयार करा;
4 - श्वास घेताना ते ऑक्सिजन शोषून घेतात आणि कार्बन डायऑक्साइड सोडतात;
5 - अजैविक आणि सेंद्रिय पदार्थांचा समावेश आहे;
6 - पेशींमध्ये सेल सॅपसह प्लास्टिड्स आणि व्हॅक्यूल्स असतात;
7 - चयापचय आणि ऊर्जा सक्षम;
8 - बहुतेक व्यावहारिकदृष्ट्या गतिहीन आहेत;
9 - सक्रिय हालचाली करण्यास सक्षम;
10 - पर्यावरणीय परिस्थितीशी जुळवून घेतले:
11 - चयापचय अंतिम उत्पादन यूरिया आहे;
12 - प्लाझ्मा झिल्ली सेल्युलोज सेल भिंतीने झाकलेली असते;
13 - वैशिष्ट्यपूर्ण मर्यादित वाढ;
14 - पेशींमध्ये सेल सेंटर आणि सेल सॅपशिवाय लहान व्हॅक्यूल्स असतात.

गाळाच्या खडकांच्या निर्मितीमध्ये सजीव कोणता भाग घेतात. टेबल भरा. खडू __________ (त्यात कोणत्या सजीवांनी भाग घेतला

शिक्षण). कोळसा _______________ (त्याच्या निर्मितीमध्ये कोणत्या सजीवांनी भाग घेतला) \u003d)))

सजीवांच्या मृत्यूचे कारण हे असू शकते: इतर सजीव, रोग, अन्नाची कमतरता, प्रतिकूल राहण्याची परिस्थिती. विशेषता देणे शक्य आहे का

शीर्षस्थानी