Биологичното окисляване. Redox реакции: Примери

Без енергия не може да съществува единен живо същество. В крайна сметка, всяка химическа реакция, всеки процес изисква присъствието си. Всяко лице може лесно да го разбере и да го почувстваш. Ако цял ден да се яде храна, а след това от вечерта, а може би по-рано, засилване на симптомите на умора започнат, слабост, силата намалява значително.

Как тогава начин различните организми са се приспособили към производството на енергия? Откъде идва и какво се случи процеси в същото време вътре в клетката? Опитайте се да разберете тази статия.

Получаването на енергия организми

Независимо от начина, не потребяваната енергия, на базата винаги лъже ЗАМ (окислително-редукционни реакции). Примери са различни. уравнение на фотосинтеза, което се извършва на зелени растения и някои бактерии - това е и ЗАМ. Разбира се, този процес ще бъде различна в зависимост от това какъв вид живо същество се разбира.

Така че, всички животни - това heterotrophs. Тоест, такива организми, които не са способни самостоятелно да се образува в себе си готови за допълнителни органични съединения и тяхното освобождаване разцепване енергията на химически връзки.

Растения, от друга страна, са най-мощния производител на органична материя на нашата планета. Те осъществяват сложен и важен процес, наречен фотосинтеза, която е образуването на глюкоза от вода, въглероден диоксид под влиянието на специални вещества - хлорофил. Страничен продукт е кислород, което е източник на живот за всички аеробни живи същества.

Redox реакции, примери за които са илюстрирани в процеса:

• 6CO ₂ + 6Н _2О = хлорофил = C ₆ H ₁₀ O ₆ + 6O _2;

или

• въглероден диоксид + водород оксид под влиянието на (ензим реакция) на пигмент хлорофил + = монозахарид свободен молекулен кислород.

Също така, има и представители на биомаса на планетата, които са в състояние да използват енергията на химичните връзки на неорганични съединения. Те се наричат chemotroph. Те включват много видове бактерии. Например, микроорганизми са водород, окисляване на субстрат молекула в почвата. Процесът се случва по формулата: 2Н ₂ 0 ₂ = 2Н ₂ 0.

Историята на развитието на знания за биологичното окисление

Процесът, който е в основата на енергия, тя е известна и днес. Това биологично окисляване. Биохимия и подробно проучване на детайлите и механизмите на действие стъпки, които гатанки почти изчезнали. Въпреки това, тя не винаги е било.

Първото споменаване на факта, че в рамките на живи същества, подложени на сложни трансформации, които са по природа на химичните реакции, имаше грубо в XVIII век. Тя е в този момент, Antuan Lavuaze, известния френски химик, насочва вниманието си към начина, по който подобно на биологичното окисление и горене. Той последвано примерен път при дишане кислород абсорбира и заключи, че да настъпи в рамките на тялото на окислителни процеси, но по-бавно от външната страна по време на горенето на различни вещества. Това означава, че окислител - кислородни молекули - взаимодействат с органични съединения, и по-специално, с водород и въглероден от тях, и пълно превръщане, придружен от разлагане на съединенията.

Все пак, въпреки че това предположение е по същество съвсем реална, тя е останала закриват много неща. Например:

• процеси време са подобни, и условията на потока трябва да бъдат идентични, но окисляването протича при ниска телесна температура;
• действие се придружава от огромни количества освобождаване на топлинна енергия и образуване на пламък се извършва;
• в живите същества не по-малко от 75-80% от водата, но това не пречи на "изгаряне" на хранителни вещества в тях.

За да отговорите на всички тези въпроси и да се разбере какво наистина е биологичен окисление, е необходимо повече от една година.

Има различни теории, които подразбиращи значението на процеса на кислород и водород. Най-често срещаните и най-успешни са:

• теория на Бах, наречена пероксид;
• теория Palladin си, въз основа на такова понятие като "милуминесцептни".

По-късно е имало много учени в Русия и други страни по света, които постепенно се правят допълнения и изменения на въпроса за това, което е най-биологично окисление. Биохимия от днес, защото на тяхната работа, да ви кажа за всеки един от процеса на реакция. Сред най-известните имена в тази област са следните:

• Мичъл;
• SV Северин;
• Warburg;
• VA Belitser;
• Lehninger;
• VP Skulachev;
• Кребс;
• Green;
• V. A. Engelgardt;
• Kaylin и др.

Видове биологично окисляване

Съществуват два основни вида могат да бъдат разграничени от процеса, който се проведе при различни условия. По този начин, най-често в много видове микроорганизми и гъбички начин за превръщане на получената храна - на анаеробно. Това биологично окисляване, което се извършва без кислород и без участието му във всякаква форма. Такива условия се създават в места, където няма достъп на въздух: подземни, разлагащи субстрати, тиня, глини, блата и дори в космоса.

Този тип окисление има друго име - гликолиза. Това е и една от стъпките по-сложна и отнема много време, но енергично богат процес - превръщане на аеробна или тъканното дишане. Това е вторият вид на процеса. Той се среща във всички живи същества аеробни-heterotrophs, които използват кислород за дишане.

По този начин, тези видове биологично окисляване.

