energia nemôže existovať bez živého tvora.Pre každú chemickou reakciou, musí každá proces jej prítomnosť.Každá osoba, ktorá je ľahké pochopiť a cítiť.V prípade, že celý deň jesť jedlo, potom do večera, a možno aj skôr, môžu sa tieto príznaky začnú zvýšená únava, slabosť, sila klesne významne.
, čo je to spôsob, ako rôzne organizmy sa prispôsobili výrobu energie?Tam, kde to pochádza a aké procesy prebiehajú súčasne v klietke?Snažte sa pochopiť tento článok.
Energy Production organizmy
Či už žiadnu energiu spotrebováva, je základom vždy ležať OVR (redox reakcia).Príklady zahŕňajú rôzne.Rovnica fotosyntézy, ktoré nesú zelené rastliny a niektoré baktérie - je tiež OVR.Samozrejme, že proces bude líšiť v závislosti na tom, či je živá bytosť je myslené.
Takže, všetky zvieratá - je heterotrofní.To znamená, že tieto organizmy, ktoré sú schopné tvoriť v ready-organické zlúčeniny pre ďalšie štiepenie a uvoľnenie chemickej energie.
Rastliny, na druhej strane, sú najsilnejšie výrobca organickej hmoty na našej planéte.Vykonali zložitý a dôležitý proces zvaný fotosyntézy, čo je tvorenie glukózy z vody, oxidu uhličitého pod vplyvom špeciálne látky - chlorofylu.Vedľajší produkt, je atóm kyslíka, ktorý je zdrojom života pre všetky aeróbne živé bytosti.
Redox reakcie, príklady ilustrujú tento proces:
- 6CO2 + 6H2O = chlorofyl = C6H10O6 + 6O2;
alebo
- oxid uhličitý + vodík pod vplyvom pigmentu na báze oxidu chlorofylu (enzymatické reakcie) = monosacharidu + voľné molekulárneho kyslíka.
Tiež, tam sú tiež zástupcovia biomasy planéty, ktoré sú schopné využívať energiu chemických väzieb anorganických zlúčenín.Nazývajú sa chemotrofie.Tie zahŕňajú mnoho typov baktérií.Napríklad mikroorganizmy sú atóm vodíka, oxidáciou molekulu substrátu v pôde.Tento proces funguje takto: 2H2 + 02 = 2:20.
histórie vývoja vedomostí o biologickej oxidácie
procesu, ktorý je základom energie, to je známe dnes.Táto biologická oxidácia.Biochémia ako podrobne preskúmala jemnosti všetkých etáp a mechanizmy rokovania, ktoré takmer žiadne tajomstvách.Avšak, to nebolo vždy.
Prvé zmienky, že v živých bytostí, že sú komplexné transformácie, ktoré sú na povahu chemických reakcií, boli zhruba v XVIII storočia.To je, keď Antoine Lavoisier, slávny francúzsky chemik, obrátil svoju pozornosť na to, ako podobné biologické oxidácie a spaľovanie.Nasledoval hrubý cestou absorbovaná dýchanie kyslíka, a dospel k záveru, že vo vnútri tela sú procesy oxidácie, ale oveľa pomalšie, ako je vonkajšia spaľovanie rôznych látok.To znamená, že oxidačné činidlo - molekuly kyslíka - reagujú s organickými zlúčeninami, a najmä, s vodíka a uhlíka z nich, a úplné konverziu, sprevádzané rozkladom zlúčenín.
Avšak, hoci tento predpoklad je v podstate celkom reálne, zostala obskurní veľa vecí.Napríklad:
- krát podobné procesy, podmienky toku by mali byť identické, ale oxidácia sa vykonáva pri nízkej telesnej teploty;
- akcia nie je sprevádzané uvoľnením obrovské množstvo tepla a neexistuje žiadny tvorba plameňa;
- prežili existujú najmenej 75-80% vody, ale to nebráni tomu, aby "spálenie" živiny v nich.
Ak chcete odpovedať na všetky tieto otázky a pochopiť, čo vlastne je biologická oxidácia, trvalo viac než rok.
Existujú rôzne teórie, ktoré implikovanej význam procesu kyslíka a vodíka.Najbežnejšie a Najúspešnejšie boli:
- teória
- Bach volal peroxid;
- Palladino teórie, založený na takom poňatí ako "chromogénu".
Neskôr tam bolo veľa vedcov v Rusku a ďalších krajinách, ktoré sa postupne dodatky a zmeny na otázku, čo je biologická oxidácia.Biochémia dnes, pretože ich práca, vám povedať o každom z reakčného procesu.Medzi slávnymi menami v oblasti patria nasledujúce:
- Mitchell;
- S. Severin;
- Warburg;
- VA Belitser;
- Lehninger;
- VP Skulachev;
- Krebs;
- Green;
- Engelhardt;
- Kaylin a ďalšie.
Typy biologických oxidačného
Existujú dva hlavné typy procesu, ktoré sa vyskytujú v rôznych podmienkach.Tak, najviac bežné v mnohých druhov mikroorganizmov a húb spôsob, ako previesť obdržal jedlo - anaeróbne.Táto biologická oxidácia, ktorá sa vykonáva bez kyslíka a bez jeho účasti v akejkoľvek forme.Tieto podmienky sú v miestach, kde nie je prístup vzduchu: podzemí, v hnijúce substráty, naplaveniny, íly, močiare, a dokonca aj vo vesmíre.
Tento druh oxidácia má iný názov - glykolýzy.Je jedným z etáp viac ťažké a časovo náročné, ale energeticky bohatých proces - konverzia alebo tkanivá aeróbne respirácie.Jedná sa o druhý typ procesu.To sa vyskytuje vo všetkých živých vecí-aerobik heterotrofními, ktoré využívajú kyslík pre dýchanie.
To znamená, že nasledujúce typy biologickej oxidácie.
- glycolytic anaeróbne cesta.To nevyžaduje prítomnosť kyslíka a končí s rôznymi formami fermentácie.
- tkanivo dýchanie (oxidatívny fosforylácie) alebo aeróbna druhy.To si vyžaduje povinné prítomnosti molekulárneho kyslíka.
Herci
pristúpiť zvažovať seba priamo na funkcie, ktoré obsahuje biologickú oxidácii.Definujeme základné zlúčeniny a ich skratky, ktoré budú naďalej používať.
- acetyl koenzým A (acetyl-CoA) - kondenzácia kyseliny šťaveľovej a kyseliny octovej, koenzým, ktorý je vytvorený v prvom kroku trikarboxylová kyseliny cyklu.
- Krebs cyklus (cyklus kyseliny citrónovej, kyselina citrónová) - séria komplexných sekvenčných redoxných transformáciou, sprevádzané uvoľnením energie, vodíkovej redukcii, vzdelanie je dôležité nízkomolekulárny produkty.On je hlavnou odkaz katalýza a anabolizmus.
- znovu a znovu * H - dehydrogenázy enzýmu, stojany na nikotínamid.Druhý vzorec - molekula, s pripojeným vodíkom.NADP - nikotinamidadenindinukletid fosfát.
- FAD a FAD * H - flavínadeníndinukleotid - koenzým dehydrogenázy.
- ATP - adenosintrifosfát.
- STC - kyselina pyrohroznová alebo pyruvát.
- sukcinát alebo kyselina jantárová, H3PO4 - kyselina fosforečná.
- GTP - guanozín triphosphate, trieda purínových nukleotidov.
- ETC - elektrónový dopravnú reťaz.
- Enzýmy proces: peroxidázu, oxygenázy, cytochróm oxidázy, dehydrogenázy, Flavin koenzýmy a rôzne ďalšie zlúčeniny.
Všetky tieto zlúčeniny sú priamo zapojené do procesu oxidácie, ktorý sa vyskytuje v tkanivách (bunky) živých organizmov.
štádia biologického oxidácia: stolný
| Stage | Procesy a hodnota |
| Glykolysa | Podstata procesu spočíva v anoxické rozklade monosacharidov, ktoré predchádza proces bunkové dýchanie a je sprevádzané uvoľnením energie, ktorá sa rovná dvom molekúl ATP.Pyruvát je tiež produkovaný.To je prvý krok pre akýkoľvek živý organizmus heterotrofní.Hodnota pri tvorbe PVC, ktorý je dodávaný na mitochondriálnej cristae a substrát pre tkanivové kyslíka oxidáciou.V anaeróbnej glykolýzy nastať po fermentácii rôznych typov. |
| oxidáciu pyruvátu | Tento proces je previesť STC vytvorená počas glykolýzy, na acetyl-CoA.To sa vykonáva pomocou špecializovaného enzým pyruvátdehydrogenázy.Výsledok - cetyl-CoA molekuly, ktoré vstupujú do Krebsovho cyklu.Rovnaký proces sa vykonáva obnovenie NAD na NADH.Miesto lokalizácia - Crista mitochondrie. |
| Decay beta mastné kyseliny | Tento postup sa vykonáva paralelne s predchádzajúcimi Christie mitochondrií.Jeho podstatou je recyklovať všetky mastných kyselín na acetyl-CoA, a vložte ho do cyklu kyseliny citrónovej.Je tiež obnovuje NADH. |
| Krebsov cyklus | začína konverziou acetyl-CoA na kyselinu citrónovú, ktorá podlieha ďalšie transformácie.Jedným z najdôležitejších krokov, ktoré zahŕňajú biologickú oxidácii.Táto kyselina sa spracuje:
Každý proces sa vykonáva niekoľkokrát.Výsledok: GTP, oxid uhličitý, redukovaná forma NADH a FADN2.Toto biologické oxidačné enzýmy sú voľne umiestnené v mitochondriálnym častíc matrice. |
| Oxidačný fosforylácie | Toto je posledný krok prevedenia zlúčeniny v eukaryotických organizmov.To konvertuje ADP k ATP.Energia potrebná k tomu je urobený oxidácii molekúl NADH a FADN2, ktoré tvorili v predchádzajúcich stupňoch.Postupnými prechody ETC a zníženou možnosťou dôjde k záveru, energie a energetickej väzby ATP. |
to všetky procesy, ktoré sprevádzajú biologickú oxidáciu zahŕňajúce kyslík.Je prirodzené, že nie sú plne popísané, ale len v prírode, pre podrobný opis je potrebné celú kapitolu knihy.Všetky biochemické procesy živých organizmov je veľmi mnohostranné a zložité.
