Bioloji oksidləşmə. Reduksiya reaksiyaları: Nümunələr

enerji olmadan bir yaşayış varlıq ola bilməz. Bütün sonra, hər kimyəvi reaksiya, hər hansı bir proses varlığını tələb edir. Hər hansı bir şəxs asanlıqla başa düşmək və onu hiss edə bilər. bütün günü Əgər axşam sonra yemək, və bəlkə əvvəllər artıb yorğunluq əlamətləri başlayır zəiflik, gücü çox azalıb.

Bəs yol müxtəlif orqanizmlərin enerji istehsalı adaptasiya var? Harada gəlir və nə proseslər qəfəs içərisində eyni zamanda baş verir? bu məqalə anlamaq üçün cəhd edin.

enerji orqanizmlərin əldə

Hansı yol heç bir enerji istehlak olunur, əsas həmişə ovr (reduksiya reaksiyaları) yalan. Nümunələr fərqlidir. yaşıl bitkilər və bəzi bakteriyaların həyata keçirilir fotosintez, bir tənlik - bu da ovr edir. Təbii ki, proses nəzərdə tutulur yaşayan varlıq hansı asılı olaraq müxtəlif olacaq.

Belə ki, bütün heyvanlar - Bu heterotrophs. Yəni daha üzvi birləşmələrin hazır özü və onların parçalanma azad ərzində kimyəvi istiqrazlar enerji yaratmaq üçün tək qadir deyil belə orqanizmlərin.

Plants, digər tərəfdən, bizim planet haqqında üzvi maddələr ən güclü istehsalçı var. xlorofil - Onlar xüsusi maddələrin təsiri altında su qlükoza, karbon dioksid formalaşması fotosintez adlı mürəkkəb və mühüm prosesi həyata keçirir. A by-məhsul bütün aerob canlıların həyat mənbəyidir oksigen edir.

prosesində təsvir edilir nümunələri olan Redox reaksiyalar:

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

və ya

• karbon dioksid + hidrogen oksid piqment xlorofil (ferment reaksiya) təsiri altında + = monosaccharide pulsuz molekulyar oksigen.

Həmçinin də qeyri-üzvi birləşmələrin kimyəvi istiqrazların enerji istifadə edə bilərlər planetin biokütlə nümayəndələri var. Onlar chemotroph deyilir. Bu bakteriyaların bir çox növləri daxildir. Məsələn, mikroorqanizmlərin torpaqda bir substrat molekul oksidləşdirici, hidrogen var. proses formula görə baş verir: 2H ₂ 0 ₂ = 2H ₂ 0.

bioloji oksidləşmə haqqında bilik inkişaf tarixi

enerji əsasında prosesi bu gün məlumdur. Bu bioloji oksidləşmə. demək olar ki, getdi zərbi fəaliyyət addımlar detalları və mexanizmlərinin ətraflı öyrənilməsi kimi Biokimya. Lakin bu, həmişə deyil.

canlılar kimyəvi reaksiyalar xarakteri tərəfindən kompleks dəyişikliklər keçirən ərzində XVIII əsrdə təxminən var idi ki, ilk qeyd. Bu vaxt idi, Antuan Lavuaze, məşhur Fransız kimyaçı, bioloji oksidləşmə və yanma bənzər şəkildə onun diqqət çevrildi. O, udulmuş oksigen nəfəs zaman nümunəvi yol izlədi və oksidləşmə proseslərinin bədən daxilində baş verir, lakin müxtəlif maddələrin yanma zamanı xaricində daha gec ki, başa çatıb. oksigen molekulları - - Bu paxırlaşdırıcı, üzvi birləşmələri ilə reaksiya, və xüsusilə birləşmələrin parçalanması ilə müşayiət hidrogen və karbon onlardan və tam dönüşüm ilə.

bu ehtimal mahiyyətcə tamamilə realdır baxmayaraq, o, bir çox şeyi kölgədə qaldı. Məsələn:

• vaxt proseslər oxşardır, və axını şərait eyni olmalıdır, lakin oksidləşmə aşağı bədən temperaturda davam;
• fəaliyyət yer tutur istilik enerji və alov formalaşması azad böyük miqdarda ilə müşayiət olunur;
• Alverinə su az 75-80% yaşayan, lakin bu qarşısını almaq deyil, onların qida "yanan".

