អុកស៊ីដកម្មជីវសាស្រ្ត។ ប្រតិកម្ម redox: ឧទាហរណ៍

បើគ្មានថាមពលមិនអាចមានតែមួយកំពុងរស់នៅ។ បន្ទាប់ពីទាំងអស់, ជារៀងរាល់ប្រតិកម្មគីមីណាមួយដែលតម្រូវឱ្យមានវត្តមានដំណើរការរបស់ខ្លួន។ បុគ្គលណាម្នាក់អាចយល់វាបានយ៉ាងងាយស្រួលនិងមានអារម្មណ៍ថាវា។ ប្រសិនបើមានថ្ងៃទាំងមូលបរិភោគអាហារ, បន្ទាប់មកដោយពេលល្ងាចហើយប្រហែលជាមុននេះបានកើនឡើងរោគសញ្ញាអស់កម្លាំងចាប់ផ្តើម, ភាពទន់ខ្សោយកម្លាំង, ការថយចុះយ៉ាងខ្លាំង។

បើដូច្នេះតើភាវៈផ្សេងគ្នាដែលបានប្រែប្រួលទៅតាមវិធីនៃការផលិតថាមពលនេះ? តើវាមកពីណាហើយអ្វីដែលកើតមានឡើងនៅពេលដែលដំណើរការដូចគ្នានេះដែរនៅក្នុងទ្រុង? សូមព្យាយាមដើម្បីយល់ពីអត្ថបទនេះ។

ការទទួលបានសរីរាង្គថាមពល

គ្មានវិធីណាដែលកំពុងត្រូវបានប្រើប្រាស់ថាមពលមូលដ្ឋានតែងតែកុហក OVR (ប្រតិកម្ម redox) ។ ឧទាហរណ៍មានភាពខុសគ្នា។ សមីការរស្មីសំយោគដែលត្រូវបានអនុវត្តនៃរុក្ខជាតិបៃតងនិងបាក់តេរីមួយចំនួន - វាគឺជា OVR ផងដែរ។ ជាធម្មតាដំណើរការនេះនឹងមានភាពខុសគ្នាអាស្រ័យលើអ្វីដែលជាប្រភេទនៃការដែលរស់នៅមានន័យ។

ដូច្នេះសត្វទាំងអស់ - វា heterotrophs ។ ឧទាហរណ៍សារពាង្គកាយដែលមិនដូចជាសមត្ថភាពតែម្នាក់ឯងដើម្បីបង្កើតជាត្រៀមខ្លួនជាស្រេចសម្រាប់ការដោយខ្លួនឯងនៅក្នុងសមាសធាតុសរីរាង្គបន្ថែមទៀតនិងដោះលែងបំបែកជាចំណែករបស់ពួកគេថាមពលនៃចំណងគីមី។

រុក្ខជាតិនៅលើដៃផ្សេងទៀតដែលមានឥទ្ធិពលបំផុតផលិតនៃរូបធាតុសរីរាង្គនៅលើភពផែនដីរបស់យើង។ ពួកគេបានអនុវត្តការស្មុគស្មាញនិងចេញដំណើរសំខាន់រស្មីសំយោគនោះដែលជាការបង្កើតជាតិស្ករពីទឹកកាបូនឌីអុកស៊ីតស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃសារធាតុពិសេស - chlorophyll ។ ដោយផលិតផលគឺអុកស៊ីសែនដែលជាប្រភពនៃជីវិតសម្រាប់សត្វមានជីវិតប្រាណទាំងអស់។

ប្រតិកម្ម redox, ឧទាហរណ៍នៃការដែលត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងដំណើរការ:

• 6CO ₂ 6H ₂ O = chlorophyll = C ₆ ក្រុមហ៊ុន H + + ₁₀ ឱ ₆ 6o _2;

