Când un material organic, de exemplu glucoza, arde, atunci toată energia conținută în el este eliberată în principal sub formă de căldură. Pentru plante, alocarea unei astfel de cantități mari de energie nu ar fi numai inutilă, ci și
și dăunătoare. Ei reușesc să elibereze energia conținută în compușii organici, treptat, în cursul multor reacții. Datorită acestui fapt, energia este eliberată în porții mici, care sunt acumulate în ATP.
În 1780, chimistul francez Antoine Lavoisier a spus: "Respirația arde". Într-adevăr, ecuațiile de respirație și de combustie sunt identice. Totuși, în esență, aceste procese sunt diferite. Combustia este chimică, iar respirația este fiziologică, reglată de plante. În primul caz, energia substanței organice trece în substanța termică și, la rândul ei, efectuează lucrul (pune mașina în mișcare). În al doilea rând, energia legăturilor chimice ale compușilor organici este transformată în ATP, care este folosită pentru procese vitale. Cu toate acestea, atunci când respiram, așa cum vom vedea mai târziu, o parte din energie este eliberată și sub formă de căldură, care nu participă la lucrarea făcută de plante.
În timpul reacțiilor chimice ce au loc în timpul respirației, moleculă organică ve există, de exemplu glucoza, trece printr-o multitudine de incremente pagina următoare imaginii de mai înainte sunt produsele finale - dioxid de carbon și apă. Procesul de respirație poate fi împărțit în două faze. Primul, anaerob, a primit numele de glicoliza. Acestea includ aproximativ o duzină de reacții care nu au consum de oxigen.
Glycolysis începe cu o reacție de adiție foarte responsabil o molecula de reziduuri de glucoza din ATP acid fosforic: ATP glucoză + -glyukozofosfat ADP.
Ca urmare, are loc activarea moleculei de glucoză și dobândirea capacității de a degenera în continuare.
Fără locuință pe toate reacțiile de glicoliză, numai rețineți că în timpul glucozei conv-scheniya în două molecule de acid piruvic format patru molecule de ATP care au luat două vayutsya procesele de fosforilare regu. Deci, în timpul glicemiei moleculei de glucoză, se acumulează două molecule de ATP (4-2). În același timp, în legăturile macroergice, ATP pentru stocarea energiei este de numai 61,2 kJ, ceea ce este destul de mic.
A doua fază de respirație este conversia acidului piruvic în dioxid de carbon și apă. Ea merge cu consumul de oxigen, prin urmare se numește aerobic.
În primul rând, acidul piruvic este supus decarboxilării, adică absorbția dioxidului de carbon (reziduu de acid acetic, acetat activ)
Este interesant de observat că această reacție este inhibată de un exces de ATP. Conversia acidului piruvic este suprimată. Acest lucru este important, deoarece elimină risipa de materiale pentru respirație.
In 1935, celebrul biochimist maghiar A. Szent-di Dyer a constatat ca pre-bavlenie mici coli-exploatare acizi organici țesuturi mărunțite (fumaric, succinic, clorhidric, yabloch, oxaloacetic) Wuxi-Liban absorbtie oxigen. Acest fenomen curios a fost de interes pentru biochimistul englez G. Krebs, care în 1937 a propus o schemă pentru conversia ciclică a acizilor organici în timpul respirației. Această schemă a fost numită ciclul Krebs.
În timpul ciclului Krebs, acidul piruvic tri-carbon scindează trei molecule de dioxid de carbon. În consecință, două dintre moleculele sale, formate dintr-o moleculă de glucoză, vor da șase molecule de CO. Acest lucru este exact la fel de mult cum este eliberat în timpul oxidării moleculei de glucoză, în conformitate cu ecuația de respirație. Dar respirația creează mai multă apă. Cum se întâmplă acest lucru?
În reacțiile ciclului Krebs, sunt identificate cinci perechi de atomi de hidrogen. Electronii lor poartă energie care odinioară aparținea razele soarelui. Acești atomi sunt atașați la moleculele de nicotinamidadinină dinucleotidă (NAD). În total, în timpul oxidării unei molecule de glucoză se formează șase perechi de atomi de hidrogen, dar se separă și se transferă la NAD chiar și în timpul glicolizei.
NAD - primul purtător al lanțului de transport electrotransport, situat în mitocondrii - organoidele celulei în care trece procesul de respirație.
Când atomii de hidrogen se alătură coenzimului Q, există o separare a mișcării protonului și a electronului. Electro-electronii sunt trimiși către sistemul citocrom. După ce au ajuns la citocromul az (citocrom oxidază), aceștia sunt apoi transferați la atomii de oxigen, activându-i: Imediat ce apar atomi de oxigen activi și protonii sunt deja aici. Dintre cei doi protoni și un atom de tip oxigen, se formează o moleculă de apă: 2HH2
Reamintim că dintr-o moleculă de glucoză în timpul procesului de respirație, șase perechi de atomi de hidrogen sunt scindate. Astfel, se formează șase molecule de apă, adică la fel de mult ca în ecuația procesului respirator.
Deci, am descoperit cum în timpul respirației există produse finale - gaz acid carbonic și apă. Rămâne să spun câteva cuvinte despre ATF. Atunci când electronii se deplasează de-a lungul lanțului de transport, energia lor este transferată la energia legăturilor macroergice ale ATP, care este formată din ADP și un reziduu de acid fosforic. Oxidarea unei molecule de acid piruvic la dioxid de carbon și apă, însoțită de formarea de 15 molecule de ATP și două funingine-corespun- la o moleculă de glucoză - 30, aici vom adăuga șase molecule de ATP formate datorită pro-mersul pe două lanțuri de transport de perechi de atomi de hidrogen , sunt desprinse. în faza anaerobă a respirației. Și plus două molecule de ATP, sintetizate direct în timpul glicolizei. În total, 38 molecule de ATP sunt formate per respirație de molecule de glucoză.
Pentru sinteza lor, se consumă 1162,8 kJ de energie. Un total de 2824 kJ au fost acumulate în molecula de glucoză. Prin adoptarea cantitatea totală de energie per moleculă excepție-gluco-PS, 100 la suta, este ușor de calculat, dar eficacitatea procesului respirator, adică cantitatea de energie Accu-mulated in obligatiuni iCal makroergi- de ATP (în pro-cenți):
Ei bine, de unde a luat cealaltă energie (59%) din legăturile chimice ale glucozei? În procesul de transformare de la o stare la alta, a fost disipată în principal sub formă de căldură. Despre disiparea căldurii în timpul respirației, vom vorbi mai detaliat mai târziu.
Acest lucru este interesant:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: