Frage:
Kann ein Organismus H₂O zu H₂O₂ verarbeiten?
HDE 226868
2014-11-25 07:10:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

In einer Antwort auf eine aktuelle Frage zu Worldbuilding schlug ich vor, dass ein Organismus $ \ ce {H2O} $ in $ \ ce {H2O2} $ umwandelt. Ich schlug einige Prozesse vor, die das gewünschte Endergebnis ergaben ($ \ ce {2H2O \ rechter Pfeil H2O2 + H2} $ und $ \ ce {H2O + O3 \ rechter Pfeil H2O2 + O2} $). Ich bemerkte, dass beide nur Vermutungen waren. Die Machbarkeit wurde diskutiert, da Wasserstoffperoxid ein Raketentreibstoff ist und viel Energie enthält (ich habe die Antwort stark modifiziert und auf eine völlig andere Spur gebracht, nachdem auf einen anderen Fehler hingewiesen wurde).

Könnten einige Ein ähnlicher Prozess findet jemals in einem Organismus statt?

Zwei antworten:
Chris
2014-11-25 14:17:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wasserstoffperoxid als reaktive Sauerstoffspezies (ROS) ist ein äußerst problematisches Molekül für die Prozesse innerhalb von Zellen (es kann spontan oxidieren und zelluläre Komponenten schädigen). Mit Katalase haben Organismen ein sehr wirksames Enzym, das das Peroxid in Wasser und Sauerstoff abbaut.

Obwohl das Molekül problematisch ist, wird es dennoch von Organismen in Spuren produziert. Für seine Produktion durch die NADPH-Oxidase wird zuerst NADPH oxidiert und Superoxid gebildet. Die Reaktion sieht wie folgt aus:

$ NADPH + O_2 \ rechter Pfeil NADP ^ + + H ^ + + O_2 ^ - $

In einem zweiten Schritt die Superoxiddismutase verwendet zwei Moleküle Superoxid und H + + sup>, um H 2 O 2, die Gesamtreaktion (die in mehrere Schritte unterteilt ist) zu erzeugen. sieht folgendermaßen aus:

$ 2O_2 ^ - + 2 H ^ + \ rightarrow H_2O_2 + O_2 $

H 2 sub> O 2 sub > wird dann normalerweise durch die Katalase abgebaut (oder in immunologischen Prozessen wie dem Atemstillstand verwendet).

Wasserstoffperoxid ist ein Zwei-Elektronen-Reduktionsprodukt von Sauerstoff und entsteht "natürlich" an vielen Stellen, an denen Sauerstoff ein Elektronenpaar akzeptiert, einschließlich der durch [Monoaminoxidase] katalysierten Reaktion (https://enzyme.expasy.org/EC) /1.4.3.4). Das OP fragt, ob _Wasser_ auf $ H_2O_2 $ reduziert werden kann, dh kann Wasser ein einzelnes Elektronenpaar aufnehmen, um Wasserstoffperoxid zu bilden? In PS nimmt Wasser natürlich vier Elektronen auf, die bis zu Sauerstoff reduziert werden (und wo die beträchtliche energetische „Barriere“ vom Licht überwunden wird). Ich würde 'nein' sagen, außer vielleicht in PS
meateatingbunny
2014-11-25 10:23:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Eigentlich können es viele Tiere, Pflanzen und Mikroben. Es ist jedoch im Allgemeinen nur ein Zwischenprozess. Hier ist ein starkes Beispiel. In dem Zustand ohne Katalase kann Glucoseoxidase Glucose + H 2 O + O 2 katalysieren und zu Gluconsäure + H 2 O katalysieren sub> 2 sub>. Ein anderer Prozess kann auch H 2 O 2 erzeugen, das durch Ero1 katalysiert wird.

Wäre es möglich, Ihrer Antwort eine Quelle hinzuzufügen? Es hilft Menschen, Material zu finden, um mehr darüber zu lesen.
Shan, C., Yang, H., Song, J., Han, D. & Niu, L. (2009). Direkte Elektrochemie der Glucoseoxidase und Biosensorik für Glucose auf Graphenbasis. Analytical Chemistry, 81 (6), 2378-2382.Shu, S., Ju, G. & Fan, L. (1988). Die Glucoseoxidase-DAB-Nickel-Methode in der Peroxidase-Histochemie des Nervensystems. Neuroscience Letters, 85 (2), 169Umana, M. & Waller, J. (1986). Proteinmodifizierte Elektroden. das Glucoseoxidase / Polypyrrol-System. Analytical Chemistry, 58 (14), 2979 Wilson, R. & Turner, A. (1992). Glukoseoxidase: Ein ideales Enzym. Biosensoren und Bioelektronik, 7 (3), 165-185.


ⓘ
Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
Loading...