ឬ

• កាបូនឌីអុកស៊ីត + + អុកស៊ីដអ៊ីដ្រូសែន ស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃ chlorophyll សារធាតុ (ប្រតិកម្មអង់ហ្ស៊ីម) + + = អុកស៊ីសែនដែលបានដោយឥតគិត monosaccharide ម៉ូលេគុល។

ដូចគ្នានេះផងដែរមានដែរអ្នកតំណាងរបស់ជីវម៉ាស់នៃភពផែនដីដែលអាចប្រើថាមពលនៃចំណងគីមីនៃសមាសធាតុដនេះ។ ពួកគេត្រូវបានគេហៅ chemotroph ។ ទាំងនេះរួមបញ្ចូលទាំងប្រភេទជាច្រើននៃបាក់តេរី។ ឧទាហរណ៍ microorganisms មានអ៊ីដ្រូសែន oxidizing ម៉ូលេគុលស្រទាប់ខាងក្រោមនៅក្នុងដី។ ដំណើរការនេះបានកើតឡើងនេះបើយោងតាមរូបមន្ត: 2 ម៉ោង ₂ 0 ₂ 0 ₂ = 2 ម៉ោង។

ប្រវត្តិនៃការអភិវឌ្ឍនៃចំណេះដឹងអំពីការកត់សុីជីវសាស្រ្តនេះ

ដំណើរការដែលជាមូលដ្ឋាននៃថាមពលនេះ, វាត្រូវបានគេស្គាល់នៅថ្ងៃនេះ។ នេះជាការកត់សុីជីវសាស្រ្ត។ ជីវរសាយនវិទ្យាជាការសិក្សាលម្អិតនៃសេចក្ដីលម្អិតនិងយន្តការនៃជំហានសកម្មភាពនោះ riddles បានបាត់បង់ស្ទើរតែ។ ទោះយ៉ាងណាវាមិនមែនតែងតែ។

នេះជាលើកដំបូងនៃការពិតដែលថានៅក្នុងសត្វមានជីវិតកម្លាយស្មុគស្មាញដែលមានដោយធម្មជាតិនៃប្រតិកម្មគីមីមានប្រហែលនៅក្នុងសតវត្សទី XVIII នេះ។ វាត្រូវបាននៅពេលនេះ Antuan Lavuaze ដែលជាអ្នកគីមីវិទ្យាភាសាបារាំងល្បីបែរស្មារតីទៅវិធីដែលស្រដៀងគ្នាទៅនឹងអុកស៊ីដកម្មជីវសាស្រ្តនិង្រំមហះនេះ។ គាត់បានដើរតាមផ្លូវដែលជាគំរូល្អនៅពេលដកដង្ហើមស្រូបយកអុកស៊ីសែនបានកើតមានឡើងហើយបានសន្និដ្ឋានថាដំណើរការនៅក្នុងតួនៃការកត់សុី, ប៉ុន្តែការយឺតជាងនៅខាងក្រៅក្នុងអំឡុងពេល្រំមហះនៃសារធាតុផ្សេងគ្នា។ នោះគឺជា, កត់សុីនេះ - ម៉ូលេគុលអុកស៊ីសែន - ត្រូវបានប្រតិកម្មជាមួយនឹងសមាសធាតុសរីរាង្គនិងជាពិសេសដោយមានអ៊ីដ្រូសែននិងកាបូនពីពួកគេនិងការប្រែចិត្តជឿពេញលេញ, អមដោយ decomposition នៃសមាសធាតុនេះ។

ទោះយ៉ាងណាបើទោះបីជាការសន្មត់នេះគឺជាការសំខាន់ពិតប្រាកដណាស់គឺវានៅតែលាក់បាំងរឿងជាច្រើន។ ឧទាហរណ៍:

