energia voi olla olemassa ilman elävää olentoa.Jokaista kemiallinen reaktio, mikä tahansa prosessi tarvitaan hänen läsnäoloaan.Henkilöä on helppo ymmärtää ja tuntea.Jos koko päivä syödä ruokaa, sitten illalla, ja ehkä ennen, oireet alkavat väsymys, heikkous, vahvuus laskee merkittävästi.
Mikä tapa eri organismit ovat sopeutuneet energian tuotantoa?Mistä se tulee ja mitä prosesseja tapahtuvat samanaikaisesti häkin sisällä?Yritä ymmärtää tämän artikkelin.
Energiantuotanto organismeja
Kumpi tapa ole energiaa kulutetaan, perusteella aina valehdella OVR (redox reaktiot).Esimerkkejä ovat eri.Yhtälö fotosynteesi, jotka kuljettavat viherkasveja ja jotkin bakteerit - on myös OVR.Luonnollisesti, prosessi vaihtelee riippuen siitä elävä olento on tarkoitettu.
Eli, kaikki eläimet - on heterotrofisen.Eli ne organismit, jotka eivät pysty muodostua valmiiksi orgaanisten yhdisteiden edelleen pilkkominen ja vapauttaa kemiallista energiaa.
Kasvit, toisaalta, ovat tehokkain tuottaja orgaanisen aineen planeetallamme.Ne toteutetaan monimutkainen ja tärkeä prosessi kutsutaan fotosynteesi, joka on muodostumista glukoosin vedestä, hiilidioksidia vaikutuksen alaisena erikoisaineista - klorofylli.Sivutuote on happi, joka on elämän lähde kaikille aerobista elävät olennot.
redox reaktioita, esimerkkejä, jotka kuvaavat tätä prosessia:
- 6CO2 + 6H2O = klorofylli = C6H10O6 + 6O2;
tai
- hiilidioksidia + vedyn vaikutuksen alaisena oksidi pigmentti klorofylli (entsyymi reaktio) = monosakkaridi + vapaa molekulaarista happea.
Lisäksi on olemassa myös edustajia biomassan planeetan, jotka voivat käyttää energiaa kemiallisten sidosten ja epäorgaanisia yhdisteitä.Niitä kutsutaan chemotroph.Näitä ovat monenlaisia bakteereja.Esimerkiksi, mikro-organismit ovat vety, hapettamalla substraattimolekyylin maaperässä.Prosessi toimii seuraavasti: 2H2 + 02 = 2H20.
historia kehityksen tietoa biologisen hapetuksen
prosessi, joka taustalla energiaa, se tunnetaan nykyään.Tämä biologinen hapetus.Biokemia tutkittuna yksityiskohtaisesti vivahteet kaikissa vaiheissa ja toimintamekanismeja, että lähes mitään salaisuuksia.Kuitenkin, se ei ollut aina.
Ensimmäinen maininta, että elävien olentojen on monimutkaisia muutoksia, jotka ovat luonteeltaan kemiallisia reaktioita, oli suunnilleen XVIII vuosisadalla.Silloin Antoine Lavoisier, kuuluisa ranskalainen kemisti, käänsi huomionsa miten samankaltaisia biologisia hapettumista ja palaminen.Hän seurasi karkea polku imeytyy hengitys happea ja totesi, että kehossa on prosesseja hapettumisen, mutta hitaammin kuin ulkopuolella palamisen eri aineita.Että on, hapetin - happea - reagoida orgaanisten yhdisteiden, ja erityisesti, jossa on vetyä ja hiiltä niistä, ja täydellinen muuntuminen, mukana hajoaminen yhdisteitä.
kuitenkin, vaikka tämä olettamus on olennaisesti täysin todellinen, epäselviksi monia asioita.Esimerkiksi:
- kertaa vastaavien prosessien, ehdot virtaus pitäisi olla sama, mutta hapetus etenee alhainen ruumiinlämpö;
- toiminta ei liity vapauttamaan valtavia määriä lämpöä eikä muodostumista liekki;
- perhe on ainakin 75-80% vettä, mutta se ei estä "poltto" ravinteiden niitä.
vastaamaan kaikkiin näihin kysymyksiin ja ymmärtää, mitä todella on biologinen hapetus, kesti yli vuoden.
On olemassa erilaisia teorioita, että hiljaista on tärkeää prosessin hapen ja vedyn.Yleisin ja menestyksekkäin olivat:
- teoria Bach kutsutaan peroksidi;
- Palladinin teoria, joka perustuu tällainen käsite kuin "kromogeeneina".
