ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණ. ඔක්සිකරණ ඔක්සිහරණ ප්රතික්රියා: උදාහරණ

බලශක්ති තොරව තනි ජීවන පැවැත්ම පැවතිය නොහැකියි. ඇත්තෙන්ම, සෑම රසායනික ප්රතික්රියාව, ඕනෑම ක්රියාවලිය එහි පැවැත්ම අවශ්ය වේ. ඕනෑම පුද්ගලයෙකු එය පහසුවෙන් තේරුම් ගැනීම හා එය දැනෙනවා. මුළු දවස පසුව සවස්, ආහාර අනුභව කොට, සමහර විට මීට පෙර නම්, තෙහෙට්ටුව රෝග ලක්ෂණ ආරම්භ, දුර්වල, බොහෝ සෙයින් අඩු ශක්තිය වැඩි විය.

එසේ නම්, මාර්ගය වෙනස් ජීවීන් බලශක්ති නිෂ්පාදනය අනුගත ද? එහිදී එය එහි එන එක හා කූඩුව තුල එම අවස්ථාවේ දී කුමක් ක්රියාවලිය සිදු? මෙම ලිපිය තේරුම් ගන්න උත්සාහ කරන්න.

බලශක්ති ජීවීන් ලබා ගැනීම

රජයේ කවර ආකාරයකින් ඇලලී කිසිදු බලශක්ති, පදනම සෑම විටම OVR (මූලික රෙඩොක්ස් ප්රතික්රියා) තැන්පත් කර ඇත. උදාහරණ වෙනස් වේ. හරිත ශාක සහ තවත් බැක්ටීරියා සිදු කෙරෙන ප්රභාසංස්ලේෂණයේ සමීකරණය, - එය ද OVR වේ. ස්වභාවිකව, මෙම ක්රියාවලිය අදහස් කරන්නේ ජීවන පැවැත්ම මොන වගේ මත පදනම්ව වෙනස් වේ.

ඒ නිසා, සියලු සතුන් - එය විෂම. ම තුල තව දුරටත් කාබනික සංයෝග සඳහා සූදානම් පිහිටුවීමට සහ ඔවුන්ගේ බෙදුම් කඩන විට රසායනික බන්ධන ශක්තිය නිදහස් පමණක් හැකියාවක් නැහැ එවැනි I.e. ජීවීන්.

පැල, අනෙක් අතට, අපේ පෘථීවිය මත කාබනික ද්රව්ය ඉතාම බලවත් නිෂ්පාදකයා වේ. හරිතප්රද - ඔවුන් ජලය ග්ලූකෝස් ගොඩනැගීමට වන සිදුවීම, විශේෂ ද්රව්ය බලපෑම යටතේ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් නමින් සංකීර්න හා වැදගත් ක්රියාවලිය සිදු. අතුරු නිෂ්පාදනයක් වන ඔක්සිජන්, සියලු ස්වායු සත්වයන්ගේ ජීවන උල්පත වන ඇත.

ඔක්සිකරණ ඔක්සිහරණ ප්රතික්රියා, මෙම ක්රියාවලිය තුළ පැහැදිලි කරන උදාහරණ:

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

හෝ

• කාබන් ඩයොක්සයිඩ් + හයිඩ්රජන් ඔක්සයිඩ් වර්ණක හරිතප්රද (එන්සයිමය ප්රතිචාරය) + = සැකසෙනුයේ මොනොසැක්රයිඩ නිදහස් අණුක ඔක්සිජන් බලපෑම යටතේ.

එසේම, එහි ද අකාබනික සංයෝග රසායනික බන්ධන ශක්තිය භාවිතා කිරීමට හැකි අය මෙම ග්රහ ලෝකයේ ජෛව ස්කන්ධ නියෝජිතයෝ ය. ඔවුන් chemotroph ලෙස හැඳින්වේ. මෙම බැක්ටීරියා වර්ග ගණනාවක් ඇතුළත් වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ක්ෂුද්ර ජීවීන් පස තුළ උපස්ථරයක් අණුවක් ඔක්සිහාරක, හයිඩ්රජන් වේ. 2H ₂ 0 ₂ = 2H ₂ 0: ක්රියාවලිය සූත්රය අනුව සිදුවේ.

ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණ ගැන දැනුම සංවර්ධනයේ ඉතිහාසය

ශක්ති පදනම බව ක්රියාවලිය, එය අද හැඳින්වේ. මෙම ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණ. පාහේ ගොස් කරන්නන්ද පියවර ගන්නා පියවර පිළිබඳ විස්තර හා යාන්ත්රණය පිළිබඳ සවිස්තරාත්මක අධ්යයනය ලෙස ජෛව රසායනය. කෙසේ වෙතත්, එය සෑම විටම නොවේ.

සත්වයන්ගේ රසායනික ප්රතික්රියා ස්වභාවය විසින් වන සංකීර්ණ පරිවර්තනයන්, ලබන තුළ, XVII වන සියවසේ දී දළ වශයෙන් පවතින බව ද යන කාරණය පිළිබඳ පළමු සඳහන. එය මේ අවස්ථාවේ විය, Antuan Lavuaze, සුප්රසිද්ධ ප්රංශ රසායන විද්යාඥ, ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණ සහ දහන සමාන මාර්ගය වෙත අවධානය යොමු කළ. හුස්ම ඔක්සිජන් අවශෝෂණය කරන විට ඔහු ආදර්ශමත් මාර්ගය අනුගමනය සහ ඔක්සිකරණ ක්රියාවලි ශරීරය තුල සිදුවන බව නිගමනය, නමුත් එකිනෙකට වෙනස් ද්රව්යයන් දහන තුළ පිටත වඩා අඩු. ඔක්සිජන් අණු - - එනම්, ඔක්සිකාරකයක් වන අතර, කාබනික සංයෝග සමග ප්රතික්රියා කර ඇති අතර, විශේෂයෙන් ඔවුන් හයිඩ්රජන් හා කාබන්, සම්පූර්ණ පරිවර්තනය සමග සංයෝග විසංයෝජනය සමග.

කෙසේ වෙතත්, මෙම උපකල්පනය අවශ්යයෙන්ම බෙහෙවින් සැබෑ වුවත්, එය බොහෝ දේ වසං විය. උදාහරණයක් ලෙස:

• කාලය ක්රියාවලිය සමාන වන අතර, ප්රවාහය කොන්දේසි සමාන විය යුතු නමුත්, අඩු ශරීර උෂ්ණත්වය දී ඔක්සිකරණ ලැබෙන මුදල්,
• පියවර තාප ශක්තිය සහ ගිනි සිළුව ගොඩනැගීමට නිදහස් දැවැන්ත ප්රමාණයක් සමග අත්වැල් බැඳගනී සිදු;
• වර්ගයා ජල කිසිදු 75-80% ට වඩා අඩු ජීවත්, නමුත් එය ඔවුන් "ඇවිළෙන" පෝෂ්ය පදාර්ථ බාධාවක් නොවේ.

මේ සියලු ප්රශ්න සඳහා පිළිතුරු දීම හා ඇත්තටම ජීව ඔක්සිකරණ කුමක්දැයි වටහා ගැනීමට, වසරක් හෝ ඊට වැඩි අවශ්ය විය.

ඔක්සිජන් හා හයිඩ්රජන් ක්රියාවලියේ වැදගත්කම ගම්ය වන විවිධ න්යායන් ඇත. වන පොදු සහ ඉතා සාර්ථක විය:

• Bach න්යාය, පෙරොක්සයිඩ් කැඳවා;
• Palladin න්යාය, "chromogens" වැනි සංකල්ප මත පදනම් වූ.

