معلومة

ماذا يحدث للنيتروجين في الدم في الاكسجين الغشائي؟

ماذا يحدث للنيتروجين في الدم في الاكسجين الغشائي؟


We are searching data for your request:

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

يتكون الهواء الذي نتنفسه من حوالي 80٪ نيتروجين و 20٪ أكسجين. ينتشر الأكسجين في الدم ويخرج منه ثاني أكسيد الكربون ، ولا يفعل النيتروجين شيئًا في الغالب ، حيث لا يوجد ضغط جزئي للنيتروجين بين الهواء ودمك.

في المؤكسجين الغشائي ، يتدفق الدم حول أنابيب صغيرة تحتوي على أكسجين نقي. ينتشر الأكسجين في دمك في حين ينتشر ثاني أكسيد الكربون في الأنابيب ، ويفعل نفس الشيء الذي تفعله الرئتان. ومع ذلك ، نظرًا لأنه أكسجين نقي يتدفق عبر تلك الأنابيب ، يجب أن ينتشر النيتروجين في دمك في الأنابيب.

فهل هذا ما يحدث؟ هل ينتشر النيتروجين ببساطة حتى لا يتبقى شيء؟ أليس هذا سيئًا إذن لجسمك إذا خرج كل النيتروجين؟ أو ألا يمر النيتروجين عبر الغشاء الذي تصنع منه الأنابيب؟ أم أنها تختلف فيما إذا كنت تستخدم غشاءًا "حقيقيًا" من غشاء مجهري المسام؟


ينتشر ، كما توقعت. يكتب Grist (2013) عن هذا الأمر فيما يتعلق بـ "الانحناءات" التي سبق ذكرها بواسطة user1136. هو يكتب:

ينتج عن تجويف الدم الذي يحتوي على مستويات طبيعية من الأكسجين والنيتروجين بواسطة صمامات القلب الميكانيكية بعد الزرع فقاعات يمكن اكتشافها في الدماغ باستخدام الموجات فوق الصوتية دوبلر عبر الجمجمة (2). هذه الفقاعات هي في الأساس نيتروجينية. النيتروجين أقل ذوبانًا في الماء من الأكسجين. لذلك أثناء الاضطرابات الشديدة أو تغيرات درجة الحرارة أو تغيرات الضغط ، يكون النيتروجين هو أول غاز يخرج من المحلول. (اسأل أي غواص مطلع عن فسيولوجيا الانحناءات.) نحن نعلم أن هذه الفقاعات تتكون أساسًا من النيتروجين لأنه عندما يتم إطلاق غاز النيتروجين في دم المريض عن طريق استنشاق 100 ٪ من الأكسجين ، فإن الفقاعات المجوفة تختفي. في إحدى الدراسات ، أدى إعطاء 100٪ من الأكسجين عن طريق قناع الوجه إلى تقليل توليد التجويف من GME بنسبة 98٪ (3). [تم اضافة التأكيدات]

لا أستطيع أن أقول ذلك أفضل بكثير من ذلك وبقية المقال. عندما يتنفس الناس هواء منزوع النيتروجين ، يؤدي ذلك ببساطة إلى انتشار النيتروجين في الدم. حسنًا ، مقدار N بشكل أساسي2 تنخفض إلى 0 ، على الأقل إذا كانت موجودة لفترة كافية.

بالنسبة لكونه سيئًا بالنسبة لك ، ليس حقًا ، على الأقل ليس بشكل محسوس: على الرغم من أهمية النيتروجين لوظيفة الجسم ، إلا أنه غير مفيد عمليًا للجسم في N2 شكل؛ يجب أن تكون "ثابتة" في شكل أكثر تفاعلاً مثل الأمونيا / أكسيد النيتروجين الآخر.


مصادر

  • Grist G. 2013. الأكسجين أم النيتروجين: أيهما أهون الشرين؟ J Extra Corpor Technol 45 (1): 61-63.

  • Sprent JI، Sprent P. 1990. الكائنات المثبتة للنيتروجين: الجوانب النقية والتطبيقية.


س: قارن بين كفاءة التنفس اللاهوائي والهوائي. متى يتم استخدام كل نوع بواسطة الخلايا؟

ج: تسمى العملية التي يتم فيها إطلاق الطاقة عن طريق تكسير جزيئات الجلوكوز بالتنفس. على أساس.

س: وصف تكاثر النيتروجين ، وكتيون النشادر ، والنيتروجين ، ونزع النيتروجين ، وكيف الميكروبات.

ج: تسمى عملية اختزال النيتروجين الجزيئي إلى أمونيا تثبيت النيتروجين. يمكن أن تحدث.

س: ماذا يحدث إذا لم يحدث موت الخلايا المبرمج؟

ج: من المعروف أن وراثة السرطان مدروسة وهي أيضًا قيد البحث لأن 5 إلى 10٪ حالات من كاليفورنيا.

س: على الرغم من أن كلا العضيات نشأت بدائيات النوى التي تعيش بحرية ، إلا أن الميتوكوندريا صغيرة بشكل ملحوظ.

ج: يتم تعريف عضيات الخلية على أنها الهياكل المتخصصة الموجودة داخل الخلية لأداء المواصفات.

س: وصف مكونات ووظائف الجهاز المجاور للكبيبات (JG). ما ينشطها و هـ.

ج: الكلى والتركيبات المرتبطة بالكلى مسئولة عن ترشيح الدم لإعادة.

س: س 4. الخلايا البشرية قادرة على امتصاص جزيء الجلوكوز ولكنها غير قادرة على ترك نفس الجلوكوز با.

ج: غشاء الخلية عبارة عن هيكل يحمي الخلية ويعمل كحاجز وينقل الأم.

Q: Q3 العمر: 41 سنة ارتفاع الأنثى: 5 أقدام و 1 بوصة الوزن: 130 رطلاً تقدير متطلبات السوائل لأي شخصين.

ج: الخلايا هي الوحدة الأساسية للحياة. بناءً على عدد الخلايا ، قد يكون الكائن الحي أحادي الخلية.

س: صف كيف تتفاعل الفسفوليبيدات والبروتينات في طبقة ثنائية الدهون

ج: الخلية هي الوحدة الأساسية الأساسية. وهو يتألف من العديد من المكونات التي تلعب دورًا رئيسيًا في ma.

س: ما الذي تلاحظه بشأن أنواع العناصر في الجزيئات المطلوبة للتنفس الخلوي.


سؤال المقال. علم الأحياء. كم عدد العلامات

أهمية المواد المحتوية على النيتروجين في النظم البيولوجية.

