enerģija nevar pastāvēt bez dzīva būtne.Par katru ķīmiskās reakcijas, jebkurš process nepieciešams viņas klātbūtni.Jebkura persona ir viegli saprast un sajust.Ja visu dienu ēst pārtiku, pēc tam vakarā, un, iespējams, pirms simptomi sāks pastiprinātu nogurumu, vājumu, spēks ievērojami krītas.
kādā veidā dažādi organismi ir pielāgota, lai ražotu enerģiju?Kur tas ir radies un kas notiek procesi, tajā pašā laikā iekšpusē būris?Mēģināt saprast šo rakstu.
Enerģijas ražošana organismi
Neatkarīgi no tā nav enerģija tiek patērēta, pamatā vienmēr gulēt OVR (reducēšanās reakcijas).Piemēri ir atšķirīgs.Ar fotosintēzes vienādojums, kas pārvadā zaļos augus un dažas baktērijas - ir arī OVR.Protams, šis process būs atšķirīgs atkarībā no tā, vai dzīvā būtne ir domāts.
Tātad, visi dzīvnieki - ir heterotrofie.Tas nozīmē, ka šie organismi, kas nespēj veidoties gatavs organiskos savienojumus turpmākai šķelšanu un atbrīvošanu no ķīmiskās enerģijas.
Augi, no otras puses, ir visspēcīgākais ražotājs organisko vielu uz mūsu planētas.Viņi veica sarežģītu un svarīgu procesu sauc fotosintēze, kas ir veidošanās glikozes no ūdens, oglekļa dioksīda reibumā īpašām vielām - hlorofila.Blakusprodukts ir skābeklis, kas ir dzīvības avots visiem aerobo dzīvajām būtnēm.
reducēšanās reakcijas, kuru piemēri ilustrē šo procesu:
- 6CO2 + 6H2O = hlorofila = C6H10O6 + 6O2;
vai
- oglekļa dioksīda + ūdeņradis reibumā oksīda pigmenta hlorofila (ferments reakcija) = monosaharīds + bezmaksas molekulāro skābekli.
Tāpat ir arī pārstāvji no biomasas planētas, kas spēj izmantot enerģiju ķīmisko saišu neorganisko savienojumu.Tos sauc chemotroph.Tie ietver dažāda veida baktērijas.Tā, piemēram, mikroorganismi ir ūdeņraža atoms, oksidējošas substrāta molekulu augsnē.Process darbojas šādi: 2H2 + 02 = 2H20.
vēsture attīstībai zināšanas par bioloģisko oksidācijas
procesā, kas pamatā enerģiju, tas ir šodien zināms.Šī bioloģiskā oksidēšanās.Bioķīmija kā detalizēti izvērtēja visu posmu smalkumus un darbības mehānismus, ka gandrīz neviens noslēpumus.Tomēr tas ne vienmēr bija.
Pirmais pieminēt, ka dzīvo būtņu ir sarežģītas pārvērtības, kas ir rakstura ķīmisko reakciju, bija aptuveni XVIII gadsimtā.Tas ir, kad Antuāns Lavuazjē, slavenais franču ķīmiķis, vērsās viņa uzmanību uz to, kā līdzīgas bioloģiskas oksidēšanās un degšana.Viņš sekoja aptuvenu ceļu absorbē elpošanas skābekļa un secināja, ka ķermenī ir procesi oksidēšanās, bet lēnāk nekā ārpusē sadedzinot dažādu vielu.Tas nozīmē, ka oksidētājs - skābekļa molekulas - reaģē ar organiskajiem savienojumiem, un jo īpaši, ar ūdeņradi un oglekli no tām, un pilnīgu pārveidi, kopā ar sadalīšanās savienojumiem.
Tomēr, lai gan šis pieņēmums ir būtībā diezgan reāla, palika neskaidra daudzas lietas.Piemēram:
- reizes līdzīgi procesi, nosacījumi plūsmas jābūt identiskiem, taču oksidācijas ieņēmumi par zemu ķermeņa temperatūra;
- rīcība nav pievienots atbrīvošanu milzīgi siltuma un nav veidošanās liesmas;
- izdzīvojušie ir vismaz 75-80% no ūdens, taču tas neliedz "degšanu" uzturvielas tiem.
atbildēt uz visiem šiem jautājumiem un saprast, kas patiesībā ir bioloģiskā oksidēšana, pagāja vairāk nekā gads.
Ir dažādas teorijas, kas nozīmēja, cik svarīgi ir procesā skābekļa un ūdeņraža.Visbiežāk un veiksmīgākais bija:
- teorija Bach sauc peroksīds;
- Palladin teorija, pamatojoties uz šādu jēdzienu kā "chromogens".
