Biologinis oksidacijos. Redokso reakcijos: pavyzdžiai

Be energijos negali egzistuoti vieną gyvą būtybę. Po to, kai visi, kas cheminė reakcija, bet koks procesas, reikalauja savo buvimą. Bet kuris asmuo gali lengvai suprasti ir jausti. Jei visą dieną valgyti maistą, tada vakare, o gal ir anksčiau, padidėjo nuovargis simptomai pradeda, silpnumas, stiprybė smarkiai sumažintas.

Kaip tada, taip skirtingi organizmai prisitaikė prie energijos gamybos? Kur ji ateis ir ką procesai vyksta tuo pačiu metu viduje narvo? Pabandykite suprasti šį straipsnį.

Gauti energijos organizmus

Kokiu būdu ne energijos yra suvartojama, pagrindas visada guli ovr (oksidacijos-redukcijos reakcijas). Pavyzdžiai yra skirtingi. lygtis fotosintezės, kuri yra atliekamas žalių augalų ir kai kurių bakterijų - tai taip pat OVR. Žinoma, šis procesas bus kitoks, priklausomai nuo to, kokios yra gyva būtybė yra skirtas.

Taigi, visi gyvūnai - tai Heterotrofai. T.y. tokius organizmus, kurie negali turėti vien forma, kaip apibrėžta savaime paruošto papildomų organinių junginių ir jų skilimo išleidimo cheminių obligacijų energiją.

Augalai, kita vertus, yra galingiausias gamintoja organinių medžiagų mūsų planetoje. Jie atlieka sudėtingą ir svarbų procesą, vadinamą fotosintezė, kuri yra gliukozės iš vandens, anglies dvideginio susidarymas pagal specialių medžiagų poveikio - chlorofilo. Šalutinis produktas yra deguonis, kuris yra gyvenimo šaltinis visiems aerobikos gyvų būtybių.

Redokso reakcijos, kurių pavyzdžiai yra iliustruoti šiame procese:

• 6CO ₂ + 6H ₂ O = chlorofilo = C ₆ H ₁₀ O ₆ + 6o _2;

arba

• anglies dioksidas + vandenilis oksidas pagal pigmento chlorofilo (fermento reakcijos) įtakos + = monosacharido be molekulinio deguonies.

Be to, yra taip pat atstovai planetos, kurie gali naudoti cheminių vertybinių popierių, neorganinių junginių energijos biomasės. Jie vadinami chemotroph. Tai apima daug rūšių bakterijų. Pavyzdžiui, mikroorganizmai yra vandenilis, oksiduojant substrato molekulę dirvožemio. Procesas vyksta pagal formulę: 2H ₂ 0 ₂ = 2H ₂ 0.

Iš žinias apie biologinės oksidacijos istorija

Procesas, kuris yra energijos pagrindas, jis yra žinomas šiandien. Tai biologinis oksidavimas. Biochemija, kaip išsamiai tyrimo detales ir mechanizmų žingsniai, kad mįsles beveik dingo. Tačiau taip buvo ne visada.

Pirmasis paminėjimas apie tai, kad per būtybės patiria sudėtingas transformacijas, kurios yra iš prigimties cheminių reakcijų, ten buvo maždaug XVIII amžiuje. Tai buvo tuo metu, Antuan Lavuaze, garsus prancūzų chemikas, pasuko jo dėmesį į tai, kaip panašus į biologinės oksidacijos ir degimo. Jis po eina pavyzdiniu keliu, kai kvėpavimo absorbuota deguonies ir išvada, kad pasireiškia oksidacijos procesų kūno, bet lėčiau nei išorės per skirtingų medžiagų degimo. Tai yra, oksidatorius - deguonies molekulės - reaguoja su organinių junginių, ir ypač, su vandenilio ir anglies iš jų, ir visiškos konversijos, lydimas irimas junginių.

Tačiau, nors ši prielaida iš esmės yra gana realus, jis liko nustelbti daug dalykų. Pavyzdžiui:

• laiko procesai yra panašūs, o srautas sąlygos turėtų būti identiški, tačiau oksidacijos pajamos už mažą kūno temperatūros;
• veiksmų yra lydima atpalaidavimo didžiuliai šilumos energijos ir liepsnos formavimo vyksta;
• gyvųjų būtybių ne mažiau kaip 75-80% vandens, bet tai netrukdo "deginimas" maistinių medžiagų jiems.

