ne peut exister sans une créature vivante.Pour chaque réaction chimique, un processus nécessaire sa présence.Toute personne est facile à comprendre et sentir.Si toute la journée pour manger de la nourriture, puis le soir, et peut-être avant, les symptômes commencera augmentation de la fatigue, la faiblesse, la force diminue de façon significative.
quelle façon différents organismes se sont adaptés à la production d'énergie?Où vient-elle et quels processus se produisent en même temps à l'intérieur de la cage?Essayez de comprendre cet article.Organismes de production
énergie
quelque manière pas d'énergie consommée, la base se trouvent toujours OVR (réactions d'oxydoréduction).Des exemples comprennent différente.L'équation de la photosynthèse, qui portent les plantes vertes et certaines bactéries - est également OVR.Naturellement, le processus sera différent selon que l'être vivant est destiné.
Donc, tous les animaux - est hétérotrophe.Autrement dit, ces organismes qui sont incapables de se former dans un composés organiques prêt pour plus de clivage et la libération de l'énergie chimique.Plantes
, d'autre part, sont les plus puissants producteur de la matière organique sur notre planète.Ils ont effectué un processus compliqué et important appelé photosynthèse, qui est la formation de glucose à partir de l'eau, le dioxyde de carbone sous l'influence de substances spéciales - chlorophylle.Un sous-produit est l'oxygène, qui est la source de vie pour tous les êtres vivants aérobies.Réactions
Redox, dont des exemples illustrent ce processus:
- 6CO2 + 6H2O = chlorophylle = C6H10O6 + 6O2;
ou
- dioxyde de carbone + hydrogène sous l'influence de l'oxyde pigment chlorophylle (réaction enzymatique) + = monosaccharide de l'oxygène moléculaire libre.
En outre, il ya aussi des représentants de la biomasse de la planète, qui sont en mesure d'utiliser l'énergie de liaisons chimiques de composés inorganiques.Ils sont appelés chimiotrophie.Ceux-ci comprennent de nombreux types de bactéries.Par exemple, les micro-organismes sont de l'hydrogène, l'oxydation d'un molécule de substrat dans le sol.Le processus fonctionne comme suit: 2H2 + 02 = 2H20.Histoire
du développement des connaissances sur le processus
d'oxydation biologique qui sous-tend l'énergie, il est connu aujourd'hui.Cette oxydation biologique.Biochimie examiné en détail les subtilités de toutes les étapes et les mécanismes d'action que presque personne ne mystères.Cependant, il n'a pas toujours été.
première mention de ce que des êtres qui y vivent sont des transformations complexes qui sont de la nature des réactions chimiques, il y avait à peu près dans le XVIII siècle.Voilà où Antoine Lavoisier, le célèbre chimiste français, a tourné son attention à la façon similaire oxydation biologique et la combustion.Il a suivi un chemin rugueux absorbé par la respiration de l'oxygène et a conclu que l'intérieur du corps il y a des procédés d'oxydation, mais plus lentement que l'extérieur de la combustion de diverses substances.Autrement dit, l'oxydant - - molécules d'oxygène réagissent avec les composés organiques, et en particulier, avec de l'hydrogène et du carbone d'eux, et une conversion complète, accompagnée par la décomposition des composés.
Cependant, bien que cette hypothèse est essentiellement bien réel, est resté beaucoup de choses obscures.Par exemple: fois
- processus similaires, les conditions de circulation devraient être identiques, mais les produits d'oxydation à basse température du corps;L'action
- est pas accompagnée par la libération d'énormes quantités de chaleur et il n'y a pas de formation de la flamme;Survivants
- il ya au moins 75-80% de l'eau, mais il ne fait pas obstacle nutriments "brûler" en eux.
Pour répondre à toutes ces questions et de comprendre ce qui est réellement l'oxydation biologique, il a fallu plus d'un an.
Il existe différentes théories qui impliquaient l'importance du processus de l'oxygène et de l'hydrogène.La plus courante et la plus réussie étaient:
- théorie Bach appelé peroxyde;Théorie
- Palladin, fondée sur un tel concept comme "chromogènes".
plus tard il y avait beaucoup de scientifiques en Russie et d'autres pays, qui rendent progressivement ajouts et changements à la question de ce qui est l'oxydation biologique.Biochimie d'aujourd'hui, en raison de leur travail, pouvez-vous dire au sujet de chacun des processus de réaction.Parmi les noms les plus célèbres dans le domaine sont les suivants:
- Mitchell;
- S. Séverin;
- Warburg;
- VA Belitser;
- Lehninger;
- VP Skulachev;
- Krebs;
- Vert;
- Engelhardt;
- Kaylin et d'autres.
