Oxidare biologică.

energie nu poate exista fără o creatură vie.Pentru fiecare reacție chimică, orice proces de necesară prezența ei.Orice persoană este ușor de înțeles și să simtă.În cazul în care toată ziua să mănânce alimente, apoi de seara, și, probabil, înainte, simptomele vor începe oboseală a crescut, slăbiciune, putere scade semnificativ.

Ce-un mod organisme diferite au adaptat la producția de energie?În cazul în care nu provine și ce procese au loc în același timp în interiorul cușcă?Încercați să înțelegeți acest articol.Organismele de producție

Energie

Indiferent de modul nici o energie consumate, baza se află întotdeauna OVR (reacții redox).Exemplele includ diferite.Ecuația de fotosinteza, care transporta plante verzi și unele bacterii - este, de asemenea, OVR.Desigur, procesul va diferi în funcție de faptul dacă ființă vie se înțelege.

Deci, toate animalele - este heterotrofe.Asta este, acele organisme care sunt în imposibilitatea de a forma într-un compuși organici gata pentru scindarea și eliberarea de energie chimică și mai mult.Plantele

, pe de altă parte, sunt cel mai puternic producator de materie organică pe planeta noastră.Au efectuat un proces complicat și important numit fotosinteză, care este formarea de glucoză din apă, dioxid de carbon sub influența unor substanțe speciale - clorofilă.Un produs secundar este oxigen, care este izvorul vieții pentru toate ființele vii de aerobic.Reacțiile

redox, exemple de care ilustrează acest proces:

6CO2 + 6H2O = clorofilă = C6H10O6 + 6O2;

dioxid de carbon + hidrogen sub influența clorofila oxid pigment (reacție enzimă) = monozaharidă + oxigen molecular liber.

De asemenea, există și reprezentanți ai biomasa planetei, care sunt capabili de a utiliza energia legăturilor chimice de compuși anorganici.Ele sunt numite chemotroph.Acestea includ mai multe tipuri de bacterii.De exemplu, microorganismele sunt hidrogen, oxidarea unei molecule de substrat în sol.Procesul funcționează după cum urmează: 2H2 + 02 = 2H20.Istoria

de dezvoltarea cunoștințelor despre oxidare biologică

procesul

care sta la baza energia, este cunoscut astăzi.Această oxidare biologică.Biochimie examinat ca și în detaliu subtilitățile toate etapele și mecanismele de acțiune care aproape nici mistere.Cu toate acestea, nu a fost întotdeauna.

prima mențiune a acestei ființe vii există transformări complexe, care sunt de natura reacțiilor chimice, au existat aproximativ în secolul al XVIII-lea.Asta e atunci când Antoine Lavoisier, celebrul chimistul francez, a îndreptat atenția spre modul similare oxidare biologică și de ardere.A urmat o cale aspră absorbită de respiratie de oxigen și a concluzionat că în interiorul corpului există procese de oxidare, dar mai încet decât partea exterioară a arderii diverse substanțe.Că este, oxidant - molecule de oxigen - reactioneaza cu compuși organici, și în special, cu hidrogen și carbon de la ei, și conversia completă, însoțite de descompunere a compușilor.

Cu toate acestea, deși această ipoteză este, în esență, destul de real, a rămas obscure multe lucruri.De exemplu: ori

procese similare, condițiile de curgere trebuie să fie identice, dar veniturile de oxidare la o temperatură scăzută a corpului;Acțiune
nu este însoțită de eliberarea de cantități enorme de căldură și nu există nici o formare a flăcării;Supraviețuitori
există cel puțin 75-80% din apă, dar aceasta nu împiedică "arderea" nutrienti în ele.

Pentru a răspunde la toate aceste întrebări și să înțeleagă ceea ce este de fapt oxidarea biologică, a fost nevoie de mai mult de un an.

Există diferite teorii care implicate importanța procesului de oxigen și hidrogen.Cel mai comun si cel mai de succes au fost:

teorie Bach numit peroxid;Teoria
Palladin, pe baza un astfel de concept ca "cromogeni".

mai târziu s-au mulți oameni de știință din Rusia și alte țări, care fac treptat completări și modificări la întrebarea de ce este oxidarea biologică.Biochimie de astăzi, din cauza muncii lor, pot să vă spun despre fiecare a procesului de reacție.Printre cele mai cunoscute nume din domeniul includ următoarele:

Mitchell;
S. Severin;
Warburg;
VA Belitser;
Lehninger;
VP Skulachev;
Krebs;
verde;
Engelhardt;
Kaylin și altele.