Myöhemmin oli monet tutkijat Venäjällä ja muissa maissa, jotka vähitellen tehdä lisäyksiä ja muutoksia kysymykseen, mikä on biologinen hapetus.Biokemia tänään, työnsä vuoksi, voi kertoa jokaisen reaktion prosessin.Yksi tunnetuimpia nimiä alalla ovat seuraavat:
- Mitchell;
- S. Severin;
- Warburg;
- VA Belitser;
- Lehninger;
- VP Skulachev;
- Krebs;
- Green;
- Engelhardt;
- Kaylin ja muut.
tyypit biologisen hapetuksen
on kahta päätyyppiä prosessin, joita esiintyy eri olosuhteissa.Niinpä yleisin monia lajeja mikro-organismien ja sienten tapa muuntaa saivat ruokaa - anaerobinen.Tämä biologinen hapetus, joka toteutetaan ilman happea ja ilman hänen osallistumistaan missään muodossa.Nämä ehdot ovat paikoissa, joissa ei ole ilmaa pääsyä: maanalainen, mätää alustoille, hiesut, savet, suot ja jopa avaruudessa.
Tämäntyyppinen hapettumista on toinen nimi - Glykolyysivaiheen.Hän on yksi vaihe enemmän vaikeaa ja aikaa vievää, mutta energia-rikas prosessi - muuntaminen tai aerobinen kudosta hengitystä.Tämä on toinen tyyppi prosessin.Sitä esiintyy kaikkien elävien olentojen-aerobinen heterotrofeiksi, jotka käyttävät happea hengitystä.
Näin ollen, seuraavan tyyppisiä biologisia hapettumista.
- glykolyyttisten anaerobinen tavalla.Se ei vaadi hapen läsnäoloa ja päättyy eri käymisen.
- kudoksen hengitystä (oksidatiivisen fosforylaation) tai aerobinen lajeja.Se vaatii pakollista läsnäoloa molekyylihappea.
Näyttelijät
siirry pitävät itseään suoraan ominaisuuksia sisältävä biologinen hapetus.Määrittelemme emäksisiä yhdisteitä ja niiden lyhenteet, jota käytetään edelleen.
- asetyyli-koentsyymi A (asetyyli-CoA) - kondensaatio oksaalihapon ja etikkahapon, koentsyymi, joka on muodostettu ensimmäisessä vaiheessa trikarboksyylihappo- aikana.
- Krebs sykli (sitruunahappokierron, sitruunahappo) - useita monimutkaisia peräkkäisiä redox muunnoksia, mukana vapauttaa energiaa, vetypelkistys, koulutus on tärkeä pienimolekyylipainoinen tuotteita.Hän on tärkein linkki katalyysi ja anaboliaa.
- yhä * H - dehydrogenaasientsyymin, tarkoittaa nikotiiniamidi.Toinen kaava - molekyyli liitteenä vedyn.NADP - nikotinamidadenindinukletid fosfaatti.
- FAD ja tuotto * H - flaviiniadeniinidinukleotidia - koentsyymi dehydrogenaasin.
- ATP - adenosiinitrifosfaatin.
- STC - palorypälehappoa tai pyruvaattia.
- sukkinaatti tai meripihkahapon, H3PO4 - fosforihappoa.
- GTP - guanosiinitrifosfaatin, luokan puriininukleotidien.
- ETC - elektroninsiirtoketju.
- Entsyymit prosessi: peroksidaasi, oksigenaasi, sytokromioksidaasi, flaviini- dehydrogenaasi coenzymes ja useita muita yhdisteitä.
Kaikki näistä yhdisteistä ovat suoraan mukana hapetus prosessi, joka tapahtuu kudosten (solut) elävien organismien.
vaiheissa biologisen hapetuksen: taulukko
| Vaihe | prosessit ja arvo |
| Glykolyysi | ydin prosessin sijaitsee hapettomissa hajoaminen monosakkaridien, joka edeltää prosessi soluhengityksessä ja mukana on vapauttaa energiaa, vastaa kahta molekyyliä ATP: tä.Pyruvaattia tuotetaan myös.Tämä on ensimmäinen askel minkä tahansa elävän organismin heterotrofisen.Arvo muodostumista PVC, joka syötetään mitokondrioiden kristat ja substraatti kudoksen hapen hapettamalla.Anaerobisissa glykolyysiä tapahtuu sen jälkeen, kun käyminen on erityyppisiä. |
| hapetus pyruvaatin | Tämä prosessi on muuntaa STC muodostuu glykolyysin aikana, asetyyli-CoA-.Se suoritetaan erikoistunut entsyymin pyruvaattidehydrogenaasin monimutkainen.Tulos - setyyli-CoA molekyylien, jotka tekevät Krebs sykli.Sama prosessi suoritetaan palauttaminen NAD NADH.Place lokalisointi - crista mitokondrioita. |
| Decay-beta-rasvahapot | Tämä prosessi suoritetaan samanaikaisesti edellisen Christie mitokondrioita.Sen ydin on kierrättää kaikki rasvahappojen asetyyli-CoA, ja laita se sitruunahappokierron.Se myös palauttaa NADH. |
| Krebsin syklin | alkaa konversio asetyyli-CoA: sitruunahappo, joka käy läpi lisää muutoksia.Yksi tärkeimmistä vaiheista, jotka sisältävät biologisia hapetus.Tämä happo käsitellään:
Kukin prosessi suoritetaan useita kertoja.Tulos: GTP, hiilidioksidi, pelkistynyt muoto NADH ja FADN2.Tämä biologinen hapetus entsyymejä vapaasti sijaitsevat mitokondrioiden matriisiin hiukkaset. |
| oksidatiivisen fosforylaation | Tämä on viimeinen vaihe, jossa muunnetaan yhdisteiden eukaryoottisista organismeista.Tämä muuntaa ADP ATP.Tarvittava energia tämä on ottanut hapettumista molekyylien NADH: n ja FADN2 että muodostettu aiemmissa vaiheissa.Peräkkäisillä siirtymät ETC ja vähensi potentiaalisia tapahtuu tekemisestä energia-energia joukkovelkakirjoja ATP. |
Kaikki prosessit, että mukana biologinen hapetus, johon happea.Luonnollisesti, he eivät ole täysin kuvattu, mutta vain luonnossa, yksityiskohtainen kuvaus tarvitsevat kokonainen luku kirjan.Kaikki biokemiallisten prosessien elävien organismien on erittäin monitahoinen ja monimutkainen.
