Биологиялық тотығу. Тотығу-тотықсыздану реакциялары: мысалдары

энергетика жоқ бір тірі ауқатын өмір сүре алмайды. Өйткені, әрбір химиялық реакция, кез келген процесс өзінің қатысуын талап етеді. Кез келген адам оңай, оны түсінуге және оны сезінуге болады. күні бойы, содан кейін кешке қарай, тамаққа, және, бәлкім, бұрын үшін болса, онда айтарлықтай қысқарды шаршау белгілері басталады, әлсіздік, күш өсті.

Олай болса, жолы әр түрлі организмдер энергияны өндіру үшін бейімделген? Ол қайдан және қандай процестер торға ішінде бір уақытта болады? Осы мақаланы түсіну көріңіз.

энергетикалық организмдер алу

Қандай жолы жоқ энергетикалық тұтынылған жатыр, негізі әрқашан ҮСТ (Тотығу-тотықсыздану реакциялары) өтірік. Мысалдары әр түрлі. жасыл өсімдіктер және кейбір бактериялар жүзеге асырылады фотосинтез теңдеуі, - ол сондай-ақ ҮСТ табылады. Әрине, бұл процесс дегеніміз тірі ауқатын қандай байланысты әр түрлі болады.

Сондықтан, барлық жануарлар - бұл heterotrophs. өзіне ішінде одан әрі органикалық қосылыстардың дайын қалыптастыру және оларды ажырату химиялық облигациялар энергиясын босатуға жалғыз қабілетті болып табылмайтын яғни мұндай организмдер.

Өсімдіктер, екінші жағынан, біздің планетада органикалық материяның ең қуатты өндіруші болып табылады. хлорофилл - Олар судан глюкоза қалыптастыру фотосинтез, арнайы заттардың әсерінен көмірқышқыл газы деп аталатын күрделі және маңызды процесс жүзеге асырады. Қосарлы өнім A барлық аэробты тірі өмір көзі болып оттегі болып табылады.

Тотығу-тотықсыздану реакциялары, процесінде көрсетілген оның мысалдар:

• 6CO ₂ + 6H ₂ O = хлорофилл = C ₆ H ₁₀ O ₆ + 6o _2;

немесе

• көмірқышқыл газы + сутек оксиді пигменттер хлорофилл (фермент реакция) + = моносахарид тегін молекулалық оттегі әсерінен.

Сондай-ақ, бейорганикалық қосылыстардың химиялық облигацияларды энергиясын пайдалану мүмкіндігі бар планетаның биомасса өкілдері, сондай-ақ бар. Олар chemotroph деп аталады. Бұл бактериялардың көптеген түрлерін қамтиды. Мысалы, микроорганизмдер топырақта субстрат молекуласы тотығу, сутегі болып табылады. 2H ₂ 0 ₂ = 2H ₂ 0: процесс формула бойынша жүреді.

биологиялық тотығу туралы білім даму тарихы

энергия негізі болып табылады процесі, ол бүгін белгілі. Бұл биологиялық тотығу. дерлік кетті Жұмбақтардың іс-қимыл қадамдардың бөлшектер мен тетіктерін егжей-тегжейлі зерттеу ретінде биохимиясы. Алайда, ол әрқашан болған жоқ.

Химиялық реакциялардың сипаты бойынша күрделі өзгерістерді, өтіп тірі ішінде, XVIII ғасырда шамамен болды фактісі туралы алғашқы ескертпені. Бұл уақытта болды, Антуан Lavuaze, атақты француз химигі, биологиялық тотығу және жану ұқсас жолмен оның назар аударды. Ол тыныс оттегі сіңіріледі кезде үлгілі жолды кейіннен және тотығу процестерінің дене шегінде орын деген қорытындыға келді, бірақ әр түрлі заттардың жану кезінде сырттан қарағанда баяу. оттегі молекулалары - - Яғни, тотықтырғыш болып табылады органикалық қосылыстардың реакцияға және атап айтқанда, көміртегі және сутегі олардан, және толық айырбастау, қосылыстардың ыдырау жүреді.

Осы болжам, шын мәнінде өте нақты болып табылады, дегенмен, ол көп нәрсені жасыруға қалды. Мысалы:

• уақыт процестер ұқсас, және ағынының шарттары бірдей болуы тиіс, бірақ төмен дене температурада тотығу түсімдер;
• іс-шаралар жылу энергиясын және жалын қалыптастыру босату зор сомаларды жүреді орын алады;
• саудасына су кем емес 75-80 қарағанда% тұратын, бірақ ол оларға «жанып» нәрді кедергі келтірмейді.

