Навигация
План
1. Обмін речовин – функція живого
2. Перетворення хімічної енергії в організмі:
2.1. Перекисна теорія
2.2. Теорія Паладіна
2.3. Сучасні уявлення про механізм процесу біологічного окислення
3. Механізм переносу протонів і електронів по дихальному ланцюгу:
3.1. Аеробне та анаеробне окислення
3.2. Окислювальне фосфорилювання
3.3. Вільне та спряжене окислення
4. Макроергічні зв‘язки та макроергічні сполуки
Починаючи вивчення курсу біохімії ми визначили основні характеристики живого організму. На відміну від предметів неживої природи живі об‘єкти здатні до самовідтворення з передачею генетичної інформації. Являючись відкритими системами – активно взаємодіють з навколишнім середовищем, підтримуючи тим самим власну внутрішню рівновагу (гомеостаз). В основі останнього лежить надходження енергії харчових субстратів з оточуючого середовища в організм і виведення з нього кінцевих продуктів внутрішнього обміну. Сукупність обмінних процесів між живою системою та оточуючим середовищем отримали назву метаболізму, а реакції що приводять до утворення кінцевих продуктів життєдіяльності організму називають внутрішнім обміном.
Реакції внутрішнього обміну за напрямками їх протікання та характером кінцевих продуктів поділяють на:
Проміжний обмін – комплекс хімічних перетворень речовин які щойно потрапи-ли в організм ззовні.
Пластичний обмін – сукупність хімічних процесів що приводять до синтезу специфічних для організму речовин: ферментів, гормонів, енерговмісних сполук, структурних елементів клітини.
Функціональний обмін – включає біохімічні реакції які забезпечують функціональну активність клітин, тканин та органів.
Обмін речовинами в живій системі забезпечується взаємопов‘язаними але протилежними процесами асиміляції та дисиміляції.
Асиміляція – засвоєння та перетворення речовин оточуючого середовища у специфічні для організму сполуки.
Дисиміляція – розпад речовин організму до кінцевих продуктів та виведення їх з організму.
Сонячна енергія, у глобальному понятті, єдине джерело енергії планети Земля. Сонце виділяє 13 1023 Ккалорій енергії на рік. Кількість енергії що падає на Зелю щоденно, еквівалентна 1000000 атомних зарядів що впали на Хіросіму. Частина енергії затримується у верхніх шарах атмосфери, частина, відбиваючись від поверхні, розсіюється у вигляді тепла і лише 1 % її перетворюється в енергію хімічних зв‘язків органічних сполук завдяки процесам фотосинтезу. Людина як не фотосинтезуюча система не має можливості безпосередньо засвоювати cонячну енергію для підтримання процесів життя. Функціональна активність організму забезпечується зовнішнім надходженням енергії у вигляді хімічної енергії харчових продуктів.
2. Перетворення хімічної енергії в організмі
Питання про трансформацію енергії хімічних зв‘язків у фізіологічні функції давно хвилювало вчених. Ще у 18 сторіччі Лавуазьє помітив подібність процесів дихання організму та горіння органічних речовин. Для підтримання обох процесів необхідним є кисень, а кінцевими продуктами являються вода і вуглекислий газ.
Після відкриття Лавуазьє за короткий проміжок часу виникло багато теорій біологічного окислення органічних речовин.
2.1 Перекисна теорія Шенбайна–Баха
Передумовою створення послужило відкриття Шенбайном озону, який здатний окислювати деякі речовини при звичайній температурі утворюючи пероксиди.
Суть:
1. Кисень повітря попадаючи в організм активується під дією легкоокисних речовин ( оксигеназ) з утворенням пероксидів.
О
оксигеназа + О2 ОКСИГЕНАЗА
О
2. Кисень пероксиду оксигенази, під впливом ферменту пероксидази, переноситься на більш важкоокисні субстрати окислюючи їх.
О О О
ОКСИГЕНАЗА + S S + оксигеназа.
О
2.2 Теорія Паладіна–Віланда (окислення речовин шляхом їх дегідрування)
Передумовою виникнення було відкриття в рослинах особливих пігментів, що здатні окислювати субстрати без кисню.
Суть:
1. Окислення субстратів проходить завдяки їх дегідруванню ( відщеп-ленню від молекул субстрату атомів водню), що здійснюється за допомогою де-гідрогеназних ферментних систем:
H H
S + D S + D
H H
Red. Ox Ox Red
2. Кисень безпосередньо з субстратом не взаємодіє, а окислюючи відновлену форму дегідрогеназ запобігає зупинці процесів біологічного окислення:
H H
D + O D + O + Е
H H
Red Ox Ox Red
Подальший розвиток науки довів справедливість обох теорій які і лягли в основу сучасних уявлень про механізм біологічного окислення.
Похожие работы
... крові на вміст цезію і стронцію в органах щурів за умов уведення їх солей. Об’єкт дослідження – біохімічні механізми регуляції обмінних процесів в організмі щурів за умов уведення тваринам солей цезію і стронцію та вплив змін параметрів кислотно-лужного стану на інтенсивність накопичення цих важких металів. Предмет дослідження - показники вуглеводного, азотного, мінерального обміну і кислотно- ...
... сце радіальний градієнт температури (температура знижується від ядра до переферії), який на переферії досягає 1°С. 19. Фізіологічне значення гомойотермії. Терморецептори і центр терморегуляції. Підтримка сталості температури ядра необхідна для нормального протікання процесів обміну речовин в клітинах (активність ферментів залежить від температури). Організм людини краще переносить зниження ...
... . Обмін вуглеводів у дітей. У дітей обмін вуглеводів здійснюється з великою інтенсивністю, що пояснюється високим рівнем обміну речовин взагалі в дитячому організмі. Вуглеводи в дитячому організмі виконують не тільки роль основних джерел енергії, а й важливу пластичну роль при формуванні клітинних оболонок, речовини сполучної тканини. Вуглеводи беруть ' участь в окисленні кислих продуктів бі ...
... раціонів і балансуючих кормових добавок, використання яких економічно обґрунтоване. Висновки 1. Інфекційний ринотрахеїт – герпесвірусне захворювання, яке спричиняє зниження ефективності використання поживних речовин, перевитрати кормів та робить збитковим вирощування молодняку великої рогатої худоби. Оптимізація раціонів за комплексом мікроелементів і вітамінів сприяє оздоровленню ...
0 комментариев