redox reaktiot
Redox reaktioita, joiden esimerkkejä on havainnollistettu edellä kuvatun hapetus alustan seuraavasti.
- Glykolyysi: monosakkaridia (glukoosi) + + 2ADF 2NAD = 2PVK 2ATF + + 4H + + 2H2O NADH.
- hapetus pyruvaatin: STC = entsyymi + hiilidioksidia + asetaldehydiä.Niin seuraava askel: asetaldehydiä + koentsyymi = asetyyli-CoA.
- joukko peräkkäisiä muutoksia sitruunahappoa Krebsin syklin.
Nämä redox reaktiot, joista esimerkkejä on lueteltu edellä, heijastavat ydin prosessit tapahtuvat vain yleisesti.On tunnettua, että yhdisteet kyseessä kuuluvat korkean molekyyli-, tai joilla on suuri hiiltä luuranko, joten kuvata kaikki täydellinen kaava ei vain ole mahdollista.
energian saanto kudoksen hengitystä
Edellä olevassa kuvauksessa on ilmeistä, että laskea kokonaistuotannosta kaikki hapetuksen energia on yksinkertainen.
- kaksi molekyyliä ATP antaa glykolyysin.
- hapetus pyruvaatin 12 ATP-molekyylejä.
- 22 molekyylejä osuu sitruunahappokierron.
tulos: täydellinen biologinen hapetus aerobisen tapa antaa energiaa tuotos lasketaan 36 molekyylejä ATP.Arvo biologinen hapetus on ilmeinen.Se on tämä energiaa käyttävät elävien organismien elää ja toiminta sekä lämmittää hänen ruumiinsa, liikkumisesta ja muut tarvittavat asiat.
anaerobinen hapetus alustan
toisen tyypin biologisen hapettumisen - anaerobinen.Että on yksi, joka suoritetaan lainkaan, mutta joka estää tietyntyyppisten mikro-organismeja.Se Glykolyysivaiheen, ja se on täällä, että erot ovat selvästi nähtävissä jatkokäsittelyä aineiden välillä aerobinen ja anaerobinen.
vaiheissa biologisten hapetus tällä tavalla on vähän.
- Glykolyysi, eli hapettumista glukoosimolekyylejä pyruvaatiksi.
- käyminen, mikä palautuminen ATP.
Fermentointi voi olla eri tyyppisiä, riippuen organismista, sen täytäntöönpanoa.
maitohappokäymisellä suoritetaan maitohappobakteerit, ja jotkut sienet.Kohta on palauttaa STC maitohapoksi.Tätä menetelmää käytetään teollisuudessa tuottamaan:
- maitotuotteiden;
- marinoituja hedelmiä ja vihanneksia;
- säilörehun eläimille.
Tämän tyyppinen käyminen on yksi käyttää ihmisten tarpeisiin.
alkoholiksi
tunnettuja ihmisiä eniten muinoin.Ydin prosessi on muuntaa STC kahteen molekyylejä etanolia ja kaksi hiilidioksidi.Koska tällainen saanto tämän tyyppinen käyminen käytetään tuottamaan:
- leipää;
- viini;
- olut;
- makeiset ja muut.
hoitamasta sieni hiiva ja bakteeri mikro-organismeja.
klostridien
Tarpeeksi suppeasti tietyn tyyppisen käymisen.Täytäntöönpano suvun bakteerien Clostridium.Tärkeintä on pyruvaatin osaksi voihappo, joka antaa ruokaa epämiellyttävä haju ja eltaantunut maku.Siksi
biologinen hapetusreaktio menee tällä tiellä, ei käytännössä käytetään teollisuudessa.Nämä bakteerit inokuloitiin itse ruokaa ja vahinkoa, alentavat laatua.