إجابه
يتكاثر الحمض النووي عن طريق النسخ شبه المحافظ. يكسر DNA هيليكاز الروابط الهيدروجينية بين أزواج القواعد. هذا يسمح لجزيء الحمض النووي بالاسترخاء. يتم تنشيط النيوكليوتيدات الحرة. ينضم بوليميراز الحمض النووي إلى النيوكليوتيدات المجاورة معًا ويشكل العمود الفقري لفوسفات السكر. يستخدم DNA المكرر الخيوط كقوالب. تحتوي النيوكليوتيدات على قواعد تحتوي على النيتروجين. القواعد مهمة جدًا في تكرار الحمض النووي لأنه بدون قواعد ، لن يتمكن الحمض النووي من الانقسام. هذا يعني أن عمليات مثل الانقسام الفتيلي لن تحدث مما يعني أننا سنكون قادرين على إصلاح الأنسجة والخلايا.
تحتوي البروتينات على النيتروجين في مجموعة NH2. البروتينات مهمة جدًا في الأنظمة البيولوجية وخاصة الإنزيمات. تعمل الإنزيمات كمحفزات بيولوجية تسرع من معدل تفاعلها. يتم ذلك عندما ترتبط الركائز بالموقع النشط. ينص نموذج الملاءمة المستحث على أن الإنزيم ليس مكملًا تمامًا للركيزة. عندما ترتبط الركيزة بالتنشيط ، فإنها تشدد على الروابط الموجودة على الإنزيم. يؤدي هذا إلى تكوين مركب الركيزة الإنزيمية مما يقلل من طاقة التنشيط. عندما تنخفض طاقة التنشيط ، فهذا يعني أن هناك حاجة إلى طاقة أقل لبدء التفاعل. هذا يعني أنه سيكون هناك المزيد من التفاعلات التي تحدث بشكل متكرر بسبب طاقة التنشيط المنخفضة. لذلك فإن الإنزيمات مهمة لأنه بدون الإنزيمات ، سيكون للتفاعلات طاقة تنشيط أعلى وستستمر بشكل أبطأ. بعض الأمثلة على التفاعلات التي تستخدم الإنزيمات هي التحلل المائي لـ ATP. ATP إلى ADP و pi. يتم تحفيز هذا التفاعل بواسطة سينسيز ATP. تشكل هذه التفاعلات ADP بسرعة ويمكن استخدامها في عمليات مثل احتواء العضلات والنقل النشط
الهيموجلوبين هو بروتين رباعي مهم يحتوي على 4 مواقع ربط للأكسجين. عندما يرتبط جزيء الأكسجين الأول. يغير هذا بشكل طفيف البنية الرباعية للهيموجليبين ويكشف عن موقع ربط جديد. هذا يسمح لجزيء الأكسجين الثاني بالارتباط. يتحول أوكسي هيموجلوبين إلى أكسجين وهيموجلوبين عند ضغط جزئي منخفض على سبيل المثال في العضلات. يستخدم الأكسجين في التنفس (الفسفرة المؤكسدة) التي تتطلب الأكسجين كمستقبل نهائي للإلكترون. إذا لم تحدث هذه العملية ، فلا يمكن أن يعمل الأكسجين كمتقبل طرفي للإلكترون. هذا يقلل من تدرج تركيز البروتونات. هذا يعني أنه يتم تصنيع أقل من ATP. ATP ضروري لتقلص العضلات. بدون ATP ، لن يكون هناك تنافس موسي مما يعني أن الحيوان سيفوز و rsquot يكون قادرًا على الحركة. لذلك فازوا و rsquot ليكونوا قادرين على البحث عن الطعام لأن هذا يتطلب احتواء العضلات. هناك الهيموجلوبين بروتين هام يحتوي على النيتروجين لأنه يمد الحيوان بالأكسجين الذي يستخدم في التنفس.
يحتوي مرنا على الأدينين ، اليوراسيل ، الجوانين ، السيتوزين. يستخدم mRNA في الترجمة لإنتاج بولي ببتيد. مرنا تلتصق بالريبوسوم وتتحرك إلى كودون البداية. يرتبط anticodon التكميلي على trna بالكودون على mrna. amino المختلفة مرتبطة بـ trna بواسطة ATP. ترتبط الأحماض الأمينية من trna بكل من روابط الببتيد. تستمر هذه العملية في التكرار حتى يصل الريبوموز إلى كودون التوقف. ثم يطفو عديد الببتيد بعيدًا في السيتوبلازم. كما يتكرر ، تحتوي قواعد mRNA على النيتروجين. نظرًا لشكل القواعد ، يمكنهم الارتباط بقواعد مختلفة بشكل مكمل. هذا مهم لأنه يسمح للشفرات بالارتباط بالأضداد مما يؤدي إلى ارتباط الأحماض الأمينية ببعضها البعض بواسطة روابط الببتيد.
توضح دورة النيتروجين كيفية إعادة تدوير النيتروجين من خلال السلسلة الغذائية. يتم نترت الأمونيا إلى نتريت ثم نتراتها إلى نترات. تحلل المُحلِّلات مركبات النيتروجين في الحيوانات الميتة عن طريق المغذيات السابروبيولوجية في الأمونيا. ثم يتم تحويل هذا إلى نترات عن طريق البكتيريا الآزوتية. تتحول النترات أيضًا إلى غاز نيتروجين عن طريق نزع النتروجين. يحدث هذا في التربة التي تغمرها المياه في ظروف لاهوائية. يمكن لوحدات الجذر في النباتات البقولية تحويل غاز النيتروجين إلى أمونيا. تظهر دورة النيتروجين انتقال النيتروجين عبر شبكة الغذاء. هذا مهم لأنه يوضح لنا أن النيتروجين ضروري في النظم البيئية.


يدور الماء والكربون والنيتروجين في جميع أنحاء الطبيعة

الدورات البيوجيوكيميائية الرئيسية التي تمت دراستها في علم البيئة هي دورة المياه ودورة الكربون ودورة النيتروجين.

المزيد من الأسئلة والأجوبة ذات الحجم الصغير كما هو موضح أدناه

2. ما هي أهمية الماء والكربون والنيتروجين للكائنات الحية؟

الماء هو المذيب الرئيسي للكائنات الحية وهو ضروري لجميع التفاعلات الكيميائية الحيوية تقريبًا ، بما في ذلك كاشف التمثيل الضوئي. العديد من خصائص الماء مهمة جدًا للحياة.

الكربون هو العنصر الكيميائي الرئيسي للجزيئات العضوية.ثاني أكسيد الكربون هو أيضا كاشف لعملية التمثيل الضوئي ونتج من استقلاب الطاقة للكائنات الحية.

النيتروجين عنصر كيميائي أساسي للأحماض الأمينية ، اللبنات الأساسية للبروتينات التي بدورها الجزيئات الوظيفية الرئيسية للكائنات الحية ، النيتروجين هو أيضًا جزء من جزيئات الحمض النووي ، التي تشكل أساس التكاثر والوراثة وتخليق البروتين.

دورة المياه

3. ما هي دورة الماء؟

تمثل دورة المياه تداول وإعادة تدوير المياه في الطبيعة.

يتم تسخين المياه السائلة على سطح الكوكب بواسطة الشمس وتتحول إلى بخار الماء الذي يدخل الغلاف الجوي. في الغلاف الجوي ، تشكل كميات كبيرة من بخار الماء غيومًا ، عند تبريدها ، تترسب المياه السائلة كمطر. لذلك ، يعود الماء إلى سطح الكوكب وتكتمل الدورة. خلال الخطوات المحتملة للدورة ، قد يظل الماء مخزَّنًا في محميات جوفية أو في شكل جليد في الجبال والمحيطات ، ويمكن استخدامه أيضًا في عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية ، أو دمجها في جسم الأفراد أو إفرازها عن طريق البول والبراز والعرق.

4. لماذا تعتبر الشمس "محرك" دورة المياه؟

يمكن اعتبار الشمس محرك دورة الماء لأن تحويل الماء السائل إلى بخار ماء يعتمد على طاقته. لذلك ، فإن الشمس هي مصدر الطاقة الذي يجعل الماء يدور في الطبيعة.

حدد أي سؤال لمشاركته على Facebook أو Twitter

ما عليك سوى تحديد (أو النقر المزدوج) سؤالاً لمشاركته. تحدى أصدقائك على Facebook و Twitter.

دورة الكربون

5. ما هي دورة الكربون؟

تمثل دورة الكربون دوران وإعادة تدوير عنصر الكربون الكيميائي في الطبيعة نتيجة لتأثير الكائنات الحية.

تمتص كائنات التمثيل الضوئي الكربون كثاني أكسيد الكربون المتوفر في الغلاف الجوي وتصبح ذرات الكربون جزءًا من جزيئات الجلوكوز. أثناء التنفس الخلوي لهذه الكائنات ، يتم استهلاك جزء من هذه المادة العضوية لتوليد ATP ، وفي هذه العملية ، يتم إرجاع ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي. يتم دمج الجزء الآخر بواسطة كائنات التمثيل الضوئي في الجزيئات التي تتكون منها بنيتها. يتم نقل ذرات الكربون المدمجة في المنتجين إلى المستوى الغذائي التالي ومرة ​​أخرى يتم إطلاق جزء منها عن طريق التنفس الخلوي لدى المستهلكين ، ويصبح جزء آخر أحد مكونات جسم المستهلك ، ويتم إفراز الجزء الأخير في صورة حمض اليوريك أو اليوريا ( الفضلات المعاد تدويرها لاحقًا بواسطة البكتيريا المُحللة). لذلك ، يعود الكربون الذي يمتصه المنتجون عن طريق التمثيل الضوئي إلى الغلاف الجوي من خلال التنفس الخلوي على طول السلسلة الغذائية حتى الوصول إلى المُحلِّلات التي تطلق أيضًا ثاني أكسيد الكربون في عملية التمثيل الغذائي للطاقة. في ظل ظروف خاصة ، من خلال عملية تستغرق ملايين السنين ، قد يشكل الكربون المندمج في الكائنات أيضًا وقودًا أحفوريًا مخزنًا في رواسب تحت سطح الكوكب حيث يحترق الوقود الأحفوري. تعود ذرات الكربون إلى الغلاف الجوي كثاني أكسيد الكربون أو أول أكسيد الكربون. يؤدي حرق الوقود النباتي ، مثل الخشب ، أيضًا إلى إعادة الكربون إلى الغلاف الجوي.

6. ما هي العملية البيولوجية الرئيسية التي تستهلك ثاني أكسيد الكربون؟

العملية البيولوجية الرئيسية التي تستهلك ثاني أكسيد الكربون هي عملية التمثيل الضوئي.

7. كيف يصنع المنتجون والمستهلكون ثاني أكسيد الكربون؟

يتكون ثاني أكسيد الكربون من قبل المنتجين والمستهلكين من خلال التنفس الخلوي.

8. ما هو الوقود الأحفوري؟

يتشكل الوقود الأحفوري ، مثل النفط والغاز والفحم ، عندما يتم الحفاظ على المواد العضوية من التأثير الكامل للمحللات ، والتي يتم دفنها بشكل عام وتحت ضغط على مدى ملايين السنين. في ظل هذه الظروف ، تتحول المادة العضوية إلى وقود هيدروكربوني.

الوقود الأحفوري هو خزان طبيعي للكربون. عند وجود الأكسجين ، يمكن حرق هذه الأنواع من الوقود ويتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

دورة النيتروجين

9. ما هو الشكل الأكثر وفرة الذي يوجد فيه النيتروجين في الطبيعة؟

أكثر الجزيئات المحتوية على النيتروجين وفرة في الطبيعة هي النيتروجين الجزيئي (N₂). يتكون الهواء 80٪ من جزيئات النيتروجين.

10. في أي شكل يتم تثبيت النيتروجين بواسطة الكائنات الحية؟

لا تستطيع معظم الكائنات الحية استخدام النيتروجين الجزيئي للحصول على ذرات النيتروجين. يقوم المنتجون بإصلاح النيتروجين بشكل أساسي من النترات (NO₃⁻). تقوم بعض المصانع أيضًا بإصلاح النيتروجين من الأمونيا. يكتسب المستهلكون والمحللون النيتروجين من خلال هضم البروتينات والأحماض النووية من جسم الكائنات الحية الأخرى.

11. ما هي دورة النيتروجين؟

تمثل دورة النيتروجين تداول وإعادة تدوير عنصر النيتروجين الكيميائي في الطبيعة.

تعتمد دورة النيتروجين أساسًا على تأثير البكتيريا المتخصصة. البكتيريا الموجودة في التربة تسمى بكتيريا تثبيت النيتروجين الموجودة في جذور النباتات تمتص النيتروجين الجزيئي من الهواء وتطلق النيتروجين في شكل أمونيا. ينتج عن تحلل المواد العضوية أيضًا الأمونيا. في التربة والجذور (خاصة من النباتات البقولية) ، تنتج مجموعة أولى من بكتيريا التخليق الكيميائي تسمى البكتيريا الآزوتية أو النيتروسوموناس الطاقة عن طريق استهلاك الأمونيا وإطلاق النتريت (NO₂). تستخدم المجموعة الثانية من البكتيريا الآزوتية ، المسماة nitrobacteria ، النتريت في التخليق الكيميائي ، وإطلاق النترات (NO₃). في شكل نترات ، يتم دمج النيتروجين بعد ذلك بواسطة النباتات ليتم استخدامه مكونًا من البروتينات والأحماض النووية ، ثم يتبع العنصر على طول السلسلة الغذائية. يعود النيتروجين إلى الغلاف الجوي من خلال تأثير بكتيريا نزع النتروجين التي تستخدم مركبات تحتوي على النيتروجين من التربة وتطلق غاز النيتروجين (النيتروجين الجزيئي).

12. لماذا يتم استخدام تناوب المحاصيل البقولية في الزراعة؟

يتم استخدام تناوب المحاصيل البقولية وأنواع أخرى من تناوب المحاصيل في الزراعة لأن العديد من البكتيريا المهمة لدورة النيتروجين تعيش في هذه النباتات. يساعد تناوب المحاصيل البقولية (أو & # xa0 بشكل مشترك & # xa0 مع المحصول الرئيسي) & # xa0 على أن تصبح التربة غنية بالنترات ، والتي تمتصها النباتات بعد ذلك.

السماد الأخضر ، وهو تغطية التربة بالعشب والنباتات البقولية ، هو أيضًا وسيلة لتحسين تثبيت النيتروجين وهو خيار لتجنب الأسمدة الكيماوية.

الآن بعد أن انتهيت من دراسة الدورات البيوجيوكيميائية ، هذه هي خياراتك:


تعرف على أكياس صفار البيض ، والسلى ، والمشيماء والمزيد

الأغشية خارج المضغ هي هياكل غشائية تبدو موازية لـ الجنين والتي تلعب أدوارًا مهمة في التطور الجنيني. تتشكل من الجنين ولكنها لا تصبح جزءًا من الكائن الحي الفردي بعد ولادته.

المزيد من الأسئلة والأجوبة ذات الحجم الصغير كما هو موضح أدناه

2. ما هي الأغشية خارج المضغ الموجودة في الفقاريات؟

الأغشية خارج المضغ التي قد تكون موجودة في الفقاريات هي كيس الصفار ، و أمنيون، ال المشيماء، السقاء و المشيمة.

3. هل الأغشية خارج المضغية متشابهة بين جميع الفقاريات؟

يختلف وجود كل غشاء خارج الغشاء حسب الفقاريات صف دراسي.

في سمكة و البرمائيات، فقط كيس الصفار موجود. في الزواحف و الطيور، بالإضافة إلى الكيس المحي ، توجد أيضًا السلى ، المشيمة والسقاء. في الثدييات المشيمية ، بالإضافة إلى كل هذه الأغشية ، فإن المشيمة موجود أيضًا.

كيس الصفار

4. كيف يتشكل كيس الصفار؟ ما هي وظيفة كيس الصفار؟

يتكون الكيس المحي من غطاء المحار بواسطة الخلايا الناشئة من القناة الهضمية البدائية.

مخازن الكيس المحي فيتيلوس، المصدر الرئيسي لتغذية غير المشيمة الأجنة.

حدد أي سؤال لمشاركته على Facebook أو Twitter

ما عليك سوى تحديد (أو النقر المزدوج) سؤالاً لمشاركته. تحدى أصدقائك على Facebook و Twitter.

آلانتويس

5. أي غشاء خارج المضغ له وظيفة تخزين نفايات النيتروجين للجنين؟ هل هذه الوظيفة ضرورية في أجنة الثدييات المشيمية؟

السقاء هو خارج المضغة غشاء وظيفته تخزين إفرازات من الجنين.

في الثدييات المشيمية ، السقاء موجود ولكنه لا يمارس هذه الوظيفة ، حيث يتم جمع النفايات الجنينية بواسطة جسم الأم من خلال المشيمة.

