Кисневе окислення, або дихання
Полягає в повному розщеплюванні піровиноградної кислоти, відбувається в мітохондріях і при обов’язковій присутності кисню.
Піровиноградна кислота транспортується в мітохондрії (будову і функції мітохондрій-лекція № 7). Тут відбувається дегидрирование (відщеплення водню) і декарбоксилювання (відщеплення вуглекислого газу) ПВК з утворенням двухуглеродний ацетильной групи, яка вступає в цикл реакцій, що одержали назву реакцій циклу Кребса. Йде подальше окислення, пов’язане з дегидрированием і декарбоксилюванням. У результаті на кожну зруйновану молекулу ПВК з мітохондрії видаляється три молекули СО2; утворюється п’ять пар атомів водню, пов’язаних з переносниками (4НАД – Н2, ФАД – Н2), а також одна молекула АТФ.
Кисневе окислення
Сумарна реакція гліколізу і руйнування ПВК в мітохондріях до водню і вуглекислого газу виглядає наступним чином:
С6Н12О6 + 6Н2О? 6СО2 + 4АТФ + 12Н2.
Дві молекули АТФ утворюються в результаті гліколізу, дві-в циклі Кребса; дві пари атомів водню (2НАДЧН2) утворилися в результаті гліколізу, десять пар-в циклі Кребса.
Останнім етапом є окислення пар атомів водню за участю кисню до води з одночасним фосфорилированием АДФ до АТФ. Водень передається трьом великим ферментним комплексам (флавопротеїни, коферменти Q, цитохроми) дихального ланцюга, розташованим у внутрішній мембрані мітохондрій. У водню відбираються електрони, які в матриксі мітохондрій в кінцевому підсумку з’єднуються з киснем :
О2 + e-? О2-.
Протони закачуються в межмембранное простір мітохондрій, в ” протонний резервуар “. Внутрішня мембрана непроникна для іонів водню, з одного боку вона заряджається негативно (за рахунок О2-), з іншого-позитивно (за рахунок Н +). Коли різниця потенціалів на внутрішній мембрані досягає 200 мВ, протони проходять через канал ферменту АТФ-синтетази, утворюється АТФ, а цитохромоксидаза каталізує відновлення кисню до води. Так в результаті окислення дванадцяти пар атомів водню утворюється 34 молекули АТФ.
При перфорації внутрішніх мітохондріальних мембран окислення НАД – Н2 триває, але АТФ-синтетазу не працює і утворення АТФ у дихальному ланцюзі не відбувається, енергія розсіюється у формі тепла (клітини ” бурого жиру ” ссавців).
Сумарна реакція розщеплення глюкози до вуглекислого газу і води виглядає наступним чином:
С6Н12О6 + 6О2 ? 6СО2 + 6Н2О + 38АТФ + Qт.
Related posts:
- Біологічне окислення Часто можна чути про калорійність того чи іншого продукту. Це означає, що він здатний дати при окислюванні певну кількість необхідної для організму енергії. Зазвичай під окисленням розуміють з’єднання з киснем. Саме так і окислюється ряд молекул в організмі під впливом ферментів – оксигеназ. Однак при біологічному окислюванні від органічної молекули під дією відповідного ферменту отщепляются […]...
- Класифікація хімічних реакцій за зміни ступеня окислення елементів За зміною ступеня окислення елементів хімічні реакції ділять на окислювально-відновні реакції, і реакції, що йдуть без зміни ступенів окислення хімічних елементів. Окислювально-відновні реакції (ОВР) – це реакції, в ході яких ступеня окислення речовин змінюються. При цьому відбувається обмін електронами. У неорганічній хімії до таких реакцій відносяться, як правило, реакції розкладання, заміщення, з’єднання, і все реакції, […]...
- Процес клітинного дихання та його етапи Максимальний вихід ATФ Ми всі потребуємо енергії, щоб нормально функціонувати, і ми отримуємо цю енергію з продуктів, які вживаємо в їжу. Найбільш ефективним способом накопичення енергії клітинами, що зберігається в їжі є клітинне дихання, катаболічний процес для виробництва аденозинтрифосфату (АТФ). АТФ – молекула з високим вмістом енергії, яка використовується робітниками клітинами організму. Клітинне дихання протікає […]...