පසුව ක්රමයෙන් එකතු කිරීම් සහ ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණ දේ ද යන ප්රශ්නය වෙනස්කම් ඇති කරන රුසියාවේ බොහෝ විද්යාඥයන් ලෝකයේ වෙනත් රටවල්, එහි වූහ. ඔවුන්ගේ වැඩ, අද රසායන විද්යාව, ප්රතිචාරය ක්රියාවලිය එක් එක් ගැන ඔබ කියන්න පුළුවන්. මෙම ක්ෂේත්රය තුළ වඩාත්ම ජනප්රිය නම් අතර පහත සඳහන් වේ:

• මිචෙල්;
• එස්.වී Severin;
• Warburg;
• VA Belitser;
• Lehninger;
• උප සභාපති Skulachev;
• රසායනයේ ක්රෙබ්ස්;
• හරිත;
• වී ඒ Engelgardt;
• Kaylin සහ වෙනත් අය.

ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණ වර්ග

මූලික වර්ග දෙකක් එකිනෙකට වෙනස් තත්වයන් යටතේ සිදු කරන ලද ක්රියාවලිය වෙන් කර හඳුනා ගත හැක. මේ අනුව, ක්ෂුද්ර ජීවීන් හා එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස ආහාර බවට පරිවර්තනය කිරීමට දිලීර මාර්ගය බොහෝ විශේෂ වඩාත් පොදු - නිර්වායු. ඔක්සිජන් නොමැතිව හා කවර හෝ ආකාරයකින් තම මැදිහත් වීමකින් තොරව සිදු කරනු ලබන මෙම ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණ. භූගත, substrata දිරාපත් වෙමින් පවතින, silts, මැටි, වගුරු බිම් හා වත් ඉඩ දී: එම තත්ත්වයන් ඇති කරනු වායු ප්රවේශය ස්ථාන නිර්මාණය කර ඇත.

ග්ලයිකොලිසිය - ඔක්සිකරණ මෙම වර්ගයේ තවත් නමක් තිබෙනවා. මෙම ස්වායු හෝ පටක ශ්වසන පරිවර්තනය - එය ද එක් පියවර වඩා සංකීර්ණ හා කාලය කා, නමුත් ජවබල පොහොසත් ක්රියාවලියකි. මෙම ක්රියාවලිය දෙවන වර්ගය වේ. එය ස්වසනය සඳහා ඔක්සිජන් භාවිතා කරන සියලු ස්වායු සත්වයන්ගේ-විෂම, තුළ හට ගනී.

මේ අනුව, ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණ මේ ආකාරයේ.

1. ග්ලයිකොලිසිය, නිර්වායු ගමන් මාර්ගයේ. එය ඔක්සිජන් පැවතීම අවශ්ය හා පැසවීම විවිධ ආකාරයේ සමග අවසන් වේ නැත.
2. පටක ශ්වසන (ජලය ප්රභාවිච්ඡේදනයෙන්), හෝ ස්වායු වර්ගය. එය සඳහා අණුක ඔක්සිජන් අනිවාර්ය පැවැත්ම අත්යාවශ්යය.

නළු

කෙලින්ම බව ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණ අඩංගු විශේෂාංග අපි දැන් සලකා බලමු. තවදුරටත් භාවිතා කරන අතර, මූලික සංයෝග හා ඔවුන්ගේ කෙටි යෙදුම් අර්ථ දක්වන්න.

1. ඇසිටයිල් coenzyme A (ඇසිටයිල්-CoA) - oxalic අම්ලය හා ඇසිටික් අම්ලයේ ඝණීභවනය coenzyme එම tricarboxylic අම්ලය චක්රයේ පළමු පියවර නිර්මාණය වන.
2. රසායනයේ ක්රෙබ්ස් චක්රය (සිට්රික් අම්ලය චක්රය, tricarboxylic අම්ලය) - බලශක්ති නිදහස් සම්බන්ධ අඛණ්ඩව සංකීර්ණ ඔක්සිකරණ ඔක්සිහරණ පරිවර්තන ගණනාවක්, හයිඩ්රජන් අවම කිරීම, වැදගත් අඩු අණුක බර නිෂ්පාදන ගොඩනැගීමට. එය ප්රධාන ලින්ක් උත්ප්රේරණය හා anabolism වේ.
3. නඩ් හා නඩ් * H - dehydrogenase එන්සයිමය, nicotinamide ඇඩිනීන් dinucleotide සිටී. දෙවන සූත්රය - ඇමුණු හයිඩ්රජන් සමග අණුවක්. NADP - nikotinamidadenindinukletid පොස්පේට්.
4. සුලභතාවය හා සුලභතාවය * H - flavin ඇඩිනීන් dinucleotide - coenzyme dehydrogenase.
5. ATP - ජනිත ප්රභාසංස්ලේෂණ ක්රියාවලිය.
6. PVK - pyruvic අම්ලය හෝ pyruvate.
7. Succinate හෝ succinic අම්ලය H _3, තැ ₄ - පොස්පරික් අම්ලය.
8. GTP - ගුඇනොසීන්, පියුරීන නියුක්ලියෝටයිඩ පන්තියේ.
9. ETC - ඉලෙක්ට්රෝන ප්රවාහන දාමයේ.
10. එන්සයිම ක්රියාවලිය: peroxidase, oxygenase, cytochrome ඔක්සිඩේස්, dehydrogenase, විවිධ coenzymes සහ වෙනත් සංයෝග flavin.

