Oksidasi biologis. réaksi rédoks: Conto

Tanpa énergi moal bisa aya hiji kahirupan mahluk tunggal. Barina ogé, unggal réaksi kimiawi, prosés wae merlukeun ayana na. Naon baé bisa kalayan gampang ngarti eta jeung ngarasa eta. Lamun sakabeh dintenna pikeun dahar kadaharan, teras ku Atang, jeung sugan tadi, ngaronjat gejala kacapean dimimitian, kalemahan, kakuatan greatly ngurangan.

Kumaha, teras, organisme cara béda geus diadaptasikan ka dina ngahasilkeun énérgi? Kamana atuh eta datangna ti jeung prosés naon lumangsung dina waktos anu sareng jero kandang? Coba ngartos artikel ieu.

Meunangkeun organisme énergi

Cara whichever euweuh énérgi keur dikonsumsi, dasar sok ngabohong OVR (réaksi rédoks). Contona nyaéta béda. persamaan fotosintésis, nu dilumangsungkeun tutuwuhan héjo na sababaraha baktéri - eta oge OVR nu. Alami, prosés bakal jadi béda gumantung kana jenis hiji mahluk hirup anu dimaksud.

Ku kituna, sagala sato - eta heterotrophs. I.e. organisme sapertos nu teu gableg nyalira pikeun ngabentuk dina diri siap pikeun sanyawa organik salajengna jeung sékrési dipegatkeunana maranéhna énergi beungkeut kimiawi.

Tatangkalan, di sisi séjén, anu produser pangkuatna zat organik pangeusina urang. Aranjeunna ngalaksanakeun hiji prosés rumit sarta penting disebut fotosintésis, nu dibentukna glukosa tina cai, karbon dioksida dina pangaruh zat husus - klorofil. Hiji ku-produk anu oksigén, nu sumber kahirupan pikeun sakabéh mahluk hirup aérobik.

réaksi rédoks, conto nu gambar dina prosés:

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

atawa

• karbon dioksida + hidrogén oksida dina pangaruh tina pigmén klorofil (réaksi énzim) + = oksigén molekular monosakarida gratis.

Ogé, aya ogé wawakil biomassa planét anu bisa ngagunakeun énergi beungkeut kimia sanyawa anorganik. Sabab nu disebut chemotroph. Ieu kaasup loba jenis baktéri. Contona, mikroorganisme nu hidrogén, pangoksidasi molekul substrat dina taneuh. Prosésna lumangsung nurutkeun rumus: 2H ₂ 0 ₂ = 2H ₂ 0.

Sajarah ngembangkeun pangaweruh ngeunaan oksidasi biologis

Prosés éta anu jadi dadasar énergi, mangka dipikawanoh kiwari. oksidasi biologis ieu. Biokimia salaku ulikan nu lengkep ti rinci tur mékanisme hambalan Peta yén riddles ampir musna. Sanajan kitu, ieu mah salawasna.

Nu disebatkeun mimiti kanyataan yén dina mahluk hirup ngalaman transformasi kompléks nu ku sipat réaksi kimia, aya kasarna dina abad XVIII. Ieu ulubiung, Antuan Lavuaze, kimiawan Prancis kawentar, ngancik perhatian pikeun cara sarupa oksidasi biologis na durukan. Anjeunna dituturkeun jalur exemplary nalika engapan oksigén diserep na menyimpulkan yén kajadian dina awak prosés oksidasi, tapi laun ti luar salila durukan zat béda. Hartina, oxidizer - molekul oksigén - anu diréaksikeun jeung sanyawa organik, jeung sabagian, jeung hidrogén jeung karbon ti aranjeunna, sarta konversi lengkep, dipirig ku dékomposisi tina sanyawaan.

Anehna, sanajan anggapan ieu téh dasarna rada nyata, eta tetep jelas loba hal. Contona:

• Prosés waktos anu sami, sareng kaayaan aliran kedah idéntik, tapi oksidasi nu proceeds dina hawa awakna low;
• Peta ieu dipirig ku jumlahna rongkah pelepasan energi panas sarta formasi seuneu lumangsung;
• di makhluk hirup teu kurang ti 75-80% ti cai, tapi teu nyegah "ngaduruk" gizi di antarana.