- Забезпечення клітин енергією за рахунок окислення органічних речовин Біологічне окислення і горіння. Живі організми, нездатні використовувати світлову енергію, повинні отримувати її за рахунок окислення органічних сполук, що надходять ззовні з їжею. Чому при окислюванні органічних речовин вивільняється енергія? Частина електронів у складі молекул органічних сполук знаходиться на високих енергетичних рівнях. Енергія вивільняється при переміщенні електронів з орбіт високої енергії на низькі енергетичні рівні […]...
- Біологічне окислення глюкози як основа гетеротрофного харчування Гетеротрофи використовують готові органічні речовини, синтезовані фототрофами або отримані від інших гетеротрофів. Для вивільнення енергії використовуються процеси біологічного окислення в анаеробних і аеробних умовах. Процес протікає в декілька ступенів за участю комплексу ферментів і переносників електронів. Приблизно 50% енергії запасається у вигляді АТФ, інша частина перетворюється в теплоту. Окислення глюкози – найбільш важливий, основний процес. […]...
- Дихання мікроорганізмів Дихання мікробів є біологічне окислення різних органічних сполук і деяких мінеральних речовин, в результаті чого утворюється енергія у вигляді (АТФ), частина якої використовується мікробної клітиною в фізіологічних процесах життєдіяльності, а решта виводиться в навколишнє середовище. Біологічне окислення протікає шляхом дегідрування (відщеплення водню) від окисляемого з’єднання і подальшого приєднання його до активного кисню або до іншого […]...
- Окислення аміаку Аміак або нітрид водню – активне з’єднання, яке набирає реакції з простими і складними речовинами. У присутності кисню відбувається окислення аміаку. Залежно від умов протікання реакції аміак може окислюватися до оксиду або азоту. Ступінь окислення Ступінь окислювання аміаку залежить від ступеня окислення елементів, що входять до його складу. На зовнішньому енергетичному рівні азоту знаходиться п’ять […]...
- Аеробне та анаеробне окислення глюкози У присутності кисню (в аеробних умовах) більшість клітин тварин отримують енергію за рахунок повного руйнування поживних речовин (ліпідів, амінокислот і вуглеводів), тобто за рахунок окислювальних процесів. За відсутності кисню (анаеробні умови) клітина може синтезувати АТФ (АТР) тільки за рахунок гліколітичного руйнування глюкози. Хоча таке руйнування глюкози, яке закінчується утворенням лактату, дає незначну енергію для синтезу […]...
- АТФ як клітинне паливо Не завжди клітці потрібна енергія в той самий час, коли ця енергія витягується з їжі, і в тому місці, де вона витягується. Надлишок енергії накопичується у вигляді палива, яке є для використання в будь-який момент. Це паливо – аденозінт ріфосфат (скорочено АТФ). За своєю хімічною структурою АТФ являє собою аденозин, з’єднаний з трьома фосфатними групами. […]...
- Цикл Кребса і акцептори водню У цей цикл входить близько 10 послідовних реакцій, в результаті яких отщепляются все атоми водню, спочатку належали глюкози, і виділяється енергія, укладена в розриваються зв’язки. Ферменти, які здійснюють гліколіз, знаходяться в цитоплазмі, але для “включення” в цикл Кребса пировиноградная кислота повинна проникнути в мітохондрії, де протікають гликолитические реакції, які не встигли завершитися в цитоплазмі. Складна […]...
- Фотосинтез і дихання Фотосинтез (фотоавтотрофи) – це синтез органічних сполук з неорганічними сполуками за рахунок енергії світла. Сумарне рівняння фотосинтезу: 6СО2 + 6Н2О – С6Н12О6 + 6О2. Фотосинтез протікає за участю фотосинтезуючих пігментів, які володіють унікальною властивістю перетворення енергії сонячного світла в енергію хімічного зв’язку у вигляді АТФ (аденозинтрифосфату). У процесі фотосинтезу, крім моносахаридів (глюкоза та ін.), синтезуються […]...
- Окислення органічних речовин Основний реакцією, що дозволяє вивільняти енергію, що використовується для життєдіяльності, є окислення органічних речовин, що надходять з їжею. В основі реакції окислення лежить передача електронів з однієї молекули на іншу, яка при цьому відновлюється. Існує кілька механізмів окислення. Найбільш часто використовується в клітці дегидрирование – відщеплення двох електронів разом з протонами. Окислювальні процеси в клітці […]...
