Biologia oxidación. Redox reagoj: Ekzemploj

Sen energio ne povas ekzisti sola vivanta estaĵo. Ja ĉiu kemia reago, neniu procezo postulas lian ĉeeston. Ajna persono povas facile kompreni ĝin kaj sentas ĝin. Se la tuta tago al tagmangxo, poste de la vespero, kaj eble pli frue, pliigis laciĝo simptomoj komenci, malforto, forto tre reduktita.

Kiel do vojo malsamaj organismoj adaptiĝis al la produktado de energio? Kie ĝi venas kaj kion procezoj okazas samtempe en la kagxo? Provu kompreni ĉi artikolo.

Akirante energio organismoj

Whichever vojo neniu energio forbrulas, la bazo ĉiam kuŝas OVR (redoksa reagoj). Ekzemploj estas malsamaj. ekvacio de la fotosintezo, kiu estas efektivigita de verdaj plantoj kaj iuj bakterioj - ĝi estas ankaŭ la OVR. Nature, la procezo estos malsama depende de kia viva estulo estas intencita.

Do, ĉiuj bestoj - tio Heterotrofo. Tio estas: tiaj organismoj kiuj ne kapablas sole formi ene mem preta por plua organikaj komponaĵoj kaj ilia fendiĝon eldono la energio de kemiaj ligoj.

Plantoj, aliflanke, estas la plej potenca produktanto de organika materio sur nia planedo. Ili efektivigas kompleksan kaj grava procezo nomita fotosintezo, kiu estas la formado de glukozon de akvo, karbona dioksido sub la influo de specialaj substancoj - klorofilo. Al kromprodukto estas oksigeno, kiu estas la fonto de vivo por ĉiuj aerobia vivantaj estaĵoj.

Redox reagoj, ekzemploj de kiuj estas ilustrita en la procezo:

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

aŭ

• karbona dioksido + hidrogeno rusto sub la influo de la pigmento klorofilo (enzimo reago) + = monosakarido libera molekula oksigeno.

Ankaŭ, estas ankaŭ reprezentantoj de la biomasa de la planedo, kiuj kapablas uzi la energion de kemiaj ligoj de neorganikaj kombinaĵoj. Ili estas nomataj chemotroph. Tiuj inkludas multajn tipojn de bakterioj. Ekzemple, mikroorganismoj estas hidrogeno, oxidantes substrato molekulo en la grundo. La procezo okazas laŭ la formulo: 2H ₂ 0 ₂ = 2H ₂ 0.

La historio de la evoluo de scio pri la biologia oxidación

La procezo kiu estas la bazo de energio, ĝi estas konata hodiaŭ. Ĉi biologia oxidación. Biokemio kiel detala studo de la detaloj kaj mekanismoj de ago paŝoj kiuj enigmoj preskaŭ malaperis. Tamen, tio ne ĉiam.

La unua mencio de la fakto ke ene de vivantaj estaĵoj spertas kompleksaj transformoj, kiuj estas nature de kemiaj reakcioj, estis krude en la jarcento jarcento. Estis en ĉi tiu tempo, Antuan Lavuaze, la fama franca apotekisto, turnis sian atenton al la maniero simila al biologia oxidación kaj bruligado. Li sekvis ekzemplan vojon kiam spirante oksigenon absorbita kaj konkludis, kiuj okazas ene de la korpo de oxidación procezoj, sed pli malrapida ol la ekstera dum la brulado de la malsamaj substancoj. Tio estas, la oxidante - oksigeno molekuloj - estas reagis kun organikaj komponaĵoj, kaj aparte, kun hidrogeno kaj karbono de ili, kaj kompleta konvertiĝo, akompanita de malkomponaĵo de la komponaĵoj.

Tamen, kvankam ĉi tiu supozo estas esence tute reala, ĝi restis forgesigu multaj aferoj. Ekzemple:

• tempo procezoj estas similaj, kaj la kondiĉoj de fluo devus esti identa, sed la oxidación procedas je malalta korpa temperaturo;
• ago estas akompanita per la liberigo grandega kvantoj de varmego energio kaj flamo formado okazas;
• en vivantaj estaĵoj ne malpli ol 75-80% de la akvo, sed ĝi ne malhelpi "brulanta" nutraĵojn en ili.

