Bioloogiline oksüdeerumine. Redoksreakstiooni: Näited

Ilma energia ei saa eksisteerida ühes elusolend. Lõppude lõpuks, iga keemilise reaktsiooni, mis tahes protsessi nõuda oma kohalolekut. Iga inimene võib kergesti mõista ja tunda. Kui terve päeva süüa toitu, siis õhtul, ja võib-olla varem, suurenenud väsimus Sümptomite, nõrkus, tugevus väheneb oluliselt.

Kuidas siis erineval viisil organismide kohandatud energia tootmine? Kui see on pärit ja mis toimub protsesse samal ajal sees puuri? Püüdke mõista seda artiklit.

Energia saamise organismide

Ükskõik kuidas ei tarbitava energia, lähtudes alati valetada OVR (redoksreakstiooni). Näideteks on erinevad. võrrandi fotosünteesi, mis viiakse läbi rohelised taimed ja mõned bakterid - see on ka OVR. Loomulikult protsess olla erinev sõltuvalt millist elusolend on mõeldud.

Niisiis, kõik loomad - see Heterotroofid. St selliseid organisme, mis ei suuda üksi moodustamaks endas valmis edasiseks orgaaniliste ühendite ning nende lõhustamise vabanemisega energia keemiliste sidemete.

Taimed, teiselt poolt, on kõige võimsam tootja orgaanilise aine meie planeedil. Nad teostavad keeruline ja oluline protsess nimetatakse fotosünteesiks, mis on moodustamine glükoosi veest, süsinikdioksiid mõjul spetsiaalsete ainetega - klorofülli. A-toode on hapnik, mis on elu allikas kõigile aeroobne elusolendeid.

Redoksreaktsioone, mille näiteid on illustreeritud käik:

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

või

• süsinikdioksiid + vesinik oksiidi mõjul pigmenti klorofülli (ensüümireaktsiooni) + = monosahhariidi vaba molekulaarset hapnikku.

Samuti on ka esindajad biomass planeedil, kes suudavad kasutada energia keemiliste sidemete anorgaaniliste ühenditega. Neid nimetatakse Kemotroof. Nende hulka kuuluvad mitut liiki baktereid. Näiteks toimub mikroorganismide vesinik, oksüdeerides substraadimolekulis mullas. Protsess toimub vastavalt valemile: 2H ₂ 0 ₂ = 2H ₂ 0.

Ajalugu areng teadmisi bioloogilise oksüdatsiooni

Protsess, mille aluseks on energia, on teada täna. See bioloogilise oksüdatsiooni. Biokeemia üksikasjaliku uuringu üksikasjad ja toimemehhanismid samme, et mõistatuste peaaegu kadunud. Kuid see ei olnud alati.

Esimene mainita, et lähemal elusolendeid toimumas kompleks muutusi, mis on oma olemuselt keemiliste reaktsioonide oli enam-vähem XVIII sajandil. See oli sel ajal, Antuan Lavuaze, kuulsa prantsuse keemik, pööras tähelepanu sellele, kuidas sarnane bioloogilise oksüdatsiooni ja põlemist. Ta järgnes näitlike path hingates hapniku imendumist ja järeldatakse, et esineda kehas oksüdatsioonideni, kuid aeglasem kui väljast põlemisel erinevaid aineid. See tähendab, et oksüdeerija - hapnikumolekulist - reageerima orgaaniliste ühendite ja eriti, vesiniku ja süsiniku ära ja täielikku muundumist koos lagunemist ühendeid.

Kuigi see eeldus on sisuliselt täiesti reaalne, see jäi segaseks palju asju. Näiteks:

• aega protsessid on sarnased ning tingimusi flow olema identsed, kuid oksüdatsiooni kulgeb madalal kehatemperatuuril;
• tegevus on kaasas vabastamist tohutu hulga soojusenergia ja leek moodustamine toimub;
• elusolendite mitte vähem kui 75-80% veest, kuid see ei takista "põletamine" toitainete neid.

Et vastata kõigile neile küsimustele ja aru saada, mis tegelikult on bioloogilise oksüdatsiooni, on vaja rohkem kui üks aasta.