Bütün bu suallara cavab vermək üçün və həqiqətən bioloji oksidləşmə nə anlamaq üçün, bir çox il lazımdır.

oksigen və hidrogen prosesinin vacibliyini nəzərdə müxtəlif nəzəriyyələr var. ən ümumi və ən uğurlu olmuşdur:

• peroksid adlı Bax nəzəriyyəsi;
• "Chromogens" kimi bir anlayış əsasında Palladin nəzəriyyəsi.

Sonra tədricən bioloji oksidləşmə nə sual əlavə və dəyişikliklər etmək, Rusiya və dünyanın digər ölkələrində çox elm var idi. bu gün Biokimya, çünki onların iş, reaksiya prosesinin hər biri haqqında sizə deyə bilər. bu sahədə ən məşhur adlar arasında aşağıdakılardır:

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

bioloji oksidləşmə növləri

İki əsas növləri müxtəlif şəraitdə keçiriləcək prosesinin ayırd edilə bilər. Anaerob - Belə ki, mikroorqanizmlərin və göbələklərin şəkildə bir çox növ ən ümumi nəticədə qida çevirmək. oksigen olmadan və hər hansı formada onun iştirakı olmadan həyata keçirilir Bu bioloji oksidləşmə. yeraltı, decaying substrata, lil, gil, bataqlıqlar və hətta kosmik: Belə şərtlər heç bir hava çıxışı var yerlərdə yaradılmışdır.

oksidləşmə Bu cür bir adı var - glycolysis. aerob və ya toxuma tənəffüsünü konvertasiya - Bu da addımlar bir daha mürəkkəb və vaxt aparan, lakin fəal zəngin proses biridir. Bu prosesin ikinci növüdür. Bu tənəffüs üçün oksigen istifadə bütün aerob canlılar-heterotrophs, baş verir.

Belə ki, bioloji oksidləşmə bu cür.

1. Glycolysis, anaerob cığır. Bu oksigen iştirakı tələb və fermentasiya müxtəlif formaları ilə başa çatır deyil.
2. Tissue tənəffüs (oksidləşdirici phosphorylation), və ya aerob növü. Bu molekulyar oksigen məcburi iştirakı tələb edir.

aktyorlar

İndi özləri birbaşa bioloji oksidləşmə ehtiva edir hesab edir. əsas birləşmələr və istifadə davam edəcək, onların ixtisarlar, müəyyən edir.

1. Asetil coenzyme A (asetil-KoA) - tricarboxylic turşusu dövrü ilk addım formalaşır Okzalik turşusu və sirkə turşusu, koenzim, kondensasiya.
2. Krebs dövrü (limon turşusu dövrü, tricarboxylic turşusu) - enerji, hidrogen azaldılması, əhəmiyyətli aşağı molekulyar çəki məhsullarının formalaşması azad cəlb ardıcıl kompleks reduksiya dəyişikliklər bir sıra. Bu əsas link sürətləndirə və anabolism edir.
3. NAD və NAD * H - dehidrogenaz ferment, Nicotinamide adenin Dinucleotide dayanır. ikinci formula - əlavə hidrogen ilə bir molekul. NADP - nikotinamidadenindinukletid fosfat.
4. FAD və FAD * H - coenzyme dehidrogenaz - adenin Dinucleotide flavin.
5. ATP - adenozin triphosphate.
6. PVK - pyruvic turşusu və ya pyruvate.
7. Succinate və ya kəhrəba turşusu, H ₃ PO ₄ - fosfor turşusu.
8. GTP - guanosine triphosphate, purin nukleotidlərin bir sinif.
9. ETC - elektron nəqliyyat zəncir.
10. peroksidaz, oxygenase, sitokrom oksidaz, Flavin dehidrogenaz, müxtəlif coenzymes və digər birləşmələr: proses fermentlər.