Vēlāk bija daudz zinātnieki Krievijā un citās valstīs, kas pakāpeniski veikt papildinājumus un izmaiņas uz jautājumu par to, kas ir bioloģiskā oksidēšanās.Bioķīmija šodien, jo viņu darbu, var pastāstīt par katru no reakcijas procesam.Starp slavenākajiem nosaukumu jomā ir šādi:
- Mitchell;
- S. Severin;
- Warburg;
- VA Belitser;
- Lehninger;
- VP Skulachev;
- Krebs;
- Green;
- Engelhardt;
- Kaylin un citi.
veidi bioloģiskā oksidācijas
Ir divi galvenie veidi procesā, kas notiek dažādos apstākļos.Tādējādi, visbiežāk daudzu sugu mikroorganismu un sēnīšu veids, kā pārvērst saņēma pārtiku - anaerobās.Šī bioloģiskā oksidācijas, kas tiek veikta bez skābekļa un bez viņa līdzdalību jebkurā formā.Šie nosacījumi ir vietās, kur nav gaisa piekļuves: pazemē, jo puves substrātiem, Silts, māli, purvi un pat kosmosā.
Šis oksidācijas veids ir cits nosaukums - glikolīzi.Viņš ir viens no posmiem vairāk sarežģīta un laikietilpīga, bet enerģijas bagāts process - konversija vai aerobikas audu elpošana.Tas ir otrā veida procesu.Tas notiek visām dzīvajām būtnēm-aerobikas heterotrophs, kas izmanto skābekli elpošanai.
Tādējādi šādu veidu bioloģiskās oksidēšanās.
- glycolytic anaerobā veidā.Tas neprasa skābekļa klātbūtnē un beidzas ar dažāda veida fermentācijas.
- audu elpošana (oksidatīvo fosforilēšanos) vai aerobikas sugas.Tas prasa obligātu klātbūtni molekulāro skābekli.
Aktieri
doties uzskata sevi tieši no iezīmēm, kas satur bioloģisko oksidāciju.Mēs definēt galvenos savienojumus un to saīsinājumus, kas turpmāk tiks izmantots.
- acetil koenzīma A (acetil-CoA) - kondensācija skābeņskābes un etiķskābi, koenzīmu, kas ir izveidota pirmajā posmā trikarboksilskābes ciklā.
- Krebs cikls (citronskābe cikls, citronskābe) - virkne sarežģītu secīgi reducēšanās pārvērtības kopā ar atbrīvošanu enerģija, ūdeņraža samazināšanu, izglītība ir svarīga zema molekulsvara produkti.Viņš ir galvenais saite katalīze un anabolisko.
- vairāk un vairāk * H - dehidrogenāzes ferments, stendi nikotīnamīda.Otrais formula - molekula ar pievienoto ūdeņradi.NADP - nikotinamidadenindinukletid fosfāts.
- FAD un FAD * H - flāvins adenīna dinukleotīda - koenzīmu dehidrogenāzi.
- ATP - adenozīna trifosfātu.
- STC - pirovīnogskābes vai piruvāta.
- sukcināts vai dzintarskābe, H3PO4 - fosforskābi.
- GTP - guanosine trifosfāts, klase purīna nukleotīdu.
- ETC - elektronu transporta ķēdē.
- Fermenti process: peroksidāzi, oksigenāzes, citohroma oksidāzes, flāvins dehidrogenāzes koenzīmi un dažādus citus savienojumus.
Visi šie savienojumi ir tieši iesaistīti oksidācijas procesā, kas notiek audu (šūnu) dzīvo organismu.
posmi bioloģiskās oksidēšanās: galda
| Stage | Procesi un vērtība |
| Glycolysis | būtība procesa slēpjas Bezskābekļa sadalīšanās monosaharīdu, kas notiek pirms procesu šūnu elpošana un ir kopā ar atbrīvošanu enerģijas, kas ir vienāda ar divām molekulām ATP.Piruvāta ražo arī.Tas ir pirmais solis, lai jebkurš dzīvs organisms heterotrofie.Ar veidošanos PVC, kas tiek piegādāta uz mitohondriju cristae un substrāts audu skābekļa oksidējot vērtība.Anaerobā glikolīzi notiek pēc fermentācijas dažādu veidu. |
| oksidēšana piruvāta | Šis process ir pārvērst STC veidojas glikolīzi laikā, lai acetil-CoA.To veic specializētas ferments piruvāta dehidrogenāzes kompleksu.Rezultāts - cetilstearāts-CoA molekulas, kas ievestas no Krebsa ciklā.Tāds pats process tiek veikts atjaunošanu NAD uz NADH.Vieta lokalizācija - Crista mitohondrijos. |
| pūšanas beta taukskābes | Šis process tiek veikts paralēli ar iepriekšējo Christie mitohondrijos.Tā būtība ir, lai pārstrādātu visus taukskābēm, lai acetil-CoA, un nodot to citronskābes ciklā.Tā arī atgūst NADH. |
| Krebs cikls | sākas ar pārveidošanu acetil-CoA ar citronskābi, kurās tiek veikta papildu pārvērtības.Viens no svarīgākajiem soļiem, kas ietver bioloģisko oksidāciju.Šī skābe ir apstrādāts:
Katrs process tiek veikta vairākas reizes.Rezultāts: GTP, oglekļa dioksīds, samazināts forma NADH un FADN2.Šis bioloģiskās oksidācijas fermenti ir brīvi atrodas mitohondriju matricas daļiņām. |
| oksidatīvo fosforilēšanos | Šis ir pēdējais solis konvertējot savienojumi eikariotu organismos.Tas pārvērš ADF uz ATP.Nepieciešamā par šī enerģija tiek pieņemts ar oksidējot molekulām NADH un FADN2 kas veidojas iepriekšējos posmos.Ar secīgi pārejām ETC un ierobežotām iespējām rodas secinājums enerģijas enerģijas obligāciju ATP. |
Tā visi procesi, kas pavada bioloģisko oksidāciju iesaistot skābekli.Protams, tie nav pilnīgi aprakstīti, bet tikai dabā, detalizētu aprakstu nepieciešama visu nodaļu no grāmatas.Visi bioķīmiskie procesi dzīvajos organismos ir ļoti daudzpusīgs un sarežģīts.
