Ocsideiddio Biolegol. adweithiau rhydocs: Enghreifftiau

Heb ynni Ni all fodoli bywoliaeth unigol pobl. Wedi'r cyfan, mae pob adwaith cemegol, unrhyw broses yn gofyn am ei bresenoldeb. Gall unrhyw berson hawdd ei ddeall ac yn teimlo ei fod. Os bydd y diwrnod cyfan i fwyta bwyd, ac yna gan y noson, ac efallai yn gynharach, mwy o symptomau blinder yn dechrau, gwendid, cryfder ostwng yn sylweddol.

Sut, felly, ffordd wahanol organebau wedi addasu i gynhyrchu ynni? O ble mae'n dod a pha brosesau yn digwydd ar yr un pryd y tu mewn i'r gell? Ceisiwch ddeall yr erthygl hon.

Cael organebau ynni

Pa bynnag ffordd unrhyw egni cael ei fwyta, yn sail bob amser yn gorwedd DROS (adweithiau rhydocs). Enghreifftiau yn wahanol. hafaliad ffotosynthesis, sy'n cael ei wneud o blanhigion gwyrdd a rhai bacteria - mae hefyd yn y DROS. Yn naturiol, bydd y broses yn wahanol yn dibynnu ar ba fath o yn fod byw a olygir.

Felly, yr holl anifeiliaid - mae'n heterotrophs. Hy organebau o'r fath nad ydynt yn gallu ei ben ei hun i ffurfio o fewn ei hun yn barod ar gyfer cyfansoddion organig bellach ac mae eu rhyddhau holltiad egni o fondiau cemegol.

Planhigion, ar y llaw arall, yn y cynhyrchydd mwyaf pwerus o fater organig ar ein planed. Maent yn gwneud yn broses gymhleth a phwysig o'r enw ffotosynthesis, sy'n ffurfio glwcos o ddŵr, carbon deuocsid o dan ddylanwad sylweddau arbennig - cloroffyl. Mae sgîl-gynnyrch yn ocsigen, sef y ffynhonnell bywyd i bawb bodau byw aerobig.

adweithiau rhydocs, enghreifftiau o'r rhain i'w gweld yn y broses:

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

neu

• carbon deuocsid + hydrogen ocsid dan ddylanwad y cloroffyl pigment (adwaith ensym) + = ocsigen moleciwlaidd monosacarid rhad ac am ddim.

Hefyd, mae yna hefyd cynrychiolwyr o'r biomas y blaned sy'n gallu defnyddio'r egni o fondiau cemegol o gyfansoddion anorganig. Fe'u gelwir chemotroph. Mae'r rhain yn cynnwys llawer o fathau o facteria. Er enghraifft, micro-organebau yn hydrogen, oxidizing moleciwl swbstrad yn y pridd. Mae'r broses yn digwydd yn ôl y fformiwla: 2H ₂ 0 ₂ = 2H ₂ 0.

Mae hanes datblygu gwybodaeth am y ocsideiddio biolegol

Mae'r broses sy'n sail i ynni, mae'n cael ei adnabod heddiw. Mae'r ocsideiddio biolegol. Biocemeg fel astudiaeth fanwl o'r manylion a mecanweithiau o gamau gweithredu sy'n posau mynd bron. Fodd bynnag, nid oedd bob amser.

Mae'r cyfeiriad cyntaf at y ffaith bod o fewn bodau byw sy'n cael trawsnewidiadau cymhleth, sydd yn ôl natur y adweithiau cemegol, roedd yn fras yn y ganrif XVIII. Roedd ar hyn o bryd, Antuan Lavuaze, mae'r fferyllydd Ffrengig enwog, trodd ei sylw at y ffordd debyg i ocsideiddio biolegol a llosgi. Dilynodd lwybr canmoladwy wrth anadlu ocsigen amsugno a daeth i'r casgliad sy'n digwydd o fewn y corff prosesau ocsideiddio, ond yn arafach na'r tu allan yn ystod hylosgi gwahanol sylweddau. Hynny yw, mae'r oxidizer - moleciwlau ocsigen - yn adweithio gyda chyfansoddion organig, ac yn arbennig, gyda hydrogen a charbon oddi wrthynt, a throsi yn gyflawn, yng nghwmni dadelfeniad y cyfansoddion.

Fodd bynnag, er y rhagdybiaeth hon yn ei hanfod yn eithaf go iawn, ei fod yn parhau i fod yn cuddio llawer o bethau. Er enghraifft:

• prosesau amser yn debyg, a dylai'r amodau llif fod yn union yr un fath, ond mae'r ocsideiddio mynd yn ei flaen ar dymheredd y corff isel;
• gweithredu yn cyd-fynd ryddhau symiau enfawr o ynni gwres a ffurfio fflam yn digwydd;
• mewn bodau byw dim llai na 75-80% o'r dŵr, ond nid yw'n rhwystro "llosgi" maetholion ynddynt.