1. Гликолиза, анаеробната път. Тя не изисква присъствието на кислород и завършва с различни форми на ферментация.
2. Tissue дишане (окислително фосфорилиране) или аеробни тип. Тя изисква задължително присъствието на молекулен кислород.

Актьори

Ние сега се смятат за пряко разполага, която съдържа биологично окисление. Определяне на основните съединения и техните съкращения, които ще продължат да използват.

1. Ацетил коензим А (ацетил-СоА) - кондензация на оксалова киселина и оцетна киселина, коензим, който е оформен в първия етап на цикъла на трикарбоксилна киселина.
2. цикъла на Кребс (лимонена киселина цикъл, трикарбоксилна киселина) - редица последователни сложни редокс трансформации, включващи освобождаване на енергия, намаляване водород, формирането на важни продукти с ниско молекулно тегло. Това е основната връзка катализират и анаболизъм.
3. NAD и NAD * Н - дехидрогеназа ензим, никотинамид аденин динуклеотид стои. Вторият формула - молекула, с прикачен водород. NADP - nikotinamidadenindinukletid фосфат.
4. FAD и FAD * Н - флавин аденин динуклеотид - коензим дехидрогеназа.
5. ATP - аденозин трифосфат.
6. PVK - пирогроздена киселина или пируват.
7. Сукцинат или янтарна киселина, Н _{3РО 4} - фосфорна киселина.
8. GTP - гуанозин трифосфат, клас на пуринови нуклеотиди.
9. ETC - електронен транспорт верига.
10. Ензимите процес: пероксидаза, оксигеназа, цитохром оксидаза, флавин дехидрогеназа, различни коензими и други съединения.

Всички тези съединения са директно включени в процеса на окисление, което се случва в тъканите (клетки) на живи организми.

Етапът на биологичното окисляване: Таблица

Това са всички процеси, които съпътстват биологичното окисляване, включваща кислород. Разбира се, те не са описани напълно, но само в природата, както за подробно описание нужда цяла глава на книгата. Всички биохимични процеси на живите организми е изключително многостранни и сложни.

процес Redox реакция

Redox реакции, примери за които са илюстрирани процеси на окисляване субстрат описани по-горе са както следва.

1. Гликолиза: монозахарид (глюкоза) + 2NAD ⁺ = 2ADF 2PVK 2ATF + 4Н + ⁺ O ₂ + 2Н + NADH.
2. Окисляване на пируват: ензим = STC + въглероден двуокис + ацеталдехид. След следната стъпка: ацеталдехид + коензим А = ацетил-СоА.
3. Множество от последователни преобразувания на лимонена киселина в цикъла на Кребс.

Тези редокс реакции, илюстрирани по-горе, представляват същността на процесите само в общи линии. Известно е, че въпросните съединения се отнасят до микромолекулярния или има голям въглероден скелет, така че да обрисуват всички пълната формула, просто не е възможно.

Изходът на енергия от дишането на тъканите

Според горното описание става ясно, че за да се изчисли общата продукция на цялата енергия на окисляването е лесно.

1. Две молекули АТФ дава гликолиза.
2. Окисляване на пируват 12 ATP молекули.
3. 22 молекула сметка за цикъл трикарбоксилна киселина.

Сума: Общо аеробно биологично окисляване чрез дава добив енергия, равна на 36 молекули АТР. Значение биоокислителния очевидно. Именно тази енергия се използва от живите организми, за да живеят и функция, както и да се затопли тялото му, движение и други необходими неща.

Субстрат анаеробно окисляване

Вторият тип на биологичното окисляване - на анаеробно. Това е този, който се провежда на всички, но който спира на определени видове микроорганизми. Тя гликолиза, и тя е тук, че разликите се вижда ясно в бъдеще превръщането на вещества между аеробни и анаеробни.

Биологичното окисляване стъпка на този начин многобройни.

1. Гликолиза, т.е. окисление на глюкоза молекули на пируват.
2. Ферментация, което води до възстановяване на АТФ.

Ферментацията може да бъде от различни видове, в зависимост от организма, за неговото прилагане.

млечна ферментация

Изработено от млечнокисели бактерии и някои фунги. Същността е да се възстанови PVC до млечна киселина. Този метод се използва в индустрията за производство на:

• млечни продукти;
• мариновани зеленчуци и плодове;
• силаж за животни.

Този тип ферментация е един от най-използваните в човешките потребности.

алкохолна ферментация

Известни хора от най-древни времена. Същността на метода е да се превърне в STC две молекули етанол и два въглероден диоксид. Чрез този изход, този тип ферментация използва за получаване на:

• хляб;
• вино;
• бира;
• сладкарски изделия и други неща.

Извършва си гъба мая и бактериални микроорганизми.

маслена киселина ферментация

Достатъчно е тясно специфичен тип ферментация. Проведени бактерии от рода Clostridium. Същността се състои в превръщането на пирувата в маслена киселина, придаващи хранителни миризми и гранив вкус.

Затова реакция биоокислителния става по този път, е на практика се използва в промишлеността. Въпреки това, тези бактерии са самозараждащ се храни и вреда, намаляване на качеството им.