6. لماذا يمكن اعتبار السقاء تكيفًا مع الحياة الأرضية؟

السقاء هو تكيف مع الأرض الجافة لأنه في أجنة الكائنات الأرضية البيضوية ، مثل الزواحف والطيور الأيضية النفايات لا يمكن أن تفرز على الفور إلى محيط مائي (مثل الأسماك واليرقات البرمائية تفعل). لذلك ، فإن مظهر الهيكل قادر على التخزين الخلايا الجنينية إفرازات حتى كان الفقس ضروريًا.

أمنيون وكوريون

7. ما هو الفرق بين السلى والمشيماء؟

السلى هو الغشاء الذي أغلفة الجنين. المشيماء هو الغشاء الذي يغطي أمنيون، ال كيس الصفار و ال السقاء. المساحة التي يحدها المشيماء والسلى تسمى تجويف الذي يحيط بالجنين وهي مليئة بالجنين مائع. يعمل التجويف الأمنيوسي على منع جفاف الجلد الجنين وحمايته من الصدمات الميكانيكية.

8. لماذا يمكن اعتبار السلى أيضًا تكيفًا مع الحياة الأرضية؟

السلى هو أيضا تكيف ل جاف الأرض لأن إحدى وظائفها هي منع الجنين من تجفيف.

9. ما هو الغشاء المشيمي الموجود في التطور الجنيني للزواحف والطيور؟ كيف يشارك هذا الغشاء في استقلاب الطاقة للجنين؟

يتكون الغشاء المشيمي عن طريق تجاور مناطق معينة من المشيماء و ال السقاء. نظرًا لأنه مسامي ، فإن الغشاء المشيمي يسمح بمرور غازات بين الجنين والجزء الخارجي ، مما يجعل الهوائية التنفس الخلوي ممكن.

المشيمة

10. ما أنواع الحيوانات التي لديها مشيمة؟ ما هي وظيفتها الرئيسية؟

توجد المشيمة الحقيقية في الثدييات المشيمية.

تتكون المشيمة من الجنين المشيماء والأم بطانة الرحم. وتتمثل مهمتها الرئيسية في السماح لـ تبادل من المواد بين الجنين وجسم الأم.

11. ما هي أهم المواد التي تنتقل من الأم إلى الجنين عن طريق المشيمة؟ ومن الجنين إلى الأم؟

من أم الى الجنينالمواد الرئيسية المنقولة & # xa0 عبر المشيمة هي الماء ، الأكسجينوالمغذيات والأجسام المضادة. من الجنين الى أم، المواد الرئيسية المنقولة هي النفايات الأيضية ، بما في ذلك اليوريا (نفايات النيتروجين) وثاني أكسيد الكربون.

12. هل تتبادل الأم والجنين الخلايا عبر المشيمة؟

في ظل الظروف العادية ، الخلايا لاتفعل عبور المشيمة أثناء الحمل. تحتوي المشيمة على غشاء مخاطي أملس يفصل المنطقة الغنية بالأوعية الدموية التي تتلامس مع بطانة الرحم الأم عن الحبل السري الملامس لدم الجنين. يُعرف هذا الحاجز باسم حاجز المشيمة. على الرغم من نفاذية بعض المواد (النفاذية الانتقائية) ، فإن الحاجز المشيمي يمنع مرور الخلايا.

13. ما هي وظائف الغدد الصماء للمشيمة؟

المشيمة لها وظيفة الغدد الصماء ، لأنها تفرز الهرمونات البروجسترون والإستروجين ، اللذين يحافظان على بطانة الرحم (الغطاء الداخلي للرحم) ومنع الحيض أثناء الحمل. المشيمة تفرز أيضا مهمة أخرى الهرمونات لتنظيم الحمل.

الحبل السري

14. ما هي وظيفة الحبل السري؟

الحبل السري عبارة عن مجموعة من دم الأوعية التي تربط الجنين مع المشيمة. في الجنين ، يتم إدخال أحد طرفي الحبل في وسط جدار البطن (ندبة هذا الإدخال هي السرة أو السرة).

وظيفة الحبل السري هي السماح بنقل المواد والمواد المغذية ، غازات والنفايات ، بين الجنين وجسد الأم.

الآن بعد أن انتهيت من دراسة الأغشية غير المضغوطة ، هذه هي خياراتك:


التأثير المفيد للتمرينات البدنية على طول التيلومير والشيخوخة ، ووراثة الأمراض غير السارية المرتبطة بالشيخوخة

Brisamar Estébanez ،. ماريا ج. كويفاس ، في الرياضة والتمارين الرياضية والجينوميات الغذائية ، 2019

22.2.1.2 الإجهاد التأكسدي

تنتج العمليات المختلفة ، بما في ذلك منتجات الأيض التأكسدي للتنفس الخلوي في الميتوكوندريا ، تفاعلات تفاعلية شديدة التفاعل ، قادرة على إحداث تلف في المكونات الخلوية (البروتينات والدهون والحمض النووي) وتشكيل جزيئات يمكنها تغيير مسارات التمثيل الغذائي المختلفة. في الظروف العادية ، يتم مواجهة تأثير أنواع الأكسجين التفاعلية هذه من خلال أنظمة مختلفة من مضادات الأكسدة ، ومع ذلك ، فإن التراكم المفرط لـ ROS في الخلايا أو الأنسجة أو الأعضاء يمكن أن يسبب الإجهاد التأكسدي ، مما يؤدي إلى تلف الحمض النووي (Arsenis et al.، 2017 Chilton et al.، 2017) ). بالإضافة إلى ذلك ، تنتج الميتوكوندريا المصابة بتلف الحمض النووي كمية أكبر من الجذور الحرة ، والتي بدورها تسبب تدهورًا أكبر في الحمض النووي للميتوكوندريا ، وبالتالي تشكل حلقة مفرغة.

في العقود الأخيرة ، واحدة من أكثر النظريات المقبولة للشيخوخة هي الجذور الحرة أو نظرية الإجهاد التأكسدي. يدعم سطر واحد متسق من الأدلة أن جينات الإجهاد التأكسدي المختلفة مرتبطة بكل من تقصير التيلومير والشيخوخة (Starr et al. ، 2008). في الواقع ، ترتبط العديد من جزيئات مضادات الأكسدة مثل الجلوتاثيون والفيتامينات والإنزيمات المضادة للأكسدة مع التيلوميرات الأطول ، ويتناقص محتواها و / أو وظيفتها مع تقدم العمر. في هذا السياق ، يكون التيلومير G triplet عرضة بشكل خاص للإجهاد التأكسدي (Hewitt et al. ، 2012). علاوة على ذلك ، فإن إصلاح الحمض النووي التيلومري التالف يكون أقل كفاءة عند مقارنته بمناطق الترميز في الجينوم ، مما يؤدي إلى تيلوميرات أقصر وأضرار تراكمية لا يمكن إصلاحها (Fumagalli et al. ، 2012).

من المفارقات ، هناك توازن دقيق بين TL والإجهاد التأكسدي. في حين أن الضرر التأكسدي الشديد يمكن أن يكون ضارًا بالتيلوميرات ، فإن التعرض الخفيف للإجهاد التأكسدي يمكن أن يلعب دورًا وقائيًا على TL من خلال تعزيز أنظمة إصلاح الضرر التأكسدي (Radák et al. ، 2003) ، كما لوحظ في تيلوميرات الحيوانات المنوية (Mishra et al. ، 2016) . في الواقع ، في ظل الظروف المؤكسدة ، ينتقل الإنزيم تيلوميراز إلى الميتوكوندريا حيث يبدو أنه يلعب دورًا وقائيًا ضد الإجهاد (Haendeler et al. ، 2009). بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون كمية معينة من أنواع الأكسجين التفاعلية وقائية أيضًا من خلال زيادة أنظمة الدفاع المضادة للأكسدة (Chilton et al. ، 2017). وبهذا المعنى ، فإن الإفراط في التعبير عن إنزيم فائق الأكسدة المضاد للأكسدة يقلل من تقصير التيلومير في الخلايا الليفية البشرية (von Zglinicki et al. ، 2000). في الختام ، يبدو أنه طالما تم الحفاظ على تركيز أنواع الأكسجين التفاعلية في حدود عتبة محددة ، يمكن أن تساعد أنواع الأكسجين التفاعلية في صيانة التيلومير.


22.4 تبادل الغاز

الغرض من الجهاز التنفسي هو إجراء تبادل الغازات. توفر التهوية الرئوية الهواء للحويصلات الهوائية من أجل عملية تبادل الغازات هذه. في الغشاء التنفسي ، حيث تلتقي الجدران السنخية والشعرية ، تتحرك الغازات عبر الأغشية ، حيث يدخل الأكسجين إلى مجرى الدم ويخرج ثاني أكسيد الكربون. من خلال هذه الآلية يتم أكسجة الدم ويتم التخلص من ثاني أكسيد الكربون ، الناتج عن نفايات التنفس الخلوي ، من الجسم.

تبادل الغازات

من أجل فهم آليات تبادل الغازات في الرئة ، من المهم فهم المبادئ الأساسية للغازات وسلوكها. بالإضافة إلى قانون بويل ، تساعد العديد من قوانين الغازات الأخرى في وصف سلوك الغازات.

قوانين الغاز وتكوين الهواء

تمارس جزيئات الغاز قوة على الأسطح التي تتلامس معها وتسمى هذه القوة الضغط. في الأنظمة الطبيعية ، توجد الغازات عادة كمزيج من أنواع مختلفة من الجزيئات. على سبيل المثال ، يتكون الغلاف الجوي من الأكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون والجزيئات الغازية الأخرى ، ويمارس هذا الخليط الغازي ضغطًا معينًا يُشار إليه بالضغط الجوي (الجدول 22.2). ضغط جزئي (صx) هو ضغط نوع واحد من الغازات في خليط الغازات. على سبيل المثال ، في الغلاف الجوي ، يمارس الأكسجين ضغطًا جزئيًا ، ويمارس النيتروجين ضغطًا جزئيًا آخر ، بغض النظر عن الضغط الجزئي للأكسجين (الشكل 22.21). الضغط الكلي هو مجموع كل الضغوط الجزئية لمزيج غازي. يصف قانون دالتون سلوك الغازات غير التفاعلية في خليط غازي وينص على أن نوعًا معينًا من الغازات في خليط يمارس ضغطه الخاص ، وبالتالي فإن الضغط الكلي الذي يمارسه خليط الغازات هو مجموع الضغوط الجزئية للغازات في الخليط .

غاز النسبة المئوية للتكوين الكلي ضغط جزئي
(مم زئبق)
نيتروجين (N2) 78.6 597.4
الأكسجين (O2) 20.9 158.8
الماء (H.2س) 0.4 3.0
ثاني أكسيد الكربون (CO2) 0.04 0.3
آحرون 0.06 0.5
التركيب الكلي / الضغط الجوي الكلي 100% 760.0

الضغط الجزئي مهم للغاية في التنبؤ بحركة الغازات. تذكر أن الغازات تميل إلى معادلة ضغطها في منطقتين متصلتين. سينتقل الغاز من منطقة يكون ضغطها الجزئي فيها أعلى إلى منطقة يكون ضغطها الجزئي فيها أقل. بالإضافة إلى ذلك ، كلما زاد فرق الضغط الجزئي بين المنطقتين ، زادت سرعة حركة الغازات.

ذوبان الغازات في السوائل

يصف قانون هنري سلوك الغازات عندما تتلامس مع سائل ، مثل الدم. ينص قانون هنري على أن تركيز الغاز في سائل يتناسب طرديًا مع قابلية الذوبان والضغط الجزئي لذلك الغاز. كلما زاد الضغط الجزئي للغاز ، زاد عدد جزيئات الغاز التي ستذوب في السائل. يعتمد تركيز الغاز في السائل أيضًا على قابلية ذوبان الغاز في السائل. على سبيل المثال ، على الرغم من وجود النيتروجين في الغلاف الجوي ، إلا أن القليل جدًا من النيتروجين يذوب في الدم ، لأن قابلية ذوبان النيتروجين في الدم منخفضة جدًا. الاستثناء من ذلك يحدث في الغواصين ، حيث يتسبب تكوين الهواء المضغوط الذي يتنفسه الغواصون في أن يكون للنيتروجين ضغط جزئي أعلى من المعتاد ، مما يؤدي إلى ذوبانه في الدم بكميات أكبر من المعتاد. يؤدي وجود الكثير من النيتروجين في مجرى الدم إلى حالة خطيرة يمكن أن تكون قاتلة إذا لم يتم تصحيحها. تؤسس جزيئات الغاز توازنًا بين تلك الجزيئات الذائبة في السائل وتلك الموجودة في الهواء.

يختلف تكوين الهواء في الغلاف الجوي وفي الحويصلات الهوائية. في كلتا الحالتين ، يكون التركيز النسبي للغازات هو النيتروجين وجي تي أكسجين وبخار الماء و جي تي ثاني أكسيد الكربون. كمية بخار الماء الموجودة في الهواء السنخي أكبر من تلك الموجودة في الهواء الجوي (الجدول 22.3). تذكر أن الجهاز التنفسي يعمل على ترطيب الهواء الداخل ، مما يتسبب في احتواء الهواء الموجود في الحويصلات على كمية أكبر من بخار الماء مقارنة بالهواء الجوي. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي الهواء السنخي على كمية أكبر من ثاني أكسيد الكربون وأكسجين أقل من هواء الغلاف الجوي. هذا ليس مفاجئًا ، لأن تبادل الغازات يزيل الأكسجين ويضيف ثاني أكسيد الكربون إلى الهواء السنخي. يتسبب كل من التنفس العميق والقسري في تغيير تكوين الهواء السنخي بسرعة أكبر مما يحدث أثناء التنفس الهادئ. نتيجة لذلك ، تتغير الضغوط الجزئية للأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، مما يؤثر على عملية الانتشار التي تنقل هذه المواد عبر الغشاء. سيؤدي ذلك إلى دخول الأكسجين ومغادرة ثاني أكسيد الكربون للدم بسرعة أكبر.

غاز النسبة المئوية للتكوين الكلي ضغط جزئي
(مم زئبق)
نيتروجين (N2) 74.9 569
الأكسجين (O2) 13.7 104
الماء (H.2س) 6.2 40
ثاني أكسيد الكربون (CO2) 5.2 47
التركيب الكلي / إجمالي الضغط السنخي 100% 760.0

التهوية والإرواء

جانبان مهمان لتبادل الغازات في الرئة هما التهوية والتروية. التهوية هي حركة الهواء من وإلى الرئتين ، والنضح هو تدفق الدم في الشعيرات الدموية الرئوية. لكي يكون تبادل الغازات فعالاً ، يجب أن تكون الأحجام المستخدمة في التهوية والتروية متوافقة. ومع ذلك ، فإن عوامل مثل تأثيرات الجاذبية الإقليمية على الدم ، أو القنوات السنخية المسدودة ، أو المرض يمكن أن تتسبب في عدم توازن التهوية والتروية.

