Question

Опишите химическую реакцию доказывающего процесс дыхания

Answer 1

Реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих молекул, называются окислительно-восстановительными. Окислительно-восстановительные реакции принадлежат к числу наиболее распространенных химических реакций. Дыхание, фотосинтез, обмен веществ и ряд биологических процессов в основе своей являются окислительно-восстановительными реакциями. В технике значение окислительновосстановительных реакций также велико. Так, вся металлургическая промышленность основана на окислительно-восстановительных процессах, в ходе которых металлы выделяются из природных соединений.

Answer 2

Процесс дыхания у человека и других живых организмов является сложной биологической реакцией, которая не происходит в виде одной отдельной химической реакции, а включает в себя несколько этапов и реакций, включая главную реакцию окисления глюкозы в клетках организма. Однако можно описать основные химические реакции, которые происходят в процессе дыхания на уровне клеток.

1. Гликолиз (гликолитический путь): Во время гликолиза молекула глюкозы (6 атомов углерода) разлагается на две молекулы пирувата (по 3 атома углерода каждая) в цитоплазме клетки. Этот процесс не требует наличия кислорода и генерирует небольшое количество энергии в виде АТФ (аденозинтрифосфата).

   Химическое уравнение: Глюкоза (C6H12O6) + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 пирувата + 2 NADH + 2 ATP + 2 H2O

2. Кислородное дыхание (цитратный цикл и электронный транспорт): Если кислород доступен, пируват из гликолиза вводится в митохондрии клетки, где он окисляется в цитратном цикле, и происходит образование большего количества энергии в форме АТФ. Этот процесс также генерирует носители электронов, такие как НАDН и ФАДНН2.

   Химическое уравнение цитратного цикла: Пируват + NAD+ + CoA → Ацетил-CoA + NADH + H+ + CO2 Ацетил-CoA вступает в цитратный цикл, где происходит серия окислительных и редукционных реакций, генерируя НАDН, ФАДНН2, АТФ и CO2.

   Электронный транспорт и фосфорилирование окислительного фосфора: Носители электронов (НАDН и ФАДНН2), образованные в цитратном цикле, поступают в электронный транспортный цепь митохондрий, где они окисляются, передавая электроны через белки электронного транспорта. Этот процесс сопровождается созданием протонного градиента через внутреннюю митохондриальную мембрану. Затем энергия, высвобожденная при прохождении электронов через цепь, используется для синтеза АТФ (фосфорилирование окислительного фосфора).

   Химическое уравнение электронного транспорта: 10 NADH + 2 FADH2 + 6 O2 + 32 ADP + 32 Pi → 10 NAD+ + 2 FAD + 6 H2O + 32 ATP

В результате этих химических реакций происходит полное окисление глюкозы до CO2 и вода, а также синтез значительного количества АТФ, который используется клеткой для выполнения её функций. Одновременно с этим выделяется энергия, которая несется через транспортную цепь и служит для обеспечения жизненной активности организма.