Oxidazio biologikoa. Redox erreakzioak: Adibideak

Energia gabe ezin bizi izate bakar bat existitzen. Azken finean, erreakzio kimiko guztietan, edozein prozesu bere presentzia eskatzen. Edozein pertsona erraz ulertzeko, eta sentitzen da. food jan egun osoan bada, ondoren, arratsaldean, eta agian lehenago, handitu nekea sintomak hasiko, ahultasuna, indar asko murriztu.

Nola, orduan, organismoak modu ezberdinak dituzte energia ekoizteko egokitutako? Non ez etorriko da eta zer prozesuak kaiola barruan aldi berean gertatzen? Saiatu artikulu hau ulertzeko.

Energia organismo lortzea

Edozein modu energia ez kontsumitu ari, oinarria beti gezurra gainezka (redox erreakzioak). Adibideak desberdinak dira. fotosintesia, den landare berde eta bakteriak batzuk burutu ekuazioa - da ere gainezka duena. Jakina, prozesua desberdina izango da zer nolako izaki bizidun baten ekarri arabera.

Beraz, animalia guztiak - da heterotrophs. Adibidez, organismo, hala nola ez diren gai bakarrik bera konposatu organiko gehiago prest eta beren bikoiztea oharra barruan eratzen lotura kimikoen energia.

Landareak, bestetik, materia organikoa ekoizle indartsuenetako gure planetan dira. klorofila - fotosintesia izeneko prozesu konplexu eta garrantzitsu bat, zein uretatik glukosa, karbono dioxidoaren eraketa substantzia bereziak eraginpean da burutzen dituzte. A-produktu oxigenoa, eta horrek bizi-iturri aerobic bizidunen guztientzat da.

Redox erreakzioak, adibide horietako prozesuan ilustratzen:

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

edo

• karbono dioxido + hidrogenoa oxidoa pigmentu klorofila (entzima erreakzioa) the eraginpean + = monosakarido free oxigeno molekularra.

Era berean, planeta nor konposatuen organikoen lotura kimikoen energia erabiltzeko gai biomasa ordezkariak ere badaude. chemotroph deitzen dira. Horien artean, bakterio mota asko. Adibidez, mikroorganismo hidrogenoa dira, substratu lurzoruan molekula bat oxidizing. Prozesua formularen arabera gertatzen da: 2H ₂ 0 ₂ = 2H ₂ 0.

ezagutza garatzen oxidazio biologikoa buruz historia

duten energia oinarria da prozesua, jakina da gaur. oxidazio biologikoa honek. Biokimika xehetasunak eta mekanismoak ekintza urrats hori asmakizunak ia desagertu azterketa zehatza eta. Hala ere, ez zen beti.

Izan ere, barruan bizidunen transformazio konplexua da, eta horrek erreakzio kimikoen naturaz ari, ez dago gutxi gorabehera ziren XVIII mendearen lehen aipamena. Garai honetan ere, Antuan Lavuaze, Frantziako kimikari ospetsua, bere arreta aktibatuta oxidazio biologikoa eta errekuntza antzeko modu bat. eredugarria bidea jarraitu zuen oxigenoa xurgatzen arnasketa noiz eta oxidazio prozesu gorputz barruan gertatzen dira, baina kanpotik baino motelagoa substantzia desberdinen errekuntza zehar ondorioztatu. Hau da, oxidizer da - oxigeno molekulak - konposatu organikoen erreakzionatu dira, eta batez ere, hidrogenoa eta karbono haiengandik, eta osoa bihurtze, konposatu deskonposizio lagunduta.

Hala ere, hipotesi hau da, funtsean, nahiz eta nahiko erreala, nolabait gauza asko geratu da. Adibidez:

• Denbora prozesuak antzekoak dira, eta fluxuaren baldintza berdinak izan behar, baina oxidazio gorputzaren behe tenperaturan burutzen dira;
• ekintza da askatu bero energia eta garra eraketa kantitate izugarria lagunduta gertatzen;
• izaki bizidun no uraren% 75-80 baino gutxiago, baina ez du eragotziko in "erretzen" ditu elikagai.

galdera horiei guztiei erantzuteko eta benetan zer oxidazio biologikoa den ulertzeko, beharrezkoa urtebete baino gehiago.