يبلغ الضغط الجزئي للأكسجين في الهواء السنخي حوالي 104 ملم زئبق ، بينما يبلغ الضغط الجزئي للدم المؤكسج في الأوردة الرئوية حوالي 100 ملم زئبق. عندما تكون التهوية كافية ، يدخل الأكسجين الحويصلات الهوائية بمعدل مرتفع ، ويظل الضغط الجزئي للأكسجين في الحويصلات مرتفعًا. في المقابل ، عندما تكون التهوية غير كافية ، ينخفض ​​الضغط الجزئي للأكسجين في الحويصلات الهوائية. بدون الاختلاف الكبير في الضغط الجزئي بين الحويصلات الهوائية والدم ، لا ينتشر الأكسجين بكفاءة عبر الغشاء التنفسي. الجسم لديه آليات لمواجهة هذه المشكلة. في الحالات التي لا تكون فيها التهوية كافية للحويصلات الهوائية ، يقوم الجسم بإعادة توجيه تدفق الدم إلى الحويصلات الهوائية التي تتلقى تهوية كافية. يتم تحقيق ذلك عن طريق تضييق الشرايين الرئوية التي تخدم الحويصلات الهوائية المختلة ، والتي تعيد توجيه الدم إلى الحويصلات الهوائية الأخرى التي لديها تهوية كافية. في الوقت نفسه ، فإن الشرايين الرئوية التي تخدم الحويصلات الهوائية تتلقى تهوية كافية لتوسيع الأوعية ، مما يؤدي إلى زيادة تدفق الدم. يمكن أن تعمل عوامل مثل مستويات ثاني أكسيد الكربون والأكسجين ومستويات الأس الهيدروجيني كمحفزات لضبط تدفق الدم في الشبكات الشعرية المرتبطة بالحويصلات الهوائية.

يتم تنظيم التهوية حسب قطر الشعب الهوائية ، بينما يتم تنظيم التروية حسب قطر الأوعية الدموية. قطر القصيبات حساس للضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون في الحويصلات الهوائية. يؤدي الضغط الجزئي الأكبر لثاني أكسيد الكربون في الحويصلات الهوائية إلى زيادة القصيبات في قطرها وكذلك انخفاض مستوى الأكسجين في إمداد الدم ، مما يسمح بزفير ثاني أكسيد الكربون من الجسم بمعدل أكبر. كما ذكرنا سابقًا ، يؤدي الضغط الجزئي الأكبر للأكسجين في الحويصلات الهوائية إلى توسع الشرايين الرئوية ، مما يؤدي إلى زيادة تدفق الدم.

تبادل الغازات

يحدث تبادل الغازات في موقعين في الجسم: في الرئتين حيث يتم التقاط الأكسجين ويتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغشاء التنفسي ، وفي الأنسجة حيث يتم إطلاق الأكسجين ويتم التقاط ثاني أكسيد الكربون. التنفس الخارجي هو تبادل الغازات مع البيئة الخارجية ، ويحدث في الحويصلات الهوائية في الرئتين. التنفس الداخلي هو تبادل الغازات مع البيئة الداخلية ، ويحدث في الأنسجة. يحدث التبادل الفعلي للغازات بسبب الانتشار البسيط. الطاقة ليست مطلوبة لنقل الأكسجين أو ثاني أكسيد الكربون عبر الأغشية. بدلاً من ذلك ، تتبع هذه الغازات تدرجات ضغط تسمح لها بالانتشار. يزيد تشريح الرئة من انتشار الغازات: الغشاء التنفسي شديد النفاذية للغازات والأغشية التنفسية والشعيرية الدموية رقيقة جدًا وهناك مساحة كبيرة في جميع أنحاء الرئتين.

التنفس الخارجي

ينقل الشريان الرئوي الدم غير المؤكسج إلى الرئتين من القلب ، حيث يتفرع ويصبح في النهاية الشبكة الشعرية المكونة من الشعيرات الدموية الرئوية. هذه الشعيرات الدموية الرئوية تخلق الغشاء التنفسي مع الحويصلات الهوائية (الشكل 22.22). عندما يتم ضخ الدم عبر هذه الشبكة الشعرية ، يحدث تبادل الغازات. على الرغم من أن كمية صغيرة من الأكسجين قادرة على الذوبان مباشرة في البلازما من الحويصلات الهوائية ، فإن معظم الأكسجين تلتقطه كريات الدم الحمراء (خلايا الدم الحمراء) وترتبط ببروتين يسمى الهيموجلوبين ، وهي عملية موصوفة لاحقًا في هذا الفصل. الهيموجلوبين المؤكسج أحمر اللون ، مما يتسبب في المظهر العام للدم المؤكسج الأحمر الساطع ، والذي يعود إلى القلب من خلال الأوردة الرئوية. يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الاتجاه المعاكس للأكسجين ، من الدم إلى الحويصلات الهوائية. يتم إرجاع بعض ثاني أكسيد الكربون على الهيموجلوبين ، ولكن يمكن أيضًا إذابته في البلازما أو وجوده في شكل محوّل ، كما سيتم شرحه بمزيد من التفصيل لاحقًا في هذا الفصل.

يحدث التنفس الخارجي كدالة لاختلافات الضغط الجزئي في الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بين الحويصلات الهوائية والدم في الشعيرات الدموية الرئوية.

على الرغم من أن ذوبان الأكسجين في الدم ليس مرتفعًا ، إلا أن هناك فرقًا كبيرًا في الضغط الجزئي للأكسجين في الحويصلات الهوائية مقابل الدم في الشعيرات الدموية الرئوية. يبلغ هذا الاختلاف حوالي 64 ملم زئبق: يبلغ الضغط الجزئي للأكسجين في الحويصلات الهوائية حوالي 104 ملم زئبق ، بينما يبلغ ضغطه الجزئي في دم الشعيرات الدموية حوالي 40 ملم زئبق. هذا الاختلاف الكبير في الضغط الجزئي يخلق تدرج ضغط قويًا للغاية يجعل الأكسجين يعبر بسرعة الغشاء التنفسي من الحويصلات الهوائية إلى الدم.

يختلف الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون أيضًا بين الهواء السنخي ودم الشعيرات الدموية. ومع ذلك ، فإن فرق الضغط الجزئي أقل من اختلاف الأكسجين ، حوالي 5 ملم زئبق. يبلغ الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون في الدم الشعري حوالي 45 ملم زئبق ، بينما يبلغ ضغطه الجزئي في الحويصلات الهوائية حوالي 40 ملم زئبق. ومع ذلك ، فإن قابلية ذوبان ثاني أكسيد الكربون أكبر بكثير من ذوبان الأكسجين ـ بمعامل يقارب 20 ـ في كل من الدم والسوائل السنخية. نتيجة لذلك ، تتشابه التركيزات النسبية للأكسجين وثاني أكسيد الكربون المنتشرة عبر الغشاء التنفسي.

التنفس الداخلي

التنفس الداخلي هو تبادل الغازات الذي يحدث على مستوى أنسجة الجسم (الشكل 22.23). على غرار التنفس الخارجي ، يحدث التنفس الداخلي أيضًا على شكل انتشار بسيط بسبب تدرج ضغط جزئي. ومع ذلك ، فإن تدرجات الضغط الجزئي هي عكس تلك الموجودة في الغشاء التنفسي. الضغط الجزئي للأكسجين في الأنسجة منخفض ، حوالي 40 ملم زئبق ، لأن الأكسجين يستخدم باستمرار للتنفس الخلوي. في المقابل ، يبلغ الضغط الجزئي للأكسجين في الدم حوالي 100 ملم زئبق. هذا يخلق تدرج ضغط يتسبب في انفصال الأكسجين عن الهيموغلوبين ، وانتشاره خارج الدم ، وعبور الفراغ الخلالي ، ودخول الأنسجة. يفقد الهيموغلوبين الذي يحتوي على القليل من الأكسجين المرتبط به الكثير من سطوعه ، وبالتالي يصبح الدم العائد إلى القلب أكثر خمريًا في اللون.

بالنظر إلى أن التنفس الخلوي ينتج ثاني أكسيد الكربون باستمرار ، فإن الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون يكون أقل في الدم مما هو عليه في الأنسجة ، مما يتسبب في انتشار ثاني أكسيد الكربون خارج الأنسجة ، وعبور السائل الخلالي ، ودخول الدم. ثم يتم نقله مرة أخرى إلى الرئتين إما مرتبطًا بالهيموغلوبين ، أو مذابًا في البلازما ، أو في شكل محوّل. بحلول الوقت الذي يعود فيه الدم إلى القلب ، عاد الضغط الجزئي للأكسجين إلى حوالي 40 ملم زئبق ، وعاد الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون إلى حوالي 45 ملم زئبق. ثم يتم ضخ الدم مرة أخرى إلى الرئتين لتزويده بالأكسجين مرة أخرى أثناء التنفس الخارجي.

