Ossidazione biologica.

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energia non può esistere senza una creatura vivente.Per ogni reazione chimica, qualsiasi processo richiede la sua presenza.Ogni persona è facile da capire e sentire.Se tutto il giorno per mangiare il cibo, poi la sera, e forse prima, i sintomi inizierà maggiore affaticamento, debolezza, la forza si riduce notevolmente.

Che modo organismi diversi si sono adattati alla produzione di energia?Dove proviene e quali processi si verificano allo stesso tempo all'interno della gabbia?Cercate di capire questo articolo.Organismi di produzione

Energia

qualunque modo nessuna energia viene consumata, la base si trovano sempre OVR (reazioni redox).Alcuni esempi sono diversi.L'equazione di fotosintesi, che trasportano le piante verdi e alcuni batteri - è anche SSC.Naturalmente, il processo sarà diverso a seconda che l'essere vivente è destinato.

Così, tutti gli animali - è eterotrofi.Vale a dire, quegli organismi che sono in grado di formare in un pronto composti organici per l'ulteriore scissione e il rilascio di energia chimica.

piante, d'altra parte, sono i più potenti produttore di materia organica sul nostro pianeta.Hanno effettuato un complicato e importante processo chiamato fotosintesi, che è la formazione di glucosio da acqua, anidride carbonica sotto l'influenza di particolari sostanze - clorofilla.Un sottoprodotto è ossigeno, che è la fonte di vita per tutti gli esseri viventi aerobiche.Reazioni

redox, i cui esempi illustrano questo processo:

  • 6CO2 + 6H2O = clorofilla = C6H10O6 + 6O2;

o

  • biossido di carbonio + idrogeno sotto l'influenza di clorofilla pigmento ossido (reazione enzimatica) = monosaccaride + ossigeno molecolare gratuito.

Inoltre, ci sono anche i rappresentanti della biomassa del pianeta, che sono in grado di utilizzare l'energia di legami chimici di composti inorganici.Essi sono chiamati chemiotrofia.Questi includono molti tipi di batteri.Ad esempio, i microrganismi sono idrogeno, ossidando una molecola substrato nel terreno.Il processo funziona nel seguente modo: 2H2 + 02 = 2H20.

storia dello sviluppo della conoscenza del processo

ossidazione biologica che sottende l'energia, è conosciuta oggi.Questa ossidazione biologica.Biochimica come esaminato in dettaglio le sottigliezze di tutte le fasi e meccanismi di azione che quasi nessuno misteri.Tuttavia, non è stato sempre.

prima menzione di quella degli esseri viventi ci sono trasformazioni complesse che sono la natura delle reazioni chimiche, ci sono stati più o meno nel XVIII secolo.Questo è quando Antoine Lavoisier, il famoso chimico francese, rivolse la sua attenzione a come simile ossidazione biologica e la combustione.Ha seguito un percorso ruvida assorbita dalla respirazione di ossigeno e concluso che all'interno del corpo ci sono processi di ossidazione, ma più lentamente rispetto all'esterno della combustione di varie sostanze.Cioè, l'ossidante - molecole di ossigeno - reagire con composti organici, ed in particolare, con idrogeno e carbonio da loro, e la conversione completa, accompagnati dalla decomposizione dei composti.

Tuttavia, anche se questa ipotesi è sostanzialmente del tutto reale, è rimasto oscuri molte cose.Per esempio: volte

  • processi simili, le condizioni di flusso dovrebbero essere identici, ma i proventi di ossidazione a bassa temperatura del corpo;Azione
  • non è accompagnata dal rilascio di enormi quantità di calore e non si ha formazione della fiamma;Sopravvissuti
  • ci sono almeno 75-80% dell'acqua, ma non impedisce nutrienti "ardenti" in loro.

Per rispondere a tutte queste domande e per capire che cosa realmente è l'ossidazione biologica, ci sono voluti più di un anno.

Ci sono diverse teorie che implicavano l'importanza del processo di ossigeno e idrogeno.Il più comune e di maggior successo sono stati:

  • teoria Bach chiamato perossido;Teoria
  • Palladin, sulla base di tale concetto come "cromogeni".

Più tardi ci sono stati molti scienziati in Russia e in altri paesi, che a poco a poco fanno aggiunte e modifiche alla domanda di che cosa è l'ossidazione biologica.Biochimica di oggi, a causa del loro lavoro, in grado di raccontare ogni del processo di reazione.Tra i nomi più famosi nel campo includere la seguente:

  • Mitchell;
  • S. Severin;
  • Warburg;
  • VA Belitser;
  • Lehninger;
  • VP Skulachev;
  • Krebs;
  • verde;
  • Engelhardt;
  • Kaylin e altri.