Tipuri de oxidare biologică

Există două tipuri principale ale procesului, care au loc în diferite condiții.Astfel, cele mai frecvente in multe specii de microorganisme și mod de ciuperci pentru a transforma primit alimente - anaerobe.Această oxidare biologică, care este realizată fără oxigen și fără implicarea sa în orice formă.Aceste condiții sunt în locuri unde nu există acces de aer: subterane, în putrezire substraturi, nămoluri, argile, mlaștini și chiar în spațiu.

Acest tip de oxidare are un alt nume - glicoliza.El este una dintre etapele mai dificile și consumatoare de timp, dar procesul de bogate de energie - conversia sau respirația tisulară aerobic.Acesta este al doilea tip de proces.Ea apare în toate lucrurile-aerobice heterotrophs vii, care folosesc oxigen pentru respirație.

Astfel, următoarele tipuri de oxidare biologică.

mod anaerob glycolytic.Aceasta nu necesită prezența oxigenului și se termină cu diferite forme de fermentație.
respirația tisulară (fosforilare oxidativ) sau specii aerobe.Este nevoie de prezența obligatorie a oxigen molecular.

Actori

continua să se ia în considerare în mod direct la caracteristicile care conține oxidare biologică.Definim compușii de bază și abrevieri, care vor continua să fie utilizate.

acetil coenzima A (acetil-CoA) - condensarea acidului oxalic și acidul acetic, coenzima, care se formează în prima etapă a ciclului acidului tricarboxilic.Ciclu
Krebs (ciclul acid citric, acid citric) - o serie de complexe transformări redox secvențiale, însoțită de eliberarea de energie, reducerea hidrogen, educația este de produse low importante greutate moleculară.El este link-ul principal și cataliză anabolismul.
peste si peste * H - enzimă dehidrogenază, standuri pentru nicotinamida.A doua formulă - o moleculă cu un hidrogen atașat.NADP - fosfat nikotinamidadenindinukletid.
FAD și FAD * H - flavin adenin dinucleotid - coenzima dehidrogenază.
ATP - adenozin trifosfat.
STC - acid piruvic sau piruvat.
sau acidul succinic, H3PO4 - acid fosforic.
GTP - guanozin trifosfat, o clasă de nucleotide purinice.
ETC - lanț de transport de electroni.
Enzime: peroxidază, oxigenazei, citocromoxidază, flavin de coenzime dehidrogenază și diverse alți compuși.

Toate acești compuși sunt direct implicați în procesul de oxidare care are loc în țesuturile (celule) ale organismelor vii.Etape

de oxidare biologică: Tabelul Procese

Acest proces este de a converti STC format în timpul glicolizei, la acetil-CoA.Această analiză se efectuează printr-un complex de specialitate dehidrogenază piruvat enzimă.Rezultatul - molecule cetil-CoA, care intră în ciclul Krebs.Același proces se realizează restaurarea NAD in NADH.Locul localizare - mitocondrii crista.Acizi grași beta

Etapa	și valoare
glicoliză	esența procesului constă în descompunerea anoxic de monozaharide, care precede procesul de respirație celulară și este însoțită de eliberarea de energie, egală cu două molecule de ATP.Piruvat este de asemenea produsă.Acesta este primul pas pentru orice heterotrofe organism viu.Valoarea în formarea PVC, care este furnizat la cristae mitocondrial și un substrat pentru oxigen tisular prin oxidare.În glicolizei anaerobe apar după fermentarea diferitelor tipuri.
oxidarea piruvatului
Decay	Acest proces se desfășoară în paralel cu mitocondriile Christie anterioare.Esența ei este de a recicla toate acizii grași la acetil-CoA, și pune-l în ciclul de acid citric.Se recuperează, de asemenea, NADH.Ciclu
Krebs	începe cu transformarea acetil-CoA în acid citric, care suferă transformări ulterioare.Unul dintre cei mai importanți pași care includ oxidare biologică.Acest acid este tratat: dehidrogenare;Decarboxilare ;Regenerare . Fiecare proces este efectuat de mai multe ori.Rezultat: GTP, dioxid de carbon, reducerea forma NADH și FADN2.Acest biologice enzimele de oxidare sunt situate în mod liber în particule matrice mitocondriale.
oxidativ fosforilare	Acesta este ultimul pas de transformarea compușilor în organisme eucariote.Acest lucru transformă ADP la ATP.Energia necesară pentru acest lucru este luat prin oxidarea moleculelor de NADH și FADN2 care au format în etapele anterioare.Prin tranziții succesive de ETC și potențial redus apare obligațiuni de energie energie încheierea ATP.

