Energijos gamyba. Oksidacijos-redukcijos reakcijos

http://www.metal-archives.com/bands/Redox/3540287384

Maistinių medžiagų molekulės, kaip ir visos molekulės, turi energijos, kuri siejama su elektronais, sudarančius ryšius tarp atomų. Ląstelei sunku naudoti šią energiją, kuri plinta molekulės viduje. Tačiau, įvairios katabolinių kelių reakcijos sukoncentruoja energiją ATP gamybai, o ši molekulė yra universali energijos pernešėja ląstelės viduje.

Prieš aptariant katabolinius ląstelės metabolizmo kelius, reikia žinoti 2 pagrindinius energijos gamybos aspektus: oksidacijos-redukcijos sąvoka ir ATP gamyba.

Oksidacija yra elektrono (e^-) pašalinimas iš atomo ar molekulės. Tai yra reakcija, kuri dažniausiai sukuria energiją. Pavyzdyje matome, kad molekulė A perduoda elektroną molekulei B. Molekulė A patyrė oksidaciją (ji prarado vieną arba daugiau elektronų), tuo tarpu molekulė B patyrė redukciją (molekulė B įgavo vieną ar daugiau elektronų). 

http://classes.midlandstech.edu/carterp/courses/bio225/chap05/lecture3.htm

Oksidacijos ir redukcijos reakcijos visada vyksta kartu – kiekvieną kartą, kai viena molekulė yra oksiduojama, kita tuo pačiu metu yra redukuojama. Šių reakcijų pora vadinama oksidacija-redukcija arba redox reakcija. 

Daugumoje ląstelės oksidacijos reakcijų, elektronai ir protonai (vandenilio jonai H⁺) yra pašalinami tuo pačiu metu. Tai tas pats, kad vandenilio atomo netekimas, nes vandenilio atomas yra sudarytas iš 1 elektrono ir 1 protono. Kadangi dauguma biologinių oksidacijos reakcijų apima vandenilio atomo netekimą, jos taip pat vadinamos dehidrogenacijos reakcijomis.

 http://www.tutorsglobe.com/homework-help/biochemistry/biological-oxidation-71965.aspx 

Biologinės oksidacijos pavyzdys. Organinė molekulė yra oksiduojama (ji praranda 2 elektronus), o NAD⁺ yra redukuojama. NAD⁺ padeda fermentams, priimdami vandenilio atomus pašalintus iš substrato molekulių. NAD⁺ prisijungia 2 elektronus ir vieną protoną. Vienas protonas (H⁺) lieka nepanaudotas ir tiesiog išleidžiamas į supančią terpę. Redukuotas NADH turi daugiau energijos nei NAD⁺. Ši energija gali būti panaudota ATP gamybai.

Svarbu prisiminti, kad ląstelės biologines oksidacijos-redukcijos reakcijas naudoja, kad išgautų energijos iš maistinių medžiagų molekulių. Ląstelės vartoja maistines medžiagas, iš kurių kai kurios ir yra energijos šaltiniai, ir degraduoja jas iš labai redukuotų medžiagų (turinčių daug vandenilio atomų) į labai oksiduotas daleles. Pavyzdžiui, kai ląstelė oksiduoja gliukozę (C₆H₁₂O₆) į CO₂ (anglies dioksidas) ir H₂O (vanduo), energija iš gliukozės molekulės palaipsniui pašalinama ir galiausiai surišama ATP molekulės pavidalu, kuri tarnauja kaip energijos šaltinis reakcijoms, reikalaujančios energijos. Medžiagos, kaip gliukozė, kurios turi daug vandenilio atomų yra labai redukuotos dalelės su dideliu energijos potencialu. Be to, gliukozė yra vertinga maistinė medžiaga organizmams. 

 

https://www.pinterest.se/pin/837810336899242577/

Taigi, sužinojome apie oksidacijos-redukcijos reakcijas. Kitą kartą – ATP gamyba.

Sekit ir dalinkitės. Iki kito susitikimo :)

chekas

Informacijos šaltiniai:

• Gerard J. Tortora, Berdell R.Funke, Christine L. Case. "Microbiology. An Indtroduction". 11th edition. p 119-120

P.S. All foreign readers are now able to translate a blog with a button on the right side of the blog :)