Bütün bu birləşmələrin birbaşa canlı orqanizmlərin toxumalarında (hüceyrələri) baş verir oksidləşmə prosesində iştirak edir.

bioloji oksidləşmə mərhələsi: Table

Bu oksigen cəlb bioloji oksidləşmə müşayiət edən bütün proseslərdir. Təbii ki, onlar tam təsvir deyil, yalnız təbiətdə bir ətraflı təsviri üçün kitab bütün fəsil lazımdır. canlı orqanizmlərin bütün biokimyəvi proseslər son dərəcə çox istiqamətli və mürəkkəbdir.

Redox reaksiya prosesi

aşağıdakı kimi yuxarıda təsvir döşənəyi oksidləşmə prosesləri təsvir edilir nümunələri olan Redox reaksiyalar var.

1. Glycolysis: monosaccharide (qlükoza) + 2NAD ⁺ = 2ADF 2PVK 2ATF + 4H + ⁺ O ₂ + 2H + NADH.
2. ferment = STC + karbon dioksid + Asetaldehidin: pyruvate oksidləşmə. Sonra aşağıdakı addım: AMMONIA + coenzyme A = acetyl-KoA.
3. Krebs dövrü limon turşusu ardıcıl dəyişikliklər bir plüralizmi.

Yuxarıda misal Bu reduksiya reaksiyaları, yalnız ümumi baxımından proseslərin mahiyyətini əks etdirir. Bu sual birləşmələr bütün tam formula yalnız mümkün deyil təsvir, bir makromoleküler və ya böyük bir karbon skelet olan aid məlumdur.

toxuma tənəffüs enerji çıxdı

yuxarıda təsviri görə oksidləşmə enerji bütün ümumi çıxış asan hesablamaq ki, aydındır.

1. ATP iki molekulları glycolysis verir.
2. pyruvate 12 ATP molekulların oksidləşmə.
3. tricarboxylic turşusu dövrü 22 molekul hesab.

Ümumi: yolu ilə ümumi aerob bioloji oksidləşmə ATP 36 molekulların bərabər enerji gəlir verir. biooxidation aşkar mənası. Bu yaşamaq orqanizmlər və funksiyası yaşayan, eləcə də onun bədən, hərəkət və digər zəruri şeylər isti tərəfindən istifadə edilən bu enerjidir.

Substrat anaerob oksidləşmə

bioloji oksidləşmə ikinci növü - anaerob. Bütün həyata keçirilir biridir, lakin mikroorqanizmlərin müəyyən növ dayanır. Bu Glycolysis, və bu fərqlər aydın aerob və anaerob arasında maddələrin gələcək dönüşüm görülür ki, burada.

çoxsaylı bu şəkildə bioloji oksidləşmə addım.

1. Glycolysis, pyruvate üçün qlükoza molekulları yəni oksidləşmə.
2. Fermentasiya, ATP bərpası aparıcı.

Fermentasiya onun həyata orqanizmin asılı olaraq, müxtəlif növ ola bilər.

süd fermentasiya

süd turşusu bakteriyaları və bəzi göbələklərin tərəfindən həyata keçirilən. mahiyyəti süd turşusu PVC bərpa etməkdir. Bu proses istehsal sənayesində istifadə olunur:

• süd məhsulları;
• duzlu tərəvəz və meyvə;
• heyvanlar üçün silos.

fermentasiya Bu cür ən insan ehtiyacları istifadə biridir.

spirtli fermentasiya

ən qədim zamanlardan məlumdur insanlar. prosesinin mahiyyəti etanol iki molekulları və iki karbon dioksid daxil STC çevirmək üçün edir. Bu məhsul çıxış yolu, fermentasiya bu cür istehsal etmək üçün istifadə:

• çörək;
• şərab;
• pivə;
• şirniyyat və digər şeylər.

onun göbələk maya və bakterial mikroorqanizmləri həyata keçirir.

n-yağ turşusu fermentasiya

fermentasiya dar xüsusi növü kifayətdir. növlü Clostridium of keçirilən bakteriyalar. mahiyyəti qida odors və qaxsımış dad imparting, yağ turşusu daxil pyruvate dönüşüm ibarətdir.

Ona görə də bu yolda davam biooxidation reaksiya praktiki sənayesində istifadə olunur. Lakin, bu bakteriyalar öz keyfiyyətini salır özünü seeded ərzaq və zərər var.