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生物氧化。 氧化還原反應:實施例
如果沒有能量不能存在於單個生物體。 畢竟,每一個化學反應,任何進程需要它的存在。 任何人都可以很容易地理解它,感受它。 如果整天吃的食物,然後到了晚上,也許更早,增加疲勞症狀開始,乏力,實力大減。
那麼,如何方式不同的生物已經適應能源生產? 它從何從,並發生在籠子裡的同時怎樣的過程? 試著去了解這篇文章。
獲得生物能源
無論怎樣沒有能量被消耗,在此基礎總是位於OVR(氧化還原反應)。 例子是不同的。 光合作用,這是進行綠色植物和一些細菌的方程 - 這也是OVR。 當然,過程將根據是指什麼樣的一個生命體是不同的。
因此,所有的動物 - 它異。 即這樣的生物體,其不能夠單獨在其自身內準備用於進一步的有機化合物和它們的裂解釋放形成的化學鍵的能量。
植物,在另一方面,是有機質我們這個星球上最強大的生產商。 他們開展了一個名為光合作用複雜而重要的過程,這是由葡萄糖水,二氧化碳的特殊物質的影響下形成的 - 葉綠素。 副產品是氧氣,這就是生活的全部好氧生物源。
氧化還原反應,其實例在該過程中示出:
- 6CO 2 + 6H 2 O =葉綠素= C 6 H 10 O 6 + 6O 2;
或
- 二氧化碳+ 氧化氫 的顏料葉綠素(酶反應)的影響下,+ =單糖游離分子氧。
此外,也有這個星球誰能夠使用的無機化合物的化學鍵能量的生物質的代表。 他們被稱為化能生物。 這些包括許多類型的細菌。 例如,微生物是氫,氧化劑在土壤中的底物分子。 的方法根據下式發生:2H 2 O 2 = 2H 2 0。
知識的關於生物氧化的發展史
的過程,是能量的基礎,它是目前已知。 這種生物氧化。 作為生物化學那謎語幾乎消失了的行動步驟的細節和機制的詳細研究。 然而,這並非總是如此。
那內眾生經歷複雜的轉換,這是通過化學反應的性質,還有在十八世紀大致是事實的第一次提到。 就在這個時候,Antuan Lavuaze,著名的法國化學家,把注意力轉向了類似於生物氧化和燃燒的方式。 呼吸氧氣吸收時,他遵循的示例性路徑,並得出結論氧化過程的主體內發生的,但不同的物質的燃燒過程中比外側慢。 也就是說,氧化劑 - 氧分子 - 與有機化合物進行反應,並且特別地,與氫氣和碳從它們,並且完全轉化,伴隨著化合物的分解。
然而,雖然這個假設基本上是相當真實的,它仍然掩蓋很多東西。 例如:
- 時間過程是類似的,並且流的條件應是相同的,但在氧化進行在低體溫;
- 行動是伴隨著巨大釋放的熱能和火焰形成的發生;
- 在眾生的水不低於75-80%,但它並不妨礙“燒”在其中的營養成分。
要回答這些問題,並了解什麼是真正的生物氧化,需要一年以上。
有這暗示氧和氫的過程中的重要性,不同的理論。 最常見的和最成功的是:
- 巴赫的理論,叫過氧化;
- palladin的理論,基於這樣的概念為“色原”。
後來出現了許多科學家在俄羅斯和世界其他國家,逐步使添加和修改的是什麼生物氧化的問題。 今天的生物化學,因為工作的關係,可以告訴你每一個反應的過程。 在這個領域中最響亮的名字如下:
- 米切爾;
- SV塞韋林;
- 華寶;
- VA Belitser;
- 倫寧格;
- VP Skulachev;
- 克雷布斯;
- 綠色;
- V. A.恩格爾哈特;
- Kaylin等。
生物氧化的類型
兩種基本類型可以區分,其中發生在不同條件下的過程。 厭氧 - 因此,在微生物和真菌的方法的許多種最常見的導致食物轉化。 這種生物氧化,這是沒有氧氣,沒有他的任何形式的參與下進行。 地下的,腐朽的基質,淤泥,粘土,沼澤,甚至在太空:在沒有空氣進入場地的創建這樣的條件。
這種類型的氧化的還有另一個名字 - 糖酵解。 它也是的步驟的更複雜和耗時的,但能量豐富過程中的一個 - 將所述需氧或組織呼吸。 這是第二類型的過程。 它發生在所有的有氧生物,異養,它使用氧氣呼吸。
因此,這些類型的生物氧化。
- 糖酵解,厭氧途徑。 它不需要氧氣的存在,並用不同形式的發酵結束。
- 組織呼吸(氧化磷酸化),或需氧型。 它需要分子氧的存在強制性。
演員
我們現在考慮自己直接擁有包含生物氧化。 定義的鹼性化合物和它們的縮寫,這將繼續使用。
- 乙酰輔酶A(乙酰-CoA) - 草酸和乙酸,輔酶,其在三羧酸循環的第一步驟中形成的冷凝。
- 三羧酸循環(檸檬酸循環,三羧酸) - 若干涉及能源,氫還原,重要的低分子量產物的生成的連續釋放氧化還原複雜的變換。 它是主要環節催化和合成代謝。