I ateb yr holl gwestiynau hyn ac i ddeall beth mewn gwirionedd yw y ocsideiddio biolegol, roedd angen mwy na blwyddyn.

Mae gwahanol ddamcaniaethau oedd yn awgrymu pwysigrwydd y broses o ocsigen a hydrogen. Y mwyaf cyffredin a mwyaf llwyddiannus oedd:

• damcaniaeth Bach, a elwir yn perocsid;
• damcaniaeth Palladin, yn seiliedig ar gysyniad megis "chromogens".

Yn ddiweddarach, roedd llawer o wyddonwyr yn Rwsia a gwledydd eraill yn y byd, a oedd yn raddol yn gwneud ychwanegiadau a newidiadau i'r cwestiwn o beth yw'r ocsideiddio biolegol. Biocemeg heddiw, oherwydd eu gwaith, yn gallu dweud wrthych am bob un o'r broses adwaith. Ymysg yr enwau mwyaf enwog yn y maes hwn yw y canlynol:

• Mitchell;
• SV Severin;
• Warburg;
• VA Belitser;
• Lehninger;
• VP Skulachev;
• Krebs;
• gwyrdd;
• V. A. Engelgardt;
• Kaylin ac eraill.

Mathau o ocsideiddio biolegol

Gall dau fath sylfaenol eu gwahaniaethu o'r broses sy'n digwydd o dan wahanol amodau. Felly, y rhai mwyaf cyffredin mewn llawer o rywogaethau o ficro-organebau a ffordd ffyngau i droi'r bwyd sy'n deillio - y anaerobig. Mae'r ocsideiddio biolegol, sy'n cael ei wneud heb ocsigen a heb ei ran mewn unrhyw ffurf. Amodau o'r fath yn cael eu creu mewn mannau lle nad oes mynediad awyr: o dan y ddaear, pydru is-haenau, siltiau, clai, corsydd a hyd yn oed yn y gofod.

Mae'r math hwn o ocsideiddio wedi enw arall - glycolysis. Mae hefyd yn un o'r camau yn broses fwy cymhleth ac yn cymryd amser, ond yn egnïol cyfoethog - trosi'r resbiradaeth aerobig neu feinwe. Dyma'r ail fath o broses. Mae'n digwydd mewn pob byw bodau-heterotrophs aerobig, sy'n defnyddio ocsigen ar gyfer resbiradaeth.

Felly, y mathau hyn o ocsideiddio biolegol.

1. Glycolysis, mae'r llwybr anaerobig. Nid oes angen presenoldeb ocsigen ac yn gorffen gyda gwahanol fathau o eplesu.
2. resbiradaeth meinwe (oxidative ffosfforyleiddiad), neu'r math aerobig. Mae'n ei gwneud yn ofynnol presenoldeb orfodol o ocsigen moleciwlaidd.

actorion

Rydym bellach yn ystyried eu hunain yn cynnwys yn uniongyrchol sy'n cynnwys y ocsideiddio biolegol. Diffinio'r cyfansoddion sylfaenol a'u byrfoddau, a fydd yn parhau i ddefnyddio.

1. Asetyl coenzyme A (asetyl-CoA) - cyddwysiad o asid oxalic ac asid asetig, coenzyme, sy'n cael ei ffurfio yn y cam cyntaf y cylch asid tricarboxylic.
2. cylchred Krebs (cylch asid sitrig, asid tricarboxylic) - mae nifer o trawsffurfiadau rhydocs cymhleth olynol sy'n cynnwys rhyddhau ynni, lleihau hydrogen, ffurfio cynnyrch moleciwlaidd pwysau isel pwysig. Dyma'r prif gataleiddio cyswllt a anabolism.
3. NAD ac NAD * H - ensym dehydrogenase, diniwcleotid adenin nicotinamid yn sefyll. Yr ail fformiwla - moleciwl hydrogen gyda ynghlwm. NADP - ffosffad nikotinamidadenindinukletid.
4. FAD a FAD * H - Flavin adenin diniwcleotid - dehydrogenase coenzyme.
5. ATP - adenosine triphosphate.
6. PVK - asid pyruvic neu pyrwfad.
7. Succinate neu asid succinic, H ₃ PO ₄ - asid ffosfforig.
8. RhAG - triphosphate guanosine, dosbarth o niwcleotidau purine.
9. ETC - y gadwyn trosglwyddo electronau.
10. Ensymau broses: peroxidase, oxygenase, ocsidas cytochrome, dehydrogenase Flavin, gwahanol coenzymes a chyfansoddion eraill.

Mae'r holl cyfansoddion hyn yn ymwneud yn uniongyrchol yn y broses o ocsideiddio sy'n digwydd yn y meinweoedd (celloedd) o organebau byw.

