Activation de la pensée créative dans les cours d'anatomie générale. Structure et fonctions des organes respiratoires

1. L'environnement interne du corps humain est constitué de sang,... et... de liquide qui fournit aux cellules le nécessaire... 2. La lymphe est un liquide clair,

dans lequel il y en a beaucoup... qui protègent le corps contre... les micro-organismes, circulent à travers... les vaisseaux, il n'y a pas de globules rouges et...

3. Le sang est un liquide rouge, constitué de cellules :..., de leucocytes et..., et de substance intercellulaire -..., le sang transporte les substances, neutralise les substances toxiques, thermorégule, protège contre...

4. Le plasma sanguin est constitué à 90 %..., ainsi que... et... substances, participe au transport des substances et... du sang.

5. Les érythrocytes sont des globules rouges qui n'ont pas..., de forme biconcave, contiennent une protéine spéciale -..., qui se combine facilement avec l'oxygène.

6... et... sont incolores, de formes diverses, pénètrent facilement à travers les parois des capillaires, sont capables de détruire les agents pathogènes grâce à la réaction..., se forment dans la moelle osseuse rouge, la rate et... les ganglions .

7. Les plaques de sang... sont de petites formations dépourvues de noyaux formées dans... la moelle osseuse, dont la fonction principale est... le sang.

8. La coagulation sanguine est une réaction protectrice du corps dont l'essence se résume au fait que lorsque les vaisseaux sanguins sont endommagés... et une enzyme est libérée, sous l'influence de laquelle la protéine plasmatique soluble... se transforme en insoluble..., dont les fils se forment... , qui referme la plaie.

9. Lorsqu'une infection pénètre dans le corps humain, les lymphocytes produisent..., des composés protéiques spéciaux qui neutralisent les agents pathogènes... et...

10... est l'immunité du corps contre les maladies infectieuses, cela arrive..., qui se développe après avoir souffert d'une maladie ou est héritée, et..., se produit à la suite de l'introduction de produits prêts à l'emploi... ou ..., cultures de micro-organismes affaiblis.

11. En 1901... découvert l'existence de quatre... sang, différant par leur présence dans les érythrocytes et le plasma... et...

12. Lors de la transfusion de sang d'un donneur à... il est nécessaire de prendre en compte le groupe sanguin et..., si ces règles ne sont pas respectées,... des globules rouges sont observés, entraînant la mort d'une personne .

1. Les réactions du métabolisme plastique dans le corps humain incluent le processus

1) transport des nutriments à travers le canal digestif
2) sécrétion de sébum par les glandes sébacées
3) synthèse des protéines dans les cellules hépatiques
4) filtration du plasma sanguin dans le néphron
2. Établir le niveau d'organisation de la structure de l'analyseur auditif humain
siècle, en commençant par sa partie périphérique - l'oreille. En réponse, notez le correspondant
la séquence de nombres correspondante.
1) cellules ciliées réceptrices
2) escargot
3) oreille interne
4) labyrinthe membraneux
5) orgue de Corti
3. Insérer dans le texte « Processus se produisant dans le gros intestin humain »
termes manquants dans la liste proposée, en utilisant
symboles numériques. Notez les numéros des réponses sélectionnées dans le texte, puis
entrez la séquence de nombres résultante (selon le texte) dans le champ donné
Ci-dessous le tableau.
Processus se produisant dans le gros intestin humain
Dans le gros intestin, une grande quantité de ________ est absorbée dans le sang (A).
Les glandes du gros intestin produisent beaucoup de ________ (B) et facilitent
favorisant ainsi et éliminant les débris alimentaires non digérés.
Les bactéries du gros intestin synthétisent du ________ (B). Pas trop-
Les restes d’aliments cuits entrent dans le ________ (D) et sont retirés du corps.
Liste des termes
1) mucosités
2) l'eau
3) glucose
4) enzymes
5) vitamine
6) rectum
7) caecum
8) pancréas
4. Les réactions du métabolisme énergétique dans le corps humain incluent le processus
1) synthèse des protéines dans les fibres musculaires
2) transport sanguin des nutriments dans tout le corps
3) oxydation du glucose dans les neurones du cerveau
4) réabsorption de l'urine primaire dans les tubules contournés des reins
5. Pourquoi les médecins recommandent-ils d'inclure des aliments contenant
Quel iode ?
1) l'iode affecte les changements dans la composition du plasma sanguin
2) l'iode normalise l'activité de la glande thyroïde
3) L’iode prévient les maux de gorge
4) l'iode favorise la synthèse de la vitamine C dans l'organisme
6. Lors de l’entraînement d’un athlète, les réserves sont les premières à être épuisées.
1) vitamines 2) protéines 3) graisses 4) glucides
7. Le danger du bronzage est que
1) la peau s'assombrit
2) un mélanome peut survenir
3) un excès de vitamine D est produit
4) une grande quantité de sang circule dans les vaisseaux cutanés en expansion
8. Dans quelle partie du tube digestif l'absorption se produit principalement ?
tion de matière organique dans les aliments ?
1) dans la cavité buccale 3) dans le gros intestin
2) dans l'estomac 4) dans l'intestin grêle
9. Établir l'organisation des niveaux de la structure de l'analyseur visuel humain
siècle, à partir de sa partie périphérique. En réponse, notez le correspondant
une certaine séquence de nombres.
1) oeil
2) rétine
3) globe oculaire
4) cônes
5) photorécepteurs

Toute vie sur Terre existe grâce à la chaleur et à l’énergie solaire atteignant la surface de notre planète. Tous les animaux et les humains se sont adaptés pour extraire l'énergie des substances organiques synthétisées par les plantes. Pour utiliser l'énergie solaire contenue dans les molécules des substances organiques, il faut qu'elle soit libérée en oxydant ces substances. Le plus souvent, l'oxygène de l'air est utilisé comme agent oxydant, car il représente près d'un quart du volume de l'atmosphère environnante.

Les protozoaires unicellulaires, les coelentérés, les vers plats libres et les vers ronds respirent toute la surface du corps. Organes respiratoires spéciaux - branchies plumeuses apparaissent chez les annélides marins et les arthropodes aquatiques. Les organes respiratoires des arthropodes sont trachée, branchies, poumons en forme de feuille situé dans les évidements du couvercle du corps. Le système respiratoire de la lancette est présenté fentes branchiales percer la paroi de l'intestin antérieur - le pharynx. Chez le poisson, sous les branchies, il y a branchies, abondamment pénétré par les plus petits vaisseaux sanguins. Chez les vertébrés terrestres, les organes respiratoires sont poumons. L'évolution de la respiration chez les vertébrés a suivi la voie de l'augmentation de la surface des cloisons pulmonaires impliquées dans les échanges gazeux, de l'amélioration des systèmes de transport pour acheminer l'oxygène aux cellules situées à l'intérieur du corps et du développement de systèmes assurant la ventilation des organes respiratoires.

Structure et fonctions des organes respiratoires

Une condition nécessaire à la vie du corps est un échange gazeux constant entre le corps et l’environnement. Les organes à travers lesquels circulent l'air inhalé et expiré sont combinés en un appareil respiratoire. Le système respiratoire comprend la cavité nasale, le pharynx, le larynx, la trachée, les bronches et les poumons. La plupart d’entre eux sont des voies respiratoires et servent à conduire l’air vers les poumons. Les processus d'échange gazeux ont lieu dans les poumons. Lors de la respiration, le corps reçoit de l'oxygène de l'air, qui est transporté par le sang dans tout le corps. L'oxygène est impliqué dans les processus oxydatifs complexes des substances organiques, qui libèrent l'énergie nécessaire à l'organisme. Les produits finaux de décomposition - le dioxyde de carbone et en partie l'eau - sont excrétés du corps dans l'environnement par le système respiratoire.