- NAD和NAD * H - 脫氫酶,煙酰胺腺嘌呤二核苷酸代表。 第二個公式 - 具有附接的氫的分子。 NADP - nikotinamidadenindinukletid磷酸鹽。
- FAD和FAD * H - 黃素腺嘌呤二核苷酸 - 輔酶脫氫酶。
- ATP - 三磷酸腺苷。
- PVK - 丙酮酸或丙酮酸鹽。
- 琥珀酸酯或琥珀酸,H 3 PO 4 -磷酸。
- GTP - 三磷酸鳥苷,一類嘌呤核苷酸。
- ETC - 電子傳遞鏈。
- 酶處理:過氧化物酶,加氧酶,細胞色素氧化酶,黃素脫氫酶,輔酶的各種和其他化合物。
所有這些化合物都直接參與氧化的發生在生物體的組織(細胞)的過程。
生物氧化的階段:表
| 舞台 | 流程和價值 |
| 糖酵解 | 該方法的本質在於在缺氧消化單糖,其之前的過程中細胞呼吸並伴隨能量的釋放,等於ATP兩個分子。 丙酮酸也產生。 這是任何生物體異的初始步驟。 在形成STC,其被供給到線粒體嵴和通過氧化為組織氧基材的值。 在無氧糖酵解的各種類型的發酵過程之後發生。 |
| 丙酮酸的氧化 | 這個過程是對STC糖酵解過程中形成的轉化,為乙酰-CoA。 它是用一個專門的酶複合物丙酮酸脫氫酶的幫助下進行的。 結果-十六酰輔酶A分子,其中進入 三羧酸循環。 執行相同的過程以恢復NAD NADH。 廣場的定位 - 線粒體嵴。 |
| 的beta脂肪酸崩潰 | 該過程在平行與前視線粒體中進行。 其實質是回收所有的脂肪酸為乙酰-CoA並把它在檸檬酸循環。 同時還要恢復NADH。 |
| 三羧酸循環 | 它開始與乙酰輔酶A在檸檬酸的轉化,其經歷進一步的轉化。 一個包括生物氧化的最重要步驟。 這種酸經歷:
每道工序都進行數次。 結果:GTP,二氧化碳,還原形式NADH和FADH 2。 因此酶生物氧化自由位於線粒體基質中的粒子。 |
| 氧化磷酸化 | 這是在真核生物的化合物的轉化的最後一步。 因此,有ADP的轉化為ATP。 為此所需的能量形成在前面的階段,該NADH和FADH 2的分子的氧化期間取。 通過ETC和減少能源潛力的連續轉變發生在富含能量的ATP溝通的結論。 |
這些都是伴隨著氧氣參與生物氧化的所有進程。 當然,他們並沒有完全說明,但僅在性質,進行了詳細的描述需要書的一章。 所有生物的生化過程是非常多方面的,複雜的。
氧化還原反應過程
氧化還原反應,其實例被示出上述底物氧化過程如下。
- 糖酵解:單糖(葡萄糖)+ 2NAD + = 2ADF 2PVK 2ATF + 4H + + O 2 + 2H + NADH。
- 酶= STC +二氧化碳+乙醛:丙酮酸的氧化。 然後將下面的步驟:乙醛+輔酶A =乙酰-CoA。
- 多個在三羧酸循環的檸檬酸順序變換。
這些上述例舉的氧化還原反應,只反映籠統的處理的本質。 眾所周知,所討論的化合物涉及到大分子或具有大的碳骨架,所以描繪所有完整的公式僅僅是不可能的。
組織呼吸的能量輸出
根據上面的描述清楚的是,計算所有氧化的能量的總輸出是容易的。
- ATP的兩個分子提供了糖酵解。
- 丙酮酸12 ATP分子的氧化。
- 22分子佔三羧酸循環。
小計:由總方式好氧生物氧化得到能量產量等於ATP 36的分子。 含義生物氧化明顯。 正是這種能量活體生物的生活和功能,以及溫暖他的身體,運動和其他必要的東西使用。
基板厭氧氧化
第二種類型的生物氧化的 - 厭氧。 即是在所有進行的一個,但是其停止某些類型的微生物。 它糖酵解,它是這裡的差異在未來的有氧和無氧之間的物質變換清楚地看到。
這種方式的眾多生物氧化步驟。
- 糖酵解,葡萄糖分子的即氧化成丙酮酸鹽。
- 發酵,導致ATP再生。
發酵可以是不同的類型,這取決於有機體,其執行。
乳酸發酵
通過乳酸菌和某些真菌進行。 其實質是恢復到PVC乳酸。 這個過程在工業上用於製備:
- 乳製品;
- 醃製蔬菜和水果;
- 青貯動物。
這種類型的發酵是在人類需求的最常用的一個。
酒精發酵
已知的人從最遠古時代。 該方法的本質是STC轉換成乙醇兩個分子和兩個二氧化碳。 通過此產物出口,這種類型的發酵用來產生:
- 麵包;
- 酒;
- 啤酒;
- 糖果和其他東西。
來搞蘑菇酵母和細菌的微生物。
丁酸發酵
足夠狹特定類型的發酵。 梭狀芽孢桿菌屬的細菌進行。 本質在於,丙酮酸轉化為丁酸,賦予食品的氣味和味道腐臭。
因此生物氧化反應去這條道路上,實際上在工業中使用。 然而,這些細菌是自種食品和傷害,降低其質量。
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