Вопрос 32

Роль ОВР в живом организме

Важнейшими процессами в живых организмах являются реакции ферментативного окисления веществ-субстратов:углеводов, жиров, аминокислот. В митохондриях окисление происходит в результате переноса электронов от органических субстратов-интермедиатов –на элементарный кислород, который при этом восстанавливается до воды.

1/2О2+2Н+2е=Н2О

Классификация ОВР

1) Межмолекулярные окислительно-восстановительные реакции – это реакции, в которых окислитель и восстановитель находятся в различ- ных веществах. Mg0 + 2H+Cl = Mg+2Cl2 + H о 2 Mg – восстановитель; H+ – окислитель.

2) Внутримолекулярные окислительно-восстановительные реакции. Во внутримолекулярных реакциях окислитель и восстановитель находятся в одной и той же молекуле. Внутримолекулярные реакции протекают, как правило, при термическом разложении веществ, содержащих окислитель и восстановитель. 2KCl+5O 2 3 = 2KCl–1 + 3O 0 2 Cl+5 – окислитель; О–2 – восстановитель; N–3H4N+5O3 = N2O + 2H2O N–3 – восстановитель; N+5 –окислитель.

3) Реакции диспропорционирования – окислительно-восстановительная реакция, в которой один элемент в одной и той же степени окисления одновременно повышает и понижает степень окисления. 2N+4O2 +2H2O = НN+5O3 + НN+3O2 N+4 – окислитель и восстановитель.

Вопрос 33

Окислительное фосфорилирование – синтез АТФ из АДФ и неорганического фосфата, осуществляющийся в живых клетках, благодаря энергии, выделяющейся при окислении органических веществ в процессе клеточного дыхания.

В организме окислительное фосфорилирование подавляется многи- ми токсичными веществами, которые по месту их действия можно разделить на три группы: 1) ингибиторы дыхательной цепи; 2) ингибиторы АТФ-синтетазы; 3) разобщители окислительного фосфорилирова- ния,которые не подавляют ни перенос электронов, ни собственно фосфо- рилирование АДФ, но обладают способностью уменьшать величину про- тонного мембранного потенциала, благодаря чему нарушается энергети- ческое сопряжение между дыханием и синтезом АТФ. Разобщающим дей- ствием обладают, например, ионофоры (грамицидин), повышающие элек- тропроводность мембраны в результате образования ионных каналов или вещества, разрушающие мембрану (детергенты)

Вопрос 34

Вопрос 35

Направление ОВР В основе определения направления самопроизвольного протекания ОВР лежит правило:  Самопроизвольно ОВР протекают всегда в сторону превращения сильного окислителя в слабый сопряженный восстановитель; силь- ного восстановителя в слабый сопряженный окислитель.

Восстановительный (редокс) потенциал (ОВП, r) – количествен- ная мера окислительно-восстановительной способности вещества. Величина редокс-потенциала зависит от: природы окисленной и восстановленной формы сопряженной окислительно-восстановительной пары (ОВ пары); соотношения концентраций окисленной и восстановленной форм данной сопряженной ОВ пары; температуры; рН (в случаях, когда в ОВР участвуют ионы Н+ или ОН–). Значения, которое принимает r при концентрациях равных 1 моль/л всех участников процесса и температуре 298 К называется стандартным восстановительным потенциалом и обозначается o r . Способа определения абсолютного значения o r не существует, по- этому пользуются относительными величинами, характеризующими по- тенциалы сопряженных ОВ пар относительно эталонной пары: 2Н+ + 2ē Н2, потенциал которой при стандартных условиях условно принят равным 0. Положительное значение o r имеют окислительно- восстановительные пары, в которых окисленная форма присоединяет электроны легче, чем катион водорода в эталонной паре. Отрицательное значение o r имеют окислительно-восстановительные пары, в которых окисленная форма присоединяет электроны труднее, чем катионы Н+ в эталонной паре. Следовательно, чем больше значение o r сопряженной окислительно-восстановительной пары, тем сильнее выражены ее окисли- тельные свойства и наоборот. В таблице 5 приложения представлены зна- чения стандартных восстановительных потенциалов. Сопоставляя потенциалы двух сопряженных окислительно- восстановительных пар можно определить направление самопроизвольно протекающей реакции. При взаимодействии двух сопряженных окисли- тельно-восстановительных пар окислителем всегда будет окисленная форма той пары, потенциал которой имеет более положительное значение, а восстановителем будет восстановленная форма той пары, потенциал ко- торой имеет меньшее значение. Условием самопроизвольного протекания ОВР является положи- тельное значение ее ЭДС. Ео = ф r (окислителя) – ф r (восстановителя)

В зависимости от приро- ды окислительно-восстановительной системы и состава раствора возмож- ны следующие случаи.

1. Активная концентрация восстановленной формы больше активной концентрации окисленной формы . В этом случае скорость процесса окисления в начальный момент будет больше скорости процесса восстановления, поэтому часть электронов останется на платине и она приобретет относительно раствора отрица- тельный заряд.

2. Активная концентрация восстановленной формы меньше активной концентрации окисленной формы . При избытке в растворе окисленной формы вещества в начальный мо- мент скорость окисления будет меньше скорости восстановления, по- этому часть электронов платины перейдет на частицы окисленной фор- мы вещества и платина приобретет относительно раствора положитель- ный заряд.

3. Активные концентрации окисленной и восстановленной форм рав- ны, но электронодонорная способность восстановленной формы не совпадает с электроноакцепторной способностью окисленной фор- мы. В этом случае платиновая пластинка заряжается положительно, если преобладает электроноакцепторная способность системы, или отрица- тельно, если выше электронодонорные свойства.