химический каталог




Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 1

Автор Д.Мецлер

C ацетата-.

Ацетат" + Н+ + 2 02 *• 2 С02 + 2 Н20, (3-59)

AG°=—894,0 кДж.моль-1, AGc(pH7) =—854,0 кДж.моль"1.

Значения AG0X (табл. 3-3) не только сразу дают относительное количество энергии, высвобождаемой при окислении субстратов с участием NAD+, но и оказываются весьма удобными для оценки AG реакций брожения. Рассмотрим, например, процесс сбраживания глюкозы в этанол:

cc-D-глюкоза >- 2СОа+2 Этанол. (3-60)

Изменение свободной энергии AG7 (рН 7) для сбраживания глюкозы с образованием этанола и С02 можно сразу получить из табл. 3-3:

AG' (рН7)=—243,8—2-(—4,6) = —234,6 кДж-моль-1 (3-61)

(значения AG0x для Н20, С02 и Н+ всегда равны нулю). Те же вычисления можно проделать, используя значения AGЈ, (что неудобно, поскольку они слишком велики) или AG?. Последние тоже достаточно велики, к тому же надо вводить в расчеты данные для СОг и воды. С помощью табл. 3-3 можно получить значения AG0 для многих метаболических реакций, которые мы рассмотрим далее. Для этой цели подходят данные любой из колонок таблицы, но для простоты лучше пользоваться значениями AGqX.

Заметим, однако, что для реакций окисления под действием кислорода или любого другого окислителя, отличного от NAD"1- и не включенного в табл. 3-3, нельзя использовать непосредственно значения AGOX. "В этом случае поступают следующим образом. Сначала из значений AGox рассчитывают AG0 или AG' для рассматриваемой реакции, считая, что окислителем является NAD+, а затем к полученному значению прибавляют свободную энергию окисления кислородом (или другим окислителем) образовавшегося NADH. Такого типа величины для С)2 приведены в табл. 3-7; основываясь на данных этой таблицы, можно оценить их значение и для ряда других окислителей, таких, как Fe3+ и цито-хром с.

•В. Электродные потенциалы и изменение свободной энергии

для окислительно-восстановительных

реакций

Мы живем в среде, содержащей мощный окислитель 02. В процессах дыхания, идущих в клетках, кислород восстанавливается до Н20, очень слабого восстановителя. На другом Конце шкалы окислителей на-жугится Н+-Г- очень слабый окислитель, который отдельные бактерии "-способны превращать в сильный восстановитель Н2. Пары 02—Н26 и Н+—Н2 — это две очень важные в биологическом отношении окислительно-восстановительные системы. Между ними находится множество других пар соединений, которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих внутри клетки, и имеют большое значение для метаболизма.

Известно два общепринятых метода количественной оценки окислительных и восстановительных свойств сопряженных окислительно-восстановительных пар. С одной стороны, можно Выписать значения AG для окисления восстановленной формы кислородом Ог и превращения ее в окислительную форму. Соединение с большим значением —AG будет хорошим восстановителехМ. Примером служит Нг, для которого AG сгорания при рН 7 (табл. 3-3) равно —237 кДж-моль-1. Слабые восстановители, такие, как Fe3+, характеризуются малыми значениями AG окисления (—8,5 кДж-моль-1 для реакции 2Fe2+—>-2Fe3^). Свободные энергии окисления биологических переносчиков водорода (о которых речь пойдет в гл. 8), как правило, оказываются между упомянутыми значениями для Н2 и Fe2+.

Второй способ выражения той же информации связан с использованием электродных потенциалов (табл. 3-7). Электродные потенциалы важны еще и потому, что их прямое измерение иногда позволяет подойти к изучению окислительно-восстановительных реакций внутри клеток.

1. Измерение электродных потенциалов

Для измерения электродного потенциала нужно, чтобы окислитель сопряженной окислительно-восстановительной пары мог восстанавливаться потоком электронов [уравнение (3-62)], «стекающих» с поверхности электрода, во многих случаях покрытого слоем специально обработанной платины.

A-f 2Н+ + 2е~ -г—>• АН2. (3-62)

Уравнение (3-62) описывает реакцию, протекающую на одном электроде. Электрохимический элемент имеет два электрода, и полная реакция является суммой двух полуреакций. Электродный потенциал данной полуреакции определяется путем измерения электродвижущей силы, создаваемой элементом, в котором одна из полуреакций протекает на стандартном электроде с известным потенциалом. На рис. 3-3 схематически изображена экспериментальная система для измерения электродного потенциала. Стандартный водородный электрод представляет собой платиновый стержень, заключенный в стеклянную трубку, через которую подается газообразный водород под давлением 1 атм. Электрод погружен в раствор, содержащий ионы водорода с единичной активностью (ап+ = 1). Потенциал этого электрода условно принят за нуль. На практике в качестве стандартного электрода чаще всего используют каломельный или какой-либо другой электрод с точно известным, постоянным потенциалом. Цепь между растворами, куда погружены электроды, замыкается с помощью мостика, заполненного электролитом. В исследуемом полуэлементе на поверхности другого электрода (чаще всего платинового) протекает реакция, описываемая уравнением (3-62). Разность по

страница 96
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176

Скачать книгу "Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 1" (5.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
черная роза купить
Компания Ренессанс: уличные лестницы из металлической конструкции картинки - продажа, доставка, монтаж.
кресло 9930
персональное хранение

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)