Procese Redox in Organismul Uman

Extras din referat Cum descarc?

1). Ce sunt reactiile redox ?
Reactii de oxidare-reducere sau redox: reactii prin care se combina substante chimice care atrag electroni (despre acestea se spune ca sunt reduse) cu substante chimice care cedeaza usor electroni (se spune despre aceste substante ca oxideaza). Un exemplu tipic: sodiul este oxidat de sulf:
Doi atomi de sodiu, fiecare avand un unic electron de valenta slab atras de catre nucleu, cedeaza electronul de pe stratul exterior pentru a completa stratul exterior al unui atom de sulf. Fiecare atom de sodiu este ulterior oxidat, rezultand ioni pozitivi Na+, in timp ce atomul de sulf este redus la un ion negativ S2-. Acesti ioni cu sarcini electrice opuse se combina, rezultand o molecula de sulfat de sodiu.
2). Reactii redox in bioenergetica:
Mecanismele de transfer ale energiei in celulele sunt componente ale cailor metabolice ale celulelor ce pot fi impartite in anabolice sau sinteza si catabolice sau de descompunere. Reactiile anabolice implica o crestere in structura biologica, iar cea de-a doua lege a termodinamicii are o crestere in entropia sistemului, este nevoie de energie. In contrast, reactiile catabolice implica o crestere a entropiei si o eliberare de energie.
Prin urmare este posibila directa legare a reactiilor anabolice si catabolice in organism. Atata timp cat energia eliberata prin catabolism este mai mare ca cea consumata prin anabolism, cea de-a doua lege este indeplinita. Dar in majoritatea reactiilor biologice cele doua aspecte (anabolismul si catabolismul) nu sunt legate direct si in loc de energie multa este utilizata cea intermediara. Deci caile catabiloce genereaza metaboliti (amino-acizi, acizi grasi-glucoza-zahar) si energii mari intermediare ce sunt cu totii folositi in anabolism. Energia compusilor fosfati si energia transferului electronilor sunt doua forme de mare energie intermediara generata de reactiile catabolice.
O forma de energie intermediara puternica comuna in metabolism este potentialul de transfer al electronilor sau potentialul de reducere al compusilor. Potentialul de reducere este reprezentat cu E0 ; potential de transfer al electronilor este o masura a afinitatii compusilor pentru electroni. Un potential de reducere negativ inseamna o mai mica afinitate a compusului pentru electroni si acestia sunt transferati de la compusii cu afinitate mica la cei cu afinitate mai pronuntata.
Sunt mai multi termeni importanti ce vor fi frecvent folositi pentru a ne referi la transferul de electroni. Un compus organic reduc sau reducator are electroni (i) liberi pentru transfer, deci poate fi considerat un agent reducator. Un agent organic oxidat sau oxidant poate accepta electroni (i), deci este un agent oxidant. 
Oxidarea se refera la cedarea de electroni: Fe(2+) ?Fe(3+) +e- reducerea se refera la acceptarea de electroni: Fe(3+) +e-? Fe(2+). 
Dupa definitie numai un compus redus poate fi oxidat si numai unul oxidat poate fi redus. In reactiile biologice nu exista surse sau scaderi electronice; prin urmare cand un compus este redus, altul trebuie sa fie oxidat. Reactiile ce implica transfer de electroni in perechi sunt reactii redox.
Prin definitie, reactia de reducere a 2H(+) + 2e- ? H2 la 1 M si 25 C are potentialul standard E = 0mV. Din acest motiv electrodul de H2 este folosit pentru a masura potentialele diferitelor celule galvanice.
Electroni pot sa circule intre cele doua celule galvanice prin intermediul puntii de sare (K,NaNO3, etc.) si daca proba A are o mica afinitate pentru e decat H2, e vor circula de la proba de referinta, iar un voltmetru va indica potentialul de reducere a probei A ca fiind negativ (E0<0 mV). Invers, daca proba A are o mai mare afinitate pentru e decat H, e vor circula de la H2 de referinta la proba, iar in acest caz E0>0mV. Asadar un potential standard redox pozitiv inseamna o mai mare afinitate pentru e ce trebuie sa circule de la afinitate mica la una mare ceea ce reprezinta o crestere a entropiei.
Intr-o pereche redox transferul de electroni are loc de la un reducator cu afinitate mica pentr e- la un oxidant cu o afinitate mai mare. Diferenta de energie este eliberata si disponibila spre a fi folosita. Energia libera a unui sistem redox se calculeaza prin ?b=nF?E 
Nota ?E este diferenta in potentialul de reducere al reactiei de oxidare din reactia de reduce, n este nr. de e- transferati si F este constanta lui Faraday(23,06 kcal/v-mol). De exemplu cand NADH este oxidat intr-un cuplu redox cu reducerea pana la lactate.
Similar cu orice alta reactie chimica, valoarea G a unei celule depinde de concentratia relativa a produsilor si reactantilor. 
