енергия не може да съществува без живо същество.За всяка химична реакция, всеки процес изисква присъствието й.Всяко лице, което е лесно да се разбере и да се чувстват.Ако по цял ден да се яде храна, а след това от вечерта, а може би и преди това, симптомите ще започнат повишена умора, слабост, сила падне значително.
Какъв начин различните организми са се приспособили към производството на енергия?Откъде идва от и какви процеси се случи в същото време вътре в клетката?Опитайте се да разберете тази статия.Производствени организми
Енергийни
Независимо от начина, не потребяваната енергия, на базата винаги лъже OVR (окислително-редукционни реакции).Примери за това са различни.Уравнението на фотосинтезата, която носят зелени растения и някои бактерии - също е OVR.Естествено, този процес ще се различава в зависимост от това дали живо същество се разбира.
Така че, всички животни - е хетеротрофни.Това означава, че тези организми, които не са в състояние да формират в готова органични съединения за по-нататъшно отцепване и освобождаване на химическа енергия.
Растения, от друга страна, са най-мощния производител на органична материя на нашата планета.Те извършва 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, който е източник на живот за всички аеробни живи същества.
Redox реакции, примери за които илюстрират този процес:
- 6CO2 + 6H2O = хлорофил = C6H10O6 + 6O2;
или
- въглероден диоксид + водород под влиянието на пигмент хлорофил (ензим реакция) = монозахарид + безплатно молекулярен кислород.
Също така, има и представители на биомасата 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 работи по следния начин: 2Н2 + 02 = 2Н20.
история на развитието на знания за биологичното окисление
процеса на която лежи в основата на енергия, тя е известна и днес.Това биологично окисляване.Biochemistry като разгледа подробно тънкостите на всички етапи и механизми на действие, които почти никакви тайни.Въпреки това, тя не винаги е така.
първо споменава, че в живи същества са сложни трансформации, които са от естеството на химични реакции, има приблизително в XVIII век.Това е, когато Антоан Лавоазие, известния френски химик, насочи вниманието си към това как подобен биологичен окисление и горене.Той последвано груб път абсорбира от дишане кислород и заключи, че в тялото има процеси на окисляване, но по-бавно от външната страна на изгаряне на различни вещества.Това означава, че окислителят - кислородни молекули - реагират с органични съединения, и по-специално, с водород и въглерод от тях, и пълно превръщане, придружени от разлагане на съединенията.
Въпреки това, макар че това предположение е по същество съвсем реална, останаха неясни много неща.Например:
- пъти подобни процеси, условията на потока трябва да са идентични, но постъпленията от окисляване при ниска телесна температура;Действия
- не е съпроводен с освобождаването на огромни количества топлина и няма образуване на пламъка;Оцелели
- има най-малко 75-80% от водата, но това не пречи да "горят" хранителни вещества в тях.
За да отговорите на всички тези въпроси и да се разбере какво всъщност е биологичният окисляването, отне повече от година.
Има различни теории, които се подразбират важността на процеса на кислород и водород.Най-често срещаните и най-успешни са:
- теория Bach нарича пероксид;
- Palladin теория, основана на такова понятие като "хромогени".
късно имаше много учени в Русия и други страни, които постепенно правят допълнения и изменения към въпроса за това, което е най-биологично окисление.Biochemistry от днес, защото на тяхната работа, да ви кажа за всяка от процеса на реакция.Сред най-известните имена в областта, включват следното:
- Mitchell;
- S. Severin;
- Warburg;
- VA Belitser;
- Lehninger;
- VP Skulachev;
- Кребс;
- Green;
- Engelhardt;
- Kaylin и др.
Видове биологичното окисление
Има два основни вида на процеса, които се случват в различни условия.По този начин, най-често в много видове микроорганизми и гъбички начин за преобразуване на получените храни - анаеробни.Това биологично окисляване, което се извършва без кислород и без участието му във всякаква форма.Тези условия са на места, където няма достъп на въздух: подземни, в гниещи субстрати, шламове, глини, блата и дори в космоса.
Този тип окисление има и друго име - гликолиза.Той е един от етапите по-трудно и отнема много време, но енергийно богати процес - превръщането или аеробно дишане тъкан.Това е втората вида на процеса.Той се среща във всички живи същества-аеробни heterotrophs, които използват кислород за дишане.
Така следните видове биологично окисление.
- гликолитичен анаеробна начин.Тя не изисква присъствието на кислород и завършва с различни форми на ферментация.Дишане
- тъкан (окислително фосфорилиране) или аеробни видове.Тя изисква задължително наличие на молекулярен кислород.
Actors
продължат да смятат, че са директно към функциите, които съдържа биологично окисление.Ние дефинираме основните съединения и техните съкращения, които ще продължат да се използват.
- ацетил коензим А (ацетил-CoA) - кондензация на оксалова киселина и оцетна киселина, коензим, който е оформен в първия етап на цикъла на трикарбоксилна киселина.
- цикъла на Кребс (цикъл лимонена киселина, лимонена киселина) - серия от сложни последователни трансформации окислително-редукционни, придружен от освобождаването на енергия, намаляване на водород, образованието е важно тегло продукти с ниско молекулно.Той е основната катализа връзка и анаболизъм.
- отново и * H - дехидрогеназата, щандове за никотинамид.Вторият формула - молекула, с прикачен водород.NADP - nikotinamidadenindinukletid фосфат.
- FAD и FAD * H - Флавин аденин динуклеотид - коензим дехидрогеназа.
- ATP - аденозин трифосфат.
- STC - пирогроздена киселина или пируват.
- сукцинат или янтарна киселина, H3PO4 - фосфорна киселина.