Nom du département	Caractéristiques structurelles	Fonctions
Voies aériennes
Cavité nasale et nasopharynx	Voies nasales tortueuses. La muqueuse est équipée de capillaires, recouverte d'épithélium cilié et possède de nombreuses glandes muqueuses. Il existe des récepteurs olfactifs. Les sinus aériens des os s'ouvrent dans la cavité nasale.	Rétention et élimination de la poussière. Détruire les bactéries. Odeur. Éternuements réflexes. Conduction de l'air dans le larynx.
Larynx	Cartilages non appariés et appariés. Les cordes vocales sont tendues entre les cartilages thyroïde et aryténoïde, formant la glotte. L'épiglotte est attachée au cartilage thyroïde. La cavité laryngée est tapissée d'une membrane muqueuse recouverte d'épithélium cilié.	Réchauffer ou refroidir l’air inhalé. L'épiglotte ferme l'entrée du larynx lors de la déglutition. Participation à la formation des sons et de la parole, toux lorsque les récepteurs sont irrités par la poussière. Conduction de l'air dans la trachée.
Trachée et bronches	Tube de 10 à 13 cm avec demi-anneaux cartilagineux. La paroi postérieure est élastique et borde l'œsophage. Dans la partie inférieure, la trachée se ramifie en deux bronches principales. L’intérieur de la trachée et des bronches est tapissé de muqueuse.	Assure la libre circulation de l’air dans les alvéoles des poumons.
Zone d'échange gazeux
Poumons	Orgue apparié - droite et gauche. Petites bronches, bronchioles, vésicules pulmonaires (alvéoles). Les parois des alvéoles sont formées d'un épithélium monocouche et sont entrelacées d'un réseau dense de capillaires.	Échange gazeux à travers la membrane alvéolaire-capillaire.
Plèvre	À l'extérieur, chaque poumon est recouvert de deux couches de membrane de tissu conjonctif : la plèvre pulmonaire est adjacente aux poumons et la plèvre pariétale est adjacente à la cavité thoracique. Entre les deux couches de la plèvre se trouve une cavité (espace) remplie de liquide pleural.	En raison de la pression négative dans la cavité, les poumons sont étirés lors de l'inspiration. Le liquide pleural réduit la friction lorsque les poumons bougent.

Fonctions du système respiratoire

• Fournir aux cellules du corps de l'oxygène O 2.
• Éliminer le dioxyde de carbone CO 2 du corps, ainsi que certains produits finaux du métabolisme (vapeur d'eau, ammoniac, sulfure d'hydrogène).

Cavité nasale

Les voies respiratoires commencent par cavité nasale, qui se connecte à l’environnement par les narines. Depuis les narines, l'air passe par les voies nasales, qui sont tapissées d'épithélium muqueux, cilié et sensible. Le nez externe est constitué de formations osseuses et cartilagineuses et a la forme d'une pyramide irrégulière, qui varie en fonction des caractéristiques structurelles de la personne. Le squelette osseux du nez externe comprend les os nasaux et la partie nasale de l'os frontal. Le squelette cartilagineux est une continuation du squelette osseux et est constitué de cartilage hyalin de différentes formes. La cavité nasale a une paroi inférieure, une paroi supérieure et deux parois latérales. La paroi inférieure est formée par le palais dur, la supérieure par la plaque criblée de l'os ethmoïde, la paroi latérale par la mâchoire supérieure, l'os lacrymal, la plaque orbitaire de l'os ethmoïde, l'os palatin et l'os sphénoïde. La cloison nasale divise la cavité nasale en parties droite et gauche. La cloison nasale est formée par le vomer, perpendiculaire à la plaque de l'os ethmoïde, et complétée en avant par le cartilage quadrangulaire de la cloison nasale.

Les cornets sont situés sur les parois latérales de la cavité nasale - trois de chaque côté, ce qui augmente la surface interne du nez avec laquelle l'air inhalé entre en contact.

La cavité nasale est formée de deux voies étroites et tortueuses. voies nasales. Ici, l'air est réchauffé, humidifié et débarrassé des particules de poussière et des microbes. La membrane tapissant les voies nasales est constituée de cellules qui sécrètent du mucus et des cellules épithéliales ciliées. Par le mouvement des cils, le mucus, ainsi que la poussière et les germes, sont expulsés des voies nasales.

La surface interne des voies nasales est richement alimentée en vaisseaux sanguins. L'air inhalé pénètre dans la cavité nasale, est chauffé, humidifié, dépoussiéré et partiellement neutralisé. De la cavité nasale, il pénètre dans le nasopharynx. Ensuite, l'air de la cavité nasale pénètre dans le pharynx et de celui-ci dans le larynx.

Larynx

Larynx- une des sections des voies respiratoires. L'air entre ici par les voies nasales par le pharynx. Il existe plusieurs cartilages dans la paroi du larynx : thyroïde, aryténoïde, etc. Au moment de la déglutition des aliments, les muscles du cou soulèvent le larynx, et le cartilage épiglottique abaisse et ferme le larynx. Par conséquent, la nourriture ne pénètre que dans l’œsophage et ne pénètre pas dans la trachée.

Situé dans la partie étroite du larynx cordes vocales, au milieu entre eux se trouve une glotte. Lorsque l’air passe, les cordes vocales vibrent, produisant du son. La formation du son se produit lors de l'expiration avec un mouvement d'air contrôlé par l'homme. La formation de la parole implique : la cavité nasale, les lèvres, la langue, le palais mou, les muscles du visage.

Trachée

Le larynx entre trachée(trachée), qui a la forme d'un tube d'environ 12 cm de long, dans les parois duquel se trouvent des demi-anneaux cartilagineux qui l'empêchent de tomber. Sa paroi postérieure est formée par une membrane de tissu conjonctif. La cavité de la trachée, comme la cavité des autres voies respiratoires, est tapissée d'épithélium cilié, ce qui empêche la pénétration de poussière et d'autres corps étrangers dans les poumons. La trachée occupe une position médiane, à l'arrière elle est adjacente à l'œsophage et sur les côtés se trouvent des faisceaux neurovasculaires. À l'avant, la partie cervicale de la trachée est recouverte de muscles et, au sommet, elle est également recouverte par la glande thyroïde. La partie thoracique de la trachée est recouverte en avant par le manubrium du sternum, les restes du thymus et les vaisseaux sanguins. L'intérieur de la trachée est recouvert d'une membrane muqueuse contenant une grande quantité de tissu lymphoïde et de glandes muqueuses. Lors de la respiration, de petites particules de poussière adhèrent à la membrane muqueuse humide de la trachée et les cils de l'épithélium cilié les repoussent vers la sortie des voies respiratoires.

L’extrémité inférieure de la trachée est divisée en deux bronches, qui se ramifient ensuite à plusieurs reprises et pénètrent dans les poumons droit et gauche, formant ainsi un « arbre bronchique » dans les poumons.

Bronches

Dans la cavité thoracique, la trachée se divise en deux bronche- à gauche et à droite. Chaque bronche pénètre dans le poumon et y est divisée en bronches de plus petit diamètre, qui se ramifient dans les plus petits tubes aériens - les bronchioles. Les bronchioles, à la suite de ramifications supplémentaires, se transforment en extensions - des canaux alvéolaires, sur les parois desquels se trouvent des saillies microscopiques appelées vésicules pulmonaires, ou alvéoles.

Les parois des alvéoles sont constituées d'un épithélium monocouche mince spécial et sont densément entrelacées de capillaires. L'épaisseur totale de la paroi alvéolaire et de la paroi capillaire est de 0,004 mm. Les échanges gazeux s'effectuent à travers cette paroi la plus fine : l'oxygène pénètre dans le sang par les alvéoles et le dioxyde de carbone y rentre. Il y a plusieurs centaines de millions d'alvéoles dans les poumons. Leur surface totale chez un adulte est de 60 à 150 m2. Grâce à cela, une quantité suffisante d'oxygène pénètre dans le sang (jusqu'à 500 litres par jour).