Por respondi al ĉiuj ĉi tiuj demandoj kaj kompreni kio vere estas la biologia oxidación, bezonis pli ol unu jaro.

Ekzistas malsamaj teorioj kiuj implicis la graveco de la procezo de oksigeno kaj hidrogeno. La plej komuna kaj la plej sukcesa estis:

• Bach teorio, nomata peróxido;
• Palladin teorio, bazita en tia koncepto kiel "chromogens".

Poste estis multaj sciencistoj en Rusio kaj aliaj landoj de la mondo, kiu iom post iom fari aldonoj kaj ŝanĝoj al la demando de kio estas la biologia oxidación. Biokemio de hodiaŭ, pro sia laboro, povas diri al vi pri ĉiu el la reago procezo. Inter la plej famaj nomoj en ĉi tiu kampo estas la sekvaj:

• Mitchell;
• SV Severin;
• Warburg;
• VA Belitser;
• Lehninger;
• VP Skulachev;
• Krebs;
• verda;
• V. A. Engelgardt;
• Kaylin kaj aliaj.

Tipoj de biologiaj oxidación

Du bazaj tipoj povas esti distingitaj de la procezo kiu okazas sub malsamaj kondiĉoj. Tiel, la plej ofta en multaj specioj de mikroorganismoj kaj fungoj manieron konverti la rezultanta manĝaĵo - la anaerobias. Ĉi biologia oxidación, kiu efektivigas sen oksigeno kaj sen lia partopreno en ajna formo. Tiaj kondiĉoj estas kreitaj en lokoj kie ne estas aero aliro: subtera, putranta substratos, silts, argiloj, marĉojn kaj eĉ en spaco.

Tiu tipo de oxidación havas alian nomon - glikolizo. Estas ankaŭ unu el la ŝtupoj pli komplika kaj temporaba, sed energie riĉa procezo - gxojigas la aerobia aŭ histo spirado. Tiu estas la dua tipo de la procezo. Ĝi okazas en ĉiuj aerobia vivantaj estaĵoj-Heterotrofo, kiu uzas oksigenon por la spirado.

Tiel, ĉi tiuj tipoj de biologiaj oxidación.

1. Glikolizo, la anaerobias vojon. Ĝi ne postulas la ĉeeston de oksigeno kaj finiĝas per malsamaj formoj de fermentado.
2. Histo spirado (fosforilación oxidativa), aŭ la aerobia tipo. Ĝi postulas la devigan ĉeesto de molekula oksigeno.

aktoroj

Ni nun konsideras sin rekte prezentas kiu enhavas la biologia oxidación. Difini la bazajn komponaĵojn kaj iliaj mallongigoj, kiuj daŭre uzas.

1. Acetil coenzima Al (acetil-CoA) - condensación de oxálico acida kaj acida acético, coenzima, kiu estas formita en la unua paŝo de la tricarboxylic acida ciklo.
2. Krebs ciklo (Ciklo de Krebs, tricarboxylic acido) - kelkaj sinsekvaj kompleksa redoksa transformoj implikanta la liberigon de energio, hidrogeno redukto, la formado de grava malalta molekula pezo produktoj. Ĝi estas la ĉefa ligilo katalizi kaj anabolismo.
3. NAD kaj NAD * H - dehidrogenazo enzimo, NADH staras. La dua formulo - molekulon kun kuna hidrogeno. NADP - nikotinamidadenindinukletid fosfato.
4. FAD kaj FAD * H - Flavin adenina dinucleotide - coenzima dehidrogenazo.
5. ATP - adenosina trifosfato.
6. PVK - Urata acido aŭ piruvato.
7. Succinate aŭ succinic acido, H ₃ PO ₄ - acida fosfórico.
8. GTP - guanosina trifosfato, klaso de purine nucleótidos.
9. KTP - la elektrono transporto ĉeno.
10. Enzimoj procezo: peroxidasa, oxygenase, citokromo oksidase, flavina dehidrogenazo, diversaj coenzimas kaj aliaj komponaĵoj.

Ĉiuj ĉi tiuj komponaĵoj estas rekte implikita en la procezo de oxidación kiu okazas en la histojn (ĉeloj) de vivantaj organismoj.