- Валентності та ступені окислення Валентність – це число хімічних зв’язків, утворених атомом з іншими атомами в молекулі. Це позитивне ціле число. Поняття “валентність” вживають тільки до ко-валентним молекулярним з’єднанням. Для позначення валентності зазвичай використовують римські цифри, які ставлять у формулі над символом хімічного елемента. Ступінь окислення – це умовний заряд атомів хімічного елемента в з’єднанні, обчислений на основі припущення, […]...
- Внутрішньоклітинне дихання Окислення в тканинах відбувається в клітинах і неклітинні речовина. Воно складається з: 1) віддачі водню або дегідрування, 2) приєднання О2 і 3) перенесення позов фону або зміни валентності. Окислення починається з дегідрування, тобто з того, що ферменти дегідрази активують водень, що входить до складу окисляющегося речовини. Потім відбувається окислення водню до утворення води за участю […]...
- Різниця між ступенем окислення і валентність Дуже важливо розуміти принципову різницю між цими поняттями. Ступінь окислення – це умовний електричний заряд, яким володіє ядро атома, в той час як валентність – це кількість зв’язків, які може встановити ядро елемента. Розглянемо докладніше, що таке ступінь окислення. Відповідно до сучасної теорії про будову атома, ядро елемента складається з позитивно заряджених протонів і нейтронів […]...
- Ступінь окислення Коли атоми взаємодіють і утворюють хімічний зв’язок, електрони між ними в більшості випадків розподіляються нерівномірно, оскільки властивості атомів розрізняються. Більш електронегативний атом сильніше притягує до себе електронну щільність. Атом, який притягнув до себе електронну щільність, набуває частковий негативний заряд δ-, його “партнер” – частковий позитивний заряд δ +. Якщо різниця електронегативності атомів, що утворюють зв’язок, […]...
- Дихання – доповідь Процес поглинання кисню і виділення вуглекислого газу називається диханням. Кисень надходить із зовнішнього середовища в кров і бере участь в більшості обмінних процесів в організмі. Загальна характеристика Що таке дихання, можна розглядати з двох точок зору: Біохімічної; Фізіологічної. З біохімічної точки зору дихання – процес окислення (приєднання кисню), в результаті чого вивільняється енергія. Спрощено кажучи, […]...
- Що таке молекула? Ми знаємо, що всі тіла складаються з найдрібніших частинок, які називаються атомами. Але якщо сказати точніше, то всі тіла складаються не просто з атомів, а з груп атомів. Такі з’єднання атомів і називаються молекулами. Але у молекул є ще й інше дуже важлива якість. Кожна молекула зберігає в собі всі властивості тієї речовини, частиною якого […]...
- Як складаються рівняння хімічних реакцій? Для опису протікають хімічних реакцій складаються рівняння хімічних реакцій. У них зліва від знака рівності (або стрілки →) записуються формули реагентів (речовин, що вступають в реакцію), а праворуч – продукти реакції (речовини, які вийшли після хімічної реакції). Оскільки йдеться про зрівняння, то кількість атомів в лівій частині рівняння повинно бути рівним тому, що є в […]...
- Окислення глюкози Шлях прямого окислення глюкози, або пентозофосфатний шлях, (окислюється перший вуглецевий атом глюкози) грає дещо іншу роль. Він використовується для синтезу нуклеотидів – субстратів синтезу нуклеїнових кислот. Глюкуроновокіслий шлях – це шлях окислення шостого вуглецевого атома в молекулі глюкози. Утворені при цьому рівні кислоти використовуються клітинами для синтезу молекул позаклітинного матриксу (глікозаміногліканів) або беруть участь в […]...
- Механізм і регуляція дихання, штучне дихання Легені знаходяться в грудній порожнині. Рухи м’язів, які змінюють обсяг цієї порожнини, викликають рух повітря в легені і з легких, поперемінно збільшуючи або зменшуючи об’єм грудної клітини. Це обумовлюється ритмічними скороченнями дихальних м’язів, внаслідок чого і здійснюються вдих і видих – надходження і видалення з легких повітря, їх вентиляція. При вдиху міжреберні м’язи піднімають ребра, […]...