Poumons

Poumons occupent presque toute la cavité de la cavité thoracique et sont des organes élastiques et spongieux. Dans la partie centrale du poumon se trouve une porte par laquelle entrent la bronche, l’artère pulmonaire et les nerfs et où sortent les veines pulmonaires. Le poumon droit est divisé par des sillons en trois lobes, le gauche en deux. L'extérieur des poumons est recouvert d'un mince film de tissu conjonctif - la plèvre pulmonaire, qui passe jusqu'à la surface interne de la paroi de la cavité thoracique et forme la plèvre murale. Entre ces deux films se trouve un espace pleural rempli de liquide qui réduit la friction lors de la respiration.

Il y a trois surfaces sur le poumon : la surface externe, ou costale, la médiale, faisant face à l'autre poumon, et la inférieure, ou diaphragmatique. De plus, dans chaque poumon, il y a deux bords : antérieur et inférieur, séparant les surfaces diaphragmatique et médiale de la surface costale. À l'arrière, la surface costale, sans bordure nette, passe dans la surface médiale. Le bord antérieur du poumon gauche présente une échancrure cardiaque. Le hile est situé sur la surface médiale du poumon. La porte d'entrée de chaque poumon comprend la bronche principale, l'artère pulmonaire, qui transporte le sang veineux vers le poumon, et les nerfs qui innervent le poumon. Deux veines pulmonaires émergent des portes de chaque poumon, qui transportent le sang artériel et les vaisseaux lymphatiques jusqu'au cœur.

Les poumons ont des rainures profondes qui les divisent en lobes - supérieur, moyen et inférieur, et à gauche il y en a deux - supérieur et inférieur. Les tailles des poumons ne sont pas les mêmes. Le poumon droit est légèrement plus grand que le gauche, alors qu'il est plus court et plus large, ce qui correspond à la position plus haute du dôme droit du diaphragme en raison de la localisation du foie à droite. La couleur des poumons normaux pendant l'enfance est rose pâle et chez les adultes, ils acquièrent une couleur gris foncé avec une teinte bleuâtre - conséquence du dépôt de particules de poussière qui y pénètrent avec l'air. Le tissu pulmonaire est mou, délicat et poreux.

Échange gazeux des poumons

Dans le processus complexe des échanges gazeux, il y a trois phases principales : la respiration externe, le transfert de gaz par le sang et la respiration interne ou tissulaire. La respiration externe combine tous les processus se produisant dans les poumons. Elle est réalisée par l'appareil respiratoire, qui comprend la poitrine avec les muscles qui la déplacent, le diaphragme et les poumons avec les voies respiratoires.

L'air entrant dans les poumons lors de l'inhalation change de composition. L’air des poumons cède une partie de l’oxygène et s’enrichit en dioxyde de carbone. La teneur en dioxyde de carbone du sang veineux est plus élevée que celle de l'air des alvéoles. Par conséquent, le dioxyde de carbone quitte le sang dans les alvéoles et sa teneur est moindre que dans l'air. Tout d'abord, l'oxygène se dissout dans le plasma sanguin, puis se lie à l'hémoglobine et de nouvelles portions d'oxygène pénètrent dans le plasma.

La transition de l'oxygène et du dioxyde de carbone d'un environnement à un autre se produit en raison de la diffusion de concentrations plus élevées vers des concentrations plus faibles. Bien que la diffusion soit lente, la surface de contact entre le sang et l’air dans les poumons est si grande qu’elle assure entièrement les échanges gazeux nécessaires. On estime qu’un échange gazeux complet entre le sang et l’air alvéolaire peut se produire en un temps trois fois plus court que le temps pendant lequel le sang reste dans les capillaires (c’est-à-dire que le corps dispose de réserves importantes pour fournir de l’oxygène aux tissus).

Le sang veineux, une fois dans les poumons, dégage du dioxyde de carbone, s'enrichit en oxygène et se transforme en sang artériel. Dans un grand cercle, ce sang se disperse par les capillaires vers tous les tissus et donne de l'oxygène aux cellules de l'organisme, qui le consomment constamment. Les cellules libèrent plus de dioxyde de carbone en raison de leur activité vitale que dans le sang, et il se diffuse des tissus vers le sang. Ainsi, le sang artériel, après avoir traversé les capillaires de la circulation systémique, devient veineux et la moitié droite du cœur est envoyée vers les poumons, ici elle est à nouveau saturée d'oxygène et dégage du dioxyde de carbone.

Dans le corps, la respiration s'effectue à l'aide de mécanismes supplémentaires. Les milieux liquides qui composent le sang (son plasma) contiennent une faible solubilité des gaz. Par conséquent, pour qu’une personne puisse exister, elle devrait avoir un cœur 25 fois plus puissant, des poumons 20 fois plus puissants et pomper plus de 100 litres de liquide (et non cinq litres de sang) en une minute. La nature a trouvé un moyen de surmonter cette difficulté en adaptant une substance spéciale – l’hémoglobine – pour transporter l’oxygène. Grâce à l'hémoglobine, le sang est capable de lier l'oxygène 70 fois et le dioxyde de carbone - 20 fois plus que la partie liquide du sang - son plasma.

Alvéole- une bulle à paroi fine d'un diamètre de 0,2 mm remplie d'air. La paroi alvéolaire est formée d'une couche de cellules épithéliales plates, le long de la surface externe de laquelle se ramifie un réseau de capillaires. Ainsi, les échanges gazeux se font à travers un septum très fin formé de deux couches de cellules : la paroi capillaire et la paroi alvéolaire.

Échange de gaz dans les tissus (respiration tissulaire)

L'échange de gaz dans les tissus s'effectue dans les capillaires selon le même principe que dans les poumons. L'oxygène des capillaires tissulaires, où sa concentration est élevée, passe dans le liquide tissulaire avec une concentration en oxygène plus faible. À partir du liquide tissulaire, il pénètre dans les cellules et entre immédiatement dans des réactions d'oxydation, de sorte qu'il n'y a pratiquement pas d'oxygène libre dans les cellules.

Le dioxyde de carbone, selon les mêmes lois, provient des cellules, via le liquide tissulaire, jusqu'aux capillaires. Le dioxyde de carbone libéré favorise la dissociation de l'oxyhémoglobine et se combine lui-même avec l'hémoglobine, formant carboxyhémoglobine, est transporté dans les poumons et libéré dans l’atmosphère. Dans le sang veineux circulant des organes, le dioxyde de carbone se trouve à la fois sous forme liée et dissoute sous forme d'acide carbonique, qui se décompose facilement en eau et en dioxyde de carbone dans les capillaires des poumons. L'acide carbonique peut également se combiner avec les sels plasmatiques pour former des bicarbonates.

Dans les poumons, où pénètre le sang veineux, l'oxygène sature à nouveau le sang et le dioxyde de carbone passe d'une zone de forte concentration (capillaires pulmonaires) à une zone de faible concentration (alvéoles). Pour un échange gazeux normal, l'air dans les poumons est constamment remplacé, ce qui est obtenu par des attaques rythmiques d'inspiration et d'expiration, dues aux mouvements des muscles intercostaux et du diaphragme.