• ដំណើរការពេលវេលាគឺមានលក្ខណៈស្រដៀងគ្នានិងលក្ខខណ្ឌនៃលំហូរគួរតែដូចគ្នានោះទេប៉ុន្តែផលនៅកត់សុីសីតុណ្ហភាពក្នុងខ្លួនទាប;
• សកម្មភាពនេះត្រូវបានអមដោយការចេញផ្សាយបរិមាណយ៉ាងច្រើននៃថាមពលកំដៅនិងការបង្កើតអណ្តាតភ្លើងកើតឡើង;
• នៅក្នុងការរស់មនុស្សមិនតិចជាង 75-80% នៃទឹក, ប៉ុន្តែវាមិនការពារ "ដុត" សារធាតុចិញ្ចឹមនៅក្នុងពួកគេ។

ដើម្បីឆ្លើយសំណួរទាំងអស់នេះនិងដើម្បីយល់ពីអ្វីដែលពិតជាការកត់សុីជីវដែលត្រូវការច្រើនជាងមួយឆ្នាំ។

មានទ្រឹស្តីផ្សេងគ្នាដែលបានបញ្ជាក់ពីសារៈសំខាន់នៃដំណើរការនៃអុកស៊ីសែននិងអ៊ីដ្រូសែនដែលមាន។ ទូទៅបំផុតនិងទទួលបានជោគជ័យច្រើនបំផុតមាន:

• ទ្រឹស្តី Bach បាន, ដែលហៅថា peroxide;
• ទ្រឹស្តី Palladin របស់លោកដោយផ្អែកលើដូចគំនិតជា "chromogens" មួយ។

ក្រោយមកមានអ្នកវិទ្យាសាស្រ្តជាច្រើននៅក្នុងប្រទេសរុស្ស៊ីនិងបណ្តាប្រទេសផ្សេងទៀតនៃពិភពលោកដែលបន្តិចម្តងធ្វើឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរការបន្ថែមទៅនឹងសំណួរនិងការអ្វីដែលជាការកត់សុីជីវសាស្រ្តនេះ។ ជីវរសាយនវិទ្យានៃការនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះដោយសារតែការងាររបស់ពួកគេអាចប្រាប់អ្នកអំពីគ្នានៃដំណើរការប្រតិកម្ម។ ក្នុងចំណោមឈ្មោះល្បីល្បាញបំផុតនៅក្នុងវាលនេះគឺមានដូចខាងក្រោម:

• មីតឆេល;
• SV Severin;
• Warburg;
• VA Belitser;
• Lehninger;
• នាយករង Skulachev;
• Krebs;
• បៃតង;
• V. ការក Engelgardt;
• Kaylin និងអ្នកដទៃទៀត។

ប្រភេទនៃជីវសាស្រ្តអុកស៊ីតកម្ម

ប្រភេទជាមូលដ្ឋានពីរអាចត្រូវបានសម្គាល់នៃដំណើរការដែលប្រព្រឹត្តទៅនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងគ្នា។ ដូច្នេះសាមញ្ញបំផុតនៅក្នុងប្រភេទជាច្រើននៃអតិសុខុមប្រាណនិងវិធីផ្សិតដើម្បីបម្លែងអាហារលទ្ធផល - anaerobic នេះ។ អុកស៊ីដកម្មជីវសាស្រ្តនេះដែលត្រូវបានអនុវត្តដោយគ្មានអុកស៊ីសែននិងដោយគ្មានការចូលរួមរបស់គាត់នៅក្នុងសំណុំបែបបទណាមួយឡើយ។ លក្ខខណ្ឌបែបនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងកន្លែងជាកន្លែងដែលមានការចូលដំណើរការខ្យល់នោះទេ: នៅក្រោមដី, បំបែក substrata លប់ឥដ្ឋ, វាលភក់ល្បាប់និងសូម្បីតែនៅក្នុងចន្លោះ។