මේ සියලු සංයෝග සෘජුවම ජීවීන් පටක (සෛල) සිදුවන බව ඔක්සිකරණ ක්රියාවලිය සම්බන්ධ කර ඇත.

ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණ වේදිකාව: වගුව

මෙම ඔක්සිජන් සම්බන්ධ ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණ සමඟ බැඳී ඇති සියළුම ක්රියාවලියන් වේ. ස්වභාවිකව, ඔවුන් සම්පූර්ණයෙන්ම විස්තර කර නොමැත, නමුත් ස්වභාවය, සවිස්තර විස්තරයක් මෙන් පොතේ පරිච්ඡේදයක්ම අවශ්යයි. ජීවීන් සියලු ජෛව රසායනික ක්රියාවලීන් අතිශයින් විවිධාකාර සහ සංකීර්ණ වේ.

ඔක්සිකරණ ඔක්සිහරණ ප්රතික්රියා ක්රියාවලිය

ඔක්සිකරණ ඔක්සිහරණ ප්රතික්රියා, පැහැදිලි කරන ලද ඉහත විස්තර උපස්ථරයක් ඔක්සිකරණ ක්රියාවලි පහත සඳහන් පරිදි වේ උදාහරණ.

1. ග්ලයිකොලිසිය: සැකසෙනුයේ මොනොසැක්රයිඩ (ග්ලූකෝස්) + 2NAD ⁺ = 2ADF 2PVK 2ATF + 4H ⁺ O ₂ + 2H + NADH.
2. pyruvate ඔක්සිකරණය: එන්සයිමය = විවිධ නීතිගත සංස්ථාව + කාබන් ඩයොක්සයිඩ් + ඇසිටැල්ඩිහයිඩ. පසුව පහත දැක්වෙන පියවර: ඇසිටැල්ඩිහයිඩ + coenzyme ඒ = ඇසිටයිල්-CoA.
3. රසායනයේ ක්රෙබ්ස් චක්රය තුළ සිට්රික් අම්ලය අනුක්රමික පරිවර්තනයන් බහුත්වයක්.

ඉහත ගෙනදෙමින් මෙම ඔක්සිකරණ ඔක්සිහරණ ප්රතික්රියා පමණක් පොදුවේ ක්රියාවලිය සාරය පිළිබිඹු කරයි. ඒ සියල්ල සම්පූර්ණ සූත්රය පින්තාරු කිරීමට එසේ පමණක් නොව හැකි වන අතර, ඒ සඳහා ඇති සංයෝග වූ macromolecular සම්බන්ධ බව ප්රසිද්ධ හෝ විශාල කාබන් ඇටසැකිල්ලක් ඇති කරයි.

පටක ශ්වසන බලශක්ති නිෂ්පාදනය

ඉහත විස්තර අනුව එය ඔක්සිකරණය බලශක්ති සියලු මුළු ප්රතිදානය ගණනය කිරීමට පහසු වන බව පැහැදිලි ය.