اتصال يومي

علاج غرفة الضغط العالي

نوع من الأجهزة المستخدمة في بعض مجالات الطب التي تستغل سلوك الغازات هو العلاج بغرفة الضغط العالي. غرفة الضغط العالي عبارة عن وحدة يمكن إغلاقها وتعريض المريض إما لأكسجين بنسبة 100 في المائة مع زيادة الضغط أو خليط من الغازات التي تشتمل على تركيز أعلى من الأكسجين مقارنة بالهواء الجوي العادي ، وكذلك عند ضغط جزئي أعلى من الغلاف الجوي. هناك نوعان رئيسيان من الغرف: أحادية المكان ومتعددة. عادة ما تكون الغرف أحادية المكان لمريض واحد ، ويراقب الموظفون الذين يعتنون بالمريض المريض من خارج الغرفة (الشكل 22.24). تحتوي بعض المرافق على غرف ضغط مفرط أحادية خاصة تسمح بعلاج العديد من المرضى في وقت واحد ، عادةً في وضع الجلوس أو الاستلقاء ، للمساعدة في تخفيف الشعور بالعزلة أو الخوف من الأماكن المغلقة. الغرف متعددة الفواصل كبيرة بما يكفي لعلاج العديد من المرضى في وقت واحد ، والموظفون الذين يحضرون هؤلاء المرضى موجودون داخل الغرفة. غالبًا ما يتم علاج المرضى بالهواء عبر قناع أو غطاء في غرفة متعددة القواطع ، وتكون الغرفة مضغوطة.

يعتمد علاج غرفة الضغط العالي على سلوك الغازات. كما تتذكر ، تنتقل الغازات من منطقة ذات ضغط جزئي أعلى إلى منطقة ذات ضغط جزئي منخفض. في غرفة الضغط العالي ، يزداد الضغط الجوي ، مما يتسبب في انتشار كمية أكبر من الأكسجين عن المعتاد في مجرى الدم للمريض. يستخدم العلاج بالغرفة الضغط العالي لعلاج مجموعة متنوعة من المشاكل الطبية ، مثل التئام الجروح والتطعيم ، والالتهابات البكتيرية اللاهوائية ، والتسمم بأول أكسيد الكربون. من الصعب عكس مسار التعرض لأول أكسيد الكربون والتسمم به ، لأن تقارب الهيموغلوبين لأول أكسيد الكربون أقوى بكثير من تقاربه بالأكسجين ، مما يتسبب في استبدال أول أكسيد الكربون بالأكسجين في الدم. يمكن أن يعالج العلاج بغرفة الضغط العالي التسمم بأول أكسيد الكربون ، لأن الضغط الجوي المتزايد يتسبب في انتشار المزيد من الأكسجين في مجرى الدم. عند هذا الضغط المتزايد وزيادة تركيز الأكسجين ، يتم إزاحة أول أكسيد الكربون من الهيموجلوبين. مثال آخر هو علاج الالتهابات البكتيرية اللاهوائية ، التي تنتجها البكتيريا التي لا تفضل أو لا تفضل العيش في وجود الأكسجين. تساعد زيادة مستويات الأكسجين في الدم والأنسجة على قتل البكتيريا اللاهوائية المسؤولة عن العدوى ، حيث أن الأكسجين سام للبكتيريا اللاهوائية. بالنسبة للجروح والطعوم ، تحفز الغرفة عملية الشفاء عن طريق زيادة إنتاج الطاقة اللازمة للإصلاح. تسمح زيادة نقل الأكسجين للخلايا بتكثيف التنفس الخلوي وبالتالي إنتاج ATP ، الطاقة اللازمة لبناء هياكل جديدة.


مقدمة في قياس الطيف الكتلي

رسم تخطيطي لمطياف الكتلة التقليدي مبين في الشكل ( فهرس الصفحة <1> ).

الشكل ( PageIndex <1> ). مطياف الكتلة التقليدي 2

كما هو مبين ، يتكون مطياف الكتلة من إدخال عينة ، وغرفة تأين ، ومُسرِّع ، ومنشق ، وكاشف ، ومضخم صوت. باختصار ، تُحقن العينة موضع الاهتمام في مواصفة الكتلة وتتأين لتشكيل جسيمات مشحونة. ثم يتم تسريع الجسيمات المشحونة عن طريق زيادة الطاقة الحركية للجسيمات. كما هو مبين في الشكل ، توجد ثلاث لوحات بها شقوق في منطقة التسارع هذه الصفائح تختلف في إمكاناتها مما يسمح للجسيمات بزيادة الطاقة الحركية وتشكيل حزمة مضبوطة بدقة أثناء مرورها عبر كل شق. تتكون هذه الحزمة من خليط من الأيونات المختلفة قبل الاصطدام بالعاكس. يأخذ العاكس هذا المزيج ويفصل الأيونات بناءً على نسبة الكتلة إلى الشحنة (m / z) ويتم ذلك عن طريق تطبيق مجال مغناطيسي. يقدم الشكل ( PageIndex <2> ) رسمًا تخطيطيًا لما يحدث في العاكس.

الشكل ( PageIndex <2> ). عاكس مطياف الكتلة

تتفاعل الأيونات المختلفة بشكل مختلف مع المجال المغناطيسي. في الشكل ( PageIndex <2> ) على سبيل المثال ، الأيونات الناتجة عن البخار B هي أيونات لها نسبة منخفضة من m / z. هذا يعني أن الأيونات التي تتكون منها هذه الحزمة إما ذات كتلة منخفضة أو شحنة عالية أو كليهما. من ناحية أخرى ، تتفاعل الأيونات من التيار C بالكاد مع المجال المغناطيسي المطبق مما يعني أن لديها نسبة عالية من m / z. ومع ذلك ، تتفاعل الأيونات الموجودة في البخار B مع المجال المغناطيسي بطريقة تمر بها الأيونات إلى الكاشف. يمكن تغيير المجال المغناطيسي لتحديد نطاق m / z المطلوب. على سبيل المثال ، إذا كان المرء يريد اكتشاف نطاقات الكتلة الأعلى (البخار C) ، فسيحتاج المجال المغناطيسي إلى أن يكون أكبر من أجل انحراف الأيونات أكثر. تعتبر المعادلتان 1 (قوة لورنتز) و 2 (قانون نيوتن ورسكووس الثاني للحركة) حاسمة في فهم كيفية تحرك الأجزاء الجزئية في مجال كهربائي أو مغناطيسي.

حيث (Q ) هي الشحنة الأيونية ، (F ) هي القوة المطبقة على الأيون ، (v مرات B ) هو الناتج المتقاطع للسرعة والمجال المغناطيسي ، (م ) هو الكتلة و a هي التسارع.

معادلة المعادلتين ثم يعطي التفاضل التالي (المعادلة المرجع <3>)

بمجرد مرور الأيونات المحددة على العاكس ، تنتقل الأيونات نحو الكاشف حيث يتم تسجيل m / z. باختصار ، عندما تضرب الأيونات كاشف المعادن ، ينتج تيار من حركة الإلكترونات يمكن تسجيله كإشارة. نظرًا لأن الإلكترونات المتأثرة بهذا الاصطدام تكون عادةً قليلة جدًا ، فإن تضخيم الإشارة ضروري دائمًا تقريبًا. عادةً ما تكون الأيونات في الطور الغازي شديدة التفاعل ولها عمر قصير ، لذلك من المهم أن تعمل الأداة في فراغ عالٍ (عادةً من 10 & ناقص 3 & thinsp torr إلى 10 & ناقص 6 & ضغط thinsptorr).