Atsakyti į visus šiuos klausimus ir suprasti, kas iš tiesų yra biologinė oksidacija, reikia daugiau nei vienerius metus.

Yra skirtingų teorijų, kurios reiškė deguonies ir vandenilio proceso svarbą. Dažniausiai ir sėkmingiausia buvo:

• Bacho teorija, vadinama peroksidas;
• Palladin teorija, remiantis tokia sąvoka kaip "chromogenams".

Vėliau ten buvo daug mokslininkų, Rusijoje ir kitose pasaulio šalyse, kurios palaipsniui daro papildymus ir pakeitimus, kas yra biologinis oksidavimas klausimą. Biochemija šiandien, nes jų darbo, gali papasakoti apie kiekvieną iš reakcijos procesą. Tarp garsiausių vardų šioje srityje yra šie:

• Mitchell;
• SV Severin;
• Warburg;
• V. Belitser;
• Lehninger;
• V. Skulachev;
• Krebso;
• žalia;
• V. A. Engelgardt;
• Kaylin ir kt.

Tipai biologinės oksidacijos

Dviejų pagrindinių tipų galima išskirti šio proceso, kuris vyksta skirtingomis sąlygomis. Tokiu būdu, labiausiai paplitusi daugelyje rūšių mikroorganizmų ir grybų būdu konvertuoti gautą maisto - anaerobinis. Tai biologinis oksidavimas, kuris yra atliekamas be deguonies ir be jo dalyvavimo bet kokia forma. Tokios sąlygos yra sukurtas tokiose vietose, kur nėra oro apsilankymas: po žeme, pūvančių substrato, dumblo, molio, pelkių ir net kosmose.

Ši oksidacija tipas turi kitą pavadinimą - glikolizės. Jis taip pat yra vienas iš žingsnių, labiau sudėtingas ir daug laiko atimantis, bet energetiškai turtingas procesas - konvertuojant aerobikos arba audinių kvėpavimą. Tai yra antrojo tipo procese. Jis pasireiškia visų aerobikos gyvos būtybės-Heterotrofai, kurios naudoja deguonį kvėpavimui.

Taigi, šie biologinės oksidacijos tipų.

1. Glikolizės, anaerobinis kelias. Ji nereikalauja deguoniui ir baigiasi su įvairių formų fermentacija.
2. Audinių kvėpavimo (oksidacinis fosforilinimas), arba aerobinis tipas. Jis reikalauja privalomo buvimą molekulinio deguonies.

Aktoriai

Dabar mes manome, patys tiesiogiai funkcijos, kurios yra biologinę oksidaciją. Apibrėžti pagrindinius junginiai ir jų santrumpas, kuri bus toliau naudoti.

1. Acetil kofermento A (acetil-CoA) - kondensacija oksalo rūgšties ir acto rūgšties, kofermento, kuri yra suformuota pirmąjį žingsnį trikarboksirūgšties ciklą.
2. Krebso ciklas (citrinų rūgštis ciklas, trikarboksirūgšties) - seriją iš eilės einančių sudėtingų oksidacijos-redukcijos transformacijas, susijusiems su energijos, vandenilio mažinimą, svarbių mažos molekulinės masės produktų susidarymo išsiskyrimą numeris. Tai yra pagrindinė grandis katalizuoja ir anabolizmą.
3. NAD ir NAD * H - dehidrogenazės fermento, nikotinamido adenino dinukleotido stovi. Antra formulė - molekulė, su prijungtu vandenilio. NADF - nikotinamidadenindinukletid fosfatas.
4. FAD ir FAD * H - Flāvins adenino dinukleotido - kofermento dehidrogenazės.
5. ATP - adenozino trifosfatas.
6. PVK - piruvo rūgšties arba piruvato.
7. Sukcinatas arba gintaro rūgštis, H ₃ PO ₄ - fosforo rūgštis.
8. GTF - guanozintrifosfato, iš purino nukleotidų klasės.
9. Tt - elektronų transporto grandinės.
10. Fermentų procesas: peroksidaze, oksigenazės citochromo oksidazės, Flāvins dehidrogenazės, įvairių kofermentų ir kiti junginiai.