Types d'oxydation biologique
Il existe deux principaux types de processus, qui se produisent dans des conditions différentes.Ainsi, le plus commun dans de nombreuses espèces de micro-organismes et de champignons façon de convertir reçu de la nourriture - l'anaérobie.Cette oxydation biologique, qui est réalisée sans oxygène et sans son implication dans toute forme.Ces conditions sont dans des endroits où il n'y a pas l'accès de l'air: souterrains, dans la pourriture des substrats, des limons, des argiles, des marécages et même dans l'espace.
Ce type d'oxydation a un autre nom - la glycolyse.Il est l'une des étapes les plus difficiles et longs, mais le processus riches en énergie - la conversion ou la respiration des tissus aérobie.Ceci est le deuxième type de processus.Il se produit dans toutes choses, aérobies hétérotrophes vivant, qui utilisent de l'oxygène pour la respiration.
Ainsi, les types d'oxydation biologique suivantes.
- de façon anaérobie de la glycolyse.Il ne nécessite pas la présence d'oxygène et se termine avec les différentes formes de fermentation.Respiration
- de tissu (de la phosphorylation oxydative) ou espèces aérobies.Il nécessite la présence obligatoire de l'oxygène moléculaire.
Acteurs
procèdent à se considérer directement aux fonctions qui contient oxydation biologique.Nous définissons les composés de base et leurs abréviations, qui continueront à être utilisé.
- acétyl coenzyme A (CoA-acétyl) - condensation de l'acide oxalique et l'acide acétique, le coenzyme, qui est formé dans la première étape du cycle de l'acide tricarboxylique.Cycle de Krebs
- (cycle de l'acide citrique, de l'acide citrique) - une série de transformations redox séquentiels complexes, accompagnée par la libération d'énergie, la réduction de l'hydrogène, l'éducation est importante des produits de faible poids moléculaire.Il est le principal lien catalyse et l'anabolisme.
- maintes et maintes * H - déshydrogénase, signifie nicotinamide.La seconde formule - une molécule avec un atome d'hydrogène attaché.PNDA - phosphate nikotinamidadenindinukletid.
- DCP et DCP * H - flavine adénine - coenzyme déshydrogénase.
- ATP - adénosine triphosphate.
- STC - l'acide pyruvique ou pyruvate. de succinate de
- ou l'acide succinique, H3PO4 - acide phosphorique.
- GTP - guanosine triphosphate, une classe de nucléotides de purine.
- ETC - chaîne de transport d'électrons. processus
- enzymes: la peroxydase, oxygénase, la cytochrome oxydase, flavine coenzymes déshydrogénase et divers autres composés.
Tous ces composés sont directement impliqués dans le processus d'oxydation qui se produit dans les tissus (cellules) des organismes vivants.Stades
de l'oxydation biologique: table Processus
| étape | et la valeur |
| glycolyse | essence du processus réside dans la décomposition anoxique de monosaccharides, qui précède le processus de la respiration cellulaire et est accompagnée par la libération de l'énergie, égale à deux molécules d'ATP.Le pyruvate est également produit.Ceci est la première étape pour toute hétérotrophe organisme vivant.La valeur de la formation de PVC, qui est fourni à la crêtes mitochondriales et un substrat de tissu pour l'oxygène par oxydation.Dans la glycolyse anaérobie se produire après la fermentation de différents types.Oxydation |
| de pyruvate | Ce processus consiste à convertir STC formé au cours de la glycolyse, en acétyl-CoA.Elle est réalisée par un complexe de pyruvate déshydrogénase enzyme spécialisée.Résultat - molécules cétyl-CoA, qui entrent dans le cycle de Krebs.Le même procédé est réalisé de la restauration de NAD en NADH.Lieu localisation - mitochondries crista. |
| Decay acides gras bêta | Ce processus est effectué en parallèle avec les mitochondries de Christie précédents.Son essence est de recycler tous les acides gras à l'acétyl-CoA, et le mettre dans le cycle de l'acide citrique.Il récupère également NADH. | cycle de Krebs
| commence avec la conversion de l'acétyl-CoA dans le l'acide citrique, qui est soumis à d'autres transformations.Une des étapes les plus importantes qui comprennent l'oxydation biologique.Cet acide est traitée:
Chaque processus est effectuée plusieurs fois.Résultat: GTP, dioxyde de carbone, sous forme réduite NADH et FADN2.Ces enzymes d'oxydation biologique sont situés librement dans les particules de matrice mitochondriale. | |
| phosphorylation oxydative | Ceci est la dernière étape de conversion des composés dans les organismes eucaryotes.Il convertit l'ADP en ATP.L'énergie nécessaire pour cela est pris par l'oxydation des molécules de NADH et FADN2 qui se sont formées dans les étapes précédentes.Par des transitions successives d'ETC et potentiel réduit survient conclusion obligations énergie-énergie de l'ATP. |
Il tous les processus qui accompagnent l'oxydation biologique impliquant l'oxygène.Naturellement, ils ne sont pas décrits en détail, mais seulement dans la nature, pour une description détaillée doivent tout un chapitre du livre.Tous les processus biochimiques des organismes vivants est extrêmement multiforme et complexe.Réactions
redox de réactions
Redox, dont des exemples sont illustrés par l'oxydation décrite ci-dessus du substrat comme suit.