Transport de l'oxygène dans le corps

Chemin de l'oxygène	Fonctions
Voies respiratoires supérieures
Cavité nasale	Humidification, réchauffement, désinfection de l'air, élimination des particules de poussière
Pharynx	Faire passer de l'air réchauffé et purifié dans le larynx
Larynx	Conduction de l'air du pharynx vers la trachée. Protection des voies respiratoires contre la pénétration de nourriture par le cartilage épiglottique. La formation des sons par vibration des cordes vocales, mouvement de la langue, des lèvres, de la mâchoire
Trachée
Bronches	Libre circulation de l'air
Poumons	Organes respiratoires. Les mouvements respiratoires s'effectuent sous le contrôle du système nerveux central et du facteur humoral contenu dans le sang - CO 2
Alvéoles	Augmenter la surface respiratoire, réaliser des échanges gazeux entre le sang et les poumons
Système circulatoire
Capillaires pulmonaires	Transporte le sang veineux de l'artère pulmonaire vers les poumons. Selon les lois de la diffusion, l'O 2 se déplace des endroits de plus forte concentration (alvéoles) vers les endroits de plus faible concentration (capillaires), tandis qu'en même temps le CO 2 diffuse dans la direction opposée.
Veine pulmonaire	Transporte l'O2 des poumons vers le cœur. L'oxygène, une fois dans le sang, se dissout d'abord dans le plasma, puis se combine à l'hémoglobine et le sang devient artériel.
Cœur	Pousser le sang artériel dans la circulation systémique
Artères	Enrichissez tous les organes et tissus en oxygène. Les artères pulmonaires transportent le sang veineux vers les poumons
Capillaires corporels	Effectuer un échange gazeux entre le sang et le liquide tissulaire. L'O 2 passe dans le liquide tissulaire et le CO 2 se diffuse dans le sang. Le sang devient veineux
Cellule
Mitochondries	Respiration cellulaire - assimilation de l'O2 de l'air. Les substances organiques, grâce à l'O 2 et aux enzymes respiratoires, sont oxydées (dissimilation) en produits finaux - H 2 O, CO 2 et l'énergie utilisée dans la synthèse de l'ATP. H 2 O et CO 2 sont libérés dans le liquide tissulaire, à partir duquel ils se diffusent dans le sang.

Le sens de la respiration.

Haleine- est un ensemble de processus physiologiques qui assurent les échanges gazeux entre l'organisme et le milieu extérieur ( respiration externe), et les processus oxydatifs dans les cellules, à la suite desquels de l'énergie est libérée ( respiration interne). Échange de gaz entre le sang et l'air atmosphérique ( échange de gaz) - réalisé par le système respiratoire.

La source d’énergie du corps est constituée de substances alimentaires. Le principal processus qui libère l’énergie de ces substances est le processus d’oxydation. Elle s'accompagne de la fixation de l'oxygène et de la formation de dioxyde de carbone. Étant donné que le corps humain ne dispose pas de réserves d’oxygène, son approvisionnement continu est vital. L'arrêt de l'accès de l'oxygène aux cellules du corps entraîne leur mort. D'autre part, le dioxyde de carbone formé lors de l'oxydation des substances doit être éliminé du corps, car son accumulation en quantité importante met la vie en danger. L'absorption de l'oxygène de l'air et la libération de dioxyde de carbone se font par le système respiratoire.

La signification biologique de la respiration est la suivante :

• fournir de l'oxygène au corps;
• éliminer le dioxyde de carbone du corps;
• oxydation des composés organiques du BZHU avec libération de l'énergie nécessaire à la vie humaine ;
• élimination des produits finaux métaboliques ( vapeur d'eau, ammoniac, sulfure d'hydrogène, etc.).

Soumettre votre bon travail à la base de connaissances est facile. Utilisez le formulaire ci-dessous

Les étudiants, étudiants diplômés, jeunes scientifiques qui utilisent la base de connaissances dans leurs études et leur travail vous seront très reconnaissants.

Publié le http://www.allbest.ru/

substrat organique de respiration anaérobie

Introduction

2. L'oxygène dans l'air

3. Organismes anaérobies

4. Respiration anaérobie

Conclusion

Introduction

L'oxygène joue un rôle important dans le processus métabolique pour la plupart des représentants du monde animal. Il participe à la respiration. La respiration est l'un des principaux processus métaboliques d'un organisme vivant. Pour l'activité vitale des organismes, c'est-à-dire pour leur développement, leur reproduction et leur croissance, ainsi que pour la synthèse des divers composés organiques qui composent la cellule, il faut beaucoup d'énergie. Les organismes satisfont leurs besoins énergétiques grâce à des processus respiratoires.

La respiration est un processus physiologique qui assure le cours normal du métabolisme (métabolisme et énergie) des organismes vivants et contribue à maintenir l'homéostasie (constance du milieu interne), en recevant de l'oxygène (O2) de l'environnement et en en libérant dans l'environnement à l'état gazeux. des produits métaboliques du corps (CO2, H2O et autres).

Pendant la respiration, des processus d'oxydation et de réduction se produisent : oxydation - libération d'hydrogène ou d'électrons par des donneurs (molécules ou atomes) ; réduction l'ajout d'hydrogène ou d'électrons à un accepteur. L'accepteur d'hydrogène ou d'électrons peut être de l'oxygène moléculaire. Selon le mode de respiration, les organismes sont divisés en 2 groupes : les anaérobies, qui peuvent se passer d'oxygène, et les aérobies, qui ne peuvent se passer d'oxygène.

1. Le rôle de l'oxygène dans la vie des organismes vivants

L'oxygène joue un rôle important dans le processus métabolique pour la plupart des représentants du monde animal. Il est impliqué dans la respiration – une chaîne de réactions chimiques de nature similaire à la combustion. Les composés de haut poids moléculaire et à forte intensité énergétique, comme les glucides, sont transformés sous l'influence de l'oxygène en composés de faible poids moléculaire et pauvres en énergie, comme le dioxyde de carbone et l'eau. Dans ce cas, une partie de l’énergie est libérée. Le processus de respiration basé sur ses produits initiaux et finaux peut être représenté par la formule C 6 H 12 O 6 +6O 2 > 6CO 2 +6H 2 O+674 kcal, tandis que l'oxydation de 180 g (1 mol = molécule gramme) de le glucose nécessite 192 g d'oxygène, qui est ensuite dépensé pour la formation de 264 g de dioxyde de carbone et de 108 g d'eau.

Ainsi, lors de la respiration, l'oxygène se transforme progressivement en un autre gaz, le dioxyde de carbone. Ce n’est que lorsqu’un processus libérant de l’énergie est possible que le corps peut satisfaire ses besoins en oxygène et se débarrasser du dioxyde de carbone. Un échange gazeux constant avec l'environnement est d'une importance primordiale pour les animaux, car la création de réserves d'oxygène dans le corps est impossible. Si l’environnement est pauvre en oxygène, un essoufflement, une suffocation, puis la mort surviennent. Tous les êtres vivants dans la nature, à l’exception de quelques micro-organismes, consomment de l’oxygène lorsqu’ils respirent. La respiration est l'une des fonctions principales d'un organisme vivant. Il repose sur l’absorption de l’oxygène de l’environnement et le retour du dioxyde de carbone vers celui-ci. Chez les petits organismes animaux, tels que les vers de terre, dans lesquels le rapport surface corporelle/volume est assez important, la respiration se fait par le tégument. Une condition préalable à ce type de respiration le plus simple est une humidité constante de la peau. L'oxygène de l'air, dissous dans le liquide qui mouille la peau, pénètre dans l'organisme par diffusion. Dans les organismes animaux ayant une activité vitale plus énergétique, les échanges gazeux avec l'environnement extérieur se font par l'intermédiaire d'organes respiratoires spéciaux. Chez la plupart des insectes, un tel organe est la trachée - un système de minces tubes capillaires qui émergent à la surface de la peau avec des ouvertures appariées - les stigmates. À l’intérieur, ces tubes se ramifient et pénètrent dans toutes les parties du corps. Lorsqu'un insecte respire, il crée une sorte d'aspiration et d'expulsion des gaz de la trachée, ce qui assure un flux constant d'oxygène dans le corps. La respiration des poissons s'effectue à l'aide de branchies, qui ont une surface très développée. Les branchies sont constituées de projections densément entrelacées de vaisseaux sanguins. Extérieurement, les branchies sont protégées par des opercules branchiaux. Les poissons aspirent l'eau par la bouche et, après avoir lavé les branchies, la font sortir sous les opercules. L'oxygène dissous dans l'eau se diffuse à travers les fines pellicules des excroissances branchiales et, absorbé par le sang, se propage dans tout le corps. L'oxydation cellulaire se produit. Le dioxyde de carbone qui en résulte est capté dans le sang et libéré dans l’eau par les branchies. La consommation d’oxygène par les humains et la plupart des animaux sur terre s’effectue par les poumons et en partie par la peau. Une personne commence à consommer de l'oxygène dès le premier instant de sa naissance. La première respiration d'un nouveau-né se produit généralement spontanément, mais elle doit parfois être provoquée artificiellement. Une gifle sur le corps du bébé provoque une irritation correspondante des organes respiratoires qui, après la première respiration, ne cessent de fonctionner jusqu'à la fin de la vie.

Absorption d'oxygène.

Chez les petits animaux, les cellules conçues pour absorber l'oxygène sont situées presque à la surface du corps et les échanges gazeux se produisent à travers la peau. Pour les gros animaux, cette méthode de respiration devient insuffisante. Ensuite, les « surfaces d'échange gazeux » sont remplacées par des organes respiratoires spéciaux. Les animaux terrestres ont des systèmes respiratoires complexes dans lesquels de vastes zones sont dédiées à l'échange d'oxygène et de dioxyde de carbone - ce sont, par exemple, les trachées, à travers lesquelles chez les insectes l'air circule vers les endroits où il est absorbé dans les tissus. De nombreux animaux terrestres ont développé des poumons dotés de nombreuses vésicules spéciales, grâce auxquelles la surface totale des poumons est plusieurs fois supérieure à la surface du corps de l’animal. On voit la même chose dans les branchies, les organes respiratoires des animaux vivant dans l’eau. Ici, la surface respiratoire est augmentée grâce à des plaques spéciales lavées à l'eau. Le gaz est transporté vers les lieux de sa consommation dans les tissus et renvoyé vers les organes respiratoires par le système circulatoire.

Transport d'oxygène.

Le sang d'un corps adulte contient environ un litre d'oxygène lié aux globules rouges - l'hémoglobine. Grâce à l'hémoglobine, l'oxygène pénètre dans les tissus où il est absorbé. L'oxygène est libéré lorsque sa concentration dans l'environnement devient insuffisante. C’est ainsi que la teneur en oxygène des tissus est maintenue par le sang. Le sang appauvri en oxygène retourne aux organes respiratoires, où, dans des conditions de faible pression partielle d'oxygène atmosphérique, l'oxydation de l'hémoglobine se produit. L'échange de dioxyde de carbone se produit à peu près de la même manière, seul le dioxyde de carbone est contenu principalement dans le plasma sanguin et dans une moindre mesure dans les globules rouges sous forme de bicarbonate de sodium ou de potassium. Ainsi, les propriétés métaboliques de l'hémoglobine consistent non seulement à réguler la teneur en oxygène, mais également à maintenir des concentrations appropriées de dioxyde de carbone. Cela signifie qu'une augmentation du dioxyde de carbone dans l'air ou dans l'eau doit s'accompagner d'une augmentation correspondante de la concentration en oxygène, puisqu'un certain équilibre doit être maintenu entre les deux gaz.

2. L'oxygène dans l'air

Les animaux terrestres absorbent l’oxygène de l’air et rejettent du dioxyde de carbone dans l’air. En moyenne, l'air contient 21 % (en volume) d'oxygène, soit bien plus que l'eau, où il n'y en a pas plus de 1 % (en volume). Ces chiffres suggèrent que les différents niveaux d'oxygène dans les deux environnements ont des conséquences environnementales. En raison du mouvement des masses d'air, l'air est constamment mélangé et la teneur en oxygène et en dioxyde de carbone est généralement égalisée. La diminution de la concentration en oxygène à haute altitude se produit parallèlement à une diminution de la pression atmosphérique. En haute montagne, la teneur en oxygène de l’air constitue une limite à la répartition de nombreuses espèces animales. Les personnes qui grimpent en haute montagne doivent maintenir la quantité d'oxygène requise à l'aide de dispositifs spéciaux - des machines à oxygène.

À basse et moyenne altitude, il peut également y avoir une modification à court terme du rapport entre l'oxygène et le dioxyde de carbone dans l'air. Par exemple, dans les forêts sans feuilles, les nuits sans vent, la teneur en dioxyde de carbone peut même décupler, en raison du processus de respiration. Mais cela n'affecte pas les zones de répartition des animaux, puisque, grâce à la photosynthèse diurne, tout redevient normal. Il est prouvé que l’oxygène ne joue pas un rôle déterminant dans la répartition des espèces animales vivant à la surface des terres. Mais il faut se demander si cela sera toujours le cas. Les données sur la pollution atmosphérique dans les centres industriels ont nécessité des recherches intensives sur les gaz environnementaux. Il est devenu connu que la teneur en dioxyde de carbone, qui n'est généralement que de 0,03 % (en volume), peut augmenter des dizaines de fois par temps calme dans les grandes villes. Ce dioxyde de carbone est l’un des produits finaux abondants de la combustion du charbon et du pétrole. La quantité de dioxyde de carbone dans l'espace se répartit comme suit : 36 % se trouvent dans les zones d'assimilation et dans les espaces habités par des animaux, 14 % se trouvent dans les océans et environ 50 % sont contenus dans l'atmosphère, où la quantité de dioxyde de carbone est la plus constante.

Au cours de notre siècle, la teneur en dioxyde de carbone dans l'atmosphère a augmenté de 15 %, et si cette augmentation se poursuit au même rythme, nous pouvons nous attendre à ce que d'ici l'an 2000, la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère double. Vous pouvez imaginer ce que ces processus signifient dans l’absorption de l’oxygène. Ainsi, la combustion de 100 litres d’essence consomme une quantité d’oxygène suffisante pour qu’une personne respire pendant un an. Selon les dernières données, un hectare de forêt de pins produit environ 30 tonnes d'oxygène par an, soit la quantité nécessaire à la respiration de dix-neuf personnes. Un hectare de forêt de feuillus en libère environ 16, et un hectare de terre agricole libère de 3 à 10 tonnes d'oxygène par an. En 1980, la perte de terres forestières en République fédérale d'Allemagne s'élevait à 500 000 hectares, tandis que plus de dix millions de personnes supplémentaires consommaient de l'oxygène. Le rapport entre le dioxyde de carbone et l’oxygène dans l’atmosphère a considérablement changé et nous avons déjà atteint un seuil qui nous amène au-delà des conditions dans lesquelles l’existence humaine est possible.

3. Organismes anaérobies

Les anaérobies sont des organismes qui obtiennent de l'énergie en l'absence d'oxygène grâce à la phosphorylation du substrat ; les produits finaux de l'oxydation incomplète du substrat peuvent être oxydés pour produire plus d'énergie sous forme d'ATP en présence de l'accepteur final de protons par des organismes qui effectuent une phosphorylation oxydative. .

Les anaérobies sont un grand groupe d’organismes, tant au niveau micro que macro :

* Les micro-organismes anaérobies constituent un grand groupe de procaryotes et de certains protozoaires.

* Micro-organismes - champignons, algues et plantes et certains animaux.

De plus, l'oxydation anaérobie du glucose joue un rôle important dans le fonctionnement des muscles striés des animaux et des humains (notamment en état d'hypoxie tissulaire).

Le terme « anaérobies » a été introduit par Louis Pasteur, qui a découvert les bactéries de fermentation de l'acide butyrique en 1861. La respiration anaérobie est un ensemble de réactions biochimiques se produisant dans les cellules d'organismes vivants lors de l'utilisation non pas d'oxygène, mais d'autres substances (par exemple, les nitrates) comme accepteur final de protons et fait référence aux processus de métabolisme énergétique (catabolisme, dissimilation), qui se caractérisent par l'oxydation des glucides, des lipides et des acides aminés en composés de faible poids moléculaire.

Classification des anaérobies :

Selon la classification établie en microbiologie, il existe :

* Anaérobies facultatifs.

* Anaérobies capnéiques et microaérophiles.

* Anaérobies aérotolérantes.

* Anaérobies moyennement strictes.

* Anaérobies obligatoires.

Si un organisme est capable de passer d'une voie métabolique à une autre (par exemple, de la respiration anaérobie à la respiration aérobie et inversement), il est alors classé sous condition comme anaérobie facultatif. Jusqu'en 1991, la microbiologie distinguait une classe d'anaérobies capnéiques qui nécessitaient une faible concentration d'oxygène et une concentration accrue de dioxyde de carbone (Bovine Brucella - B. abortus).