барлық осы сұрақтарға жауап және шын мәнінде биологиялық тотығу не екенін түсіну үшін, бір жылдан астам қажет.

оттегі және сутегі процесінің маңыздылығын меңзеді түрлі теориялар бар. ең көп таралған және ең табысты болды:

• тотық деп аталатын Бахтың теориясы;
• «Chromogens» сияқты тұжырымдамасы негізінде Палладин теориясы.

Кейінірек біртіндеп толықтырулар және биологиялық тотығу екенін сұраққа өзгерістер енгізуге Ресейде көптеген ғалымдар мен әлемнің басқа да елдері, болды. өйткені олардың жұмысының бүгінгі күні биохимиясы, реакция процесінде әрбір туралы айтып алады. осы саладағы ең атақты атаулары арасында мынадай болып табылады:

• Митчелл;
• С.В. Северин;
• Варбург;
• VA Belitser;
• Lehninger;
• В.П. Скулачева;
• Кребс;
• жасыл;
• V. A. Engelgardt;
• Kaylin және басқалар.

биологиялық тотығу түрлері

Екі негізгі түрлері әртүрлі жағдайларында өтеді процесінің ерекшелеуге болады. Осылайша, микроорганизмдер мен нәтижесінде азық-түлік түрлендіру үшін саңырауқұлақ жолында көптеген түрлерін ең көп таралған - анаэробты. оттегі жоқ және кез келген нысанда, оның қатысуынсыз жүзеге асырылады Бұл биологиялық тотығу. жерасты, субстрат өшуге, илах саз, батпақтар, тіпті ғарышта: Мұндай шарттар ешқандай ауа кіру жоқ жерлерде жасалады.

гликолиз - тотығу бұл түрі басқа атауы бар. аэробты немесе Шүберек тыныс түрлендіру - ол сондай-ақ қадамдардың бірі неғұрлым күрделі және уақыт жұмсайды, бірақ жігерлі бай процесс болып табылады. Бұл процестің екінші түрі болып табылады. Ол тыныс оттегі пайдаланатын барлық аэробты Тірі тіршілік-heterotrophs, кездеседі.

Осылайша, биологиялық тотығу осы түрлері.

1. Гликолиз, анаэробты жолы. Ол оттегінің қатысуымен талап және ашыту түрлі нысандарын аяқталады емес.
2. Ұлпалық тыныс (қышқылдану фосфорлану), немесе аэробты түрі. Ол молекулалық оттегі міндетті болуын талап етеді.

актерлер

Біз қазір өздері тікелей биологиялық тотығу қамтиды ерекшеліктері қарастыру. пайдалануға жалғастырады, ол негізгі қосылыстар және олардың қысқартулар анықтаңыз.

1. Ацетил кофермент А (ацетил-КоА) - tricarboxylic қышқылы циклінің бірінші қадамда құрылады қымыздық қышқылы мен сірке қышқылы конденсация, коэнзим.
2. Кребс циклі (лимон қышқылы циклі, tricarboxylic қышқылы) - энергия босату қатысуымен қатарынан күрделі тотығу-тотықсыздану өзгерістердің саны, сутегі азайту, маңызды төмен молекулалық салмағы өнімдерін қалыптастыру. Ол негізгі сілтеме катализ және anabolism болып табылады.
3. НАД және НАД * Н - дегидрогеназы ферменттер, никотинамид аденин динуклеотид тұр. Екінші формуласы - бекітілген сутегі бар молекуласы. NADP - nikotinamidadenindinukletid фосфат.
4. ФАД және ФАД * H - Флавин аденин динуклеотид - коэнзим дегидрогеназы.
5. ATP - аденозин трифосфат.
6. VCE - пировиноградной қышқылы немесе пируват.
7. Сукцинат немесе янтарь қышқылы, H ₃ PO ₄ - фосфор қышқылы.
8. GTP - guanosine трифосфат, Пуриндік нуклеотидтердің сынып.
9. ETC - электрон тасымалдау тізбегі.
10. процесін Ферменттер: пероксидаза oxygenase, цитохром оксидаза, дегидрогеназу, түрлі коферменттер және басқа да қосылыстар Флавин.

Барлық осы қосылыстар тікелей тірі организмдердің тіндерінің (жасуша) кездеседі тотығу процесіне қатысатын.

