БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ДЫ)

Все эти процессы (активация кислорода, водорода, перенос электрона по цепи на кислород) осуществляются главным образом в митохондриях благодаря разветвлённой системе окислительно-восстановительных ферментов (см. Цитохромы ). По пути следования к кислороду электроны, мобилизуемые первоначально от молекулы органического вещества, постепенно отдают заключённую в них энергию, которую клетка запасает в форме химических соединений, главным образом АТФ.

Благодаря совершенным механизмам запасания и использования энергии процессы энергообмена в клетке идут с очень высоким кпд, пока недостижимым в технике. Биологическая роль Д. не исчерпывается использованием энергии, заключённой в окисляемой органической молекуле. В ходе окислительных превращений органических веществ образуются активные промежуточные соединения — метаболиты, которые живая клетка использует для синтеза специфических составных частей своей протоплазмы, образования ферментов и др. Всем этим определяется центральное место, занимаемое Д. в комплексе процессов обмена веществ живой клетки. В Д. скрещиваются и увязываются процессы обмена белков, нуклеиновых кислот, углеводов, жиров и др. компонентов протоплазмы.

Лит.: Костычев С. П., Физиология растений, 3 изд., т. 1, М.—Л., 1937; Бах А. Н., Собр. трудов по химии и биохимии, М., 1950; Таусон В. О., Основные положения растительной биоэнергетики, М.—Л., 1950; Джеймс В. О., Дыхание растений, пер. с англ., М., 1956; Палладин В. И., Избр. труды, М., 1960; Михлин Д. М., Биохимия клеточного дыхания, М., 1960; Сент-Дьердьи А., Биоэнергетика, пер. с англ., М., 1960; Рубин Б. А., Ладыгина М. Е., Энзимология и биология дыхания растений, М., 1966; Рэкер Э., Биоэнергетические механизмы, пер. с англ., М., 1967; Рубин Б. А., Курс физиологии растений, 3 изд., М., 1971; Кретович В. Л., Основы биохимии растений, М., 1971.

Б. А. Рубин.

Рис. к ст. Дыхание.

Дыха'ния о'рганы,органы, служащие для газообмена между организмом и внешней средой. Д. о. имеются только у животных — аэробов , получающих свободный кислород или непосредственно из атмосферного воздуха (воздушное дыхание), или из воздуха, растворённого в воде (водное дыхание). У анаэробных организмов (одно- и многоклеточных) Д. о. отсутствуют. Многие группы низших аэробных организмов также не имеют Д. о. (простейшие, губки, кишечнополостные, многие черви). У животных с тонкими нежными покровами кислород может проникать в организм путём диффузии через всю поверхность тела — кожный тип дыхания, к которому часто присоединяется кишечное дыхание, когда кислород поступает в организм через стенку кишечного канала (например, у кишечнополостных). Среди позвоночных кожное дыхание играет большую роль у многих рыб и земноводных. Происхождение и строение Д. о. у разных организмов различны. Д. о. воздушного типа называются лёгкими и трахеями , Д. о. водного типа — жабрами .

Особый интерес представляют имеющиеся у рыб, живущих в иле (некоторых Clupeidae, Characinidae, Siluridae), дополнительные Д. о. — гроздевидные выросты, отходящие от жаберных дужек и служащие для воздушного дыхания. У лабиринтовых рыб на первой жаберной дужке развиваются костные пластинки, покрытые слизистой оболочкой, через которую поглощается O 2. Это приспособление даёт возможность рыбе-ползуну (Anabas) долгое время находиться на суше.

У многих рыб из верхней части жаберных мешков могут вырастать воздушные пузыри, напоминающие настоящее лёгкое (у Amphipnous, Saccobranchus и др.). В процессе индивидуального развития у многих форм происходит смена различных Д. о. Так, среди насекомых у развивающихся в воде подёнок сначала имеет место диффузное кожное дыхание, заменяющееся впоследствии дыханием при помощи трахейных жабр, и, наконец, появляется свойственное взрослому насекомому трахейное воздушное дыхание. У личинок рыб до окончательного развития жабр дыхательную функцию выполняет вначале желточный мешок, снабжённый богатой сетью кровеносных сосудов, затем — сосуды непарных плавников, а иногда временные (личиночные) наружные жабры. У земноводных в личиночной стадии для дыхания служит сеть кровеносных сосудов желточного мешка, в дальнейшем обычно развиваются наружные жабры и часто возникают сосудистые сети в непарном (хвостовом) плавнике. Все зародыши амниот сначала дышат при помощи кровеносной сети желточного мешка. Впоследствии к такому дыханию присоединяется и вытесняет его так называемое аллантоидное дыхание, когда в стенках аллантоиса развивается густая сеть сосудов. Только после вылупления из яйца (пресмыкающиеся, птицы) или рождения (млекопитающие животные и человек) начинают функционировать их окончательные Д. о. — лёгкие (см. Дыхание ).

А. Н. Дружинин.

Дыха'тельное го'рло,начальный отдел нижних дыхательных путей, то же, что трахея .

Дыха'тельные мы'шцы,скелетные мышцы, увеличивающие и уменьшающие объём грудной клетки при дыхании. Основная работа Д. м. приходится на процесс вдоха, т.к. выдох происходит пассивно, вследствие тяжести стенок грудной клетки, эластичности лёгких и межрёберных мышц (в форсированном выдохе участвуют внутренние межрёберные мышцы и мышцы брюшного пресса). Основной мышцей, осуществляющей вдох, является диафрагма; в акте вдоха принимают участие также наружные межрёберные мышцы. Усиленному вдоху способствуют некоторые мышцы шеи и поверхностные мышцы груди. В акт форсированного дыхания вовлекаются также некоторые мышцы спины и мышцы плечевого пояса.

Дыха'тельные пигме'нты,группа соединений растительной клетки, участвующих в процессе дыхания ; см. Дыхательные хромогены .

Дыха'тельные хромоге'ны,группа соединений растительной клетки, способных обратимо окисляться, превращаясь в дыхательные пигменты, которые, восстанавливаясь, вновь превращаются в хромогены. Согласно теории В. И. Палладина, Д. х. и дыхательные пигменты образуют единую систему и выполняют в процессе дыхания роль переносчиков водорода на кислород.

Дыха'тельный коэффицие'нт,отношение объёма выделяемого из организма углекислого газа к объёму поглощаемого за то же время кислорода. Обозначается:

Определение ДК важно для исследования особенностей газообмена и обмена веществ у животных и растительных организмов. При окислении в организме углеводов и полном доступе кислорода ДК равен 1, жиров — 0,7, белков — 0,8. У здорового человека в покое ДК равен 0,85 ± 0,1; при умеренной работе, а также у животных, питающихся преимущественно растительной пищей, приближается к 1. У человека при очень длительной работе, голодании, у плотоядных животных (хищников), а также при спячке, когда из-за ограниченности запасов углеводов в организме усиливается диссимиляция жиров, ДК составляет около 0,7. ДК превышает 1 при интенсивном отложении в организме жиров, образующихся из поступающих с пищей углеводов (например, у человека при восстановлении нормального веса после голодания, после длительных заболеваний, а также у животных при откорме). До 2 ДК возрастает при усиленной работе и гипервентиляции лёгких, когда из организма выделяется дополнительно СО 2, находившийся в связанном состоянии. Ещё больших величин ДК достигает у анаэробов , у которых большая часть выделяемого CO 2образуется путём бескислородного окисления (брожения). ДК ниже 0,7 бывает при заболеваниях, связанных с нарушениями обмена веществ, после тяжёлой физической работы.