- GTP - гуанозинтрифосфат, клас пуринови нуклеотиди.
- ETC - транспортна верига електрон.
- Ензими процес: пероксидаза, оксигеназа, цитохром оксидаза, флавин дехидрогеназа коензими и различни други съединения.
Всички тези съединения са пряко ангажирани в процеса на окисление, което се случва в тъканите (клетки) на живите организми.
етапи на биологичното окисление: трапезни
| Stage | Процеси и стойност |
| гликолиза | същност на процеса се състои в безкислородна разлагането на монозахариди, който предхожда процеса на клетъчното дишане и е придружена от освобождаването на енергия, равна на две молекули АТФ.Пируват се произвежда също.Това е първата стъпка за всеки жив организъм хетеротрофни.Стойността в образуването на PVC, който се подава към митохондриална cristae и субстрат на кислород тъкан чрез окисление.В анаеробна гликолиза настъпи след ферментацията на различни видове. |
| окисление на пируват | Този процес е да се превърне STC, образувана по време гликолиза, към ацетил-CoA.Това се извършва от специализиран пируват дехидрогеназа ензим комплекс.Резултати - цетил-CoA молекули, които влизат в цикъла на Кребс.Същият процес се извършва възстановяването на NAD да NADH.Място локализация - КРИСТА митохондриите. |
| разпадане бета мастни киселини | Този процес се извършват паралелно с предишните Christie митохондриите.Нейната същност е да рециклираме всички мастни киселини, за да ацетил-CoA, и го сложи в цикъла на лимонената киселина.Той също така се възстановява NADH. |
| цикъла на Кребс | започва с превръщането на ацетил-CoA в лимонената киселина, която претърпява допълнителни трансформации.Един от най-важните стъпки, които включват биологично окисляване.Тази киселина се третира:
Всеки процес се извършва по няколко пъти.Резултат: GTP, въглероден диоксид, редуцирана форма NADH и FADN2.Този биологичен окислителни ензими са свободно разположени в митохондриалния матрикс частици. |
| окислително фосфорилиране | Това е последната стъпка от превръщане на съединенията в еукариотни организми.Това превръща ADP да ATP.Необходимата за тази енергия се поема от окисляването на молекулите на NADH и FADN2 които формират в предишните етапи.Чрез последователни преходи на ETC и намалява потенциала случва заключение енергийно енергийни облигации на ATP. |
То всички процеси, които съпътстват биологичното окисление, включваща кислород.Естествено, те не са описани напълно, но само в природата, за подробно описание нужда от цяла глава на книгата.Всички биохимични процеси на живите организми е изключително многостранен и сложни.
Redox реакции на
Redox реакции, примери за които са илюстрирани чрез описаната по-горе окислението на субстрата, както следва.
- гликолиза: монозахарид (глюкоза) + + 2ADF 2NAD = 2PVK 2ATF + + + + 4Н 2H2O NADH.
- окисление на пируват: STC = ензим + въглероден двуокис + ацеталдехид.След това в следващия етап: ацеталдехид + коензим А = ацетил-СоА.
- набор от последователни трансформации на лимонена киселина в цикъла на Кребс.
Тези редокс реакции, примери за които са изброени по-горе, да отразяват същността на процесите, които протичат само в общи линии.Известно е, че въпросните съединения принадлежат към високо молекулно или с голям въглероден скелет, така че да представят всички пълното формула просто не е възможно.
енергиен добив на тъканното дишане
В горното описание става ясно, че за да се изчисли общата продукция на цялата енергия при окисление е проста.
- две молекули АТФ дава гликолиза.
- окисление на пируват 12 ATP молекули.
- 22 молекули пада върху цикъла на лимонената киселина.
Резултатът: пълно биологично окисление на аеробна начин дава енергия на изход, равна на 36 молекули на ATP.Стойността на биологичното окисляване е очевидна.Тя е тази енергия се използва от живите организми да живеят и функция, както и да се затопли тялото му, движение и други необходими неща.
анаеробно окисление на субстрат
втори тип биологично окисление - анаеробно.Това е този, който се провежда при всички, но който спира някои видове микроорганизми.Тя гликолиза, и тя е тук, че разликите са ясно наблюдавани при по-нататъшното преобразуване на вещества между аеробни и анаеробни.
етапи на биологичното окисление по този начин са няколко.
- гликолиза, т.е. окислението на глюкозата молекули, за да пируват.
- ферментация, което води до възстановяване на ATP.
Ферментацията може да бъде от различни видове, в зависимост от организма, неговото прилагане.
млечнокисела ферментация се осъществява от млечнокисели бактерии и някои гъбички.Въпросът е да се възстанови ДКД до млечна киселина.Този метод се използва в промишлеността за производство на:
- на млечни продукти;
- кисели плодове и зеленчуци;
- силаж за животните.
Този тип ферментация е един от най-използваните в човешки нужди.
алкохолна ферментация
известни хора с най-древни времена.Същността на метода е да се превърне в STC две молекули етанол и два въглероден диоксид.Благодарение на такъв добив на този вид ферментация, използвана за производство:
- хляб;
- вино;
- бира;
- сладкарски изделия и др.
упражняването му гъби мая и бактериални микроорганизми.
клостридии
Enough тясно специфичен тип ферментация.Изграден от бактерии от рода Clostridium.Долната линия е превръщането на пируват в маслена киселина, която дава храна неприятна миризма и вкус на гранясало.Затова реакцията
биоокислителен става по този път, на практика не се използват в промишлеността.Въпреки това, тези бактерии се заразяват с храни и вредите, понижаващи качеството им.