reducēšanās reakcijas
reducēšanās reakcijas, kuru piemēri ir ilustrē iepriekš aprakstīto oksidējoties substrātu kā seko.
- Glycolysis: monosaharīds (glikozes) + + 2ADF 2NAD = 2PVK 2ATF + 4H + + 2H2O NADH.
- oksidēšana piruvāta: STC = fermentu + oglekļa dioksīda + acetaldehīdu.Tad nākamais solis: acetaldehīds + koenzīms A = acetil-CoA.
- noteikti secīgu pārvērtības citronskābes Krebs ciklā.
Šie oksidēšanās-reducēšanās reakciju, kuru piemēri ir uzskaitīti iepriekš, atspoguļo būtību notiekošajiem procesiem tikai vispārīgi.Ir zināms, ka savienojumi jautājums pieder pie augsta molekulārā, vai ar lielu oglekļa skeletu, tāpēc, lai attēlotu visas pilns formula vienkārši nav iespējams.
enerģija raža audu elpošanas
Iepriekš minētajā aprakstā tas ir skaidrs, ka, lai aprēķinātu kopējo izlaidi visu oksidēšanas enerģija ir vienkārši.
- divas molekulas ATP dod glikolīzi.
- oksidēšana piruvāta 12 ATP molekulas.
- 22 molekulas iekrīt citronskābes ciklā.
Rezultāts: pilnīga bioloģiskā oksidācija aerobo veidā dod enerģijas produkciju, kas vienāds ar 36 molekulām ATP.Par bioloģiskās oksidācijas vērtība ir acīmredzama.Tā ir šī enerģija tiek izmantota ar dzīviem organismiem, lai dzīvotu un funkcijas, kā arī sasildīt savu ķermeni, kustību un citas nepieciešamās lietas.
anaerobā oksidēšanās no substrāta
otrā veida bioloģiskās oksidēšanās - anaerobā.Tas ir viens, kas tiek veikta vispār, bet kurš aptur noteikta veida mikroorganismu.Tā glikolīzi, un tas ir šeit, ka atšķirības ir skaidri redzams turpmāku transformāciju vielām aerobā un anaerobā.
posmi bioloģiskās oksidēšanās šādā veidā ir maz.
- Glycolysis, ti oksidāciju glikozes molekulām līdz piruvāta.
- fermentācija, kā rezultātā reģenerācijas ATP.
Fermentācijas var būt dažāda veida atkarībā no organisma, tās īstenošanas.
pienskābās rūgšanas veic pienskābes baktērijas, un dažas sēnes.Punkts ir atjaunot STC uz pienskābi.Šis process tiek izmantots rūpniecībā, lai ražotu:
- piena produktiem;
- marinēti augļi un dārzeņi;
- skābbarības par dzīvniekiem.
Šis fermentācijas veids ir viens no visvairāk lieto cilvēku vajadzībām.
alkoholiskās fermentācijas
zināmi cilvēki ar vissenākajiem laikiem.Procesa būtība ir pārveidot STC divās molekulām, etanola un divi oglekļa dioksīda.Sakarā ar šādu rezultativitāti šāda veida fermentācijas izmanto, lai ražotu:
- maizi;
- vīns;
- alus;
- konditorejas un citi.
izmantot savas sēņu raugu un baktēriju mikroorganismus.
Clostridia
Enough šauri specifiska veida fermentācijas.Īsteno ar baktēriju ģints Clostridium.Apakšējā līnija ir konvertējot piruvāta uz sviestskābe, kas dod pārtiku nepatīkamu smaku un sasmakušu garšu.Tāpēc
biooxidation reakcija notiek šo ceļu, ir praktiski netiek izmantots rūpniecībā.Tomēr šīs baktērijas apsēj sev pārtiku un kaitējumu, pazeminot to kvalitāti.