Badira ezberdinak teoria bertan oxigenoa eta hidrogenoa prozesuan garrantzia inplikatzen. Ohikoena eta arrakasta gehien izan ziren:

• Bach-en teoria, peroxido izeneko;
• Palladin teoria oinarrituta, hala nola kontzeptu bat "chromogens" gisa.

Geroago han Errusia eta munduko beste herrialde batzuetan hainbat zientzialari, pixkanaka egin irudiak eta aldaketak zer oxidazio biologikoa da galderari ziren. Gaurtik Biokimika, baita bere lana, prozesu honen erreakzio bakoitzari buruz esan dezake. dira arlo horretan ospetsuenak izenak artean, honako hauek:

• Mitchell;
• SV Severin;
• Warburg;
• VA Belitser;
• Lehninger;
• VP Skulachev;
• Krebs;
• Green;
• V. A. Engelgardt;
• Kaylin eta beste batzuk.

oxidazio biologikoa motak

oinarrizko bi mota izango da eta hori gertatzen baldintza desberdinetan prozesuaren bereizten. anaerobioa da - Beraz, gehienak mikroorganismoak eta onddoak bide-espezie askotan komunak, ondorioz, elikagai bihurtzeko. oxidazio biologikoa honek, horrek egiten da oxigenorik gabe eta bere edozein modutan inplikazioa gabe. metroa, Laneko substratuak, sedi- mentuena, buztin, padurak eta are espazioan: Baldintza horiek tokietan ez dago aire sarbidea ere sortzen dira.

glycolysis - oxidazio mota honek beste izen bat dauka. Da, halaber, urrats prozesu zailagoa eta denbora asko, baina energiari aberatsa bat - aerobiko edo ehun arnasketa bihurtzeko. Hau bigarren prozesuaren mota da. gertatzen guztiak aerobic bizidunen-heterotrophs, oxigenoa erabiltzen dituzten arnasa egiteko atalean.

Horrela, oxidazio biologikoa mota horiek.

1. Glycolysis, anaerobioa bidea. Ez du oxigeno presentzia eskatzen eta hartzidura modu desberdinak bukatzen da.
2. Ehun arnasketa (oxidatzailea fosforilazio) edo aerobic mota. derrigorrezkoa oxigeno molekularra presentzia eskatzen du.

aktoreak

orain uste dugu zuzenean ezaugarriek beraiek duten oxidazio biologikoa dauka. oinarrizko konposatu eta euren datu, zein da erabiltzeko jarraituko du zehaztu.

1. Azetil coenzyme A (azetil-CoA) - oxalic eta azido azetikoa, coenzyme, hau da, azido tricarboxylic zikloaren lehen urratsa eratu kondentsatuz.
2. Krebs zikloa (azido zitrikoak zikloan, azido tricarboxylic) - partiduko redox konplexua transformazio energia, hidrogenoa murrizketa, behe pisu molekularreko produktu garrantzitsu eraketa oharra inplikatuz zenbaki bat. the link nagusia Catalyse eta anabolism da.
3. NAD eta NAD * H - deshidrogenasa entzima, nicotinamide adenine dinucleotide dago. Bigarren formula - atxikitako hidrogenoa batekin molekula bat. NADP - nikotinamidadenindinukletid fosfato.
4. FAD eta FAD * H - coenzyme deshidrogenasa - adenine dinucleotide Flavin.
5. ATP - Adenosina triphosphate.
6. PVK - pyruvic azido edo pirubato.
7. Succinate edo azido succinic, H ₃ PO ₄ - azido fosforikoa.
8. GTP - guanosine triphosphate, minda nukleotidoen klasea.
9. ETC - elektroi garraio katean.
10. Entzimak prozesua: peroxidase, oxygenase, cytochrome Oxidasa, Flavin deshidrogenasa, hainbat coenzymes eta beste konposatu.

konposatu horiek guztiak zuzenean oxidazio prozesua dela ehunen (zelulak) organismo bizi-batean gertatzen da parte hartzen ari dira.

oxidazio biologikoa etapa: Table

Hauek oxidazio biologikoa oxigenoa hartzen dute parte batera dauden prozesu guztiak dira. Jakina, ez dira guztiz deskribatu, baina naturak bakarrik ere, liburuaren kapitulu oso bat behar deskribapen zehatza egiteko moduan. organismo bizi-prozesu biokimikoa guztia oso polifazetikoa eta konplexua da.