Visi šie junginiai yra tiesiogiai dalyvauja oksidacijos procese, kuris vyksta audinių (ląstelių), iš gyvų organizmų.

Biologinės oksidacijos pakopa: Lentelė

Tai yra visi procesai, kurie pridedami prie biologinės oksidacijos dalyvauja deguonies. Natūralu, kad jie nėra visiškai aprašyti, bet tik gamtoje, kaip išsamiai aprašo reikia visą skyrių knygoje. Visi biocheminiai procesai gyvų organizmų yra labai įvairiapusė ir sudėtinga.

Oksidacijos-redukcijos reakcija procesas

Redokso reakcijos, kurių pavyzdžiai yra iliustruoti substrato oksidacijos procesus Aukščiau aprašytos taip.

1. Glikolizės: monosacharido (gliukozės) + ⁺ 2NAD = 2ADF 2PVK 2ATF + 4H + ⁺ O ₂ + 2H + NADH.
2. Oksidacija piruvato: fermento = STC + anglies dioksido + acetaldehido. Tada taip žingsnis: Acetaldehidas + kofermento A = acetil-CoA.
3. A vienas po kito einančių transformacijas citrinos rūgšties Krebso ciklo daugybė.

Šie redokso reakcijos aukščiau kaip pavyzdį, atspindi procesų esmę tik bendrais bruožais. Yra žinoma, kad atitinkami junginiai susiję su stambiamolekuliniai ar turintys didelį anglies skeletas, todėl pavaizduoti visi pilnas formulė yra tiesiog neįmanoma.

Energijos išvesties audinių kvėpavimą

Pagal pirmiau aprašymas aišku, kad apskaičiuoti bendras galingumas visi oksidacijos energijos yra paprasta.

1. Du molekulės ATP suteikia glikolizę.
2. Oksidacija piruvato 12 ATP molekulių.
3. 22 molekulė sąskaita trikarboksirūgšties ciklą.

Tarpinė suma: bendras aerobinis biologinis oksidacijos būdu suteikia energijos išeiga, lygią 36 molekulių ATP. Reikšmė biooxidation akivaizdus. Būtent ši energija naudojama gyviems organizmams gyventi ir funkciją, taip pat šiltas jo kūną, judėjimo ir kitų būtinų dalykų.

Pagrindo anaerobinis oksidacijos

Antrojo tipo biologinio oksidavimo - anaerobinis. Tai yra vienas, kad yra vykdomas ne visi, bet kurie sustoja tam tikrų rūšių mikroorganizmų. Tai glikolizės, ir ji yra čia, kad skirtumai yra aiškiai matomas būsimo pertvarkymo medžiagų tarp aerobinio ir anaerobinio.

Biologinis oksidacijos žingsnis Tokiu būdu daug.

1. Glikolizės, ty gliukozės molekulių oksidacija iki piruvato.
2. Fermentacija, todėl regeneracijos ATP.

Fermentacija gali būti įvairių tipų, priklausomai nuo organizmo, jo įgyvendinimo.

pieno fermentacija

Atlieka pieno rūgšties bakterijų ir kai kurių grybų. Esmė yra atkurti PVC iki pieno rūgšties. Šis procesas yra naudojamas pramonei gaminti:

• pieno produktai;
• marinuotos daržovės ir vaisiai;
• siloso gyvūnams.

Tai rūgimo tipas yra vienas iš labiausiai naudojami žmogaus poreikius.

alkoholio fermentacija

Žinomos žmonės iš seniausių laikų. Kad proceso esmė yra konvertuoti į dvi STC molekulių etanolio ir du anglies dioksido. Per šį produktą išėjimo, tai rūgimo tipas naudojamas gaminti:

• duona;
• vyno;
• alus;
• konditerijos ir kitų dalykų.

Atlikti savo grybų mielių ir bakterijų mikroorganizmų.

sviesto rūgšties fermentacijos

Užtenka siaurai tikros rūšies fermentacija. Perkelti bakterijos Clostridium genties. Esmė sudaro į piruvato konvertavimo į sviesto rūgšties, perteikimo maisto kvapus ir rancid skonį.

Todėl biooxidation reakcija vyksta šiuo keliu, yra praktiškai naudojamas pramonėje. Tačiau šios bakterijos yra savarankiškai sėklomis maisto ir pakenkti nuleidimo jų kokybę.