Se toate procesele care însoțesc oxidarea biologică implică oxigen.Desigur, acestea nu sunt pe deplin descrise, dar numai în natură, pentru o descriere detaliată nevoie de un capitol întreg al cărții.Toate procesele biochimice ale organismelor vii este extrem de multe fațete și complex.Reacțiile

redox ale reacțiilor

redox, ale căror exemple sunt ilustrate prin oxidarea substratului, după cum urmează descris mai sus.

glicoliză: monozaharide (glucoza) + + 2ADF 2NAD = 2PVK 2ATF + + + + 4H 2H2O NADH.
oxidarea piruvatului: STC = enzimă + dioxid de carbon + acetaldehidă.Apoi pasul următor: acetaldehida + coenzima A = acetil-CoA.
set de transformări succesive ale acidului citric din ciclul Krebs.

Aceste reacții redox, care sunt exemple enumerate mai sus, reflectă esența proceselor care au loc doar în termeni generali.Este cunoscut faptul că compușii din cauză fac parte din moleculară ridicată, sau având un schelet de carbon mari, astfel încât să prezinte toate formula completă nu este doar posibil.Randament energetic

respirației țesut

În descrierea de mai sus este evident că, pentru a calcula producția totală de toată energia de oxidare este simplu.

două molecule de ATP dă glicolizei.
oxidarea piruvatului 12 molecule ATP.
22 molecule cade pe ciclul acidului citric.

Rezultatul: o oxidare completă biologică a fel aerobic dă de ieșire de energie egală cu 36 de molecule de ATP.Valoarea oxidare biologică este evident.Este această energie este utilizat de organisme de a trăi și funcția de viață, precum și să se încălzească corpul său, mișcarea și alte lucruri necesare.

anaerobă oxidarea unui substrat

al doilea tip de oxidare biologică - anaerob.Acesta este cel care se efectuează la toate, dar care se oprește anumite tipuri de microorganisme.Acesta glicoliza, și este aici că diferențele sunt observate la transformarea în continuare a substanțelor între aerobe și anaerobe în mod clar.Etape

de oxidare biologică în acest fel sunt puține.

glicoliză, adică oxidarea moleculelor de glucoză la piruvat.
fermentare, ceea ce duce la regenerarea ATP.

Fermentarea poate fi de diferite tipuri, în funcție de organismul, implementarea acestuia.

lactică fermentare este realizată de către bacteriile lactice, și unele ciuperci.Ideea este de a restabili STC în acid lactic.Acest proces este folosit în industriei de a produce:

de produse lactate;
fructe si legume murate;
siloz pentru animale.

Acest tip de fermentare este una dintre cele mai utilizate în nevoile umane.

fermentarea alcoolică

persoane cunoscute cu cele mai vechi timpuri.Esența procesului este de a converti STC în două molecule de etanol și de două dioxid de carbon.Datorită astfel un randament de acest tip de fermentare utilizate pentru producerea:

pâine;Vin
;Bere
;
produse de cofetărie și altele.

exercitarea drojdie lui ciuperci și microorganisme bacteriene.

Clostridia

Destul tip restrictiv specific de fermentație.Implementat de bacterii din genul Clostridium.Linia de jos este conversia piruvatului în butiric, care oferă produse alimentare un miros neplăcut și gust rânced.Prin urmare,

biooxidation reacție întâmplă pe această cale, nu este, practic, folosit în industrie.Cu toate acestea, aceste bacterii inoculate le alimente și rău, scăderea calității.