ប្រភេទនៃការកត់សុីនេះមានឈ្មោះមួយផ្សេងទៀត - glycolysis ។ វាគឺជាផ្នែកមួយនៃជំហាននេះជាដំណើរការកាន់តែច្រើនមានភាពស្មុគស្មាញនិងការប្រើប្រាស់ពេលវេលានោះទេតែសម្បូរបែបស្វាហាប់ - ការបម្លែងនេះដំណកដង្ហើមឬជាលិកា aerobic ។ នេះជាប្រភេទទីពីរនៃដំណើរការនេះ។ វាកើតឡើងនៅក្នុងទាំងអស់រស់នៅរបស់មនុស្ស-heterotrophs ហាត់ប្រាណដែលប្រើអុកស៊ីសែនសម្រាប់ដកដង្ហើម។

ដូច្នេះប្រភេទនៃការកត់សុីជីវសាស្រ្តទាំងនេះ។

1. glycolysis, ផ្លូវ anaerobic ។ វាមិនតម្រូវឱ្យមានវត្តមាននៃអុកស៊ីសែននិងបានបញ្ចប់ជាមួយនឹងទម្រង់ផ្សេងគ្នានៃការ fermentation ។
2. ដំណកដង្ហើមជាលិកា (phosphorylation អុកស៊ីតកម្ម) ឬប្រភេទហាត់ប្រាណនេះ។ វាតម្រូវឱ្យមានវត្តមានជាកាតព្វកិច្ចនៃអុកស៊ីសែនម៉ូលេគុល។

តារាសម្ដែង

ឥឡូវនេះយើងពិចារណាដោយខ្លួនឯងដែលមានលក្ខណៈពិសេសដោយផ្ទាល់ដែលមានការកត់សុីជីវសាស្រ្តនោះទេ។ កំណត់សមាសធាតុមូលដ្ឋាននិងអក្សរកាត់របស់ពួកគេដែលនឹងបន្តប្រើ។

1. Acetyl coenzyme មួយ (Acetyl-CoA) - condensation នៃអាស៊ីត oxalic និងអាស៊ីត acetic, coenzyme ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងជំហានដំបូងនៃវដ្តទឹកអាស៊ីត tricarboxylic ។
2. វដ្ត Krebs (អាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មាវដ្តអាស៊ីត tricarboxylic) - ចំនួននៃការផ្លាស់ប្តូរ redox ស្មុគស្មាញពាក់ព័ន្ធនឹងការដោះលែងអ្នកជាប់គ្នាថាមពលកាត់បន្ថយអ៊ីដ្រូសែនការបង្កើតផលិតផលដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាបសំខាន់នេះ។ វាគឺជាការ catalyze សំខាន់និង anabolic តំណ។
3. NAD និង NAD * ក្រុមហ៊ុន H - អង់ហ្ស៊ីម dehydrogenase, dinucleotide adenine nicotinamide ឈរ។ រូបមន្តលើកទីពីរ - ម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែនជាមួយនឹងការភ្ជាប់។ NADP - ផូ nikotinamidadenindinukletid ។
4. រោគសញ្ញានិងរោគសញ្ញា * ក្រុមហ៊ុន H - flavin dinucleotide adenine - dehydrogenase coenzyme ។
5. ព្រឹត្តិការណ៍ ATP - triphosphate adenosine ។
6. PVK - ទឹកអាស៊ីត pyruvic ឬ pyruvate ។
7. succinic ឬទឹកអាស៊ីត succinic, ក្រុមហ៊ុន H ₃ PO ₄ - ទឹកអាស៊ីតផូស្វ័រ។
8. GTP - triphosphate guanosine ថ្នាក់នៃ nucleotides purine មួយ។
9. ល - សង្វាក់ការដឹកជញ្ជូនអេឡិចត្រុង។
10. អង់ស៊ីមដំណើរ: peroxidase, oxygenase, oxidase cytochrome, dehydrogenase flavin, coenzymes នានានិងសមាសធាតុដទៃទៀត។

សមាសធាតុទាំងអស់នេះត្រូវបានចូលរួមដោយផ្ទាល់នៅក្នុងដំណើរការនៃការអុកស៊ីដកម្មដែលកើតឡើងនៅក្នុងជាលិការ (កោសិកា) នៃភាវៈរស់។