1. ATP අණු දෙකක් ග්ලයිකොලිසිය ලබා දෙයි.
2. pyruvate 12 ATP අණු ඔක්සිකරණය.
3. මෙම tricarboxylic අම්ලය චක්රයක් සඳහා 22 අණුවක් ගිණුම.

උප ශීර්ෂයට: මාර්ගය විසින් මුළු ස්වායු ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණ ATP අණු 36 සමාන බලශක්ති අස්වැන්න ලබා දෙයි. අර්ථය biooxidation පැහැදිලි වේ. එය ජීවත් කාර්යය මෙන්ම, ඔහුගේ ශරීරය, ව්යාපාරය හා අනෙකුත් අවශ්ය දේ උණුසුම් කිරීමට ජීවීන් විසින් භාවිතා මෙම ශක්තිය.

උපස්ථරයක් නිර්වායු ඔක්සිකරණ

ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණ දෙවන වර්ගය - නිර්වායු. ඒ සියල්ල සිදු වන බව එක් වේ, නමුත් කරන ක්ෂුද්ර ජීවීන් ඇතැම් වර්ගවල නතර වෙනවා. එය ග්ලයිකොලිසිය, එය ස්වායු සහ නිර්වායු අතර ද්රව්ය අනාගතය පරිවර්තනය පවතින වෙනස්කම් පැහැදිලිව දැක ඇති බව මෙහි ඇත.

බොහෝ මේ ආකාරයට ජෛව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණ පියවර.

1. ග්ලයිකොලිසිය, pyruvate කිරීමට ග්ලූකෝස් අණු එනම් ඔක්සිකරණ.
2. පැසවීම, ATP පුනර්ජීවනය කිරීමට ප්රධාන පෙළේ.

පැසවීම එහි ක්රියාත්මක කිරීම, ජීවියා මත පදනම්ව, විවිධ වර්ගයේ විය හැක.

ලැක්ටික් පැසවීම

ලැක්ටික් අම්ලය බැක්ටීරියා සහ සමහර දිලීර විසින් සිදු කරන ලදී. සාරය ලැක්ටික් අම්ලය සඳහා පීවීසී නැවත වේ. මෙම ක්රියාවලිය නිෂ්පාදනය කිරීමට කර්මාන්තයේ භාවිතා කල හැකිය:

• කිරි නිෂ්පාදන;
• අච්චාරු දමන ලද එළවළු සහ පළතුරු;
• සතුන් ගවපට්ටි සදහා බාවිතා.

පැසවීම මෙම වර්ගයේ මිනිස් අවශ්යතා වඩාත් භාවිතා එකකි.

මධ්යසාර සෑදෙන පැසවීමේ

වඩාත් පුරාණ කාලයේ සිට දන්නා ජනතාව. එම ක්රියාවලිය සාරය විවිධ නීතිගත සංස්ථාව, එතනෝල් දෙකක් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් අණු දෙකක් බවට පත් වේ. මෙම නිෂ්පාදනය පිටවීමේ හරහා පැසවීම මෙම වර්ගයේ නිෂ්පාදනය කිරීමට භාවිතා:

• රොටි
• වයින්,
• බියර්;
• රස කැවිලි හා වෙනත් දේවල්.

ඔහුගේ බිම්මල් යීස්ට් සහ බැක්ටීරියා ක්ෂුද්ර ජීවීන් සිදුකිරීම.

butyric අම්ලය පැසවීම

පැසවීම වන පටු විශේෂ වර්ගයක සෑහේ. ඇහැටුල්ලා ප්රහමානයක් සිදු බැක්ටීරියාව. සාරය ආහාර මැලව සහ rancid රසය ලබා දීම, butyric අම්ලය බවට pyruvate පරිවර්තනය දී සමන්විත වේ.

මෙම මාර්ගය වෙන්නේ ඒ නිසා biooxidation ප්රතිචාරය, ප්රායෝගිකව කර්මාන්තය සඳහා යොදා ගනු ලබයි. කෙසේ වෙතත්, මෙම බැක්ටීරියාව ඒවායේ ගුණාත්මකභාවය පහත හෙලීම, ස්වයං-රටද ඊට ආහාර හා හානියක් වේ.