On mitmeid teooriaid, mis vaikimisi tähtsust protsessi hapniku ja vesiniku. Kõige tavalisem ja kõige edukamad olid:

• Bachi teooria, mida nimetatakse peroksiid
• Palladin teooria, mis põhineb sellise mõiste nagu "kromogeene".

Hiljem oli palju teadlasi Venemaal ja teistes riikides üle maailma, mis järk-järgult teha muudatusi ja täiendusi küsimusele, mis on bioloogilise oksüdatsiooni. Biokeemia täna, sest nende töö võib teile rääkida igaüks reaktsiooni käigus. Tuntumad nimed selles valdkonnas on järgmised:

• Mitchell;
• SV Severin;
• Warburg;
• VA Belitser;
• Lehninger;
• VP Skulachev;
• Krebs;
• Green;
• V. A. Engelgardt;
• Kaylin ja teised.

Liiki bioloogilise oksüdatsiooni

Kaks peamist tüüpi on võimalik eristada protsessi, mis toimub erinevates tingimustes. Seega, kõige levinum paljudes Mikroorganismiliigid ja seente viis teisendada saadud toidu - anaeroobse. See bioloogilise oksüdatsiooni, mis viiakse läbi ilma hapniku ja ilma tema osalemine mis tahes kujul. Sellised tingimused on loodud kohtades, kus puudub õhu juurdepääs: maa all, lagunevate aluspõhi, setted, savid, soode ja isegi kosmoses.

Seda tüüpi oksüdatsiooni teise nime - glükolüüsi. Samuti on üks samme keerulisem ja aeganõudvam, kuid energeetiliselt rikas protsess - teisendades aeroobne või koe hingamist. See on teist tüüpi protsessi. See toimub kõik aeroobse elusolendeid-Heterotroofid, kes kasutavad hapniku hingamine.

Seega võivad need tüübid bioloogiliste oksüdatsiooni.

1. Glycolysis, anaeroobse rada. See ei nõua hapniku juuresolekul ja lõpeb erinevate käärimist.
2. Tissue hingamist (oksüdatiivse fosforüülimise) või aeroobne tüüp. See nõuab kohustuslikku juuresolekul molekulaarset hapnikku.

näitlejad

Nüüd peavad end otse pakub, mis sisaldab bioloogilise oksüdatsiooni. Määrake aluselisi ühendeid ja nende lühendid, mis kasutab jätkuvalt.

1. Atsetüülkoensüümiga A (atsetüül-CoA) - kondenseerumine oblikhapet ja äädikhape, koensüüm, mis on moodustatud esimese järgu trikarboksüülhappetsükli.
2. Krebsi tsüklis (tsitraattsükli, trikarboksülaat) - mitmest järjestikusest kompleksi redoks transformatsioone kaasates energia vallandumist, redutseerimisel vesinikuga, moodustamise olulisem väikese molekulmassiga tooteid. See on peamine link kiirendamine ja anabolism.
3. NAD ja NAD * H - dehüdrogeenimisensüüm, nikotiinhappeamiidadeniindinukleotiidi seisab. Teine valemiga - molekuli koos lisatud vesinik. NADP - nikotinamidadenindinukletid fosfaati.
4. FAD ja Tootlikkus * H - flaviinadeniindinukleotiidi - koensüüm dehüdrogenaas.
5. ATP - adenosiintrifosfaat.
6. PVK - püroviinamarihape või püruvaat.
7. Suktsinaadi või suktsiinhape, _{H3 PO4} - fosforhappega.
8. GTP - guanosiintrifosfaadiga, klassi puriinnukleotiidide.
9. ETC - elektroni transpordi ahelas.
10. Ensüümid käik: peroksidaas, oksügenaasi, tsütokroomoksüdaasi, flaviini dehüdrogenaasi erinevate koensüümid ja muid ühendeid.

Kõik need ühendid on otseselt seotud oksüdatsiooniprotsess, mis toimub kudedes (rakud) elusorganismid.