ដំណាក់កាលនៃការកត់សុីជីវសាស្រ្ត: តារាង

ទាំងនេះគឺអស់អ្នកដែលបានរួមដំណើរជាមួយដំណើរការជីវសាស្ត្រពាក់ព័ន្ធនឹងកត់សុីអុកស៊ីសែន។ ជាធម្មតាពួកគេមិនត្រូវបានរៀបរាប់យ៉ាងពេញលេញប៉ុន្តែបានតែនៅក្នុងធម្មជាតិ, ដូចជាសម្រាប់ការពន្យល់យ៉ាងពិស្ដារត្រូវការជាមួយជំពូកទាំងមូលនៃសៀវភៅនេះ។ ដំណើរការគីមីជីវៈទាំងអស់នៃសារពាង្គកាយមានជីវិតគឺខ្លាំងណាស់ច្រើនវិស័យនិងស្មុគ្រស្មាញ។

ដំណើរប្រតិកម្ម redox

ប្រតិកម្ម redox, ឧទាហរណ៍នៃការដែលត្រូវបានបង្ហាញដំណើរការអុកស៊ីតកម្មស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបានរៀបរាប់ខាងលើគឺមានដូចខាងក្រោម។

1. glycolysis: monosaccharide (គ្លុយកូស) + + ^{+ +} = 2ADF 2NAD 2PVK 2ATF ⁺ + + 4H ₂ + 2 ម៉ោងអើយ! + + NADH ។
2. កត់សុីនៃ pyruvate: អង់ហ្ស៊ីម = STC + + + + acetaldehyde កាបូនឌីអុកស៊ីត។ បន្ទាប់មកជំហានដូចខាងក្រោម: + + coenzyme មួយ acetaldehyde = Acetyl-CoA ។
3. ពហុភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរគ្នានៃទឹកអាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មានៅក្នុងវដ្ត Krebs ។

ប្រតិកម្ម redox ទាំងនេះបានឧទាហរណ៍បញ្ជាក់ខាងលើឆ្លុះបញ្ចាំងពីសារៈសំខាន់នៃដំណើរការបានតែនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌទូទៅ។ វាត្រូវបានគេស្គាល់ថាសមាសធាតុនៅក្នុងសំណួរពាក់ព័ន្ធនឹង macromolecular ឬមានគ្រោងកាបូនដែលមានទំហំធំដូច្នេះដើម្បីបង្ហាញទាំងអស់រូបមន្តពេញលេញគឺគ្រាន់តែជាការមិនអាចធ្វើទៅបាន។

ទិន្នផលថាមពលនៃ respiration ជាលិកា

នេះបើយោងតាមការរៀបរាប់ខាងលើនេះវាច្បាស់ណាស់ថាដើម្បីគណនាទិន្នផលសរុបនៃការទាំងអស់នៃថាមពលនៃអុកស៊ីតកម្មនេះគឺមានភាពងាយស្រួល។

1. ម៉ូលេគុលពីរនៃសមាគម ATP ផ្តល់នូវ glycolysis ។
2. កត់សុីនៃម៉ូលេគុលរបស់ ATP pyruvate 12 ។
3. 22 ម៉ូលេគុលសម្រាប់ការវដ្តគណនីអាស៊ីត tricarboxylic ។

សរុបរង: ការកត់សុីជីវសាស្ដ្រហាត់ប្រាណដោយវិធីផ្តល់ឱ្យចំនួនសរុបទិន្នផលថាមពលស្មើទៅនឹងម៉ូលេគុលរបស់សមាគម ATP 36 ។ អត្ថន័យ biooxidation ជាក់ស្តែង។ វាគឺជាថាមពលប្រើដោយពួកសារពាង្គកាយនិងមុខងារក្នុងការរស់នៅដែលរស់នៅព្រមទាំងដើម្បីកំរាងកាយរបស់គាត់, និងអ្វីចាំបាច់ចលនាផ្សេងទៀតនេះ។