Pikeun ngajawab sagala patarosan ieu na ngartos naon sih teh oksidasi biologis, diperlukeun leuwih ti sataun.

Aya teori béda anu tersirat pentingna prosés oksigén jeung hidrogén. Paling umum jeung tersukses nya éta:

• Téori Bach urang, disebutna péroxida;
• Téori Palladin urang, dumasar konsép kayaning "chromogens".

Engké aya loba élmuwan di Rusia jeung nagara séjén tina dunya, nu laun nyieun tambahan sarta parobahan sual naon nu oksidasi biologis. Biokimia of kiwari, kusabab karya maranéhanana, bisa ngabejaan Anjeun tentang unggal prosés réaksi. Diantara ngaran nu kawentar dina widang ieu anu handap:

• Mitchell;
• SV Severin;
• Warburg;
• VA Belitser;
• Lehninger;
• VP Skulachev;
• Krebs;
• héjo;
• V. A. Engelgardt;
• Kaylin jeung sajabana.

Jenis oksidasi biologis

Dua tipe dasar bisa dibédakeun tina prosés anu lumangsung dina kaayaan béda. Ku kituna, paling umum dina loba spésiés mikroorganisme jeung fungi cara pikeun ngarobah dahareun hasilna - anaérobik nu. oksidasi Ieu biologis, anu dilumangsungkeun tanpa oksigén sarta tanpa involvement di formulir nanaon. Misalna waé anu dijieun di tempat dimana aya aksés hawa: bawah tanah, buruk substrata, silts, liat, ranca komo dina spasi.

jenis ieu oksidasi boga ngaran sejen - kaasup glikolisis. Ieu oge salah sahiji lengkah hiji prosés nu leuwih pajeulit jeung waktu-consuming tapi energetically euyeub - ngarobah éta aérobik atawa jaringan réspirasi. Ieu tipe kadua prosés. Ieu lumangsung dina sagala kahirupan mahluk-heterotrophs aérobik, nu migunakeun oksigén pikeun réspirasi.

Ku kituna, jenis ieu oksidasi biologis.

1. Glikolisis, alur anaérobik. Eta teu merlukeun ayana oksigén jeung ditungtungan make bentuk béda fermentasi.
2. Jaringan réspirasi (oksidatif fosforilasi), atawa tipe aérobik. Merlukeun ayana fardhu tina oksigén molekular.

aktor

Urang ayeuna mertimbangkeun sorangan langsung pitur nu ngandung oksidasi biologis. Nangtukeun sanyawa dasar na singkatan maranéhna, nu moal neruskeun migunakeun.

1. Asetil koénzim A (asetil-KoA) - kondensasi asam oksalat jeung asam asétat, koénzim, anu kabentuk dina hambalan mimiti daur asam trikarboksilat.
2. daur Krebs (daur asam sitrat, asam trikarboksilat) - sababaraha transformasi rédoks kompléks padeukeut ngalibetkeun pelepasan tanaga, ngurangan hidrogén, formasi produk beurat molekul low penting. Ieu link ngatalisan utama jeung anabolisme.
3. NAD na NAD * H - énzim dehidrogénase, nicotinamide dinucleotide adénin nangtung. Kaduana Rumus - molekul mibanda hiji hidrogén napel. NADP - nikotinamidadenindinukletid fosfat.
4. Fad na fad * H - flavin adénin dinucleotide - koénzim dehidrogénase.
5. ATP - adénosin trifosfat.
6. PVK - Asam pyruvic atanapi piruvat.
7. Succinate atawa asam succinic, H ₃ PO ₄ - asam fosfat.
8. GTP - trifosfat guanosin, hiji kelas nukléotida purin.
9. Jsb - rantay transpor éléktron.
10. Énzim prosés: péroxidase, oxygenase, sitokrom oxidase, flavin dehidrogénase, rupa coenzymes jeung sanyawaan lianna.

