Oksidimetriya usullari. Biologik sistemalarda boradigan (in-vivo) oksidlanish -qaytarilish reaksiyalari

Yuklangan vaqt

2024-09-14

Yuklab olishlar soni

1

Sahifalar soni

4

Faytl hajmi

226,4 KB


Oksidimetriya usullari. Biologik sistemalarda boradigan (in-vivo) oksidlanish -qaytarilish reaksiyalari Darsning maqsadi: Talabalarga Oksidimetriya usullari. Biologik sistemalarda boradigan (in-vivo) oksidlanish -qaytarilish reaksiyalari haqida tushuncha berish Oksidlanish-qaytarilish sistemasi yoki redoks sistema — eritma bir vaqtning o‘zida bir moddaning ham oksidlangan, ham qaytarilgan shaklini saqlashi. Masalan, Fe2+va Fe3+, Cu+ va Cu2+, Sn2+ va Sn4+, Mn2+ va Mn3+, Co2+ va Co3+ larning tuzlari, -qon va to‘qimalardagi gem-gematin, gem-gemoglobin, sitoxrom fermentlar tizimi; -askorbin kislotaning oksidlangan va qaytarilgan shakllari, glutation; -sistin sistein sistemalar va boshqalar. Oksidlanish jarayoni boradigan elektrod manfiy zaryadlanadi, qaytarilish jarayoni boradigan elektrod musbat zaryadlanadi. Redoks sistemada, oksidlanish va qaytarilish jarayonlari boradigan elektrodlar orasida muvozanat holati vujudga keladi. Bunday sistemalar uchun elektrod sifatida erimaydigan passiv (indiferent) metallardan foydalaniladi. Bunday elektrodlarga Au, Pt, Ir metallari misol bo‘la oladi. Oksidlanish-qaytarilish yoki redoks potensiali — indiferent elektrodlarni redoks sistemaga tushirilganda hosil bo‘ladigan potensial. Agar sistema yuqori oksidlanish xossasiga ega bo‘lsa, u Pt dan elektronni ajratib oladi, bunda Pt musbat zaryadlanadi. Agarda sistema yuqori qaytaruvchi xossasiga ega bo‘lsa, u Pt ga elektron beradi va Pt elektrod manfiy zaryadlanadi. Masalan, 2 ta idish olib, biriga Oksidimetriya usullari. Biologik sistemalarda boradigan (in-vivo) oksidlanish -qaytarilish reaksiyalari Darsning maqsadi: Talabalarga Oksidimetriya usullari. Biologik sistemalarda boradigan (in-vivo) oksidlanish -qaytarilish reaksiyalari haqida tushuncha berish Oksidlanish-qaytarilish sistemasi yoki redoks sistema — eritma bir vaqtning o‘zida bir moddaning ham oksidlangan, ham qaytarilgan shaklini saqlashi. Masalan, Fe2+va Fe3+, Cu+ va Cu2+, Sn2+ va Sn4+, Mn2+ va Mn3+, Co2+ va Co3+ larning tuzlari, -qon va to‘qimalardagi gem-gematin, gem-gemoglobin, sitoxrom fermentlar tizimi; -askorbin kislotaning oksidlangan va qaytarilgan shakllari, glutation; -sistin sistein sistemalar va boshqalar. Oksidlanish jarayoni boradigan elektrod manfiy zaryadlanadi, qaytarilish jarayoni boradigan elektrod musbat zaryadlanadi. Redoks sistemada, oksidlanish va qaytarilish jarayonlari boradigan elektrodlar orasida muvozanat holati vujudga keladi. Bunday sistemalar uchun elektrod sifatida erimaydigan passiv (indiferent) metallardan foydalaniladi. Bunday elektrodlarga Au, Pt, Ir metallari misol bo‘la oladi. Oksidlanish-qaytarilish yoki redoks potensiali — indiferent elektrodlarni redoks sistemaga tushirilganda hosil bo‘ladigan potensial. Agar sistema yuqori oksidlanish xossasiga ega bo‘lsa, u Pt dan elektronni ajratib oladi, bunda Pt musbat zaryadlanadi. Agarda sistema yuqori qaytaruvchi xossasiga ega bo‘lsa, u Pt ga elektron beradi va Pt elektrod manfiy zaryadlanadi. Masalan, 2 ta idish olib, biriga FeCl3 ni to‘yingan eritmasiga ozgina FeCl2 eritmasi qo‘shilsa, ikkinchi idishda FeCl2 ni to‘yingan eritmasi bo'lib, unga ozgina FeCl3 qo‘shilgan bo‘lsa va bu idishlarga Pt dan yasalgan plastinka tushirsak, bunda birinchi idishga tushirilgan plastinka musbat zaryadlanadi (Fe3++e = Fe2+). Ikkinchi idishdagi Pt plastinka manfiy zaryadlanadi (Fe2+-e→Fe3+). Elektrod jarayonida platina atomlari ishtirok etmaydi. Buning natijasida elektrod musbat zaryad oladi va eritmadan anionlarni tortadi. Elektrod yuzasida qo‘sh elektr qavati ma’lum o‘zgaruvchan holda hosil bo’lladi. Bu elektrodning potensiali temir ionlarining konsentratsiyasiga bog‘liq bo‘ladi. Potensialning musbat yoki manfiyligi va qiymati galvanik elementdagi standart vodorod potensialiga nisbatan aniqlanadi. Oksidlanish-qaytarilish elektrodlari ishtirokida elektrkimyoviy elementlarni hosil qilishda ulardagi elektrod reaksiya yoki oksidlanish yoki qaytarilish bo‘lishi mumkin. Peters tenglamasi Redoks sistemalarni potensiali Peters tenglamasi yordamida aniqlanadi. Peters tenglamasi faqat oksidlanish-qaytarilish sistemasi uchun ishlatiladi. Bu yerda, E° — normal oksidlanish-qaytarilish potensiali, R — gaz doimiysi, T — absolyut temperatura, n — oksidlanish-qaytarilishda ishtirok etgan elektronlar soni, F - faradey soni - 96500 kulon. Peters tenglamasini quyidagi holatga keltirib ishlatiladi: FeCl3 ni to‘yingan eritmasiga ozgina FeCl2 eritmasi qo‘shilsa, ikkinchi idishda FeCl2 ni to‘yingan eritmasi bo'lib, unga ozgina FeCl3 qo‘shilgan bo‘lsa va bu idishlarga Pt dan yasalgan plastinka tushirsak, bunda birinchi idishga tushirilgan plastinka musbat zaryadlanadi (Fe3++e = Fe2+). Ikkinchi idishdagi Pt plastinka manfiy zaryadlanadi (Fe2+-e→Fe3+). Elektrod jarayonida platina atomlari ishtirok etmaydi. Buning natijasida elektrod musbat zaryad oladi va eritmadan anionlarni tortadi. Elektrod yuzasida qo‘sh elektr qavati ma’lum o‘zgaruvchan holda hosil bo’lladi. Bu elektrodning potensiali temir ionlarining konsentratsiyasiga bog‘liq bo‘ladi. Potensialning musbat yoki manfiyligi va qiymati galvanik elementdagi standart vodorod potensialiga nisbatan aniqlanadi. Oksidlanish-qaytarilish elektrodlari ishtirokida elektrkimyoviy elementlarni hosil qilishda ulardagi elektrod reaksiya yoki oksidlanish yoki qaytarilish bo‘lishi mumkin. Peters tenglamasi Redoks sistemalarni potensiali Peters tenglamasi yordamida aniqlanadi. Peters tenglamasi faqat oksidlanish-qaytarilish sistemasi uchun ishlatiladi. Bu yerda, E° — normal oksidlanish-qaytarilish potensiali, R — gaz doimiysi, T — absolyut temperatura, n — oksidlanish-qaytarilishda ishtirok etgan elektronlar soni, F - faradey soni - 96500 kulon. Peters tenglamasini quyidagi holatga keltirib ishlatiladi: Redoks potensialning biologik ahamiyati Oksidlanish-qaytarilish potensiali odam va hayvon fiziologiyasida ham muhim ahamiyatga ega. Chunki tirik organizmda sodir bo‘ladigan ko‘pchilik jarayonlar organizmdagi biokimyoviy reaksiyalarning natijasidir. Bu reaksiyalar natijasida organizmda redoks sistemalar vujudga keladi. Bunday redoks sistemalarga qon va to‘qimalar tarkibidagi gem-gemoglobin, gem-gematin sitoxrom va ubixinon fermentlar sistemasi, vodorod peroksid — suv misol bo’ladi. Bu sistemalarda Fe2+ va Fe3+ ionlari, askorbin kislota (vitamin C) va boshqalar oksidlangan holda, qaytarilgan shaklda esa glutation, sistin-sistein, kahrabo va fumar kislota ko‘rinishda bo‘lib, ular o‘rtasidagi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining sodir bo’lishi natijasida turli potensiallar, impulslar hosil bo‘ladi. Muhim biologik oksidlanish jarayoni (jumladan, nafas olish) organizm to‘qimalarida oraliq qatorga ega bo‘lgan fermentlar sistemasi yordamida bajariladigan, oksidlanuvchi substratdan kislorodga elektron va protonni olib o‘tish holati ham o’z vaqtida oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi bo‘lib, u biokimyoviy zanjirni tashkil etadi. Bu biokimyoviy zanjirning har bir zvenosi u yoki bu redoks sistemaga mos kelib, ma’lum bir redoks potensial qiymati bilan xarakterlanadi. Membrana potensiali Membrana potensiali - turli konsentratsiyadagi elektrolitlar faqat ma’lum zaryadli ionlargina о’tа oladigan membrana (yarim o‘tkazgich) bilan ajratilganda hosil bo‘ladi. Membrana faqat kation va anionlarni o’tkazib, qarama-qarshi zaryadli ionlarni o’tkazmaydi. Membrana sirtidagi manfiy zaryadli karboksil guruhlar musbat zaryadli ionlarni o‘ziga tortadi va bu ionlarni membrana orqali o’tkazadi, anionlarga esa qarshilik ko‘rsatadi, ularni o‘tkazmaydi, natijada membrana Redoks potensialning biologik ahamiyati Oksidlanish-qaytarilish potensiali odam va hayvon fiziologiyasida ham muhim ahamiyatga ega. Chunki tirik organizmda sodir bo‘ladigan ko‘pchilik jarayonlar organizmdagi biokimyoviy reaksiyalarning natijasidir. Bu reaksiyalar natijasida organizmda redoks sistemalar vujudga keladi. Bunday redoks sistemalarga qon va to‘qimalar tarkibidagi gem-gemoglobin, gem-gematin sitoxrom va ubixinon fermentlar sistemasi, vodorod peroksid — suv misol bo’ladi. Bu sistemalarda Fe2+ va Fe3+ ionlari, askorbin kislota (vitamin C) va boshqalar oksidlangan holda, qaytarilgan shaklda esa glutation, sistin-sistein, kahrabo va fumar kislota ko‘rinishda bo‘lib, ular o‘rtasidagi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining sodir bo’lishi natijasida turli potensiallar, impulslar hosil bo‘ladi. Muhim biologik oksidlanish jarayoni (jumladan, nafas olish) organizm to‘qimalarida oraliq qatorga ega bo‘lgan fermentlar sistemasi yordamida bajariladigan, oksidlanuvchi substratdan kislorodga elektron va protonni olib o‘tish holati ham o’z vaqtida oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi bo‘lib, u biokimyoviy zanjirni tashkil etadi. Bu biokimyoviy zanjirning har bir zvenosi u yoki bu redoks sistemaga mos kelib, ma’lum bir redoks potensial qiymati bilan xarakterlanadi. Membrana potensiali Membrana potensiali - turli konsentratsiyadagi elektrolitlar faqat ma’lum zaryadli ionlargina о’tа oladigan membrana (yarim o‘tkazgich) bilan ajratilganda hosil bo‘ladi. Membrana faqat kation va anionlarni o’tkazib, qarama-qarshi zaryadli ionlarni o’tkazmaydi. Membrana sirtidagi manfiy zaryadli karboksil guruhlar musbat zaryadli ionlarni o‘ziga tortadi va bu ionlarni membrana orqali o’tkazadi, anionlarga esa qarshilik ko‘rsatadi, ularni o‘tkazmaydi, natijada membrana potensiali hosil bo‘ladi. Faqat anionlarni o‘tkazadigan membranalar ham mavjud. Membrana potensialining paydo bo‘lishi membrananing kimyoviy strukturasi va tuzilishigagina emas, balki ionlar kattaligining membrana g‘ovaklariga tug‘ri kelmasligiga ham bog‘liq bo'ladi. Membrana potensiallari ancha barqaror bo‘lib, bir necha oygacha saqlanish xossasiga ega. O‘simlik va hayvon organizmi to‘qimalarida hatto birgina hujayra ichida ham membrana potensiali hosil bo‘la oladi. Bular organizmda turli biopotensiallar va biotoklarni hosil qiladi. Amaliy tavsiyalar: potensiali hosil bo‘ladi. Faqat anionlarni o‘tkazadigan membranalar ham mavjud. Membrana potensialining paydo bo‘lishi membrananing kimyoviy strukturasi va tuzilishigagina emas, balki ionlar kattaligining membrana g‘ovaklariga tug‘ri kelmasligiga ham bog‘liq bo'ladi. Membrana potensiallari ancha barqaror bo‘lib, bir necha oygacha saqlanish xossasiga ega. O‘simlik va hayvon organizmi to‘qimalarida hatto birgina hujayra ichida ham membrana potensiali hosil bo‘la oladi. Bular organizmda turli biopotensiallar va biotoklarni hosil qiladi. Amaliy tavsiyalar: