Oksidaciniai procesai organizme vyksta dėka. Redokso reakcijų vaidmuo organizme

Dydis: px

Pradėkite rodyti iš puslapio:

Nuorašas

1 Biologinis redokso reakcijų vaidmuo Biologinių redokso reakcijų ypatybė yra jų daugiapakopė prigimtis. Jie pereina eilę tarpinių etapų, kad susidarytų įvairūs deguonies turintys produktai, kurie galiausiai oksiduojami iki anglies monoksido (IV) ir vandens. Redokso reakcijos taip pat būtinos daugelio gyvybiškai svarbių deguonies turinčių organinių biomolekulių (angliavandenių, riebalų rūgštis, hormonai). Kai kurios biologinės oksidacijos stadijos yra grįžtamos, o tai užtikrina redokso homeostazės palaikymą organizme. Tai apima C-hidroksilinimo reakciją: R R Angliavandenilių oksidacija į alkoholius organizme vyksta fermentiniu būdu ir yra pirmasis pašalinių medžiagų pašalinimo etapas. organinės medžiagos, įskaitant angliavandenilius, iš organizmo. Svetimos organinės medžiagos vadinamos ksenobiotikais. Ši reakcija susideda iš CH jungties pakeitimo C OH ir padeda įvesti hidroksilo grupę į biomolekulę. Glikolių susidarymas iš nesočiųjų junginių yra svarbi biocheminė reakcija: , 2 Biologinėje terpėje ši transformacija vyksta per tarpinę oksido stadiją, kuri vėliau prideda vandens. Būtent šios transformacijos paaiškina stiprų kancerogeninį (iš lotynų vėžio vėžys, genos genus, kilmė) esančių angliavandenilių aktyvumą. tabako dūmų. Arenai, patekę į gyvą organizmą, virsta karboksirūgštimis, o pats benzenas lėtai C-hidroksilinamas ir susidaro fenolis, turintis biologinį poveikį.

2 Benzenas kaupiasi organizme, tai yra kaupiamasis nuodas. Alkoholiai lengvai oksiduojasi, dėl ko pirminiai alkoholiai oksiduojasi į aldehidus: R 2 R, o antriniai alkoholiai į ketonus: R R (tretiniai alkoholiai neoksiduojasi švelniomis sąlygomis, bet kietomis sąlygomis oksiduojasi su pertrauka anglies grandinėje.) Šie procesai sudaro tarpinę oksidacinių ląstelių procesų, vykstančių veikiant fermentams, fazę. Reakcija yra grįžtama. Kai oksiduojasi pirminė glicerolio alkoholio grupė, susidaro gliceraldehidas: 2 - oksidavus antrinę alkoholio grupę, dioksiacetonas 2 - Glicerolio oksidacija taip pat yra grįžtamasis biocheminis virsmas, susiejantis lipidus ir angliavandenius. Apskritai gyvuose organizmuose įvairios organinės medžiagos (angliavandeniai, alkoholiai, aldehidai) dažniausiai fermentiškai oksiduojasi į atitinkamas karboksirūgštis: R 2 R

3 R R Kartais tai turi nepageidaujamų pasekmių, pvz.: metanolis, veikiant fermentams, virsta formaldehidu ir skruzdžių rūgštimi, paaiškina jo toksinį poveikį; žalingas alkoholio poveikis organizmui paaiškinamas ir jo fermentine oksidacija į acetaldehidą; Etileno glikolio toksiškumas atsiranda dėl jo oksidacijos iki toksiškos oksalo rūgšties. Organinių biomolekulių metabolizmas į karboksirūgštis yra bendra biocheminė reakcija. Pagrindinis junginys daugiapakopiame angliavandenių apykaitos procese yra piruvo rūgštis: 3 oksiduojasi: Ląstelių kvėpavimo metu, esant deguoniui, ji baigiasi (aerobinė oksidacija). Trūkstant deguonies, veikiant fermentams, jis redukuojamas iki pieno rūgšties: 3 Pieno rūgštis kaupiasi raumenyse intensyvios fizinės veiklos, susijusios su dideliu deguonies suvartojimu, metu. Kūnas 99% energijos gauna per įvairius redokso procesus. Lipidų oksidaciją lydi 39 kJ energijos išsiskyrimas 1 g riebalų, o tai daugiau nei 2 kartus viršija angliavandenių ar baltymų oksidacijos terminį efektą. Be to, oksiduojantis 1 g riebalų susidaro iki 1,4 g vandens, o tai yra reikšmingas indėlis palaikant bendrą vandens ir elektrolitų pusiausvyrą organizme. 3

4 Redokso reakcijų pagalba organizmas skaido toksines medžiagas – tiek susidariusias medžiagų apykaitos metu, tiek patekusias iš išorės. Daugelio toksinių medžiagų (ozono, nitratų, azoto oksidų ir kt.) poveikis organizmui paaiškinamas stipriomis oksiduojančiomis savybėmis. Tai negrįžtamai sunaikina fermentus. Stiprūs oksidatoriai (kalio permanganatas, vandenilio peroksidas, jodas, baliklis ir kt.) naudojami medicinoje ir higienos praktikoje kaip dezinfekavimo priemonės. Redokso reakcijos organinėje chemijoje. (metodinės rekomendacijos) Dalyvaujant organinėms medžiagoms, vyksta daugybė redokso reakcijų. Maždaug 60% visų reakcijų, kuriose vyksta organinės medžiagos, yra redokso. Panagrinėkime koeficientų išdėstymo reakcijų lygtyse, kuriose dalyvauja organiniai junginiai, metodiką. Organiniuose junginiuose galima nustatyti „vidutinę“ oksidacijos būseną visiems anglies atomams arba apskaičiuoti ją kiekvienam junginio anglies atomui atskirai. Pavyzdžiui: 8/ C 3 H Anglies oksidacijos laipsnį junginyje galima nustatyti naudojant formulę: c.o. (C) = m l, kur m yra tam tikro anglies atomo ryšių su heteroatomais (deguonies, halogenų, azoto, sieros atomais) skaičius, o l yra tam tikro anglies atomo atomų ryšių su vandeniliu skaičius. Pavyzdžiui, metanolio molekulėje anglies atomas turi vieną ryšį su deguonimi ir tris ryšius su vandeniliu: m = 1; l = 3, anglies oksidacijos laipsnis metanolyje yra 1 3 = 2. Apsvarstykite perėjimą: metanas metanolis metanolis skruzdžių rūgštis anglies monoksidas (IV). Nenaudojant oksidacijos būsenos sąvokos, neįmanoma tiksliai pasakyti, ar reakcijos, kuriomis vyksta šis perėjimas, yra

5 redox ar ne. Apskaičiuokime anglies oksidacijos laipsnius išvardytose medžiagose. Gauname: Anglies atomų oksidacijos laipsnis padidina oksidaciją Panagrinėkime keletą ORR pavyzdžių, kuriuose dalyvauja organinės medžiagos. N-butano degimo reakcija. Reakcijos schema: C 4 H 10 + O 2 CO 2 + H 2 O Vidutinė anglies oksidacijos laipsnio butane reikšmė: 10/4 = 2,5. Anglies oksidacijos laipsnis anglies monoksido balanse: 2,5 +4 v-l 4C 26e 4C 2 ok-e o-l 2 + 4e 2 13 v-e (IV) lygus +4. Nubraižykime elektroninio schemą Atsižvelgdami į rastus koeficientus, n-butano degimo reakcijos lygtis yra tokia: Bet jūs galite galvoti kitaip. N-butano molekulėje anglies atomų oksidacijos būsenos skiriasi: CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 Šiuo atveju elektronų pusiausvyros diagrama atrodys taip: C 14e ok-e 2C 12e 2 26e e 2 13 c-e Reakcija Etileno oksidacija kalio permanganato tirpalu neutralioje aplinkoje. Sudėkime koeficientus reakcijos lygtyje elektroninio balanso metodu. Reakcijos schema: = 2 + KMn Mn 2 + K 2 1

6 2 2e 2 3 ok-e Mn + 3e Mn 2 е Reakcijos lygtis: 3 2 = 2 + 2KMn Mn 2 + 2K Koeficientus šioje lygtyje galite išdėstyti pusinės reakcijos metodu. Šioje reakcijoje etileno molekulės oksiduojamos ir susidaro etilenglikolio molekulės, o permanganato jonai redukuojami, kad susidarytų mangano dioksidas. Pusinės reakcijos schemos: e 2 4 () Mn e Mn Bendra elektronų-jonų lygtis: Mn () 2 + 2Mn Mn () 2 + 2Mn reakcijos: Gliukozės oksidacija kalio permanganatu rūgščioje terpėje. Schema KMn S MnS 4 + K 2 S a) Elektroninio balanso metodas. Pirmas variantas. Apskaičiuojame vidutinę anglies oksidacijos būseną gliukoze: e Mn +5e Mn 5 ok-e 24 v-e Antra variantas. Apskaičiuojame kiekvieno anglies atomo oksidacijos būseną gliukozės molekulėje: () 4 Elektroninio balanso schema tampa sudėtingesnė: e e 4 5 ok-e e

7 24e Mn + 5e Mn 24-oji b) Pusinės reakcijos metodas e ok-e Mn e Mn Suminė joninė lygtis: 24-oji Mn Mn Mn Mn Molekulinė lygtis: KMn S MnS K 2 S


Redokso reakcijos su organinėmis medžiagomis Panagrinėkime tipiškiausias įvairių klasių organinių medžiagų oksidacijos reakcijas. Šiuo atveju mes turėsime omenyje, kad degimo reakcija

L. V. Kutsapkina Redokso reakcijos organinėje chemijoje Pasirengimas vieningam valstybiniam egzaminui 2016 UDC 82-3 BBK 84-4 K95 K95 Kutsapkina L. V. Redokso reakcijos organinėje chemijoje:

Santraukos tema Alkanai (sotieji arba sotieji angliavandeniliai, parafinai) Pavardė, vardas, grupė Alkanai – tai užrašyti apibrėžimą Homologinė alkanų serija: sudaryti pirmųjų dešimties atstovų lentelę.

UDC 54 ORGANINIŲ MEDŽIAGŲ OKSIDACIJOS REAKCIJŲ KOEFICIENTO IŠDĖSTYMO METODAI Martynyuk K.P. Vadovas: mokytoja Buryakova G.A. chemija MKOU Nevonskaya vidurinė mokykla 6 ĮVADAS Problemos aktualumas. Vienas iš

Pasirengimo vieningam valstybiniam chemijos egzaminui organizavimas: redokso reakcijos su organinėmis medžiagomis Lidija Ivanovna Asanova mokslų daktarė, Valstybinės biudžetinės profesinio mokymo įstaigos „Nižnij Novgorod“ Gamtos mokslų mokymo katedros docentė

Dalyko pamoka I II III 9 klasė, 2014-2015 m mokslo metai, pagrindinis lygis, chemija Pamokos tema Valandų skaičius Apytikslis laikas Žinios, gebėjimai, įgūdžiai. teorija elektrolitinė disociacija(10 valandų) 1 Elektrolitai

BILIETAI Į CHEMIJOS 10-11 KLASĖS. BILIETAS 11. Periodinis įstatymas Ir Periodinė elementų lentelė cheminiai elementai D.I. Mendelejevas remiasi idėjomis apie atomų sandarą. Periodinio įstatymo reikšmė

ANOTACIJA DARBO PROGRAMAI DARBO PROGRAMAI „Chemija“ Autorius-sudarytojas: Ramzina A.G. 1. Programos apimtis: vidurinio bendrojo lavinimo įgyvendinimas pagal vidurinės mokyklos specialistų rengimo programą

B7 užduotys chemijoje 1. Fenolis reaguoja su 1) chloru 2) butanu 3) siera 4) natrio hidroksidu 5) azoto rūgštimi 6) silicio oksidu (IV) deguonies turinčiais fenoliais organiniai junginiai, kurio molekulėje

Chemijos egzaminų bilietai, 10 klasė 1 bilietas 1. Pagrindiniai organinių medžiagų cheminės sandaros teorijos principai A.M. Butlerovas. Cheminė struktūra kaip atomų jungties ir tarpusavio įtakos tvarka

O. V. Archangelskaja, I. A. Tulkovas, Maskvos valstybinis universitetas. Sunki užduotis. Pradėkime eilės tvarka. Redokso reakcijų lygtyse yra du koeficientų parinkimo būdai: elektroninis balansas, elektronų jonas.

1. Autotrofiniams organizmams priskiriami 1) gleivės 2) mielės 3) penicilijos 4) chlorelė TEMA „Energijos apykaita“ 2. Pinocitozės proceso metu absorbuojamas 1) skystis 2) dujos 3) kietosios medžiagos 4) gumuliukai.

1 bilietas 1. D.I. Mendelejevo periodinis dėsnis ir periodinė cheminių elementų sistema, pagrįsta idėjomis apie atomų sandarą. Periodinio įstatymo svarba mokslo raidai. 2. Sotieji angliavandeniliai,

A15 užduotys chemijoje 1. Šviežiai nusodintas vario(II) hidroksidas reaguoja su 1) etilenglikoliu 2) metanoliu 3) dimetilo eteriu 4) propenu Šviežiai nusodintas vario(II) hidroksidas reaguoja su daugiahidroksiliais alkoholiais

A16 užduotys chemijoje 1. Formaldehidas nereaguoja su Formaldehidas yra skruzdžių aldehidas, dar žinomas kaip metanalis; 40% formaldehido tirpalas vandenyje vadinamas formalinu. Sudėjimo reakcijos vyksta karbonilo grupėje

1 ketvirtis Organinės medžiagos yra medžiagos, turinčios anglies. Chemijos šaka, tirianti anglies junginius, vadinama organine chemija. Medžiagos, kurių sudėtis yra tokia pati ir molekulinė

Alkoholiai R Funkcinės grupės Funkcinės grupė Organinių medžiagų klasė Hidroksilkarbonilkarboksilas C Alkoholiai ir fenoliai Aldehidai Ketonai C Karboksirūgštys 3 pavyzdys C C 2 C 2 3 C C C 3

A19 užduotys chemijoje 1. Natrio oksido sąveika su vandeniu reiškia 1) jungties, negrįžtamos 2) mainų, grįžtamosios 3) jungties, grįžtamosios 4) mainų, negrįžtamos reakcijas Natrio oksidas yra bazinis.

Rusijos Federacijos švietimo ir mokslo ministerija FEDERALINĖ VALSTYBĖS BIUDŽETINĖ AUKŠTOJO PROFESINIO MOKYMO ĮSTAIGA "SIBIRO VALSTYBINIS TECHNOLOGIJOS UNIVERSITETAS"

PROGRAMOS TURINYS 1 skyrius. Cheminis elementas 1 tema. Atomų sandara. Periodinis dėsnis ir periodinė cheminių elementų sistema D.I. Mendelejevas. Šiuolaikinės idėjos apie atomų sandarą.

Savivaldybės biudžeto generalinis švietimo įstaiga Shakhty, Rostovo sritis „Vidutinis Bendrojo lavinimo mokyklos 43, pavadintas M. N. Tararino vardu" 8-11 KLASĖS CHEMIJOS DARBO PROGRAMOS ANOTACIJA

3 UŽDUOTIS Problemų sprendimo pavyzdžiai 1 pavyzdys. Kai 100 ml nežinomos druskos tirpalo sąveikauja su sidabro nitrato tirpalu, susidaro 87 g baltų nuosėdų, o kai reaguoja tiek pat sulfato tirpalo.

I. Planuojami chemijos pagrindinio bendrojo ugdymo ugdymo programos mokinių rezultatai Absolventas išmoks: charakterizuoti pagrindinius pažinimo metodus: stebėjimą, matavimą,

Savivaldybės biudžetinė ugdymo įstaiga „Vidurinė mokykla 11“ Svarstyta pedagoginės tarybos posėdyje Protokolas nuo Suderintas pavaduotojo. Vandens išteklių valdymo direktorius M. N. Shaburovas

Aiškinamasis raštas Tikslas: sisteminti ir apibendrinti studentų chemijos žinias, parengti studentus chemijos OGE. Tikslai: 1) toliau tobulinti mokinių chemijos žinias; 2) tęsti formavimąsi

Chemijos užduočių banko klasė 10 1. Propanas metanas etanas etilenas 5) acetilenas reaguos su kiekviena iš nurodytų medžiagų: vandenilio chloridu, vandeniliu, bromu, vandeniu 2. Atliekant užduotį iš siūlomo sąrašo

Aiškinamasis raštas Chemijos studijomis pagrindinio bendrojo lavinimo lygmeniu siekiama šių tikslų: įsisavinti svarbiausias žinias apie pagrindines chemijos sąvokas ir dėsnius, cheminę simboliką;

Savivaldybės švietimo įstaigos „Sulevkent vidurinė mokykla“ Stebėsenos darbų YA_SDAM_USE_III_STAGE 11 klasėje ataskaita Chemija 2017 Diagnostinio darbo ataskaita:

Bendrosios nuostatos Stojamieji chemijos testai stojantiesiems į bakalauro ir specialistų programas Sibiro valstybiniame universitete. M.F. Reshetnev yra egzaminas, atliekamas raštu.

10 klasė, chemija, 2014-2015, pagrindinis lygis p/n kiekis Pamokos data Tema Pamokos valandos Planas. faktas. aš Teorinis pagrindas organinė chemija (3 val.) II III IV 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

LUGANSK LIAUDIES RESPUBLIKOS ŠVIETIMO IR MOKSLO MINISTERIJOS VALSTYBĖS LUGANSKIO LIAUDIES RESPUBLIKOS PAPILDOMO PROFESINIO ŠVIETIMO INSTITUCIJA "RESPUBLIKOS ŠVIETIMO PLĖTROS CENTRAS"

KRIMO RESPUBLIKOS DŽANKOISKIJO RAJONO SAVIVALDYBĖS UGDYMO ĮSTAIGOS "MASLOVSKAJOS MOKYKLA" DARBO PROGRAMA chemijos 10-11 klasėse (pagrindinis lygis) Įgyvendinimo laikotarpis: 2016 m. 2018 m. Parengė:

NEPELNO ORGANIZACIJOS "MASKVOS UNIVERSITETŲ ASSOCIACIJA" FEDERALINĖ VALSTYBĖ AUKŠTOJO PROFESINIO MOKSLO MOKYMO ĮSTAIGA RUSIJOS VALSTYBINIO ŽEMĖS ŪKIO UNIVERSITETAS MSHA

2009 M. SARATOVO VALSTYBINIO MEDICINOS UNIVERSITETO CHEMIJOS STATYMO EGZAMINŲ PROGRAMA 1. Chemijos dalykas, jo uždaviniai. Chemijos vieta tarp gamtos mokslų, mokslų santykis su chemija.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) Aiškinamasis raštas Chemijos studijomis pagrindinio bendrojo lavinimo lygmeniu siekiama šių tikslų: įsisavinti svarbiausias žinias apie pagrindines sąvokas ir

1. Planuojami 10 klasės chemijos kurso įsisavinimo rezultatai 1 tema Organinės chemijos teoriniai pagrindai. Studijuodami temą „Teoriniai organinės chemijos pagrindai“ studentai turėtų žinoti/suprasti:

Turinys Redaktoriaus pratarmė... 3 Įvadas... 5 I dalis. BENDROSIOS CHEMIJOS PAGRINDAI 1 skyrius. Pagrindinės chemijos sąvokos ir dėsniai 1.1. Chemijos apibrėžimas ir dalykas...9 1.2. Pradinė informacija apie atomų sandarą.

Tema: „Alkoholiai“ 1 kortelė 1. Kas yra funkcinė grupė? Pateikite skirtingų funkcinių grupių pavyzdžių. 2. Sukurti formulės iš trijų C 4 H 10 O sudėties medžiagos izomerus ir suteikite jiems pavadinimus. 3. Rašykite

Chemija 10 klasė. 2 demonstracinė versija (45 min.) 1 Diagnostinis teminis darbas 2 pasirengimo vieningam valstybiniam CHEMIJA egzaminui temomis „Deguonies turintys organiniai junginiai: alkoholiai, fenoliai, aldehidai

Savivaldybės ugdymo įstaiga Furmanovo miesto 8 pagrindinė mokykla Svarstyta metodinės tarybos posėdyje /_S.V.Sokova_/ Pilnas pavadinimas Protokolas 20 Sutarta Savivaldybės bendrojo ugdymo įstaigos direktoriaus pavaduotojas vandentvarkai.

CHEMIJA Materijos sandaros teorija Atomas. Junginys atomų branduoliai. Cheminis elementas. Medžiagos sudėties pastovumas. Santykinė atominė ir santykinė molekulinė masė. Masės tvermės dėsnis, jo reikšmė

2 Savivaldybės biudžetinė švietimo įstaiga „Perovskajos mokykla-gimnazija“ PERŽIŪRĖTA SUTARTINĖ PATVIRTINTA MBOU mokytojų asociacijos „Perovskaja“ direktoriaus metodinės pavaduotojos vandentvarkai posėdyje

B6 užduotys chemijoje 1. 2-metilpropano ir bromo sąveika kambario temperatūroje šviesoje 1) reiškia pakeitimo reakcijas 2) vyksta radikaliu mechanizmu 3) lemia pirmenybę

Chemijos studijų aukštesnio lygio ypatumai Gamtos ir matematinio ugdymo centro vadovas. Chemijos redakcinė kolegija Sladkovas Sergejus Anatoljevičius PROPEDEUTINIS CHEMIJOS STUDIJOS 1. Ankstesnis chemijos tyrimas

Demonstracinė chemijos darbo 0 klasės kurso versija A dalis.. Atlikdami užduotį iš siūlomo atsakymų sąrašo pasirinkite du teisingus ir užsirašykite skaičius, po kuriais jie nurodyti. Dėl etanolio galioja šie dalykai:

Maskvos miesto sveikatos departamentas Valstybinė biudžetinė profesinio mokymo įstaiga, Maskvos miesto sveikatos departamentas " Medicinos kolegija 2" PATVIRTINTA Metodinė

I. Reikalavimai studentų pasirengimo lygiui Studentai, įsisavindami skyrių, turėtų žinoti/suprasti: cheminius simbolius: cheminių elementų ženklus, cheminių medžiagų formules ir chemines lygtis

Aiškinamasis raštas Darbo programa sudaryta remiantis programos pavyzdys pagrindinio bendrojo lavinimo ir Gara N. N. originali programa skirta švietimo įstaigosį autorių chemijos vadovėlius

ORGANINĖS CHEMIJOS DIAGNOSTINĖS KONTROLĖS DARBAS 10-11 kl. Trukmė: 50 minučių Analizės schema diagnostinis darbas 1 2 3 klausimai 22% studentų, atlikusių užduotis 1 variantas 2 variantas

Chemijos B2 užduotys 1. Nustatykite reakcijos lygties ir azoto savybių, kurias ji turi šioje reakcijoje, atitiktį. REAKCIJOS LYGTIS A) B) AZOTO SAVYBĖS 1) oksidatorius 2) reduktorius 3)

Valstijos universitetas Medicina ir farmacija pavadinta. Nicolae Testemitanu Analitinė programa stojamiesiems egzaminams. Chemija Įvadas Chemijos žinios yra būtinos, norint nustatyti pagrindo struktūras ir savybes

CHEMIJOS STOJIMO PROGRAMA Chemijos programa stojantiems į universitetą susideda iš keturių dalių. Pirmoje dalyje pateikiami pagrindiniai teorinės sąvokos chemija, kuri turėtų

Chemija 1. Dalykos tikslas ir uždaviniai Dalykos „Chemija“ įsisavinimo tikslas yra: žinių apie gamtos mokslinio pasaulio paveikslo cheminį komponentą, svarbiausias chemines sąvokas, dėsnius ir teorijas įsisavinimas;

Bilietas 1. 1. Organinės chemijos dalykas. Sigma obligacija, pi obligacija. Orbitų hibridizacija. Pirmoji, antroji ir trečioji anglies atomo valentinės būsenos 2 bilietas. 1. Butlerovo organinių medžiagų sandaros teorija

PROGRAMA. ORGANINĖ CHEMIJA. (2 val. per savaitę; iš viso 68 val., iš kurių 3 val. rezervinis). ORGANINĖS CHEMIJOS ĮVADAS (5 val.) Organinės chemijos dalykas. Neorganinių ir organinių medžiagų santykis.

Paaiškinimas Chemijos darbo programa sudaroma remiantis: federaliniu valstybinio vidurinio (visiško) bendrojo išsilavinimo standarto komponentu. M.: „Švietimas“ 2004 m.

Klasė, Darbo turinys, 7 klasė Chemijos dalykas. Medžiagos. 1 2 Fizikiniai ir cheminiai reiškiniai. 3 Valstybinė biudžetinė Pskovo srities papildomo ugdymo įstaiga „Pskovo sritis

3 UŽDUOTIS Užduočių sprendimo pavyzdžiai 1 pavyzdys. Surašykite visus heksanolio antrinių alkoholių izomerus ir pavadinkite juos pagal pakaitinę nomenklatūrą. 2 2 2 heksanolis-2 2 2 2 heksanolis-3 2 4-metilpentanolis-2 2 3-metilpentanolis-2

2 olimpiados „Pirmi žingsniai į mediciną“ chemijos etapo UŽDUOTYS Pilnas vardas KLASĖS MOKYKLOS ADRESAS, TELEFONAS 1 variantas (60 balų) 1 DALIS (12 balų) Pildant šios dalies užduotis 1 atsakymo formoje po numeriu

2015-2016 mokslo metų teminis planavimas chemijos 10 klasė Vadovėlis O.S. Pamokos Gabrielianas Data Skyriaus pavadinimas, pamokos tema (nurodant valandų skaičių) Ugdomos žinios, įgūdžiai ir gebėjimai. Veiklos būdai

Kūno šarminimas turi itin svarbu sąlygomis, kai aplinka palieka daug norimų rezultatų, mūsų mityba yra nesubalansuota, vartojame vaistus. Kūno šarminimas idealaus egzistavimo sąlygomis žmogaus mechanizmams būdingas pačios prigimties. Tačiau šiais laikais mes esame taip toli nuo gamtos, kad organizmas negali susidoroti su rūgščių neutralizavimu ir atsiranda pagrindas įvairių ligų vystymuisi.

Kūno pH sumažėjimas

Jei kraujo pH pakinta vos 0,01 link rūgštinės aplinkos, tai kraujo prisotinimas deguonimi sumažėja 40 procentų. Dėl to imuninės ląstelės nevisiškai atlieka apsaugines funkcijas, mažėja fermentų aktyvumas, sulėtėja medžiagų apykaitos procesai.

Kraujo rūgščių ir šarmų pusiausvyros (pH) vertė sveikas žmogus svyruoja labai siaurose ribose: nuo 7,35 iki 7,45 Ir net nedidelis kraujo pH pokytis, kuris peržengia šias ribas, gali sukelti ligą.

Jei organizmo ląsteles plaunantis kraujas rūgštėja, ląstelės yra priverstos paaukoti savo mineralines atsargas, kad jį neutralizuotų, o tai padidina rūgštingumą pačioje ląstelėje. Rūgščioje aplinkoje daugumos fermentų aktyvumas mažėja. Dėl to sutrinka tarpląstelinė sąveika. Vėžio ląstelės gerai dauginasi rūgščioje aplinkoje.

Rūgšti šlapimo aplinka yra ideali sąlyga inkstų akmenų susidarymui, dėl kurio atsiranda lėtinis inkstų funkcijos sutrikimas, uždegiminės ligos ir inkstų nepakankamumas.

Rūgšti seilių aplinka jau ankstyvame amžiuje „padeda“ sunaikinti dantis ir suteikia impulsą stomatito vystymuisi.

Taigi, sumažėjus pH organizme, sumažėja imunitetas ir atsiranda daugiau nei 200 ligų. Jei vienas žmogus vienu metu serga keliomis ligomis, akivaizdžiai sumažėja kraujo pH. Natūralu, kad atstačius pH iki normalaus, sveikata atsistato.

1932 m. Otto Warburgas gavo Nobelio premija chemijoje piktybinių navikų gyvenimo sąlygoms nustatyti. Auglio ląstelės (taip pat bakterijos ir patogeniniai mikroorganizmai) klesti, kai kraujas parūgštinamas, t.y. kai pH nukrenta žemiau 7,2 – 7,3 vienetų. Kai pH buvo normalizuotas, navikai pirmiausia nustojo augti, o tada išnyko! Jei kraujo pH normalus, svetimos bakterijos ir mikroorganizmai neturi sąlygų daugintis.

Maistas, kurį valgome, skirstomas į dvi grupes: oksiduojantis ir šarminantis. Daržovės, vaisiai ir pienas pirmiausia prisideda prie organizmo šarminimo. O galingiausi oksidatoriai yra mėsos ir žuvies produktai.

Atidžiai išstudijavę skirtingus maisto produktus, galite drąsiai atsakyti į klausimą, kuris maistas jums labiau patinka: oksiduojantis ar šarminantis?

ORGANIZMĄ ŠARMINANTI PRODUKTAI

Produktai Šarminimo koeficientas
salierų 4
švieži agurkai 4
salotos 4
švieži pomidorai 4
švieži burokėliai 4
šviežios morkos 4
džiovintų abrikosų 4
švieži abrikosai 3
arbūzai 3
melionai 3
slyvos 3
vaisiai (beveik visi) 3
Baltasis kopūstas 3
žiedinių kopūstų 3
kiaulpienių žalumynų 3
ridikėliai 3
paprikos 3
bulvė 3
šviežios pupelės 3
avižų kruopos 3
pieno serumas 3
uogų (visų rūšių) 2-3
migdolų 2
svogūnas 2
žaliasis žirnis 2
razinų 2
datos 2

PRODUKTAI, OKSIDUOJANTI KŪNĄ

TRUMPAS PRODUKTŲ SĄRAŠAS

Remdamiesi kompiuterine analize, amerikiečių mokslininkai sudarė pagrindinių maisto produktų rūgšties kiekio lentelę:
Pagrindinių maisto produktų rūgšties kiekis (miliekvivalentais 240 kilokalorijų)

ORGANIZMO ŠARMINIMAS

Pirmasis būdas palaikyti norimą pH organizme yra gerti tinkamą vandenį, kurio norma yra 30-33 mililitrų 1 kg žmogaus svorio. Valytuvo pagalba tokį vandenį galite paruošti bet kokiomis sąlygomis.

Produktų šarminimas

Kaip padaryti, kad riešutai, sėklos, grūdai ir pupelės būtų sveikesni.

Reikia žinoti, kad dauguma ankštinių augalų, taip pat visi grūdai, išskyrus grikius ir soras, normalaus paruošimo metu padidina kraujo rūgštingumą. Tačiau pamirkę ar išdygę visi ankštiniai ir ankštiniai augalai įgyja šarminio poveikio savybę. Juos geriau valgyti žalias kaip priedą į salotas. Išankstinis mirkymas padidina riešutų ir sėklų virškinamumą, nes padeda iš jų lukšto pašalinti medžiagas, kurios slopina fermentų veiklą. Be to, grūdų, ankštinių augalų, riešutų ir sėklų mirkymas padeda riebalus suskaidyti į riebalų rūgštis, baltymus – aminorūgštis, o angliavandenius – į paprastą cukrų, nes veikia fermentai, o tai labai palengvina virškinamojo trakto apkrovą.

Keletas paprastų patarimų.

  • Pusvalandį prieš valgį pamirkykite visus žalius riešutus ir sėklas.
  • Prieš gamindami dribsnius pamirkykite 30 minučių, tada nupilkite vandenį ir išvirkite košę gėlame vandenyje.
  • Mirkykite pupeles per naktį. Galite leisti jiems virti minutę, tada palikti uždengtą valandą, nupilti vandenį ir baigti virti patiekalą gėlame vandenyje.

Visas sėklas, grūdus ir ankštinius augalus galima paruošti virti iš anksto. Norėdami tai padaryti, jie mirkomi valandą, tada išdžiovinami ir laikomi tamsioje vietoje.

Kūno pH lygio matavimas

Skirtingai nuo kraujo ir limfos pH, seilių ir šlapimo pH kinta priklausomai nuo rūgščių apkrovos ir todėl gali būti mūsų maisto kokybės rodiklis.

Naudodami pH testo juosteles galite lengvai, greitai ir tiksliai nustatyti savo pH lygį neišeidami iš namų. Jei šlapimo pH lygis svyruoja tarp 6,0–6,4 ryte ir 6,4–7,0 vakare, vadinasi, jūsų organizmas funkcionuoja normaliai. Tam galite naudoti indikacines lakmuso juosteles, kurios gaminamos mokyklinėms chemijos pamokoms ir diabetikams. Optimalus matavimas nuo 10 iki 12 valandų.

Taip pat racionalu žinoti seilių pH lygį, jei seilių pH lygis visą dieną išlieka nuo 6,4 iki 6,8, tai taip pat rodo jūsų organizmo sveikatą. Tyrimų rezultatai rodo virškinamojo trakto, ypač kepenų ir skrandžio, fermentų aktyvumą.

Ką daryti, jei seilių ir šlapimo pH yra žemesnis nei normalus?

Padidinkite šarminių maisto produktų kiekį dietoje (žr. lentelę),
- reguliariai vaikščiokite ar užsiimkite kita švelnia fizine veikla.
- gerkite tinkamą vandenį 30–33 mililitrų 1 kg žmogaus svorio.

Tai reakcijos, kurių metu perduodami elektronai ir keičiasi elementų oksidacijos būsena.

ORP susideda iš dviejų vienu metu vykstančių ir priešingai nukreiptų procesų – oksidacijos ir redukcijos. Oksidacija– Tai elektronų dovanojimo procesas, kurio metu padidėja elementų oksidacijos būsena. Atsigavimas– Tai elektronų pridėjimo procesas, kurio metu mažėja elementų oksidacijos būsena. Oksidatorius yra medžiaga, kurios atomas priima elektronus ir taip sumažina oksidacijos būseną. Reduktorius yra medžiaga, kurios atomas atiduoda elektronus, taip padidindamas oksidacijos būseną. ORP skirstomi į tris tipus.

1. Tarpmolekulinis, kuriame oksidatorius ir reduktorius yra skirtingose ​​molekulėse, pavyzdžiui:

2KMn +7O4 + 5KN +3O2 + 3H2SO4 = 2Mn +2SO4 + 5KN +5O3 + K2SO4 + 3H2O

oksidatorius - Mn +7, reduktorius - N +3.

2. Intramolekulinis, kurioje oksidatorius ir reduktorius yra toje pačioje molekulėje, bet yra skirtingi elementai, pavyzdžiui:

2KCl +5 O 3 -2 = 2KCl -1 + 3O 4 0

oksidatorius - Cl +5, reduktorius - O -2.

3. Disproporcingumas(autooksidacija - savaiminis išgydymas), kai oksidatorius yra tas pats elementas toje pačioje oksidacijos būsenoje, pavyzdžiui:

3Cl20 + 6KOH = 5KCl-1 + KCl +5O3 + 3H2O

oksidatorius - Cl 0, reduktorius - Cl 0.

Redokso procesų metu krūviai persiskirsto tarp sistemos dalių. Gautas krūvio skirtumas tarp sistemos dalių vadinamas potencialus. Yra keletas potencialų tipų, susijusių su įvairių procesų eiga.

Vienas iš jų yra elektrodo potencialas, kuris atsiranda metalinę plokštelę panardinus į jos druskos tirpalą (pavyzdžiui, cinko plokštelę į cinko sulfato tirpalą). Šiuo atveju galimi du procesai, kuriuos lemia metalo aktyvumas ir jo katijono koncentracija tirpale (1 pav.).

Ме n+ + _ + Ме n+ _ + _

ryžių. 1 Elektrodų procesų tipai

Pirmasis procesas vyksta, kai metalo aktyvumas yra didelis, o jo katijono koncentracija maža. Tokiu atveju (žr. 1 pav.) metalo jonai, esantys metalo kristalinės gardelės mazguose, dėl hidratacijos pereis į tirpalą, jį įkraudami teigiamai; elektronai, sudarantys „elektronų dujas“ (metalinės jungties ypatybės), lieka ant metalo gabalo, suteikdami jam neigiamą krūvį.


Esant mažam metalo aktyvumui ir didelei jo katijono koncentracijai, procesas gali vykti kita kryptimi (žr. 2 pav.). Metalo katijonai gali judėti į plokštelę, užbaigdami metalo kristalinę gardelę ir suteikdami jai teigiamą krūvį; Druskos anijonai lieka tirpale ir jį įkrauna neigiamai. Abiejuose procesuose tarp metalinės plokštės ir jos druskos tirpalo atsiranda krūvių skirtumas, vadinamas elektrodo potencialas E. Nepriklausomai nuo elektrodo potencialo atsiradimo mechanizmo, jį lemia redokso procesas, o jo reikšmę – Nernsto lygtis:

Aš Aš n+ + ne -

Zn Zn 2+ + 2e -

kur: E – sistemos potencialas,

T - absoliuti temperatūra,

n yra procese dalyvaujančių elektronų skaičius,

R = 8,31 J/mol * K,

F = 96500 C/mol

[Me p+] yra tam tikro metalo druskos pusiausvyros koncentracija.

Pakeitę konstantas esant 25 0 C, gauname:

Remiantis standartinio elektrodo potencialo verte, visi metalai yra išdėstyti elektrocheminėje įtampų serijoje.

Vienas iš pagrindinių yra redokso potencialas. Jo atsiradimas yra susijęs su redokso procesų grįžtamumu. Ta pati medžiaga, priklausomai nuo sąlygų, gali būti oksiduota (Ox) arba redukuota (raudona). Tarp šių dviejų formų vyksta abipusio perėjimo procesai, lydimi sistemos krūvio pasikeitimo. Abipusio perėjimo procesas tęsiasi tol, kol susidaro pusiausvyra tarp dviejų formų:

Fe 2+ Fe 3+ + e

Nustačius pusiausvyrą, sistemoje atsiranda perteklinis krūvis, vadinamas redokso potencialu arba redokso potencialu. Jo vertė nustatoma pagal Nernsto lygtį:

kur: E – sistemos potencialas,

E 0 – standartinis sistemos potencialas, t.y. potencialas, nustatytas standartinėmis sąlygomis (T = 292 K, p = 1 atm, = [Ox] = 1 mol/l)

, [Ох] - redukuotų ir oksiduotų formų pusiausvyros koncentracijos.

Bet koks redokso procesas gali būti pavaizduotas kaip dviejų redokso sistemų – oksiduojančios sistemos ir redukcijos sistemos – sąveika. Redokso potencialo kryptį lems sistemų redokso potencialų reikšmės.

Šiuo atveju galima išskirti šiuos modelius:

1. Ta pati redokso sistema gali būti ir oksidatorius, ir reduktorius – tai priklauso nuo potencialių verčių santykio;

2. Sistemos, turinčios didesnį neigiamą potencialą, atkurs sistemas, turinčias didesnį teigiamą potencialą;

3. Perėjus ORP, redoksinių sistemų potencialai išlyginami.

Įkrovos skirtumo tarp sistemos dalių atsiradimas gali būti nesusijęs su redokso potencialo perėjimu. Taigi difuzijos tarp tirpalo dalių proceso metu dėl skirtingo jonų judrumo atsiranda krūvių skirtumas, vadinamas difuzinis potencialas. Difuzijos potencialas neegzistuoja ilgai ir išnyksta difuzijos proceso pabaigoje.

Jei du tirpalai yra atskirti pusiau pralaidžia membrana, membranos šonuose atsiranda krūvių skirtumas, vadinamas membranos potencialas. Membranos potencialas atsiranda dėl to, kad dėl skirtingų jonų dydžių jie gali praeiti pro membraną arba ne.

Gyvuose organizmuose dėl daugybės membranų, nukreipto medžiagų transportavimo ir įvairių redokso potencialų perėjimo tarp jo dalių atsiranda krūvių skirtumas, vadinamas biopotencialais. Pagal savo pobūdį biopotencialai gali būti difuziniai, membraniniai ir redokso potencialai. Biopotencialai atlieka lemiamą vaidmenį kryptingame medžiagų transporte, darbe membranų sistemos, biosintezės procesai, energijos išleidimas ir saugojimas. Energijos išskyrimas ir saugojimas organizme yra glaudžiai susijęs su oksidacijos ir redukcijos procesais.

Rūgštinės atliekos yra natūralios šalutinis produktas ląstelių metabolizmas. Žmogaus kūne yra daugiau nei 60 trilijonų ląstelių, kurių vidutinis gyvenimo ciklas yra 4 savaitės. Ciklo pabaigoje kiekviena ląstelė dalijasi į du genetiškai lygiaverčius vienetus. Tačiau tik pusė naujai susiformavusių ląstelių yra skirtos tolesniam vystymuisi. Likusios silpnos, pažeistos ir užterštos ląstelės tiesiog miršta. Kiti milijonai ląstelių tampa rūgštinėmis atliekomis.

Natūralus senėjimo procesas taip pat daro savo darbą – vidinė organizmo aplinka bėgant metams linkusi oksiduotis. Dažnai atsitinka taip, kad po 45 metų organizmas praranda gebėjimą atsikratyti susikaupusių rūgščių atliekų ir pradeda jas kaupti įvairios dalys kūnus, kurie vėliau sukelia ligas.

Svarstydami kiekvieną ligą turime išanalizuoti jos priežastis ir pasekmes. Stebėtinai daug ir įvairių fizinių problemų ir ligų gali sukelti oksidacija organizme. Šiandien absoliuti dauguma gyventojų kenčia nuo problemų, kurias sukelia rūgštėjimas – dėl specifinių mitybos įpročių ir gyvenimo būdo, to net nenutuokdami. Pažvelkime į oksidacijos faktorius:

  • Padidėjęs rūgštaus maisto vartojimas.

Šiuolaikinėje mityboje yra daugiau rūgščių maisto produktų (ph žemiau 7), todėl mūsų iš pradžių šarminis kūnas palaipsniui pradeda oksiduotis.

  • Gėrimai, kuriuos geriame kasdien, taip pat yra rūgštūs (kava, vanduo

dar, arbata, alus ir kt.)

  • Sumažėjusi rūgšties sekrecija.

Per fiziniai pratimai, su prakaitu iš organizmo išsiskiria didelis kiekis rūgščių, tačiau šiais laikais žmonės ne visada turi pakankamai laiko sportuoti

Pažvelkime į mitybą – pirmąją organizmo oksidacijos priežastį. Visi maisto produktai aprūpina būtinomis maistinėmis medžiagomis ir energija, reikalinga žmogaus organizmo vystymuisi ir augimui. Skirtumą tarp gero ir blogo maisto lemia santykinis pavojingų atliekų kiekis, susidarantis jį vartojant. Turėkite tai omenyje šarminės medžiagos neutralizuoti rūgščių atliekas ir išvalyti organizmą, ir rūgštinės medžiagos sukelti oksidaciją ir užteršimą.

Vienas iš pagrindinių pamatų gera sveikata yra rūgščių ir šarmų pusiausvyra. Deja, maistas, kurį jūs ir aš valgome kasdien, yra rūgštus (Ph žemiau 7). Šarminiai maisto produktai, tokie kaip daržovės ir vaisiai, valgomi daug mažesniais kiekiais. Pažvelkime į maistą, kurį valgome.

Lentelėje matyti, kad didžioji dalis produktų yra rūgštūs ir turi rūgštų pH, dėl to organizmas rūgštėja, o tai vėliau sukelia įvairias ligas. Pvz.: organizme prie kasos susikaupė rūgščių atliekų, kurių neutralizavimui neužtenka šarminių kalcio jonų, žmogus suserga diabetu. Žinoma, nereikėtų visą dieną valgyti melionų, morkų, kriaušių (tai reiškia šarmą), tačiau užtenka išgerti šarminio vandens, kurio pagalba galima gauti, kad būtų išlaikytas rūgščių ir šarmų balansas. kūnas.

Pažiūrėkime konkretus pavyzdys Kaip organizmo oksidacija veikia mūsų kraują?

Sveiko žmogaus kraujo nuotrauka (1 pav.) Kraujas organizmo oksidacijos metu (2 pav.)

Dešiniajame paveikslėlyje matome kraujo kūnelius, kurie atrodo kaip sulipusios monetos – tai raudonieji kraujo kūneliai, bet jie taip neturėtų atrodyti. Jie turi būti atskirti, laisvai cirkuliuoti kraujyje ir paskirstyti deguonį. Bet čia taip nebūna. Kraujas čia taip oksiduotas, kad ląstelės stengiasi apsisaugoti nuo rūgščios aplinkos. Šiam asmeniui sutrikęs deguonies pasiskirstymas. Jei atkreipsite dėmesį, pamatysite ir juodus taškelius – tai cholesterolis, užkemšantis kapiliarus. Taip širdyje ir smegenyse susidaro kraujo krešuliai.

1 paveiksle matome jau pasikeitusį vaizdą praėjus 20 minučių po gyvo (šarminio vandens) gėrimo. Raudonieji kraujo kūneliai atsiskyrė, o tai reiškia, kad kraujas tapo šarminis. Jie pradėjo „gabenti“ deguonį ir pradėjo jaustis puikiai.

Sveikoms ląstelėms reikalinga šarminė aplinka. Įrodymai rodo, kad rūgštingumas yra pagrindinė visų ligų priežastis. Bet kokia liga – nuo ​​peršalimo iki vėžio – atsiranda tada, kai organizmas nebegali susidoroti su susikaupusiomis rūgštinėmis atliekomis.

Yra daug būdų parodyti, kad šarminis vanduo daro didelę įtaką žmogaus organizmo sveikatai ir funkcionalumui. Dabar apibendrinkime keletą dalykų, nes jie labai svarbūs siekiant sumažinti apsilankymų pas gydytoją skaičių:

  • Tai tavo
  • Temperatūra
  • Bendroji sveikata

Šie 3 parametrai yra jūsų rodikliai bendra būklė. Nes kai tik pradėsite gerti gyvąjį vandenį ar bet ką kitą, galintį sureguliuoti pH į šarminę pusę, pradėsite jaustis geriau, o organizmas jausis daug geriau dėl detoksikacijos, valymo ir regeneracijos. Kas reikš, kad sumažės vaistų vartojimas!

Susisiekus su

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http:// www. viskas geriausia. ru/

Baltarusijos Respublikos sveikatos apsaugos ministerija

Švietimo įstaiga

"Gomelio valstybinis medicinos universitetas"

Bendrosios ir bioorganinės chemijos katedra

Redokso reakcijų vaidmuo organizme

Užbaigta:

Kupreichikas V.V.

Patikrinta:

Odintsova M.V.

Gomelis 2016 m

Įvadas

1. Trumpa istorija

2. ODD organizme

3. OVR medicinoje ir farmacijoje

4. Redokso potencialas

Išvada

Bibliografija

Įvadas

Biologinė oksidacija yra labai svarbi gyviems organizmams. Dauguma Gyvybei reikalinga energija susidaro dėl redokso reakcijų.

Medžiagų oksidacija gali būti atliekama šiais būdais: a) vandenilio paėmimas iš substrato, kuris oksiduojamas (dehidrogenavimo procesas), b) elektrono donorystė per substratą, c) deguonies įdėjimas į substratą. Visos išvardytos oksidacinių reakcijų rūšys, kurias katalizuoja atitinkami fermentai – oksidoreduktazės, vyksta gyvose ląstelėse. Oksidacijos procesas nevyksta izoliuotai, jis susijęs su redukcijos reakcija: vienu metu vyksta vandenilio ar elektronų prisijungimo reakcijos, t.y. vyksta redokso reakcijos. Oksidacija reiškia visas chemines reakcijas, kurių metu prarandami elektronai, o tai lydi teigiamų valentų padidėjimas. Bet kartu su vienos medžiagos oksidacija turi vykti ir redukcija, t.y. pridedant elektronus prie kitos medžiagos.

Taigi, biologinė oksidacija ir redukcija yra atsakas į gyvuose organizmuose vykstantį elektronų perdavimą, o audinių kvėpavimas yra biologinės oksidacijos rūšis, kurioje molekulinis deguonis yra elektronų akceptorius.

1. Apsakymas

Biologinių oksidacijos procesų tyrimas pradėtas XVIII a. A. Lavoisier. Jis atkreipė dėmesį į tam tikrą tapatumą tarp organinių medžiagų degimo procesų už kūno ribų ir gyvūnų kvėpavimo. Paaiškėjo, kad kvėpuojant, kaip ir degant, deguonis absorbuojamas ir susidaro CO2 ir H2O, tačiau „degimo“ procesas organizme vyksta labai lėtai, be to, be liepsnos.

Po A. Lavoisier darbų moksle ilgą laiką vyravo nuomonė apie degimo ir lėtos oksidacijos reiškinių tapatumą. maistinių medžiagų organizme. Tačiau liko neaišku, kodėl šis ypatingas lėtas „deginimas“ organizme vyksta neįprastomis sąlygomis. tam tikroje žemoje temperatūroje (36-37 °C), nesant liepsnai (kaip būna degimo metu) ir esant vandeniui, kurio kiekis audiniuose siekia 75-80% visos masės. ir kuri normaliomis sąlygomis trukdo degimui. Tai parodė, kad lėta organinių medžiagų oksidacija organizme savo mechanizmu smarkiai skiriasi nuo įprasto organinių medžiagų degimo ore (mediena, anglis ir kt.), nors galutiniai produktai abiem atvejais yra CO2 ir vanduo.

Šio savotiško oksidacinių procesų gyvuose organizmuose priežastį mokslininkai pirmiausia bandė paaiškinti deguonies „aktyvavimu“ kūno ląstelėse.

Vieną iš pirmųjų biologinės oksidacijos teorijų, susijusių su deguonies „aktyvavimu“, sukūrė rusų mokslininkas O. M. Bachas (1897), kuris manė, kad deguonies molekulė gali veikti kaip organinių medžiagų oksidatorius tik po to, kai ji suaktyvinama. Vienos iš „n“ jungčių jos molekulėje (-OO-) plyšimo rezultatas įvyksta, ypač jei terpėje yra junginių, kurie lengvai oksiduojasi (pavyzdžiui, turintys dvigubus ryšius), dalyvaujant oksigenazei. fermentai.

Junginiai lengvai oksiduojasi, pavyzdžiui, nesočiosios riebalų rūgštys sąveikauja su deguonimi, sudarydamos peroksidus. Šiose reakcijose oksidacija vyksta lygiagrečiai su redukcija. Taigi O.M. Bachas pirmą kartą suformulavo idėją apie redokso procesų susiejimą kvėpavimo metu. Teorija A.N. Bacho teorija buvo vadinama deguonies aktyvinimo „peroksido teorija“.

Tačiau tikrasis deguonies aktyvavimo mechanizmas oksiduojant įvairius kvėpavimo substratus pasirodė kitoks.

Reikšmingą vaidmenį plėtojant biologinės oksidacijos teoriją suvaidino kito Rusijos mokslininko - V.I. Palladina (1907). Jis sukūrė kvėpavimo kaip fermentinių procesų sistemos idėją ir ypatingą reikšmę skyrė substratų oksidacijai pašalinant vandenilį (dehidrogenavimo procesas).

Tyrinėdamas substratų oksidaciją augaluose, V.I. Palladinas nustatė, kad tai gali atsirasti be deguonies, jei terpėje yra medžiagų, galinčių pridėti oksidacijos metu pašalinto vandenilio. Tokios medžiagos gali būti pigmentai arba chromogenai ir kitos medžiagos, veikiančios kaip tarpiniai vandenilio nešikliai. Pridedant vandenilio iš substratų, jie oksiduojami, chromogenai redukuojami ir tampa bespalviai. Taigi, V. I. Prikabintas Palladinas didelę reikšmę oksidacijos procesą kaip dehidrogenavimo procesą, taip pat nurodė svarbus vaidmuo deguonis kaip vandenilio akceptorius biologiniuose oksidacijos procesuose.

Tyrimą atliko V.I. Paladiną patvirtino G. Wieland darbai, kurie, pasitelkę aldehidų oksidacijos pavyzdį, nustatė, kad substratų dehidrinimo procesas yra pagrindinis procesas, kuriuo grindžiama biologinė oksidacija, o deguonis jau sąveikauja su aktyvuotais vandenilio atomais. Taip buvo sukurta medžiagų oksidacijos dehidrogenavimo būdu samprata, kuri tapo žinoma kaip Pal-Ladin-Wieland teorija. Pagrindinis vaidmuo patvirtinant šią teoriją buvo daugelio dehidrogenazės fermentų, kurie katalizuoja vandenilio atomų abstrakciją iš įvairių substratų, atradimas ir tyrimas.

Vėliau buvo tiriama: kvėpavimo ir kitų medžiagų apykaitos procesų, įskaitant fosforilinimo, ryšys; fermentų, katalizuojančių biologines oksidacijos reakcijas, savybės; šių fermentų lokalizacija ląstelėje; energijos kaupimo ir konversijos mechanizmas ir kt.

Reikšmingą indėlį į biologinės oksidacijos tyrimus įnešė O. Warburg, D. Keilin, G. Krebs, P. Mitchell, D. Green, A. Lehninger, B. Chance, E. Recker, V.O. Engelhardtas, V.A. Belitseris, S.E. Severinas, V.P. Skulachev ir kt.

2. ODD kūne

Redokso reakcijos vaidina išskirtinį vaidmenį medžiagų apykaitos ir energijos, kuri vyksta žmogaus ir gyvūnų kūnuose. Oksidacijos reakcija yra neatsiejama nuo redukcijos reakcijos, todėl abu šie procesai turi būti nagrinėjami neatsiejamai vienybėje. Bet kuriai redokso reakcijai atomų oksidacijos būsenų algebrinė suma išlieka nepakitusi. Daugelis redokso reakcijų atsiranda tik dėl oksiduojančio agento ir redukcijos agento sąveikos. Tačiau dažniausiai, jei reakcija vykdoma vandeninėje aplinkoje, redokso proceso eigai didelę įtaką daro reagentų sąveika su vandens vandenilio ir hidroksilo jonais, taip pat tirpale esančiomis rūgštimis ir šarmais. Kartais aplinkos įtaka redokso proceso eigai yra tokia didelė, kad kai kurios reakcijos gali būti vykdomos tik rūgščioje ar šarminėje aplinkoje. Redokso reakcijos kryptis, oksiduojančio agento molekulės (jono) pridėtų ir redukuojančio agento molekulės (jonų) atiduotų elektronų skaičius ir kt. priklauso nuo terpės rūgščių-šarmų balanso ir kt. Pavyzdžiui, jodidų ir jodatų reakcija su jodo elementų išsiskyrimu vyksta tik esant stiprioms rūgštims, o stipriai šarminėje aplinkoje kaitinant gali įvykti atvirkštinė reakcija.

Metabolizmas, kuriame redokso procesai atlieka tokį reikšmingą vaidmenį, turi dvi puses: 1) plastiką, kuris susideda iš sudėtingų organinių medžiagų, reikalingų organizmui kaip „statybinės medžiagos“ audiniams ir ląstelėms atsinaujinti, sintezės iš medžiagų, kurios daugiausia gaunama su maistu (tai yra anaboliniai procesai, arba asimiliacijos procesai, kuriems reikia energijos sąnaudų) - 2) energija, kuri patenka į sudėtingų didelės molekulinės masės medžiagų, atliekančių biologinio kuro vaidmenį, skaidymą (oksidaciją), iki paprastesnių - į hidroksidą, anglies dioksidą ir kt. (tai kataboliniai procesai, arba disimiliacijos procesai, lydimi energijos išsiskyrimo).

Redokso reakcijos yra būtinos grandys sudėtingoje anabolinių ir katabolinių procesų grandinėje, tačiau jų vaidmuo ypač svarbus kaip pagrindinis gyvo organizmo energijos šaltinis. Aerobinėmis sąlygomis (t. y. oksiduojančioje atmosferos deguonies atmosferoje) egzistuojantys organizmai šią energiją gauna kvėpuodami, todėl ląstelėse ir audiniuose į organizmą patekusios maistinės medžiagos oksiduojasi iki anglies dioksido, vandens, amoniako. karbamidas ir kiti atliekos, pasižymintys santykinai mažomis energetinėmis vertėmis ir didelėmis entropijos vertėmis (iš graikų kalbos - sukimasis, transformacija - sistemos, susidedančios iš daugelio elementų, sutrikimo matas).

Kvėpavimo procesas pagrįstas oksidacijos-redukcijos reakcija, kurios metu diatominė deguonies molekulė sudaro dvi vandens molekules. Išorinio kvėpavimo metu oro deguonis jungiasi su hemoglobinu ir oksihemoglobino pavidalu kartu su kraujo srove tiekiamas į audinių kapiliarus. Audinių arba ląstelių kvėpavimo procese audiniai ir ląstelės sugeria šį deguonį, dėl kurio oksiduojasi tai, kas patenka į organizmą iš išorinė aplinka baltymai, riebalai ir angliavandeniai. Kartu su veninio kraujo tėkme susidaręs anglies dioksidas siunčiamas į plaučius ir ten, pasklidęs per alveolių sieneles, patenka į iškvepiamo oro dalį. Tačiau šiuose biologinės oksidacijos procesuose substratai, tiesiogiai veikiami deguonies, yra ne tie didelės molekulinės masės junginiai, kurie iš pradžių buvo maiste, o paprastesni, mažos molekulinės masės produktai, susidarę dėl hidrolizinio irimo virškinimo trakte.

Pirmajame disimiliacijos etape dėl hidrolizės kompleksiniai angliavandeniai - krakmolas, sacharozė, glikogenas ir kiti, dalyvaujant amilazėms, paverčiami gliukoze ir kitais monosacharidais. Riebalai, dalyvaujant lipazėms, paverčiami riebalų rūgštimis ir gliceroliu. Baltymai, veikiami proteolitinių fermentų, paverčiami mažos molekulinės masės peptidais ir aminorūgštimis. Šiame etape išsiskiria energija, kuri sudaro ne daugiau kaip 1% visos maisto medžiagų cheminės energijos. Žmogaus organizmas kai kuriuos produktus, susidariusius pirmajame disimiliacijos etape, naudoja kaip pradines medžiagas anabolinėms reakcijoms, susijusioms su medžiagų, skirtų audinių ir ląstelių statybai, gamyba, taip pat kaip cheminio kuro tiekimą.

Kita dalis hidrolizės produktų vyksta oksidacija, kurios metu kartu su anglies dioksidu, vandeniu, amoniaku, karbamidu ir kt. taip pat susidaro nepilnos oksidacijos produktai.

Antrajame disimiliacijos etape išsiskiria apie 1/3 viso energijos kiekio, tačiau išsiskiriančios energijos kaupimas dar nevyksta susidarant labai energingoms medžiagoms.

Trečiajame disimiliacijos etape visiškai oksiduojasi visi antroje stadijoje susidarę tarpiniai produktai: vanduo, anglies dioksidas, amoniakas, karbamidas ir kt., o likusios 2/3 cheminės energijos, kurią organizmas gauna iš maisto medžiagų, yra. paleistas. Šis sudėtingas cheminis procesas, apimantis dešimt nuoseklių reakcijų, kurių kiekvieną katalizuoja atitinkamas fermentas, vadinamas trikarboksirūgšties ciklu arba Krebso ciklu. Šioms nuoseklioms reakcijoms atlikti reikalingi fermentai yra lokalizuoti ląstelių membranos struktūriniuose elementuose – mitochondrijose. oksidacijos tiosulfato priešnuodis vanduo

Trečiajame disimiliacijos etape išsiskiria 40–60% energijos, kurią organizmas sunaudoja labai energingų medžiagų sintezei.

Taigi nagrinėjami maistinių medžiagų pasiskirstymo organizme etapai rodo, kad 99% organizmo energijos tiekimo suteikia jame vykstantys redokso procesai.

Be to, organizme vykstančių redokso reakcijų pagalba sunaikinamos kai kurios medžiagų apykaitos metu susidariusios toksinės medžiagos. Būtent tokiu būdu organizmas atsikrato žalingo tarpinių biocheminės oksidacijos produktų poveikio.

3. OVR medicinoje ir farmacijoje

Informacija apie įvairių vaistų redoksines savybes leidžia išspręsti suderinamumo problemas, kai jie kartu skiriami pacientui, taip pat dėl ​​jų bendro laikymo leistinumo. Atsižvelgiant į šiuos duomenis, išryškėja serijų nesuderinamumas vaistai(pavyzdžiui, kalio jodidas ir natrio nitritas, kalio permanganatas ir natrio tiosulfatas, vandenilio peroksidas ir jodidai ir kt.).

Daugeliu atvejų farmacinės vaistų savybės yra tiesiogiai susijusios su jų redokso savybėmis. Pavyzdžiui, daugelis antiseptinių, antimikrobinių ir dezinfekuojančių medžiagų (jodas, kalio permanganatas, vandenilio peroksidas, vario, sidabro ir gyvsidabrio druskos) kartu yra ir stiprūs oksidatoriai.

Natrio tiosulfato kaip universalaus priešnuodžio (priešnuodžio) naudojimas pagrįstas jo gebėjimu dalyvauti redokso reakcijose ir kaip oksidatorius, ir kaip reduktorius. Apsinuodijus arseno, gyvsidabrio ir švino junginiais, prarijus natrio tiosulfato tirpalą, susidaro mažai tirpūs, todėl praktiškai netoksiški sulfatai. Apsinuodijus vandenilio cianido rūgštimi arba cianidais, natrio tiosulfatas leidžia šias toksiškas medžiagas paversti mažiau toksiškais rodano junginiais. Apsinuodijus halogenais ir kitais stipriais oksidatoriais, natrio trisulfato antitoksinis poveikis atsiranda dėl jo vidutinių redukuojančių savybių.

4. Redokso potencialas

Kalbant apie redokso procesus, reikia pastebėti, kad vykstant oksidacijos ar redukcijos reakcijoms, keičiasi oksiduojamos ar redukuojamos medžiagos elektrinis potencialas: viena medžiaga, atsisakydama savo elektronų ir įgydama teigiamą krūvį, oksiduojasi, kita – įgydama elektronus ir įkraunama. neigiamai, sumažėja. Elektrinio potencialo skirtumas tarp jų yra redokso potencialas (ORP).

Redokso potencialas – tai elementų ar jų junginių cheminio aktyvumo matas grįžtamuose cheminiuose procesuose, susijusiuose su jonų krūvio pasikeitimu tirpaluose. Tai reiškia, kad ORP, dar vadinamas redokso potencialu (iš anglų kalbos RedOx – Reduction/Oxidation), apibūdina elektronų aktyvumo laipsnį redokso reakcijose, t.y. reakcijose, susijusiose su elektronų pridėjimu ar perkėlimu. Atliekant matavimus (elektrochemijoje) šio skirtumo dydis žymimas Eh ir išreiškiamas milivoltais. Kuo didesnė oksiduoti galinčių komponentų koncentracija, palyginti su komponentų, galinčių redukuoti, koncentracija, tuo didesnis redokso potencialas. Tokios medžiagos kaip deguonis ir chloras yra linkusios priimti elektronus ir turi didelį elektrinį potencialą, todėl ne tik deguonis, bet ir kitos medžiagos (ypač chloras), o tokios medžiagos kaip vandenilis, atvirkščiai, noriai; atsisako elektronų ir turi mažą elektrinį potencialą. Deguonis turi didžiausią oksidacinę savybę, o vandenilis – didžiausią redukavimo savybę, tačiau tarp jų yra ir kitų vandenyje esančių medžiagų, kurios ne taip intensyviai veikia kaip oksidatoriai arba kaip reduktorius.

Kiekvienos redokso reakcijos ORP reikšmė gali būti teigiama arba neigiama.

Taigi, pavyzdžiui, in natūralus vanduo Eh reikšmė svyruoja nuo -400 iki +700 mV, kurią lemia visas jame vykstančių oksidacinių ir redukcijos procesų visuma. Pusiausvyros sąlygomis ORP reikšmė apibūdinama tam tikru būdu vandens aplinka, o jo vertė leidžia padaryti kai kurias bendras išvadas cheminė sudėtis vandens.

Biochemijoje redokso potencialo vertės išreiškiamos ne milivoltais, o įprastais rH ​​vienetais (redukcijos hidrogeniu).

Įprastų rH vienetų skalėje yra 42 skyriai.

"0" reiškia gryną vandenilį,

"42" - grynas deguonis,

„28“ yra neutrali aplinka.

pH ir rH yra glaudžiai susiję.

Oksidaciniai procesai mažina rūgščių ir šarmų pusiausvyrą (kuo didesnis rH, tuo mažesnis pH), o redukcijos procesai prisideda prie pH padidėjimo. Savo ruožtu pH reikšmė turi įtakos rH vertei.

Žmogaus organizme redokso reakcijų metu išsiskirianti energija išleidžiama homeostazei (santykinei dinaminei vidinės aplinkos sudėties ir savybių pastovumui bei pagrindinių fiziologinių organizmo funkcijų stabilumui) palaikyti ir organizmo ląstelių regeneracijai, t.y. užtikrinti gyvybinius organizmo procesus.

Žmogaus kūno vidinės aplinkos ORP, išmatuotas ant platinos elektrodo, palyginti su sidabro chlorido etaloniniu elektrodu, paprastai visada yra mažesnis už nulį, tai yra, jis turi neigiamas vertes, kurios paprastai svyruoja nuo -100 iki -200 milivoltų. Geriamojo vandens ORP, matuojant tuo pačiu būdu, beveik visada yra didesnis už nulį, dažniausiai svyruoja nuo +100 iki +400 mV. Tai galioja beveik visų tipų geriamam vandeniui, tokiam, kuris teka iš čiaupų visuose pasaulio miestuose, parduodamas stikliniame ir stikliniame vandenyje. plastikiniai buteliai, kuris gaunamas išvalius burną

naujos atvirkštinio osmoso technologijos ir dauguma įvairių didelių ir mažų vandens valymo sistemų.

Nurodyti žmogaus organizmo vidinės aplinkos ir geriamojo vandens ORP skirtumai reiškia, kad elektronų aktyvumas žmogaus organizmo vidinėje aplinkoje yra daug didesnis nei elektronų aktyvumas geriamajame vandenyje.

Elektronų aktyvumas yra svarbiausia vidinės kūno aplinkos charakteristika, nes ji tiesiogiai susijusi su pagrindiniais gyvenimo procesais.

Kai paprastas geriamasis vanduo prasiskverbia į žmogaus (ar kito) kūno audinius, jis atima elektronus iš ląstelių ir audinių, kurių 80-90% sudaro vanduo. Dėl to biologinės organizmo struktūros (ląstelių membranos, ląstelių organelės, nukleorūgštys ir kt.) yra pažeidžiamos oksidaciniu būdu. Taip organizmas susidėvi, sensta, gyvybiškai svarbūs organai praranda savo funkcijas. Tačiau šiuos neigiamus procesus galima pristabdyti, jei su maistu ir gėrimais organizmas gauna vandens, kuris turi organizmo vidinės aplinkos savybių, tai yra, turi apsauginių ir atkuriamųjų savybių.

Kad organizmas medžiagų apykaitos procesuose optimaliai panaudotų geriamąjį vandenį, turintį teigiamą redokso potencialą, jo ORP turi atitikti organizmo vidinės aplinkos ORP reikšmę. Būtinas vandens ORP pokytis organizme atsiranda dėl ląstelių membranų elektros energijos, t.y. paties kūno energijos, sąnaudų. aukštas lygis, energija, kuri iš tikrųjų yra biocheminės maistinių medžiagų transformacijos grandinės galutinis produktas.

Energijos kiekis, kurį organizmas sunaudoja vandens biologiniam suderinamumui pasiekti, yra proporcingas jo kiekiui ir vandens ORP bei vidinės organizmo aplinkos skirtumui.

Jei į organizmą patenkančio geriamojo vandens ORP yra artimas žmogaus organizmo vidinės aplinkos ORP vertei, tada Elektros energija ląstelių membranos (gyvybinė organizmo energija) nėra išleidžiama vandens elektronų aktyvumui koreguoti ir vanduo iš karto absorbuojamas, nes yra biologiškai suderinamas pagal šį parametrą. Jei geriamojo vandens ORP yra neigiamas nei organizmo vidinės aplinkos ORP, tai jis maitina jį šia energija, kurią ląstelės naudoja kaip energijos rezervą organizmo antioksidacinei gynybai nuo neigiamo išorinės aplinkos poveikio.

Išvada

Kvėpavimas, absorbcija anglies dioksidas augalai, kuriuose išsiskiria deguonis, medžiagų apykaita ir daugybė kitų cheminių procesų, iš esmės yra redokso reakcijos. Kuro deginimas garo katilų krosnyse ir varikliuose vidaus degimas, elektrolitinis metalų nusodinimas, vykstantys procesai galvaniniai elementai ir akumuliatoriai, apima oksidacijos-redukcijos reakcijas.

Elementarių medžiagų (geležies, chromo, mangano, aukso, sidabro, sieros, chloro, jodo ir kt.) ir vertingų cheminių produktų (amoniako, šarmų, azoto, sieros ir kitų rūgščių) gamyba paremta redokso reakcijomis.

Tūrinės analizės metodai yra pagrįsti oksidacija-redukcija analitinėje chemijoje: permanganatometrija, jodometrija, bromatometrija ir kt., kurios atlieka svarbų vaidmenį kontroliuojant gamybos procesus ir atliekant mokslinius tyrimus.

Taigi dauguma gamtoje vykstančių cheminių procesų, kuriuos žmogus atlieka savo praktinėje veikloje, yra redokso reakcijos. Šios reakcijos yra pagrindiniai procesai, užtikrinantys bet kurio organizmo gyvybinę veiklą ir turi didelę reikšmę teorijoje ir praktikoje.

Gilus cheminių reakcijų esmės ir modelių išmanymas leidžia jas kontroliuoti ir panaudoti naujų medžiagų sintezei. Įvaldyti bendruosius cheminių reakcijų modelius būtina norint vėliau tirti neorganinių ir organinių medžiagų savybes, o tai svarbu suprasti žmogaus organizme vykstančius procesus.

Bibliografija

1. Glinka N.L. Bendroji chemija: Pamoka universitetams. / Red. A.I. Ermakova. - M.: Integral-Press, 2002. - 728 p.

2. Bendroji chemija. Biofizinė chemija. Biogeninių elementų chemija. / Red. Ershova Yu.A. - 3 leidimas, M.: Vyssh.shk., 2002. - 560

3. enciklopedinis žodynas jaunas chemikas. / Komp. Kritsmanas V.A., Stanzo V.V. - 2 leidimas. - M.: Pedagogika, 1990. - 320 p.

Paskelbta Allbest.ru

...

Panašūs dokumentai

    Oksidacijos esmė ir rūšys yra cheminės deguonies pridėjimo arba vandenilio pašalinimo reakcijos. Susipažinimas su metalo regeneravimo vandeniniuose ir druskos tirpaluose metodais. Redokso reakcijų teorijos pagrindinių principų studija.

    santrauka, pridėta 2011-10-03

    Vandenilio ir hidroksilo rodiklių nustatymas. Redokso reakcijų ir elektroninio balanso sudarymas. Reaguojančių medžiagų atomų oksidacijos būsenos pokytis. Kokybinės reakcijos į įvairių analitinių grupių katijonus.

    praktinis darbas, pridėtas 2012-02-05

    Svarbiausios oksiduojančios ir redukuojančios medžiagos. Redokso reakcijų lygčių sudarymas ir stechiometrinių koeficientų parinkimas. Įvairių veiksnių įtaka reakcijų eigai. Redokso ekvivalentas, įstatymo esmė.

    paskaita, pridėta 2013-04-22

    Redokso titravimo metodai. Pagrindinės oksiduojančios ir redukuojančios medžiagos. Redokso reakcijas įtakojantys veiksniai. Oksidacijos-redukcijos reakcijų taikymas vaistinių medžiagų analizėje. Natrio tiosulfato tirpalai.

    pristatymas, pridėtas 2013-10-21

    Redokso reakcijų lygčių sudarymas elektroninio balanso metodu. Oksidacijos būsena yra sąlyginis elemento atomo krūvis. Įprastos reduktorius. Nemokamai patenka į nemetalus neigiamų jonų. Koncentracijos poveikis.

    pristatymas, pridėtas 2014-05-17

    Oksidacinių ir redukcijos procesų charakteristikos. Cheminių elementų atomų oksidacijos laipsnio nustatymo taisyklės, terminija ir junginio funkcijos ORR nustatymo taisyklės. Lygčių sudarymo metodai: elektroninis balansas, pusinės reakcijos.

    pristatymas, pridėtas 2011-03-20

    Svarbiausios oksiduojančios ir redukuojančios medžiagos. CO nustatymo taisyklės. Redokso reakcijų lygčių sudarymas ir stechiometrinių koeficientų parinkimas. Įvairių veiksnių įtaka OVR eigai. Metalų elektrocheminės įtampos serijos.

    pristatymas, pridėtas 2013-11-08

    funkcijos redokso reakcijos. Standartinio vandenilio elektrodo diagrama. Nernsto lygtis. Teorinės titravimo kreivės. Lygiavertiškumo taško nustatymas. Redokso indikatoriai, permanganatometrija.

    kursinis darbas, pridėtas 2011-05-06

    Redokso reakcijų klasifikacija organinėje ir neorganinėje chemijoje. Cheminiai procesai, kurių metu susidaro medžiagos. Aldehidų redukcija į atitinkamus alkoholius. Vandens garų šiluminės disociacijos procesai.

    santrauka, pridėta 2011-11-04

    Redokso reakcijų teorijos nuostatos. Svarbiausios oksiduojančios ir redukuojančios medžiagos. Deguonies turinčios elementų druskos. Metalo hidridai. Elektroninio balanso metodas. Pusinės reakcijos metodo ypatybės. Jonų redukcijos dalinė lygtis.