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:

▪ Общая электроника и электротехника. Шпаргалка

▪ Страхование. Конспект лекций

▪ История мировых религий. 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:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Случайная новость из Архива Датчик давления Honeywell в SMD-исполнении 25.08.2019 Датчик давления новой серии MPR представляет собой комбинацию пьезорезистивного кремниевого сенсора и специализированной микросхемы обработки с цифровым выходом (ASIC). Датчики MPR калибруются при изготовлении и имеют встроенную компенсацию нелинейности в заданном диапазоне температур. Линейка MPR ориентирована на серийное производство профессиональных и потребительских медицинских приборов, на использование в коммерческом оборудовании, а также на промышленное применение в системах отопления, кондиционирования и вентиляции. Для датчиков серии MPR определены показания предельного отклонения Total Error Band (TEB). Эти значения установлены не только для точности, нелинейности, гистерезиса по давлению и повторяемости, но также и для термического гистерезиса, термоэффекта сдвига шкалы и термической ошибки сдвига нуля. Предельное отклонение может указываться только для тех датчиков, в которых есть термокомпенсация, и для того диапазона, в котором она предусмотрена. Особенности датчиков MPR-серии: Размер 5 x 5 мм Калибровка и компенсация Пределы измерений 60 мбар...2,5 бар | 6...250 кПа | 1...30 psi 24-разрядные данные через I2C или SPI Применимость в устройствах интернета вещей Порт подведения давления из нержавеющей стали Совместимость с различными жидкостями Измерение абсолютного и манометрического давления Ошибка TEB после калибровки пользователем до +-1,25 % FSS Сверхнизкое энергопотребление 0,01 мВт при измерениях 1 Гц.

Другие интересные новости:

▪ Робот-уборщик

▪ Литий-серные батареи для электромобилей

▪ Примиальная клавиатура Seneca

▪ Интерфейс my Home Screen 2.0 в телевизорах Panasonic VIERA

▪ Порошковое покрытие электродов улучшит параметры аккумуляторов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Автомобиль. Подборка статей

▪ статья Возрастная анатомия и физиология. Шпаргалка

▪ статья Как манящие крабы обманывают других самцов своего вида? Подробный ответ

▪ статья Долбленый челн. Советы туристу

▪ статья Реле времени с индикацией отключения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Индикатор разряда аккумуляторных батарей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026