هناك العديد من مقاييس الطيف الكتلي المختلفة المتاحة تجارياً والتي تتناسب مع الاحتياجات المختلفة ، مثل القياس الكمي للبيانات ، والبيانات المؤهلة ، وتحليل عينة البروتين ، وتحليل العينات الصغيرة ، وما إلى ذلك. كانت تقنيات التأين أساسية لتحديد أنواع العينات التي يمكن تحليلها بواسطة مطياف الكتلة. 3

قبل الخوض في التفاصيل حول طرق التأين المختلفة ، من المهم فهم فئتين رئيسيتين يندرجان تحت التأين ، التأين الصلب واللين. 4

  1. التأين الصعب- يستحضر التأين القاسي كميات أكبر من الطاقة للعينة المعنية من أجل تأين العينة. نظرًا للكمية الأكبر من الطاقة ، تميل الروابط داخل الجزيء إلى الانكسار أكثر ، مما يؤدي إلى زيادة التفتت. عادةً ما تنتج تقنيات التأين الصلب عددًا أكبر من شظايا الكتلة الأقل مقابل كتلة أعلى.
  2. تأين ناعم- تستخدم طرق التأين الناعم كميات أقل من الطاقة لتأين العينة ، مما يؤدي إلى انخفاض التفتت. تنتج هذه التقنية كمية أكبر من شظايا الكتلة العالية.

الشروط الاساسية

  • التنافذ: الحركة الصافية لجزيئات المذيب من منطقة ذات قدرة مذيب عالية إلى منطقة ذات جهد مذيب أقل من خلال غشاء منفذ جزئيًا
  • نقص الضغط: وجود ضغط أسموزي أقل من الآخر.
  • مساوي التوتر: لها نفس الضغط الاسموزي.
  • مفرط التوتر: وجود ضغط تناضحي أكبر من الآخر.
  • الهالوفيل: الكائنات الحية التي تزدهر بتركيزات عالية من الملح.

الضغط الاسموزي عامل مهم يؤثر على الخلايا. التناضح هو الحركة الصافية لجزيئات المذيب من خلال غشاء منفذ جزئيًا إلى منطقة ذات تركيز عالي الذائبة. القصد من التناضح هو معادلة تركيزات الذائبة على الجانبين. التناضح ضروري في النظم البيولوجية لأن الأغشية البيولوجية شبه منفذة. بشكل عام ، هذه الأغشية غير منفذة للجزيئات الكبيرة والقطبية مثل الأيونات والبروتينات والسكريات. ومع ذلك ، فهي قابلة للاختراق للجزيئات غير القطبية و / أو الكارهة للماء مثل الدهون وكذلك الجزيئات الصغيرة مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين وأكسيد النيتريك وما إلى ذلك. يوفر التناضح الوسيلة الأساسية التي يتم من خلالها نقل الماء داخل وخارج الخلايا . التنظيم الأسموزي هو آلية التوازن في الكائن الحي للوصول إلى التوازن في الضغط الاسموزي.

من الضروري وجود الضغط الاسموزي الصحيح في وسط الاستزراع. يمكن أن تتأثر الخلية بالحل من خلال ثلاث طرق. افترض أن خلية موضوعة في محلول من السكر أو الماء المالح. إذا كان الوسيط ناقص التوتر و [مدش] محلول مخفف بتركيز ماء أعلى من الخلية و [مدش] ستكتسب الخلية الماء من خلال التناضح. إذا كان الوسط متساوي التوتر و [مدش] محلول بنفس تركيز الماء تمامًا مثل الخلية و [مدش] فلن يكون هناك حركة صافية للمياه عبر غشاء الخلية. إذا كان الوسط مفرط التوتر و [مدش] محلول مركز بتركيز ماء أقل من الخلية و [مدش] تفقد الخلية الماء عن طريق التناضح.

شكل: الضغط الاسموزي على خلايا الدم الحمراء: تأثير المحاليل المختلفة على خلايا الدم.

يعني هذا أساسًا أنه إذا تم وضع خلية في محلول يحتوي على تركيز مذاب أعلى من تركيزه ، فسوف تذبل. إذا تم وضعه في محلول بتركيز مذاب أقل من تركيزه ، فستتوسع الخلية وتنفجر.


ماذا يحدث للنيتروجين في الدم في الاكسجين الغشائي؟ - مادة الاحياء

أهداف
1. وصف التركيب الجزيئي الأساسي والوظيفة الأساسية للدهون.
2. Relate the molecular structure of saturated and unsaturated fats to their health implications.
3. Recognize a phospholipid and understand why phospholipids in a plasma membrane are arranged in a phospholipid bilayer structure. Explain the fluid mosaic model.
4. Understand the process of diffusion.
5. Distinguish between the four methods by which materials enter and exit a cell, and explain the role of the plasma membrane as a selective barrier in each case.
6. Be able to identify solutions as hypertonic, hypotonic, or isotonic. Know what a concentration gradient is.
7. Be able to illustrate and explain what happens to a cell in solutions of different concentrations as a consequence of osmosis.

كلمات
النقل النشط
Concentration Gradient
Diffusion
Facilitated Diffusion
Fluid Mosaic Model
محبة للماء
نافرة من الماء
Hypertonic Solution
محلول ناقص التوتر
Isotonic Solution
دهون
التنافذ
Phospholipid
Phospholipid Bilayer
Saturated and Unsaturated Fat
Semipermeable or Selectively Permeable Membrane
Simple Diffusion

Sample MCAS Questions
1. Which of the following functions does active transport perform in a cell?
A. Packaging proteins for export from the cell.
B. Distributing enzymes throughout the cytoplasm.
C. Moving substances against a concentration gradient.
D. Equalizing the concentration of water inside and outside the cell.

2. The diagram below shows a cross section of part of a cell membrane.

أ. Describe the basic structure of the cell membrane.
ب. Describe two primary functions of the cell membrane.
ج. Explain how the structure of the cell membrane allows it to perform the functions
described in part (b).

3. The table below lists the concentrations of water inside and outside a cell under four different conditions.

شرط
Water Concentration In Cell
Water Concentration in Environment
1
90%
95%
2
90%
100%
3
95%
90%
4
95%
95%

Under which condition will the cell experience a net loss of water to the environment?
A. Condition 1
B. Condition 2
C. Condition 3
D. Condition 4

4. A diagram of an organic molecule is below.

Which element is found at positions marked by the dots in the diagram?
A. Carbon
B. Nitrogen
C. Phosphorus
D. Sulfur

5. If an animal cell is placed in distilled water, it will swell and burst. This bursting is a result of which biological process?
A. Active transport
B. Enzyme activity
C. Osmosis
D. Respiration

6. One category of organic compounds contains molecules composed of long hydrocarbon chains. The hydrocarbon chains may be saturated or unsaturated. Which of the following categories of organic compounds contains these molecules?
A. carbohydrates
ب. الدهون
C. nucleic acids
D. proteins

7. Which of the following statements best explains why oxygen diffuses from the alveoli into the blood?
A. The diaphragm draws oxygen into the alveoli at a rapid speed.
B. Alveoli cells contain hemoglobin to transfer gases to the blood.
C. The concentration of oxygen is greater in the alveoli than in the blood.
D. Red blood cells move one at a time through the capillaries surrounding the alveoli.


MCAS QUESTION ANSWERS
1. C
2. Examples of student responses can be found here . Pay attention, of course, to the responses that garnered scores of 4.
3. C In condition 3, the water inside the cell is less concentrated than the water outside the cell. Osmosis will occur, with more water leaving the cell than entering.
4. A As you can tell by its chain structure, this is a lipid. The trademark of a lipid is a chain of carbon, surrounding by hydrogens.
5. C Pure distilled water is invariably hypotonic relative to the inside of a cell. Because water is more concentrated outside the cell than inside, it diffuses (diffusion of water = osmosis) into the cell, causing the cell to swell and burst.
6. B
7. C