биологиялық тотығу кезеңі: Кесте

Бұл оттегі қатысуымен биологиялық тотығу еріп барлық процестер болып табылады. Әрине, олар толық сипатталған емес, бірақ тек табиғатта, толық сипаттамасы ретінде кітабының тұтас тарауды қажет. тірі ағзалардың барлық биохимиялық процестер өте көп қырлы және күрделі болып табылады.

Тотығу-тотықсыздану реакция процесі

Тотығу-тотықсыздану реакциялары, төмендегідей жоғарыда сипатталған субстрат тотығу процестері болып суретте қандай мысалдар.

1. Гликолиз: моносахарид (глюкоза) + 2NAD ⁺ = 2ADF 2PVK 2ATF + 4H + ⁺ O ₂ + 2H + NADH.
2. Пируваттың тотығу: фермент = ҒТК + көмірқышқыл газының + ацетальдегид. Содан кейін келесі қадам: Ацетальдегид + кофермент А = ацетил-КоА.
3. Кребс циклінде лимон қышқылын дәйекті өзгерістердің көптеген.

Жоғарыда мысал Бұл тотығу-тотықсыздану реакциялар, тек жалпылама процестердің мәнін көрсетеді. Ол сондықтан барлық толық формуласын бейнелеу мүмкін емес, мәселе бойынша қосылыстарға жоғары молекулалық қосылыстар қатысты екені белгілі немесе үлкен көміртегі қаңқасы бар.

тіндік тыныс энергетикалық шығару

жоғарыдағы сипаттамаға сәйкес ол тотығу энергияның барлық жалпы шығысын есептеу оңай екені түсінікті.

1. АТФ екі молекуласы гликолиз береді.
2. пируват 12 ATP молекулалардың тотығу.
3. tricarboxylic қышқылы циклы үшін 22 молекуласы тіркелгі.

Барлығы: Айтпақшы жалпы аэробты биологиялық тотығу АТФ 36 молекулаларының тең энергия кірістілікті береді. әлемдегі ең айқын Мағынасы. Ол өмір сүреді және функциясы, сондай-ақ оның денесін, қозғалысын және басқа да қажетті заттарды қыздыруға үшін тірі ағзалардың пайдаланылатын осы энергия болып табылады.

Субстрат анаэробты тотығу

биологиялық тотығу екінші түрі - анаэробты. Яғни барлық жүзеге асырылады бірі болып табылады, бірақ ол микроорганизмдер жекелеген түрлерін тоқтатады. Ол гликолиз, және ол айырмашылықтар анық аэробты және анаэробты арасындағы заттардың болашақ валюталау көрінеді осы жерде.

көптеген Осылайша Биологиялық тотығу қадам.

1. Гликолиз, пируват глюкоза молекулаларының яғни тотығу.
2. АТФ қалпына жетекші ферменттеу.

Ферменттеу оның жүзеге асыру, ағзаға байланысты, әр түрлі болуы мүмкін.

сүт ашыту

сүт қышқылы бактериялар және кейбір саңырауқұлақтар арқылы жүзеге асырылады. мәні сүт қышқылы ПВХ қалпына келтіру болып табылады. Бұл процесс шығаруға өнеркәсібінде пайдаланылады:

• сүт өнімдері;
• маринадталған көкөністер мен жемістер;
• жануарларға арналған сүрлемдік.

ашыту бұл түрі адамның қажеттіліктерін ең көп пайдаланылатын бірі болып табылады.

алкоголь ферменттеу

ең ежелгі заманнан белгілі адамдар. процесінің мәні этанол және екі көмірқышқыл газын екі молекуласының STC түрлендіру болып табылады. Бұл өнім шығу арқылы ашыту бұл түрі өндіруге пайдаланылады:

• нан;
• шарап;
• сыра;
• кондитерлік және басқа да заттар.

оның саңырауқұлақ ашытқыны және бактериялық микроорганизмдер жүзеге асырады.

май қышқылы ферменттеу

ашыту тар нақты түрін жеткілікті. жүгін Clostridium жүргізілген бактериялар. мәні азық-түлік иістерді және Rancid дәм беру, май қышқылы ішіне Пируваттың айырбастау тұрады.

Бұл жолда жатқан Сондықтан әлемдегі ең реакция, іс жүзінде өнеркәсібінде пайдаланылады. Алайда, бұл бактериялар олардың сапасын төмендету, өзін-өзі егілген тағамдар мен зиян болып табылады.