La stadio de biologiaj oksidigo: Tablo

Ĉi tiuj estas ĉiuj procezoj kiuj akompanas la biologia oxidación engaĝante oksigeno. Kompreneble, ili ne estas plene priskribita, sed nur en la naturo, kiel por detala priskribo bezonas tutan ĉapitron de la libro. Ĉiuj biokemiaj procezoj de institucioj vivos estas ekstreme mult-faceted kaj kompleksa.

Redoksa reakcio procezo

Redox reagoj, ekzemploj de kiuj estas ilustrita substrato oxidación procezoj priskribitaj pli supre estas kiel sekvas.

1. Glikolizo: monosakarido (glukozo) + 2NAD ⁺ = 2ADF 2PVK 2ATF + 4H + ⁺ _O2 + 2H + NADH.
2. Oxidación de piruvato: enzimo = STC + karbondioksido + acetaldehido. Tiam la sekva paŝo: acetaldehido + coenzima Al = acetil-CoA.
3. Al plureco de secuencial transformoj de la acida cítrico en la Krebs ciklo.

Ĉi tiuj reagoj redox ekzempligita supre, pripensi la esenco de la procezoj nur en ĝeneralaj terminoj. Ĝi scias ke la komponaĵoj en demando rilatas al macromoleculares aŭ havanta grandan karbona skeleto, tiel portreti tutan kompletan formulo estas nur ne eblas.

La energio eligo de la histo spirado

Laŭ la supre priskribo estas klare, ke por kalkuli la tuta produktado de la tuta de la energio de oxidación estas facila.

1. Du molekuloj de ATP donas glikolizo.
2. Oxidación de piruvato 12 ATP molekulojn.
3. 22 molekulo konton por la tricarboxylic acida ciklo.

Subtotal: totala aerobia biologia oxidación de maniero donas energion rendimento egalas 36 molekuloj de ATP. Signifo biooxidation evidenta. Estas ĉi energio uzita de vivantaj organismoj por vivi kaj funkcion, kaj ankaŭ varmigi sian korpon, movado kaj aliaj necesaj aferoj.

Substrato anaerobias oxidación

La dua tipo de biologiaj oxidación - la anaerobias. Tio estas kiu estas efektivigita tute ne, sed kio por iuj specoj de mikroorganismoj. Ĝi glikolizo, kaj ĝi estas ĉi tie, ke la diferencoj estas evidentaj en la estonta konvertiĝo de substancoj inter la aerobia kaj anaerobias.

Biologia oxidación paŝo de ĉi tiu maniero multnombraj.

1. Glikolizo, tio oksidigo de glukozo molekuloj al piruvato.
2. Fermentado, kondukante al regenerado de ATP.

Fermentado eblas de malsamaj tipoj, depende de la organismo, ĝia efektivigo.

láctico fermentado

Ĉefrolita de acida láctico bakterioj kaj iuj fungoj. La esenco estas restaŭri la PVC al láctico acido. Ĉi tiu procezo estas uzita en industrio por produkti:

• laktaĵojn;
• piklita legomoj kaj fruktoj;
• Insilaĵo por bestoj.

Tiu tipo de fermentado estas unu el la plej uzitaj en homaj bezonoj.

alkohola fermentado

Konata homoj el la plej antikvaj tempoj. La esenco de la procezo estas por konverti STC en du molekuloj de etanol kaj du de dióxido. Tra ĉi tiu produkto eliro, ĉi tiu tipo de fermentado uzita por produkti:

• pano;
• vino;
• biero;
• kukejo kaj aliaj aferoj.

Plenumi sian fungo gisto kaj bakteriaj mikroorganismoj.

butyric acida fermentado

Sufiĉas mallarĝe specifa tipo de fermentado. Portis bakterioj de la genro Clostridium. La esenco konsistas en la konvertiĝo de piruvato en butyric acido, aldonado manĝaĵo odorojn kaj ranca gusto.

Sekve biooxidation reago okazas tiun vojon, estas praktike uzata en industrio. Tamen, ĉi tiuj bakterioj estas mem-rangigitaj manĝaĵoj kaj malbonon, mallevante sian kvaliton.