Depinzand de moleculele organice, transferul de e- poate sa nu fie insotit si de transfer de p+. O reactie oxidanta insotita de inlaturarea p+ este catalizata de enzime numite dehidrogenoase.
Cele mai intalnite coenzime in celule sunt NAD+ si FAD. NAD+ exista in celule intr-o stare fosforica ca NADP+ ce este similara cu potentialul de reducere. Totusi, cele doua transferuri de e- ale compusilor sunt recunoscute de enzime diferite, ele fiind folosite pentru cai metabolice diferite. In general NAD este folosit in reactii catabolice, pe cand NADP+ este folosit in rectii anabolice.
Transformarea NAD+ in NADH: NAD++ 2e-+H- ->NADH
Notatii: 
NADH=nicotinamide ademine dinucleotide
ATP=adenozine trifosfate
3). Respiratia celulara:
1. INTRODUCERE 
Respiratia celulara este un proces prin care celulele produc energia necesara pentru a supravietui. In respiratia celulara, celulele folosesc oxigen pentru a descompune glucoza si pentru a ii retine energia in molecule de adenozintrifosfat(ATP).Respiratia celulara este esentiala pentru supravietuirea celor mai multe organisme intrucat energia continuta in glucoza nu poate fi folosita in celule fara a fi stocata in ATP.
Cele doua componente esentiale ale respiratiei sunt oxigenul si glucoza Animalele obtin glucoza mancand plante. 
Respiratia celulara transfera cam 40% din energia glucozei in ATP. Restul energiei din glucoza este eliberat sub forma de caldura, pe care omul o foloseste pentru a-si mentine temperatura corporala. Respiratia celulara este uimitor de eficienta comparata cu alte procese de conversie a energiei, ca arderea benzinei, la care doar 25% din energie este utilizata.
2. CUM FUNCTIONEAZA RESPIRATIA CELULARA
Procesul respiratiei celulare apare in patru stadii: glicoliza; stadiul de tranzitie; ciclul Krebs; si lantul de transport al electronilor.
Glicoliza In organismul animalelor se produce un proces asemanator fermentatiilor monohazaridelor, si anume fermentatia monozaharidelor pana la acid lactic. Acest proces este cunoscut sub numele, de glicoliza. Spre deosebire de fermentatia alcoolica, la care punctul de plecare este glucoza, in cazul glicolizei, glicogenul, o polizaharida continuta in muschiul animal, este transformat in eteri fosforici printr-o reactie de tipul:
glicogen + H3 PO4 fosfat de glucoza
Transformarea glicogenului in acid lactic este un proces exoterm; el da energia necesara producerii travaliului muscular. Procesul este reversibil: o parte din acidul lactic sintetizeaza din nou glicogenul, proces care este endoterm. Reformarea glicogenului se face in muschi, dar mai ales in ficat, unde acidul lactic este adus de sange.
In glicoliza, glucoza este descompusa cu ajutorul enzimelor si altor molecule ce se afla in citoplasma. Enzimele unesc doua grupuri fosfat la glucoza pentru a-I mari reactivitatea. Un grup fosfat are formula P04. O alta enzima imparte glucoza in doua pentru a forma doua grupuri de trei atomi de carbon, fiecare cu cate o molecula de fosfat. 
In urmatorul pas, o enzima indeparteaza un atom de hidrogen si doi electronidin fiecare molecula. Atomii sunt transformati in ioni de hidrogen. Un ion si doi electroni sunt transferati la nicotinamid adenin dinucleotid (NAD+) pentru a forma doua molecule de NADH.
In fazele finale ale glicolizei, doi atomi de hidrogen sunt inlaturati din fiecare grup cu trei atomi de carbon si se leaga de atomii de Oxigen liber din citoplasma, rezultand apa. La urmatorul pas al respiratie celulare, sub actiunea unei enzime, grupul PO4 este eliberat din grupul cu 3 atomi de carbon si se combina cu o molecula de ADP. Asadar ADP este compus din grupul din 3 atomi de carbon si restul a doua grupuri fosfat. Prin adaugarea unui al treilea grup fosfat se obtine ATP. Aici se obtin doua molecule ATP. In momentul in care consumul de energie al moleculei creste, o alta enzima inlatura al treilea grup fosfat, eliberand energie ce alimenteaza celula. Simultan ATP devine ADP care poate fi folosit din nou in respiratia celulara pentru a produce mai mult ATP.


Fisiere in arhiva (1):

  • Procese Redox in Organismul Uman.doc

Imagini din acest proiect Cum descarc?

Promoție: 1+1 gratis

După plată vei primi prin email un cod de download pentru a descărca gratis oricare alt referat de pe site.Vezi detalii.


Descarcă aceast referat cu doar 4 € (1+1 gratis)

Simplu și rapid în doar 2 pași: completezi adresa de email și plătești. După descărcarea primului referat vei primi prin email un alt cod pentru a descărca orice alt referat.

1. Numele, Prenumele si adresa de email:

Pe adresa de email specificata vei primi link-ul de descarcare, nr. comenzii si factura (la plata cu cardul). Daca nu gasesti email-ul, verifica si directoarele spam, junk sau toate mesajele.

2. Alege modalitatea de plata preferata:


* Prețul este fără TVA.

Hopa sus!