Карточки
Тесты
Главная
Курсы
Подписка
23. Эксперимент: выводы: #287555
Экспериментатор решил изучить процессы обмена веществ на культуре клеток сердечной мышцы. Для этого он выделил клетки сердечной мышцы кролика и измерял потребление ими глюкозы при пониженной концентрации кислорода. В организме в норме насыщение кислородом составляет 90–95%. Результаты эксперимента представлены в таблице.
| Концентрация кислорода, % | 50 | 45 | 40 | 35 | 30 | 25 | 20 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Уровень потребления глюкозы, % | 23 | 27 | 27 | 29 | 37 | 41 | 45 |
Почему даже при низкой концентрации кислорода выработка АТФ клетками сохраняется? Как изменится выработка АТФ, если в среду добавить ротенон, который ингибирует электрон-транспортную цепь на кристах митохондрий? Ответ поясните.
Даже при низкой концентрации кислорода выработка АТФ сохраняется, потому что кислород в среде всё ещё есть, поэтому клетки могут частично продолжать аэробное дыхание в митохондриях. Кроме того, при недостатке кислорода клетки усиливают анаэробный гликолиз, при котором АТФ образуется в цитоплазме без участия кислорода.
По таблице видно, что при снижении концентрации кислорода потребление глюкозы увеличивается: с 23% при 50% кислорода до 45% при 20% кислорода. Это связано с тем, что анаэробный путь даёт меньше АТФ с одной молекулы глюкозы, поэтому клеткам приходится расходовать больше глюкозы для получения энергии.
Если добавить ротенон, выработка АТФ резко снизится, потому что ротенон блокирует электрон-транспортную цепь на кристах митохондрий. В результате нарушится перенос электронов, не будет нормально создаваться протонный градиент, и остановится или сильно уменьшится синтез АТФ при окислительном фосфорилировании.
Однако полностью синтез АТФ не прекратится: небольшое количество АТФ будет образовываться за счёт гликолиза в цитоплазме. Но для клеток сердечной мышцы этого недостаточно, так как они сильно зависят от аэробного дыхания.
Вывод: при низком кислороде АТФ ещё образуется за счёт остаточного аэробного дыхания и гликолиза, а при добавлении ротенона митохондриальный синтез АТФ резко угнетается.
20