- Поширеність водню в природі У космосі водень – головний елемент. Наприклад, Сонце на 70% своєї маси складається з водню. Атомів водню у Всесвіті в кілька десятків тисяч разів більше, ніж всіх атомів всіх металів, разом узятих. Навіть дуже легкий і широко поширений елемент гелій міститься на Сонце в кількості, в п’ять разів меншому, ніж водень… У земній атмосфері теж […]...
- Обмін речовин і енергії в клітині. Енергетичний обмін Загальна характеристика обміну речовин і енергії. Обмін речовин і енергії, або метаболізм (від грец. Metabole – зміна), – процес, який лежить в основі всіх явищ життя. Всі відомі науці живі організми являють собою відкриті системи, постійно обмінюються речовиною і енергією з навколишнім середовищем. Енергія потрібна для біосинтезу складних органічних речовин, властивих кожній клітині (амінокислоти, цукру, […]...
- Хімічні властивості алкенів – доповідь 1. Реакції приєднання. Алкени – активні сполуки, тому що подвійний зв’язок в їх молекулах складається з однієї міцної сигма – і однієї слабкої пі-зв’язку. В реакції приєднання алкени часто вступають навіть на холоді, у водних розчинах і органічних розчинниках. Гідрування, тобто приєднання водню можливо в присутності каталізаторів: CH3-СН = СН2 + Н2 → CH3-СН2-СН3. Для […]...
- Фотосфера: коротко Фотосфера – шар атмосфери Сонця, який нашаровується на щільну конвективну область, що складається з невидимих газів. Фотосфера – це газова оболонка. Товщина фотосфери 300 км. Щільність газів у фотосфері Сонця аналогічна щільності газів в стратосфері Землі. Температура газу на кордоні з конвективною зоною приблизно 10 000 градусів Кельвіна, а температура верхньої області фотосфери значно нижче […]...
- Дихання і його значення Біг і ходьба, рішення задач з математики та фізики – на все це йде дуже багато енергії. Навіть коли людина спокійно спить у своєму ліжку, енергія витрачається на підтримку постійної температури тіла і різні реакції, що забезпечують постійність внутрішнього середовища організму. Універсальним джерелом енергії в будь-якому живому організмі, у тому числі і людини, є АТФ. […]...
- Ряди похідних вуглеводнів Подібно до того, як можна уявити собі утворення залишку метану (радикала метилу) шляхом відібрання водню від молекули метану, можна отримати різні залишки (звані також радикалами або групами), віднімаючи від будь молекули відомого будови ті чи інші атоми. Отже, радикали – це групи атомів, що знаходяться між собою в безпосередній або посередньою зв’язку, причому один або […]...
- Гігієна дихання і профілактика захворювань органів дихання Необхідність гігієни дихання дуже добре і точно висловив В. В. Маяковський: Не можна людини закупорити в ящик, Житло провітрюй чистіше і частіше. Для збереження здоров’я необхідно підтримувати нормальний склад повітря в житлових, навчальних, громадських та робочих приміщеннях, постійно їх провітрювати. Зелені рослини, вирощувані в приміщеннях, звільняють повітря від надлишку вуглекислого газу і збагачують його киснем. […]...
- Структури окислення Присутність карбонату перешкоджає цьому ефекту лише частково, так як сульфати CaSO4 і MgSO4, що виникають при утворенні смитсонита, вилуговуються, оголюючи все нові поверхні сфалериту. Таке різне поведінка мінералів важливо для характерних явищ, що розрізняються в складних рудах майже в межах кожного міліметра. Ми не можемо зупинятися на розгляді всіх структур окислення, що змінюються для кожного […]...
- Які атоми найпоширеніші? Найпоширеніші атоми у Всесвіті – це атоми водню, найлегші з усіх атомів. Друге місце за поширеністю займають друге і по тяжкості атоми – це атоми гелію. На частку водню і гелію припадає близько 99% всіх атомів у Всесвіті! Справа в тому, що в основному з цих атомів (точніше, з ядер цих атомів) складаються зірки – […]...
- Кисневе голодування головного мозку Зміст: Можливі наслідки гіпоксії Профілактика кисневого голодування Основні способи лікування Дихальна гімнастика – ефективна зброя проти гіпоксії Гіпоксія, більш відома в народі як кисневе голодування мозку – це нерідке явище, з яким, як правило, стикаються жителі великих запорошених міст, а також люди, що працюють в тісних приміщеннях, не обладнаних вентиляційною системою. У результаті ці фактори […]...
