29. Биологическое значение окислительно-восстановительных процессов

Окислительно-восстановительными реакциями называются химические процессы, сопровождающиеся переносом электронов от одних молекул или ионов к другим.

При окислительно-восстановительных реакциях протекают два взаимосвязанных процесса: окисление и восстановление.

Окислением называется процесс потери электронов. Восстановлением - процесс присоединения электронов.

Вещества, атомы или ионы которых отдают электроны, называются восстановителями. Вещества, атомы или ионы которых присоединяют электроны (или оттягивают к себе общую пару электронов), называются окислителями.

В реакции цинка с CuSO₄ Cu₂ + присоединяют электроны:

Си²⁺ + 2^е־ - Си⁰ .

Атомы цинка отдают электроны:

Zn⁰ - Zn² + 2^e־.

Соответственно, CuSO⁴ - окислитель, Zn - восстановитель.

Важными процессами в животных организмах являются реакции ферментативного окисления веществ-субстратов: углеводов, жиров, аминокислот. В результате этих процессов организмы получают большое количество энергии. Приблизительно 90% всей потребности взрослого мужчины в энергии покрывается за счет энергии, вырабатываемой в тканях при окислении углеводов и жиров. Остальную часть энергии - ~10% дает окислительное расщепление аминокислот.

Биологическое окисление протекает по сложным механизмам при участии большого числа ферментов. В митохондриях окисление происходит в результате переноса электронов от органических субстратов. В качестве переносчиков электронов в дыхательную цепь митохондрий входят различные белки, содержащие разнообразные функциональные группы, которые предназначены для переноса электронов. По мере продвижения по цепи от одного интермедиата к другому электроны теряют свободную энергию. На каждую пару электронов, переданных по дыхательной цепи кислороду, синтезируются 3 молекулы АТФ. Свободная энергия, высвобождающаяся при переносе 2 электронов на кислород, составляет 220 кДж/моль.

На синтез 1 молекулы АТФ в стандартных условиях расходуется 30,5 кДж. Отсюда ясно, что довольно значительная часть свободной энергии, выделяющейся при переносе одной пары электронов, запасается в молекулах АТФ. Из этих данных становится понятной и роль многостадийной передачи электронов от исходного восстановителя к кислороду. Большая энергия (220 кДж), выделяемая при переносе одной пары электронов к кислороду, разбивается на ряд порций, соответствующих отдельным стадиям окисления. На трех таких стадиях количество выделяющейся энергии примерно соответствует энергии, необходимой для синтеза 1 молекулы АТФ.

Окислительно-восстановительные реакции лежат в основе методов оксидиметрии, которые применяются в клиническом анализе для определения в крови ионов Са, мочевой кислоты, ферментов каталазы и пероксидазы, сахара, а в санитарногигиеническом - для определения окисляемости воды, содержания активного хлора в хлорной извести, остаточного хлора в хозяйственноопитьевой воде.

Авторы: Дроздова М.В., Дроздов

<< Назад: Окислители и восстановители

>> Вперед: Химическая связь и ее экспериментальные характеристики

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Конституционное право зарубежных стран. Шпаргалка

▪ Педагогика. Конспект лекций

▪ Инвестиции. Конспект лекций

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Двухканальный DC/DC-преобразователь для питания экранов портативных устройств 30.07.2008 Компания ON Semiconductor представила NCP5810 - двухканальный DC/DC преобразователь мощностью 2 Вт с положительным и отрицательным выходным напряжением. Точность выходного напряжения, высокая рабочая частота и малый типоразмер корпуса делают NCP5810 идеальным драйвером для AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diodes) дисплеев портативных устройств. Так как AMOLED-дисплеи чувствительны к изменению напряжения питания, NCP5810 спроектирована для поддерживания выходного напряжения с точностью 1% и обеспечения быстрой реакции на изменение выходного напряжения (к примеру, при изменении входного напряжения на 500 мВ, выходное должно подняться максимум на 4 мВ выше максимального). NCP5810 обладает прекрасными техническими характеристиками, например КПД 85% и рабочей частотой 1,75 МГц. Работа на столь большой частоте обуславливается необходимостью минимизировать габариты изделия и дать возможность использования миниатюрного дросселя и керамических конденсаторов. Дополнительные функции NCP5810 - ограничение пикового тока на каждом рабочем цикле и встроенная тепловая защита.

Другие интересные новости:

▪ Материнские платы ASRock Z390 Phantom Gaming

▪ Нравственность, благотворительность и религия

▪ Бионический орган зрения

▪ Транзистор киборга

▪ Управление порами растений

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Дозиметры. Подборка статей

▪ статья Герц Генрих Рудольф. Биография ученого

▪ статья Как золотое руно оказалось в Колхиде? Подробный ответ

▪ статья Голубика болотная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Спаивание чугунных решеток. Простые рецепты и советы

▪ статья Простой робот. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025