Sakabéh sanyawa ieu téh langsung aub dina prosés oksidasi nu lumangsung dina jaringan (sél) tina mahluk hirup.

Tahap oksidasi biologis: Table

Ieu sadaya prosés nu marengan dina oksidasi biologis ngalibetkeun oksigén. Alami, aranjeunna teu pinuh digambarkeun, tapi ukur di alam, saperti pikeun jentre perlu surah sakabeh buku. Sakabéh prosés biokimia na organisme hirup pisan multi faceted sarta kompleks.

prosés réaksi rédoks

réaksi rédoks, conto nu gambar prosés oksidasi substrat ditétélakeun di luhur téh saperti kieu.

1. Glikolisis: monosakarida (glukosa) + 2NAD ⁺ = 2ADF 2PVK 2ATF + 4H + ⁺ O ₂ + 2H + NADH.
2. Oxidasi piruvat: énzim = STC + karbon dioksida + asetaldehida. Lajeng di handap hambalan: asetaldehida + koénzim A = asetil-KoA.
3. A pluralitas transformasi sequential asam sitrat dina daur Krebs.

réaksi rédoks ieu exemplified luhur, ngagambarkeun hakekat proses ukur dina istilah umum. Perlu dipikanyaho yén sanyawa sual nyaritakeun hiji macromolecular atanapi gaduh rorongkong karbon badag, jadi mun ngagambarkeun sakabéh rumus lengkep ngan teu mungkin.

Kaluaran énérgi tina réspirasi jaringan

Dumasar kana katerangan di luhur geus jelas yen keur ngitung total kaluaran sakabéh énergi oksidasi anu gampang.

1. Dua molekul ATP méré glikolisis.
2. Oxidasi piruvat 12 molekul ATP.
3. 22 Rekening molekul pikeun daur asam trikarboksilat.

Subtotal: total aérobik biologis oksidasi ku cara méré ngahasilkeun énérgi sarua 36 molekul ATP. Hartina biooxidation atra. Éta énergi ieu dipaké ku organisme hirup jeung fungsi hirup, kitu ogé ka haneut awakna, gerak jeung hal séjén perlu.

oksidasi anaérobik substrat

Jenis kadua oksidasi biologis - anaérobik nu. Maksudna hiji anu dilumangsungkeun dina sagala, tapi nu eureun jenis nu tangtu mikroorganisme. Ieu glikolisis, sarta éta didieu yén Bedana jelas katempo dina konversi ka hareup zat antara aérobik na anaérobik.

Biologis oksidasi hambalan tina cara kieu sababaraha.

1. Glikolisis, nyaéta oksidasi molekul glukosa ka piruvat.
2. Fermentasi, ngarah kana kaderisasi ATP.

Fermentasi tiasa tina tipena béda, gumantung kana organisme, na ngalaksanakeun.

fermentasi laktat

Dilumangsungkeun ku baktéri asam laktat jeung sababaraha fungi. panggih téh mulangkeun PVC kana asam laktat. prosés ieu dipaké di industri pikeun ngahasilkeun:

• produk susu;
• Sayuran pickled jeung bungbuahan;
• silage keur sato.

jenis ieu fermentasi nyaéta salah sahiji anu pang dipaké dina pangabutuh manusa.

fermentasi alkohol

jalma dipikawanoh ti kali paling kuna. Hakekat proses nyaeta pikeun ngarobah STC jadi dua molekul étanol jeung dua karbon dioksida. Ngaliwatan kaluar produk ieu, jenis ieu fermentasi dipaké pikeun ngahasilkeun:

• roti;
• anggur;
• bir;
• confectionery jeung hal lianna.

Ngalakonan ragi supa sarta mikroorganisme baktéri.

Férméntasi asam butyric

Suffice tipe heureut husus fermentasi. Baktéri dibawa ti genus Clostridium. panggih diwangun dina konversi piruvat jadi asam butyric, imparting odors dahareun jeung rasa rancid.

Kituna réaksi biooxidation jalan jalur ieu, anu praktis dipaké di industri. Najan kitu, kuman ieu pangan timer seeded jeung cilaka, nurunkeun kualitas maranéhanana.