Etapi bioloogilise oksüdatsiooni: Tabel

Need on kõik protsessid, mis kaasnevad bioloogilise oksüdatsiooni seotud hapnikku. Loomulikult nad ei ole täielikult kirjeldatud, kuid ainult looduses, nagu üksikasjalik kirjeldus on vaja terve peatükk raamatust. Kõik biokeemiliste protsesside elusorganismide on väga mitmetahuline ja keerukas.

Redoksreaktsiooni protsessi

Redoksreaktsioone, mille näiteid on illustreeritud substraati oksüdatsioonideni ülalkirjeldatud on järgmised.

1. Glycolysis: monosahhariidi (glükoos) + 2NAD ⁺ = 2ADF 2PVK 2ATF + 4H + ⁺ O ₂ + 2H + NADH.
2. Püruvaadi oksüdatsiooni: ensüümi = STC + süsinikdioksiid + atseetaldehüüd. Siis järgmist etappi: Atseetaldehüüd + koensüüm A = atsetüül-CoA.
3. Hulk järjestikuseks transformatsioone sidrunhappe Krebsi tsüklis.

Need redoksreakstiooni ülalnäidatud peegeldavad sisuliselt protsesside vaid üldsõnaliselt. On teada, et kõne all olevate ühendite seotud macromolecu- või millel suure süsiniku skelett, nii et kujutada kõiki täielik valem on lihtsalt ei ole võimalik.

Energiavõimsuseks kudede hingamist

Vastavalt ülaltoodud kirjeldusest on selge, et arvutada kogutoodang kõik energia oksüdatsiooni on lihtne.

1. Kaks ATP molekule annab glükolüüsi.
2. Püruvaadi oksüdatsiooni 12 ATP molekuli.
3. 22 molekuli konto trikarboksüülhappetsükli.

Vahekokkuvõte: kõigi aeroobse bioloogilise oksüdatsiooni teel annab energiat saagis võrdne 36 ATP molekule. Tähendus biooksüdatsiooni ilmne. On see energia kasutada elusorganismide elada ja funktsiooni, samuti soojeneda tema keha, liikumise ja muu vajaliku.

Põhimik anaeroobse oksüdatsiooni

Teist tüüpi bioloogilise oksüdatsiooni - anaeroobse. See on üks, mis toimub üldse, kuid mis peatab teatud tüüpi mikroorganismid. See glükolüüsi, ja see on siin, et erinevused on selgelt näha tulevikus muundamise ainete vahel aeroobset ja anaeroobset.

Bioloogilised oksüdeerimisetapp sel viisil palju.

1. Glycolysis ehk oksüdatsiooni glükoosimolekulidest püruvaadiks.
2. Kääritamine, mis viib taastamine ATP.

Kääritamine võib olla erinevat tüüpi, sõltuvalt organismi, selle rakendamise.

piimhappekäärimisega

Teostatud piimhappebakterite ja mõned seened. Sisuliselt on taastada PVC piimhappeks. Seda protsessi kasutatakse, et toota:

• piimatooted;
• marineeritud köögiviljad ja puuviljad;
• silo loomadele.

Seda tüüpi käärimine on üks enim kasutatud inimese vajadustele.

alkoholkäärimine

Tuntud inimesed kõige ammustest aegadest. Sisuliselt on see protsess teisendada STC kaheks molekule etanooli ja kaks süsinikdioksiid. Läbi selle toote väljumise seda tüüpi kääritamismeetod toota:

• leib;
• veini;
• õlu;
• kondiitritooted ja muud asjad.

Teostada oma seene pärmi ja bakterite mikroorganismid.

võihape fermentatsiooni

Piisab kitsalt konkreetset tüüpi käärimine. Läbi bakterid Clostridium. Sisuliselt seisneb püruvaadi muundumist viiakse võihape, tekitama toidu lõhnu ja rääsunud maitse.

Seetõttu biooksüdatsiooni reaktsioon läheb seda teed, on praktiliselt kasutatakse tööstuses. Kuid need bakterid on isekülvi toidud ja kahju, alandades nende kvaliteeti.