redoxné reakcie
redox reakcie, ktorých príklady sú ilustrované zhora popísané oxidáciu substrátu, ako nasleduje.
- Glykolýza: monosacharid (glukóza) + + 2ADF 2NAD = 2PVK 2ATF + + 4H + + 2H2O NADH.
- oxidácii pyruvátu: STC = enzýmu + oxid uhličitý + acetaldehydu.Potom ďalší krok: acetaldehyd + koenzým A = acetyl-CoA.
- súbor po sebe idúcich transformácií kyseliny citrónovej v Krebsovho cyklu.
Tieto redox reakcie, ktorých príklady sú uvedené vyššie, odráža podstatu procesov prebiehajúcich iba všeobecne.Je známe, že zlúčeniny, vo vlastníctve s vysokou molekulárnou, alebo, ktorý má veľké uhlíkovej kostry, takže sa zobraziť všetky kompletný vzorec je jednoducho nie je možné.
energetický výnos tkaniva respirácia
U vyššie uvedeného popisu je zrejmé, že pre výpočet celkovej výstup všetkých energie oxidácie je jednoduchá.
- dve molekuly ATP dáva glykolýzy.
- oxidáciu pyruvátu 12 ATP molekúl.
- 22 molekuly padá na Krebsovho cyklu.
Výsledok: kompletné biologická oxidácia aeróbna spôsobom dáva energetický výkon rovnajúci sa 36 molekúl ATP.Hodnota biologickú oxidáciu, je zrejmé.Je to táto energia sa používa živé organizmy žiť a funkcie, ako aj zahriať svoje telo, pohyb a ďalšie potrebné veci.
Anaeróbne oxidácie substrátu
druhého typu biologickej oxidácii - anaeróbne.To je ten, ktorý sa vykonáva na všetkých, ale ktorá sa zastaví určité typy mikroorganizmov.To Glykolýza, a je tu, že rozdiely sú jasne vidieť na ďalšie transformácie látok medzi aeróbne a anaeróbne.
etapy biologickej oxidácie týmto spôsobom je málo.
- Glykolýza, tj oxidáciu molekúl glukózy na pyruvát.
- fermentácie, čo vedie k regenerácii ATP.
Fermentácia môže byť rôznych typov, v závislosti na organizme, jeho vykonanie.
mliečna fermentácia sa vykonáva pomocou baktérií mliečneho kvasenia, a niektoré huby.Ide o to, obnoviť STC na kyselinu mliečnu.Tento postup sa používa v priemysle na výrobu:
- mliečnych výrobkov;
- nakladané ovocia a zeleniny;
- silážne pre zvieratá.
Tento typ fermentácia je jedným z najviac používané v ľudských potrieb.
alkoholové kvasenie
známy ľuďom s najstarších dôb.Podstatou procesu je premeniť STC do dvoch molekúl etanolu a dvoch oxidu uhličitého.Vzhľadom k takému výťažku tohto typu fermentácie použitého na výrobu:
- chleba;
- víno;
- pivo;
- cukrovinky a ďalšie.
výkonu jeho húb droždie a bakteriálne mikroorganizmy.
Clostridia
dosť úzko špecifický typ fermentácie.Realizuje baktérií rodu Clostridium.Pointa je premena Pyruvate na kyselinu maslovú, ktorá dáva potravu nepríjemný zápach a zatuchnuté chuti.Preto
biooxidation reakcie deje na tejto ceste, sa prakticky nepoužíva v priemysle.Avšak, tieto baktérie vrúbľovať sami jedlo a škôd, k zníženiu ich kvality.