Tipi di ossidazione biologica

Ci sono due tipi principali di processo, che si verificano in condizioni diverse.Così, il più comune in molte specie di microrganismi e funghi modo per convertire il cibo ricevuti - la anaerobico.Questa ossidazione biologica, che viene effettuata in assenza di ossigeno e senza il suo coinvolgimento in qualsiasi forma.Queste condizioni sono in luoghi dove non c'è accesso aereo: sotterranei, in decomposizione substrati, limi, argille, paludi e anche nello spazio.

Questo tipo di ossidazione ha un altro nome - glicolisi.È uno degli stadi più difficile e richiede tempo, ma processo ricchi di energia - la conversione o respirazione dei tessuti aerobica.Questo è il secondo tipo di processo.Essa si verifica in tutte le cose viventi-aerobici eterotrofi, che utilizzano ossigeno per la respirazione.

Così, i seguenti tipi di ossidazione biologica.

  1. modo anaerobico della glicolisi.Non richiede la presenza di ossigeno e termina con differenti forme di fermentazione.Respirazione
  2. tessuto (fosforilazione ossidativa) o di una specie aerobiche.Richiede presenza obbligatoria di ossigeno molecolare.

Attori

procedere a considerarsi direttamente alle funzionalità che contiene ossidazione biologica.Definiamo i composti di base e le loro abbreviazioni, che continueranno ad essere utilizzati.

  1. coenzima A (acetil-CoA) - condensazione di acido ossalico e acido acetico, coenzima, che si forma nella prima fase del ciclo degli acidi tricarbossilici.Ciclo di Krebs
  2. (ciclo dell'acido citrico, acido citrico) - una serie di complesse trasformazioni redox sequenziali, accompagnato dal rilascio di energia, riduzione di idrogeno, l'istruzione è importante prodotti a basso peso molecolare.Egli è il principale collegamento di catalisi e anabolismo.
  3. più e più volte * H - deidrogenasi, acronimo di nicotinamide.La seconda formula - una molecola con un idrogeno legato.NADP - fosfato nikotinamidadenindinukletid.
  4. FAD e FAD * H - flavina adenina dinucleotide - coenzima deidrogenasi.
  5. ATP - adenosina trifosfato.
  6. STC - acido piruvico o piruvato.
  7. succinato o acido succinico, H3PO4 - acido fosforico.
  8. GTP - guanosintrifosfato, una classe di nucleotidi purinici.
  9. ETC - catena di trasporto degli elettroni.
  10. processo
  11. Enzimi: perossidasi, ossigenasi, ossidasi citocromo, flavina coenzimi deidrogenasi e vari altri composti.

Tutti questi composti sono direttamente coinvolti nel processo di ossidazione che si verifica nei tessuti (celle) di organismi viventi.

stadi di ossidazione biologica: tavolo

fase Processi e valore
glicolisi essenza del processo consiste nella decomposizione anossica di monosaccaridi, che precede il processo di respirazione cellulare ed è accompagnata dal rilascio di energia, pari a due molecole di ATP.Piruvato è anche prodotto.Questo è il primo passo per qualsiasi eterotrofi organismo vivente.Il valore nella formazione di PVC, che viene fornito al creste mitocondriali e un substrato per l'ossigeno tissutale mediante ossidazione.In glicolisi anaerobica essere successiva alla fermentazione di vari tipi.
ossidazione del piruvato Questo processo è di convertire STC forma durante la glicolisi, in acetil-CoA.Viene effettuata da un complesso enzimatico piruvato deidrogenasi specializzato.Risultato - molecole cetil-CoA reduttasi, che entrano nel ciclo di Krebs.Lo stesso processo viene eseguito il ripristino della NAD in NADH.Luogo localizzazione - mitocondri crista.Gli acidi grassi beta
Decay Questo processo avviene in parallelo con i mitocondri Christie precedenti.La sua essenza è riciclare tutti gli acidi grassi di acetil-CoA, e metterlo nel ciclo dell'acido citrico.Si recupera anche NADH.Ciclo
Krebs

inizia con la conversione di acetil-CoA in acido citrico, che subisce ulteriori trasformazioni.Uno dei passi più importanti che includono ossidazione biologica.Questo acido è trattato:

  • deidrogenazione;
  • decarbossilazione;Rigenerazione
  • .

