Гидролиз АТФ, как универсальный источник энергии в организме

Гидролиз солей это реакции между составными частями воды и солей, сопровождающиеся образованием малодиссоциированных соединений. Гидролизу могут подвергаться не только соли, но и другие растворенные вещества (углеводы, белки, жиры, эфиры и т.д.). Реакция гидролиза часто сопровождается изменением рН раствора. Если вместо воды используется иной растворитель, то процесс носит название сольволиз.

Гидролизу подвергаются соли, являющиеся производными слабых кислот или оснований. Соли, образованные сильными кислотами и основаниями, гидролизу не подвергаются.

Гидролиз солей, образованных сильной кислотой и слабым основанием (гидролиз по катиону).

Для характеристики полноты протекания реакции используют понятие степень гидролиза (β) – отношение концентрации молекул, подвергшихся гидролизу (с_гидр) к исходной концентрации растворенной соли (с_исх):

(7.37)

Степень гидролиза зависит от: 1)химической природы ионов, составляющих соль; 2)концентрации соли; 3)температуры. Степень гидролиза увеличивается с уменьшением константы диссоциации слабой кислоты или основания, уменьшением концентрации соли и повышением температуры.

Гидролиз протекает в заметной степени только в разбавленных растворах, тогда следовательно, Это произведение называется константой гидролиза (К_г):

Из выражения (7.42) следует, что уменьшение силы основания ведет к увеличению константы гидролиза, а следовательно, и степени гидролиза.

Степень гидролиза увеличивается с уменьшением силы основания и концентрации соли. Повышение температуры сопровождается увеличением К_W, что также ведет к росту β.

Гидролиз солей, образованных слабой кислотой и сильным основанием (гидролиз по аниону).

(7.48)

где К_{кислота} – константа диссоциации слабой кислоты.

Гидролиз солей, образованных слабой кислотой и слабым основанием (гидролиз по аниону и катиону).

Константа гидролиза в этом случае определяется константой диссоциации слабой кислоты и слабого основания:

Реакции гидролиза играют важную роль в природных и производственных процессах. В водоочистке для удаления грубодисперсных и коллоидных примесей используют осадки гидроксидов алюминия и железа, получаемые гидролизом сульфатов железа (FeSO₄^.7H₂O; Fe₂(SO₄)₃^.9H₂O), алюминия Al₂(SO₄)₃^.18H₂O), или хлорида железа (FeCl₃^.6H₂O). Для обеспечения полноты протекания гидролиза растворы подщелачивают.

Важной стадией процесса пищеварения является гидролиз пищи в желудочно-кишечном тракте. Энергия в живых организмах запасается, в основном, в виде АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) и выделяется при ее гидролизе.

При гидролизе АТФ происходит отщепление 1 или 2 остатков фосфорной кислоты, Что приводит к выделению, по различным данным, от 40 до 60 кДж/моль. АТФ + H₂O → АДФ + H₃PO₄ + энергия

Буферные системы крови.

Бу́ферные систе́мы кро́ви — физиологические системы и механизмы, обеспечивающие кислотно-основное равновесие в крови^[1]. Они являются «первой линией защиты», препятствующей резким перепадам pH внутренней среды живых организмов.

Циркулирующая кровь представляет собой взвесь живых клеток в жидкой среде, химические свойства которой очень важны для их жизнедеятельности. У человека за норму принят диапазон колебаний pH крови 7,37-7,44 со средней величиной 7,4. Буферные системы крови слагаются из буферных систем плазмы и клеток крови и представлены^[1]:

§ бикарбона́тная бу́ферная систе́ма;

§ фосфа́тная бу́ферная систе́ма;

§ белко́вая бу́ферная систе́ма;

§ гемоглоби́новая бу́ферная систе́ма.