L'organisme anaérobie modérément strict survit dans un environnement contenant de l'O2 moléculaire, mais ne se reproduit pas. Les microaérophiles sont capables de survivre et de se reproduire dans des environnements à faible pression partielle d'O2. Si un organisme n'est pas capable de « passer » de la respiration anaérobie à la respiration aérobie, mais ne meurt pas en présence d'oxygène moléculaire, alors il appartient au groupe des anaérobies aérotolérants. Par exemple, l’acide lactique et de nombreuses bactéries acides butyriques.

Les anaérobies obligatoires meurent en présence d'oxygène moléculaire O2 - par exemple, des représentants du genre de bactéries et d'archées : Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium). Ces anaérobies vivent constamment dans un environnement privé d’oxygène. Les anaérobies obligatoires comprennent certaines bactéries, levures, flagellés et ciliés.

Le processus biochimique d'oxydation de substrats organiques ou d'hydrogène moléculaire utilisant l'ETC respiratoire comme accepteur final d'électrons au lieu de l'O2 et d'autres agents oxydants de nature inorganique ou organique. Comme dans le cas de la respiration aérobie, l'énergie libre libérée lors de la réaction est stockée sous la forme d'un potentiel protonique transmembranaire, qui est utilisé par l'ATP synthase pour synthétiser l'ATP.

Elle est réalisée par des procaryotes (dans de rares cas, des eucaryotes) dans des conditions anaérobies. Dans le même temps, les anaérobies facultatifs utilisent des accepteurs d'électrons à potentiel rédox élevé (NO3?, NO2?, Fe3+, fumarate, diméthylsulfoxyde, etc.), chez eux cette respiration entre en compétition avec l'aérobie énergétiquement plus favorable et est supprimée par l'oxygène. Les accepteurs à faible potentiel redox (soufre, SO42?, CO2) sont utilisés uniquement par les anaérobies stricts, qui meurent lorsque de l'oxygène apparaît dans l'environnement. Dans le système racinaire de nombreuses plantes, lors d'hypoxie et d'anoxie causées par l'inondation des cultures suite à des pluies prolongées ou des crues printanières, la respiration anaérobie se développe en utilisant des composés alternatifs à l'oxygène, tels que les nitrates, comme accepteurs d'électrons. Il a été établi que les plantes poussant dans des champs fertilisés avec des composés nitrates tolèrent mieux l'engorgement du sol et l'hypoxie qui l'accompagne que les mêmes plantes sans fertilisation nitrate.

Les mécanismes d'oxydation des substrats organiques lors de la respiration anaérobie sont, en règle générale, similaires aux mécanismes d'oxydation lors de la respiration aérobie. L'exception est l'utilisation de composés aromatiques comme substrat de départ. Les voies habituelles de leur catabolisme nécessitent de l'oxygène moléculaire dès les premiers stades ; dans des conditions anaérobies, d'autres processus sont réalisés, par exemple la désaromatisation réductrice du benzoyl-CoA dans Thauera spicea avec dépense d'énergie ATP. Certains substrats (par exemple la lignine) ne peuvent pas être utilisés en respiration anaérobie.

Les aérobies sont des microbes qui se développent bien uniquement avec un libre accès à l'oxygène et se développent généralement à la surface des milieux nutritifs. Parmi les aérobies, on distingue également les microaérophiles, qui n'ont besoin que d'une petite quantité d'oxygène, et les aérobies facultatifs, qui peuvent se développer sans accès à l'air.

Aérobies [du grec. aer - air et b(ios) - vie] - organismes qui ont une respiration de type aérobie, c'est-à-dire la capacité de vivre et de se développer uniquement en présence d'oxygène libre dans l'air. Les aérobies utilisent l'énergie libérée lors de l'oxydation des composés organiques en CO2 et H2O en présence d'oxygène moléculaire comme source de vie cellulaire. Les aérobies comprennent tous les organismes supérieurs (animaux et plantes), ainsi qu'un grand groupe de micro-organismes.

Sur la base du rapport aérobies/oxygène, ils sont divisés en obligatoires (inconditionnels) ou aérophiles, qui ne peuvent pas se développer en l'absence d'oxygène libre, et facultatifs (conditionnels), capables de se développer à de faibles niveaux d'oxygène dans l'environnement. Le groupe des obligatoires A. comprend un certain nombre de micro-organismes saprophytes qui vivent dans le sol, les plans d'eau et l'air et participent activement au cycle des substances dans la nature. Cela inclut les bactéries dont la respiration se fait par oxydation directe du méthane (Bac. methanicus, etc.), du sulfure d'hydrogène (Sulfomonas denitrificans, etc.), de l'hydrogène (Bac. hydrogénes), de l'azote (Nitrosomonas, Nitrobacter), du fer (bactérie Ferri). . Parmi les micro-organismes pathogènes, les aérobies obligatoires comprennent des représentants des genres Bacillus, Bacterium, Bordetella, Brucella, Corynebacterium, Diplococcus, Pasteurella, etc. Mycobacterium tuberculosis, les agents responsables de la tularémie et du choléra nécessitent des niveaux élevés d'oxygène pour leur existence. Les facultatifs A. comprennent les moisissures, les champignons, les actinomycètes, ainsi que les bactéries pathogènes des genres Salmonella, Shigella, Escherichia, etc. La plage de fluctuations de la concentration en oxygène dans laquelle A. peut exister est très large : la pression partielle maximale d'oxygène pour certains A. sont de 15 à 20 atm., et le minimum de --0,1 à 0,5 atm. A. peut se contenter d’un apport relativement faible d’oxygène et est capable de se développer dans des couches de sol assez profondes.

4. Respiration anaérobie

La respiration aérobie est le processus de libération de l'énergie contenue dans les substances organiques pour la vie du corps, dans lequel l'oxygène libre de l'air ou l'oxygène dissous dans l'eau est utilisé comme agent oxydant. La respiration aérobie est assurée par des animaux et des plantes, ainsi que par des micro-organismes.

L'émergence de la respiration aérobie en cours d'évolution.

L'environnement oxygéné est assez agressif envers le micro-organisme. L'organisme anaérobie modérément strict survit dans un environnement contenant de l'O2 moléculaire, mais ne se reproduit pas. Les microaérophiles sont capables de survivre et de se reproduire dans des environnements à faible pression partielle d'O2. Si un organisme n'est pas capable de « passer » de la respiration anaérobie à la respiration aérobie, mais ne meurt pas en présence d'oxygène moléculaire, alors il appartient au groupe des anaérobies aérotolérants. Par exemple, l’acide lactique et de nombreuses bactéries acides butyriques.

Les anaérobies obligatoires meurent en présence d'oxygène moléculaire O2 - par exemple, des représentants du genre de bactéries et d'archées : Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium). Ces anaérobies vivent constamment dans un environnement privé d’oxygène.

Par conséquent, lorsque l’environnement de la planète entière, il y a plusieurs millions d’années, a commencé à accumuler de grandes quantités d’oxygène moléculaire, la plupart des micro-organismes sont morts. Seule une petite partie a pu s’adapter et commencer à utiliser l’oxygène pour respirer, ce qui leur a donné un grand avantage. Et les anaérobies sont restés à se développer dans le sol et dans les environnements sans oxygène.

Avantages et inconvénients de la respiration aérobie

Obtenir plus d’énergie que les anaérobies obligatoires.	Le stress oxydatif est le processus de dommages cellulaires dus à l’oxydation.
Haute durabilité dans l'environnement	Toutes les formes de vie maintiennent un environnement réparateur au sein de leurs cellules. Le « statut redox » cellulaire est maintenu par des enzymes spécialisées grâce à un flux constant d’énergie. La perturbation de cet état entraîne une augmentation des niveaux d’espèces réactives toxiques de l’oxygène telles que les peroxydes et les radicaux libres. Sous l’action d’espèces réactives de l’oxygène, des composants cellulaires importants tels que les lipides et l’ADN sont oxydés.
Disponibilité de l'oxygène moléculaire dans l'environnement	En l'absence (excès, manque) d'oxygène, le micro-organisme meurt

Un organisme microaérophile est un micro-organisme qui, contrairement aux anaérobies stricts, nécessite pour sa croissance la présence d'oxygène dans l'atmosphère ou le milieu nutritif, mais en concentrations inférieures par rapport à la teneur en oxygène de l'air ordinaire ou des tissus normaux de l'organisme hôte (contrairement aux aérobies). , dont la croissance nécessite une teneur normale en oxygène dans l'atmosphère ou le milieu nutritif). De nombreux microaérophiles sont également capnophiles, ce qui signifie qu'ils nécessitent des concentrations accrues de dioxyde de carbone. En laboratoire, ces organismes peuvent être facilement cultivés dans un « pot à bougie ». Un « pot à bougie » est un récipient dans lequel une bougie allumée est placée avant de la fermer hermétiquement avec un couvercle hermétique. La flamme de la bougie brûlera jusqu'à ce qu'elle s'éteigne par manque d'oxygène, ce qui créera une atmosphère riche en dioxyde de carbone et pauvre en oxygène dans le pot.

De nombreuses bactéries microaérophiles, mais pas toutes, ne tolèrent pas les concentrations normales ou accrues d'oxygène dans l'atmosphère et présentent également une sensibilité aux médicaments antibactériens dont l'action imite l'effet de l'oxygène atomique (formation accrue de radicaux libres), à savoir les tricotroimidazolames, notamment métronidazole, tinidazole.

Métabolisme.

Il est communément admis que les bactéries anaérobies obligatoires meurent en présence d’oxygène en raison de l’absence des enzymes superoxyde dismutase et catalase, qui traitent le superoxyde mortel produit dans leurs cellules en présence d’oxygène. Bien que cela soit vrai dans certains cas, l’activité des enzymes ci-dessus a été découverte chez certains organismes anaérobies obligatoires, et les gènes responsables de ces enzymes et protéines associées ont été découverts dans leurs génomes. Ces anaérobies obligatoires comprennent, par exemple, Clostridium butyricum et Methanosarcina barkeri. Pourtant, ces organismes sont incapables d’exister en présence d’oxygène.

Il existe plusieurs autres hypothèses pour expliquer pourquoi les anaérobies stricts sont sensibles à l’oxygène :

1. En se décomposant, l'oxygène augmente le potentiel redox de l'environnement et le potentiel élevé, à son tour, supprime la croissance de certains anaérobies. Par exemple, les méthanogènes se développent à un potentiel redox inférieur à -0,3 V.

2. Le sulfure fait partie intégrante de certaines enzymes, et l'oxygène moléculaire oxyde le sulfure de dodisulfure et perturbe ainsi l'activité de l'enzyme.

3. La croissance peut être supprimée par le manque d'électrons disponibles pour la biosynthèse, puisque tous les électrons sont utilisés pour réduire l'oxygène.

Il est fort probable que la sensibilité des bactéries anaérobies strictes à l’oxygène soit due à la combinaison de ces facteurs.

Au lieu de l'oxygène, les anaérobies obligatoires utilisent d'autres accepteurs d'électrons pour la respiration cellulaire, tels que les sulfates, les nitrates, le fer, le manganèse, le mercure et le monoxyde de carbone (CO). Par exemple, les bactéries sulfato-réductrices, qui vivent en grand nombre dans les sédiments marins des fonds marins, provoquent une odeur d'œufs pourris à ces endroits en raison de la libération de sulfure d'hydrogène. L'énergie libérée lors de tels processus respiratoires est inférieure à celle lors de la respiration de l'oxygène, et les accepteurs d'électrons alternatifs ci-dessus ne fournissent pas une quantité d'énergie égale.

Conclusion

Tous les organismes vivants sur notre terre sont caractérisés par un processus biologique tel que la respiration. L'oxygène est le principal composant de l'air, qui à son tour est utilisé par les organismes vivants au cours de ce processus. Selon la méthode de respiration, les organismes vivants sont divisés en deux types :

Anaérobies ;

Les anaérobies peuvent se passer d’oxygène au cours de leur vie. Les aérobies, au contraire, ne peuvent se passer d'oxygène ; ils y ont un accès illimité. Ils ne peuvent vivre et se développer que s’il y a de l’oxygène libre dans l’air.

La respiration aérobie n’est pas la clé du succès du développement des micro-organismes. Cela a ses inconvénients : par exemple, le stress oxydatif ; cela nécessite également plus d’énergie. Mais néanmoins, c'est la respiration aérobie qui a gagné au cours du processus d'évolution - presque tous les organismes multicellulaires sont aérobies, la respiration aérobie est donc la clé du développement et de l'augmentation de la vie sur Terre.

Liste de la littérature utilisée

1. Atelier sur la microbiologie. E.Z. Tepper, W.K. Shilnikova, G.I. Pereverzeva; "Bois de chauffage", 2004.

2. Biologie, 10e année.

3. Ecologie vétérinaire. D. Urazaev, V. Trukhachev. "Pointe", 2002.

4. Ecologie générale et vétérinaire. V.N. Kislenko. "Pointe", 2006.

Publié sur Allbest.ru

...

Documents similaires

La respiration comme principale forme de dissimilation chez les humains, les animaux, les plantes et de nombreux micro-organismes. L'importance de la respiration pour les organismes vivants. Qu’est-ce que les humains et les poissons utilisent pour respirer ? Le degré d'absorption de l'oxygène de l'eau. Respiration des plantes et processus de photosynthèse.

travail créatif, ajouté le 30/04/2009


Caractéristiques des organismes vivants et caractéristiques de leurs propriétés. L'utilisation de l'oxygène dans le processus de respiration et de nutrition pour la croissance, le développement et l'activité vitale. La reproduction comme propriété de créer d'autres comme soi. Mort des organismes, arrêt des processus vitaux.

présentation, ajouté le 08/04/2011


La respiration en tant que processus physiologique qui assure le métabolisme normal des organismes vivants. Caractéristiques de la respiration dans des conditions altérées. Influence sur le processus respiratoire d'un climat chaud. Respiration à haute altitude et pression barométrique élevée.

présentation, ajouté le 12/03/2015


La cytologie en tant que branche de la biologie, la science des cellules, les unités structurelles de tous les organismes vivants, le sujet et les méthodes de son étude, l'histoire de la formation et du développement. Étapes de recherche sur la cellule en tant qu'unité élémentaire d'un organisme vivant. Le rôle de la cellule dans l'évolution des êtres vivants.

test, ajouté le 13/08/2010


La formation de la théorie évolutionniste, des modèles de développement individuel de l'organisme. Evolution des organismes vivants. Théorie de C. Darwin - hérédité, variabilité et sélection naturelle. Spéciation. Le rôle de la génétique dans l'enseignement évolutionniste moderne.

résumé, ajouté le 10/09/2008


La base de l'organisation et de la stabilité de la biosphère, la répartition et la classification de la matière vivante. Migration des organismes vivants, constance de leur biomasse. La photosynthèse est le maillon principal du cycle biochimique dans la nature. Fonctions de la matière vivante dans la biosphère terrestre.

résumé, ajouté le 25/11/2010


La principale caractéristique de l'organisation de la matière vivante. Le processus d'évolution des systèmes vivants et non vivants. Les lois qui sous-tendent l’émergence de toutes les formes de vie selon Darwin. Niveau génétique moléculaire des organismes vivants. Progression de la reproduction, sélection naturelle.

résumé, ajouté le 24/04/2015


Formes cellulaires et non cellulaires d'organismes vivants, leurs principales différences. Tissus animaux et végétaux. Biocénose – organismes vivants partageant un habitat commun. Biosphère de la Terre et ses coquilles. Le taxon est un groupe d'organismes unis par certaines caractéristiques.

présentation, ajouté le 01/07/2011


Théories de la possibilité et de la probabilité de l'émergence de la vie sur Terre (créationnisme, origine spontanée et stationnaire de la vie, panspermie, évolution biochimique). Étapes de formation des molécules organiques. L'émergence d'organismes vivants, la formation de l'atmosphère.

travail de cours, ajouté le 26/05/2013


Etude de la théorie cellulaire de la structure des organismes, principale méthode de division cellulaire, de métabolisme et de conversion d'énergie. Analyse des caractéristiques des organismes vivants, nutrition autotrophe et hétérotrophe. Etude des substances inorganiques et organiques de la cellule.