អុកស៊ីតកម្ម anaerobic មានស្រទាប់ខាងក្រោម

ប្រភេទទីពីរនៃការកត់សុីជីវសាស្រ្ត - anaerobic នេះ។ នោះគឺជាការមួយដែលត្រូវបានអនុវត្តនៅទាំងអស់, ប៉ុន្តែដែលឈប់ប្រភេទមួយចំនួននៃ microorganisms ។ វា glycolysis, ហើយវានៅទីនេះគឺថាភាពខុសគ្នាត្រូវបានគេមើលឃើញយ៉ាងច្បាស់នៅក្នុងការបម្លែងនាពេលអនាគតនៃសារធាតុរវាងហាត់ប្រាណនិង anaerobic ។

ជំហានអុកស៊ីតកម្មជីវសាស្ត្រនៃវិធីនេះជាច្រើន។

1. glycolysis ពោលគឺកត់សុីនៃម៉ូលេគុលជាតិគ្លុយកូសទៅ pyruvate ។
2. fermentation, នាំឱ្យមានការបង្កើតឡើងវិញនៃសមាគម ATP ។

មេអាចត្រូវបាននៃប្រភេទផ្សេងគ្នាអាស្រ័យលើសារពាង្គកាយ, ការអនុវត្តរបស់ខ្លួន។

មេតឡាក់ទិក

អនុវត្តដោយបាក់តេរីនិងផ្សិតអាស៊ីតឡាក់ទិមួយចំនួន។ អ្វីដែលសំខាន់នោះគឺដើម្បីស្តារក្រុមហ៊ុន PVC ទៅអាស៊ីតឡាក់ទិនេះ។ ដំណើរការនេះត្រូវបានប្រើនៅក្នុងឧស្សាហកម្មដើម្បីផលិត:

• ផលិតផលទឹកដោះគោ;
• បន្លែនិងផ្លែឈើ pickled!
• silage សម្រាប់សត្វ។

ប្រភេទនៃ fermentation នេះគឺជាផ្នែកមួយនៃការដែលត្រូវបានប្រើច្រើនបំផុតនៅក្នុងតម្រូវការរបស់មនុស្ស។

មេគ្រឿងស្រវឹង

មនុស្សដែលស្គាល់ពីសម័យបុរាណច្រើនបំផុត។ សារៈសំខាន់នៃដំណើរការនេះគឺដើម្បីបម្លែងទៅជាម៉ូលេគុលពីរ STC អេតាណុលនិងកាបូនឌីអុកស៊ីតពីរ។ តាមរយៈការចាកចេញផលិតផលនេះ, ប្រភេទនៃ fermentation នេះបានប្រើដើម្បីផលិត:

• នំបុ័ង;
• ស្រា;
• ស្រាបៀរ;
• ចំណីសត្វនិងអ្វីផ្សេងទៀត។

អនុវត្តផ្សិតផ្សិតនិង microorganisms បាក់តេរីរបស់គាត់។

ទឹកអាស៊ីត butyric មេ

Suffice ប្រភេទជាក់លាក់តូចចង្អៀតនៃ fermentation ។ បាក់តេរីនៃអំបូរ Clostridium សែងនេះ។ សារៈសំខាន់នេះមាននៅក្នុងការបម្លែងទៅជាអាស៊ីត butyric pyruvate, ការចែករំលែកក្លិននិងរសជាតិ rancid អាហារ។

ហេតុនេះហើយបានជាប្រតិកម្ម biooxidation នឹងនៅលើផ្លូវនេះត្រូវបានប្រើនៅក្នុងការអនុវត្តឧស្សាហកម្ម។ ទោះយ៉ាងណាទាំងនេះគឺជាអាហារបាក់តេរីកីឡាករខ្លួនឯងនិងះថាក់, បន្ថយគុណភាពរបស់ខ្លួន។