- Альдегіди – конспект Розглянемо альдегіди на прикладі формальдегіду (його ще називають мурашиним альдегідом), який утворюється в результаті окислення метанолу або ацетальдегіду (його називають оцтовою кислотою), він утворюється в результаті реакції окислення азоту. Всі молекули альдегіду мають групу, пов’язану з вуглеводневим радикалом. Формальдегід становить виняток: альдегидная група в його молекулі пов’язана з атомом водню. “Забобон є впевненість, на знанні […]...
- Дихання рослин Дихання є умовою життя. Саме в процесі дихання звільняється енергія, яка використовується організмами для життєдіяльності. Коротко і зрозуміло про диханні рослин розповімо в даній статті. Що таке дихання Кожна клітина потребує енергії для життя. Отримання енергії відбувається при розщепленні органічних речовин в процесі дихання. Таке розщеплення відбувається під впливом кисню і ще називається окисленням. В […]...
- Особливості дихання рослин Рослини, як і всі живі організми, дихають. При цьому вони поглинають атмосферний кисень, а також використовують той кисень, який утворюється у них в процесі фотосинтезу і знаходиться на міжклітинниках. Дихають рослини і вдень, і вночі. Днем велика частина атмосферного кисню надходить в рослину через: Продихи листя і молодих пагонів; Шкірку молодих коренів; А також чечевички […]...
- Полярний і неполярний зв’язок. Властивості ковалентного зв’язку Якщо молекула утворена однаковими атомами (O2, H2, Cl2), то між ними утворюється неполярний ковалентний зв’язок. У такому випадку валентні електрони притягуються атомами з однаковою силою, тому загальне електронне хмара розташоване симетрично щодо обох атомів. Електронна пара, яка утворює зв’язок, в рівній мірі належить обом атомам. Якщо ковалентний зв’язок в молекулі утворюють атоми різних елементів, то […]...
- Баланс хімічних реакцій Хімічний закон збереження мас говорить: “Маса речовин, що вступають в реакцію, дорівнює масі речовин, що утворюються в результаті реакції”. Це означає, що кількість атомів, що містяться в реагентах, до реакції і після – однаково. Будь-яка хімічна реакція описується хімічним рівнянням. Кількість кожного хімічного елемента в обох частинах рівняння має бути однаковим – рівняння має бути […]...
- Значення фотосинтезу для організму Якщо все рівняння фотосинтезу скласти і виключити компоненти, що використовуються в цьому процесі, але в кінцевому підсумку повернуті до своєї первісної форми, то вийде дуже спрощене загальне рівняння фотосинтезу. 6СО2 + 6Н2О + Світлова енергія = С6Н12О6 + 6О2. Крім того, деяка частина світлової енергії залишається у вигляді АТФ, який не був використаний на освіту […]...
- Взаємодія меж вуглеводнів з галогенами Галогени не приєднуються до граничних вуглеводнів. Однак вступають з ними в реакції заміщення, особливо легко на сонячному світлі. При цьому галогеном може послідовно замістити не один, а кілька атомів водню. Так, метан, взаємодіючи з хлором, може дати кілька різних продуктів заміщення: СН4 + С? СН3СI1 + НСI1; хлористий метил СН3СI + С12? СН2СI12 + НСI1 […]...
- Що таке молекула – коротко Кількість речовин в природі у багато разів більше, ніж кількість існуючих хімічних елементів. Крім того, людина постійно синтезує нові речовини, але може створити лише незначне число хімічних елементів, що не існують в природі. Різноманіття речовин при обмеженій кількості атомів є результат можливості атомів об’єднуватися між собою різними способами і в різних кількостях. Тобто атоми об’єднуються, […]...
- Регуляція дихання людини Доросла людина в стані спокою здійснює 16-18 дихальних рухів в 1 хвилину. Під час сну дихання стає рідше, а при напруженій роботі в багато разів частішає. Крім того, в залежності від потреби тканин організму в кисні різко змінюється глибина дихання. Ці процеси регулюються спеціальними центрами, розташованими в довгастому мозку – центром вдиху і центром видиху. […]...