02.03.2016

La formule de l'oxygène est connue de tous grâce aux manuels scolaires. Bref, on peut dire que cet élément représente la base de notre vie. Là où l’air contient peu d’oxygène, une personne est confrontée à de graves épreuves, voire à la mort.

1. La consommation quotidienne d'oxygène du corps humain est d'environ 40 kg.
2. Pour l'atmosphère terrestre, seule la moitié de l'oxygène est produite par les arbres et toutes les plantes confondues ; le reste est fourni par les algues des océans du monde, qui ont la capacité de photosynthèse.
3. Manque d'oxygène dans les wagons du chemin de fer tibétain chinois de haute montagne, le seul au monde à utiliser des wagons spéciaux alimentés en oxygène pour monter à cinq kilomètres d'altitude. De plus, chaque passager peut utiliser un masque à oxygène personnel.
4. Le pouvoir oxydant élevé de l’oxygène lui permet d’être utilisé pour produire des explosifs. Dans l'industrie minière, on utilise un explosif obtenu en imprégnant de la sciure de bois ordinaire avec de l'oxygène liquide.
5. Tous les types de carburant ne peuvent brûler qu’en présence d’oxygène dans l’air ambiant.
6. En plaçant l'oxygène dans un réacteur spécial, fournissant la pression nécessaire, il est possible de transformer l'oxygène en une substance solide. La substance résultante acquiert une couleur rouge et présente les propriétés d'un métal et d'un supraconducteur. Le scientifique qui a réalisé ce projet estime que la haute pression rapproche tellement les molécules qu'elles commencent à former des paires qui reproduisent la structure du cristal.
7. Le cerveau humain consomme environ 20 % de l’oxygène du corps humain.
8. La cornée de l'œil est le seul organe humain qui reçoit l'oxygène directement de l'air ambiant.
9. L'oxygène pénètre dans le corps humain à partir de l'air et de l'eau environnants.
10. L'oxygène est soluble dans l'eau et de nombreux organismes qui y vivent consomment de l'oxygène en différentes quantités. Par exemple, les habitants permanents des eaux des rivières, des lacs, des mers et des océans, les esclaves, consomment différentes quantités d'oxygène. Ceci explique la diversité des roches dans certains plans d'eau. Le carassin consomme moins d'oxygène, la carpe est plus exigeante en oxygène dans l'eau, elle vit dans des réservoirs dotés d'une teneur en oxygène d'au moins 4 mg par litre d'eau. Les poissons vivant dans les rivières de montagne ont besoin d’une eau riche en oxygène.
11. Grâce à l'électrolyse, l'oxygène peut être obtenu à partir de composés chimiques tels que les chlorates et les perchlorates. Cette méthode est applicable dans les installations où il est impossible de stocker de l'eau en grande quantité, par exemple sur les sous-marins.
12. La combinaison de trois atomes d'oxygène représente l'ozone, qui forme une couche spéciale dans l'atmosphère qui protège la terre des effets nocifs des rayons ultraviolets du soleil.
13. La substance représentant l'oxygène triatomique est très dangereuse pour les organismes vivants. L'ozone pur a une couleur bleue, l'ozone liquide est caractérisé par une couleur noire ou bleu foncé et l'ozone solide est caractérisé par une couleur violette.
14. L'oxygène peut influencer de nombreux processus dans le corps humain. L'effet thérapeutique de l'oxygène dans les maladies respiratoires aiguës est largement utilisé en médecine. Un bon effet a été obtenu lors de l'utilisation de procédures à l'oxygène chez des patients atteints de pneumonie et d'emphysème.

L'oxygène est nécessaire à chaque être vivant sur notre planète. Le corps humain est entièrement dépendant de l'oxygène. L’industrie lourde, la chimie et la pétrochimie, l’industrie légère, la médecine, l’agriculture et l’énergie ne peuvent se passer d’oxygène.

OXYGÈNE dans la nature vivante. L'oxygène représente jusqu'à 70 % de la masse de toute la matière vivante de la biosphère. Il fait partie de la plupart des composés organiques (y compris les protéines, les lipides, les glucides) et inorganiques des organismes. En moyenne, pour 1 kg de matière sèche, les plantes, ainsi que les animaux aquatiques, contiennent 400 à 470 g d'oxygène, les animaux terrestres - 186 g, les bactéries - 230 g. Grâce à l'apparition et à l'activité vitale des organismes photosynthétiques ( principalement des cyanobactéries, plus tard des plantes vertes) il y a environ 2,7 milliards d'années, l'accumulation d'oxygène libre (O 2) a commencé dans l'atmosphère primaire sans oxygène de la Terre (l'étape la plus importante de l'évolution de la biosphère) ; Ensuite, un écran d’ozone s’est formé, protégeant tous les êtres vivants des radiations cosmiques dures. La composition gazeuse actuelle de l’atmosphère est maintenue grâce à la photosynthèse.

La plupart des organismes habitant la planète sont des aérobies ; ils ont besoin d'oxygène gratuit parce que... Ils reçoivent l’essentiel de l’énergie nécessaire à la vie grâce à l’oxydation de substances biologiques. Les organismes anaérobies (principalement les procaryotes) peuvent vivre dans des environnements sans oxygène. Les anaérobies obligatoires se sont adaptés à des conditions qui excluent l'accès à l'oxygène (couches inférieures du sol, fond des réservoirs, zones profondes de la plaie, etc.) ; beaucoup d'entre eux meurent en présence d'une teneur insignifiante en O 2 dans l'environnement.

Le cycle de l’oxygène dans la biosphère est très complexe, car il fait partie de nombreux composés. Le moteur du cycle est l'énergie solaire, grâce à laquelle le dioxyde de carbone atmosphérique (CO 2) et l'oxygène circulent en permanence, en passant par les organismes vivants. Les organismes photosynthétiques captent l'énergie solaire et l'utilisent pour synthétiser des composés organiques à partir du CO 2 et du H 2 O. Pendant la photosynthèse, l'O 2 est libéré dans l'atmosphère. Les hétérotrophes aérobies utilisent l’oxygène pour assimiler les produits organiques riches en énergie de la photosynthèse qu’ils reçoivent de la nourriture. Le CO 2 rejeté dans l'atmosphère participe à nouveau à la photosynthèse. Dans presque toutes les cellules des organismes (eucaryotes), 90 % de l'oxygène consommé est réduit (en CO 2 et H 2 O) avec la participation de la cytochrome oxydase mitochondriale. Le reste de l'oxygène est inclus dans des réactions redox, conduisant à la formation de composés contenant de l'oxygène avec la participation d'oxygénases. Au cours des processus métaboliques avec réduction incomplète de l'oxygène, des radicaux superoxydes (O 2) et du peroxyde d'hydrogène se forment. Ils sont très réactifs et extrêmement toxiques pour les cellules (ils endommagent les membranes plasmiques en interagissant avec les résidus d'acides gras insaturés).

L’activité économique humaine moderne modifie considérablement le cycle de l’oxygène. Au total, environ 9,10 9 tonnes d'oxygène sont consommées chaque année dans le monde uniquement pour la combustion de carburant. Dans certains pays, cela consomme plus d’oxygène que ce que les plantes produisent lors de la photosynthèse.

Lit. : Moskalev Yu. I. Métabolisme minéral. M., 1985 ; Ershov Yu. A., Pleteneva T. V. Mécanismes d'action toxique des composés inorganiques. M., 1989 ; Bashkin V. N., Kasimov N. S. Biogéochimie. M., 2004.