Ogni processo viene eseguito più volte.Risultato: GTP, biossido di carbonio, forma ridotta NADH e FADN2.Questo biologici enzimi di ossidazione si trovano liberamente nelle particelle matrice mitocondriale.

fosforilazione ossidativa

Questo è l'ultimo passo di convertire composti negli organismi eucarioti.Questo trasforma ADP in ATP.L'energia necessaria per questo è preso dalla ossidazione delle molecole di NADH e FADN2 che formavano nelle fasi precedenti.Con le transizioni successive di ETC e potenziale riduzione si verifica conclusione obbligazioni a energia energia di ATP.

E tutti i processi che accompagnano l'ossidazione biologica che coinvolge l'ossigeno.Naturalmente, non sono descritti, ma solo in natura, per una descrizione dettagliata bisogno di un intero capitolo del libro.Tutti i processi biochimici degli organismi viventi è estremamente sfaccettata e complessa.Reazioni

redox di reazioni

redox, esempi delle quali sono illustrati mediante ossidazione del substrato come segue sopra descritto.

  1. Glicolisi: monosaccaridi (glucosio) + + 2ADF 2NAD = 2PVK 2ATF + + + + 2H2O 4H NADH.
  2. ossidazione del piruvato: STC = enzima + anidride carbonica + acetaldeide.Poi il passo successivo: acetaldeide + coenzima A = acetil-CoA.
  3. serie di trasformazioni successive di acido citrico nel ciclo di Krebs.

Queste reazioni di ossido-riduzione, i cui esempi sono elencati sopra, riflettono l'essenza dei processi che avvengono solo in termini generali.È noto che i composti in questione appartengono alla molecolare elevato, o avere un grande scheletro di carbonio, così ritrarre tutta la formula completa non è solo possibile.

rendimento energetico di respirazione dei tessuti

Nella descrizione di cui sopra è evidente che per calcolare la potenza complessiva di tutta l'energia di ossidazione è semplice.

  1. due molecole di ATP dà glicolisi.
  2. ossidazione del piruvato 12 molecole di ATP.
  3. 22 molecole cade sul ciclo dell'acido citrico.

Il risultato: una ossidazione biologica completa di modo aerobico dà produzione di energia pari a 36 molecole di ATP.Il valore di ossidazione biologica è evidente.È questa energia è utilizzata dagli organismi per vivere e funzionare vivente, come pure per riscaldare il corpo, il movimento e le altre cose necessarie.

anaerobica ossidazione di un substrato

secondo tipo di ossidazione biologica - anaerobico.Questo è quello che si svolge affatto, ma che si ferma alcuni tipi di microrganismi.Si glicolisi, ed è qui che le differenze si vedono chiaramente in ulteriore trasformazione di sostanze tra aerobica e anaerobica.

stadi di ossidazione biologica in questo modo sono pochi.

  1. glicolisi, cioè l'ossidazione delle molecole di glucosio a piruvato.
  2. fermentazione, con conseguente rigenerazione di ATP.

fermentazione può essere di diversi tipi, a seconda del microrganismo, la sua attuazione.Fermentazione

lattico è svolta da batteri lattici, e alcuni funghi.Il punto è quello di ripristinare la STC di acido lattico.Questo processo viene utilizzato nell'industria per la produzione di:

  • di prodotti lattiero-caseari;
  • frutta e verdura in salamoia;
  • insilato per gli animali.

Questo tipo di fermentazione è uno dei più utilizzati in necessità umane.

fermentazione alcolica

conosciuto persone con i tempi più antichi.L'essenza del processo è di convertire STC in due molecole di etanolo e due anidride carbonica.A causa di una tale resa di questo tipo di fermentazione utilizzato per produrre: pane

  • ;Vino
  • ;Birra
  • ;
  • dolciumi e altri.

esercitando il suo lievito funghi e microrganismi batterici.

clostridi

Basta tipo restrittivo specifico di fermentazione.Attuato da batteri del genere Clostridium.La linea di fondo è la conversione del piruvato in acido butirrico che dà cibo un odore sgradevole e sapore rancido.Pertanto

biooxidation reazione andare su questa strada, non viene praticamente utilizzato nell'industria.Tuttavia, questi batteri inoculati te stesso cibo e danni, abbassando la loro qualità.