Redox erreakzioa prozesua

Redox erreakzioak, adibide horietako goian azaldu substratu oxidazio prozesu ilustratzen dira honako hauek dira.

1. Glycolysis: monosakarido (glukosa) + 2NAD ⁺ = 2ADF 2PVK 2ATF + 4H + ⁺ O ₂ + 2H + NADH.
2. entzima = KAE + karbono dioxidoaren + azetaldehidoa: pirubato Oxidatzerakoan. Ondoren, honako urratsa: Acetaldehyde + coenzyme A = azetil-CoA.
3. azido zitrikoak transformazio sequential Krebs zikloan pluraltasuna.

Goiko adibide redox erreakzioak hauek, prozesuen funtsa islatzeko orokorrean bakarrik. Jakina da aipatutako konposatu makromolekular edo karbono hezurdura handi bat izatea erlazionatzeko, hain osoa formula guztia besterik ez posible erretratatzen.

Energia ehun arnasketa irteera

Goiko azalpena arabera argi dago oxidazioa energia guztia irteera guztira erraza da kalkulatzeko.

1. Bi ATP molekulak glycolysis ematen.
2. pirubato 12 ATP molekula Oxidazio.
3. 22 molekula azido tricarboxylic ziklo ditu.

Azpitotala: guztira aerobic biologiko oxidazioaren bidez energia etekina 36 ATP molekula berdina ematen. Esanahia biooxidation agerikoa. organismo bizi eta funtzioa bizi da, baita haren gorputz, mugimendu eta beste beharrezko gauzak berotzeko erabiltzen dute energia hori da.

Substratu anaerobioa oxidazio

Bigarren oxidazio biologikoa mota - anaerobioa da. Hori da burutu den guztietan dago, baina bertan mikroorganismo mota batzuk gelditzen. Glycolysis da, eta hemen da desberdintasun hori argi etorkizuneko aerobiko eta anaerobikoa arteko substantzia bihurtzeko ikusten.

Biologikoak oxidazioa era honetan hainbat urrats.

1. Glycolysis, glukosa molekula oxidazio hau pirubato da.
2. Hartzidura, ATP birsorkuntza eragin du.

Hartzidura mota desberdinak izan daitezke, organismoa, horren garapen arabera.

laktikoaren hartzidura

Egindako azido laktikoaren bakterioak eta onddoak batzuek. funtsa da azido laktikoa den PVC berreskuratzeko. Prozesu hori industrian erabiltzen da, ekoizteko:

• esnekiak;
• bila barazki eta fruituak;
• animaliak silage.

Hartzidura mota hau gehien giza beharrak erabilitako bat da.

alkoholdunen hartzidura

Ezagunak, antzinatik pertsona. prozesuaren funtsa da KAE bihurtzeko bi etanol molekula eta bi karbono dioxidoaren sartu. Produktu irteera honen bidez, hartzidura mota honetan erabiltzen den ekoizten:

• ogia;
• ardoa;
• garagardo;
• gozogintza eta beste gauza batzuk.

Egin ezazu bere onddo legamia eta bakterio mikroorganismoak.

butyric azido hartzidura

Nahikoa hartzidura mota hertsiki zehatza. Egindako generoko Clostridium of bakterioa. funtsa pirubato bihurtzeko azido butyric sartu datza, janari usain eta rancid zaporea imparting.

Beraz biooxidation erreakzio bide hau gertatzen, ia industrian erabiltzen da. Hala ere, bakterio horiek auto-ezartzen elikagai eta kalte, beraien kalitatea jaisten dira.