- glycolyse: monosaccharide (glucose) + + 2ADF 2NAD = 2PVK 2ATF + 4H + + + 2H2O NADH.Oxydation
- du pyruvate: STC = enzyme + dioxyde de carbone + acétaldéhyde.Ensuite, l'étape suivante: l'acétaldéhyde + coenzyme A = l'acétyl-CoA.
- ensemble de transformations successives de l'acide citrique dans le cycle de Krebs.
Ces réactions redox, dont des exemples sont énumérés ci-dessus, reflètent l'essence des processus qui se déroulent seulement en termes généraux.Il est connu que les composés en question appartiennent à l'un grand squelette moléculaire élevé, ou ayant du carbone, afin de dépeindre toute la formule complète est tout simplement pas possible.
rendement énergétique de la respiration des tissus
Dans la description qui précède, il est évident que, pour calculer la puissance totale de toute l'énergie d'oxydation est simple.
- deux molécules d'ATP donne la glycolyse.Oxydation
- de pyruvate 12 molécules d'ATP.
- 22 molécules tombe sur le cycle de l'acide citrique.
Le résultat: une oxydation biologique complète de façon aérobie donne la production d'énergie égale à 36 molécules d'ATP.La valeur de l'oxydation biologique est évidente.Il est cette énergie est utilisée par des organismes de vivre et de fonction ainsi que pour réchauffer son corps, le mouvement et les autres choses nécessaires vivant,.Oxydation
anaérobie d'un substrat
deuxième type d'oxydation biologique - anaérobie.Ce est celui qui est mis en oeuvre à tout, mais qui arrête certains types de micro-organismes.Il glycolyse, et il est ici que les différences sont clairement visibles dans la transformation plus de substances entre aérobie et anaérobie.Stades
de l'oxydation biologique de cette manière sont peu nombreux.
- glycolyse, à savoir l'oxydation de molécules de glucose en pyruvate.
- fermentation, conduisant à la régénération de l'ATP.
fermentation peut être de différents types, en fonction de l'organisme, de sa mise en œuvre.
lactique fermentation est effectuée par des bactéries lactiques, et certains champignons.Le but est de restaurer la STC à l'acide lactique.Ce procédé est utilisé dans l'industrie pour produire:
- de produits laitiers;
- fruits et légumes marinés;
- ensilage pour les animaux.
Ce type de fermentation est l'un des plus utilisés dans les besoins humains.
fermentation alcoolique
connu des gens avec des temps les plus anciens.L'essence du procédé consiste à convertir STC en deux molécules d'éthanol et deux du dioxyde de carbone.En raison d'un tel rendement de ce type de fermentation utilisé pour produire:
- pain;Vin
- ;Bière
- ;
- confiseries et autres.
exercer son levure de champignons et micro-organismes bactériens.
Clostridium
Assez Type justesse spécifique de fermentation.Mis en œuvre par des bactéries du genre Clostridium.La ligne de fond est la conversion du pyruvate en l'acide butyrique qui donne la nourriture une odeur désagréable et goût rance.Par conséquent la réaction de
aller sur ce chemin, est pratiquement pas utilisé dans l'industrie.Cependant, ces bactéries vous inocule la nourriture et de mal, diminuant la qualité.