Mae'r cam o ocsideiddio biolegol: Tabl

Mae'r rhain i gyd brosesau sy'n cyd-fynd â'r ocsideiddio biolegol sy'n cynnwys ocsigen. Yn naturiol, nid ydynt yn cael eu disgrifio yn llawn, ond dim ond o ran natur, fel am ddisgrifiad manwl angen pennod gyfan o'r llyfr. Mae'r holl brosesau biocemegol organebau byw yn hynod o amlochrog a chymhleth.

proses adwaith rhydocs

adweithiau rhydocs, enghreifftiau ohonynt wedi'i dangos prosesau ocsideiddio swbstrad a ddisgrifir uchod fel a ganlyn.

1. Glycolysis: monosacarid (glwcos) + 2NAD ⁺ = 2ADF 2PVK 2ATF + 4H + ⁺ O ₂ + 2H + NADH.
2. Ocsidiad pyrwfad: ensym = STC + carbon deuocsid + acetaldehyd. Yna y canlynol cam: ACETALDEHYDE + coenzyme A = asetyl-CoA.
3. Mae lluosogrwydd trawsnewidiadau dilyniannol o asid citrig yn y cylch Krebs.

Mae'r adweithiau rhydocs enghreifftiau uchod, yn adlewyrchu hanfod y prosesau yn unig mewn termau cyffredinol. Mae'n hysbys bod y cyfansoddion o dan sylw yn ymwneud â macromoleciwlaidd neu gael sgerbwd carbon mawr, felly i bortreadu holl fformiwla cyflawn yn ddim yn bosibl.

Mae'r allbwn ynni y resbiradaeth meinwe

Yn ôl y disgrifiad uchod, mae'n amlwg bod i gyfrifo cyfanswm yr allbwn o'r holl ynni o ocsideiddio yn hawdd.

1. Mae dau moleciwlau o ATP yn rhoi glycolysis.
2. Ocsidiad pyrwfad 12 foleciwlau ATP.
3. 22 cyfrif moleciwl ar gyfer y cylch asid tricarboxylic.

Is-gyfanswm: Cyfanswm ocsideiddio biolegol aerobig trwy rhoi cynnyrch ynni gyfartal i 36 o foleciwlau o ATP. Ystyr bio-ocsideiddio amlwg. Mae'n ynni hwn ei ddefnyddio gan organebau byw a swyddogaeth byw, yn ogystal ag i gynhesu ei gorff, symudiad a phethau angenrheidiol eraill.

ocsideiddio anaerobig swbstrad

Yr ail fath o ocsideiddio biolegol - y anaerobig. Dyna'r un sy'n cael ei wneud o gwbl, ond sy'n atal rhai mathau o ficro-organebau. Mae'n glycolysis, ac yma bod y gwahaniaethau yn cael eu gweld yn glir yn y trosi sylweddau rhwng y aerobig ac anaerobig yn y dyfodol.

cam ocsideiddio biolegol y ffordd niferus.

1. Glycolysis, hy ocsideiddio o foleciwlau glwcos i pyruvate.
2. Eplesu, gan arwain at adfywio ATP.

Gall Eplesu fod o wahanol fathau, yn dibynnu ar yr organeb, ei rhoi ar waith.

eplesu lactig

A gynhaliwyd gan facteria asid lactig a rhai ffyngau. Hanfod yw adfer y Dirprwy Is-Ganghellor i asid lactig. Mae'r broses hon yn cael ei ddefnyddio mewn diwydiant i gynhyrchu:

• cynhyrchion llaeth;
• llysiau a ffrwythau piclo;
• silwair ar gyfer anifeiliaid.

Mae'r math hwn o eplesu yn un o'r rhai mwyaf a ddefnyddir yn anghenion dynol.

eplesu alcoholig

pobl hysbys o'r mwyaf hynafol o weithiau. Hanfod y broses yw troi STC yn ddau moleciwlau o ethanol a charbon deuocsid dau. Drwy hyn allanfa cynnyrch, y math hwn o eplesu ei ddefnyddio i gynhyrchu:

• bara;
• gwin;
• cwrw;
• melysion a phethau eraill.

Cynnal ei burum madarch a micro-organebau bacteriol.

butyric eplesu asid

Yn ddigon math o drwch blewyn penodol o eplesu. bacteria a wnaed o'r genws perfringens. Hanfod cynnwys mewn trosi i mewn i pyrwfad asid butyric, drosglwyddo arogleuon bwyd a blas rancid.

Felly adwaith bio-ocsideiddio yn mynd ar y llwybr hwn, yn cael ei ddefnyddio yn ymarferol yn y diwydiant. Fodd bynnag, mae bacteria hyn yn fwydydd a niwed hunan-hadu, gostwng eu hansawdd.