Islom karimov nomidagi toshkent davlat texnika univyersiteti


- Ma’ruza Mavzu: Temir va sulfid oltingugurtning biokimyoviy oksidlanish mexanizmi



Download 7,64 Mb.
bet52/119
Sana31.12.2021
Hajmi7,64 Mb.
#199482
1   ...   48   49   50   51   52   53   54   55   ...   119
Bog'liq
2 5325771064926538383

25- Ma’ruza

Mavzu: Temir va sulfid oltingugurtning biokimyoviy oksidlanish mexanizmi
Reja

  1. Temir va sulfid oltingugurtning biokimyoviy oksidlanish mexanizmi

  2. Minerallarning oksidlanishi

Ma’lumki, oddiy sharoitlarda, mikroorganizmlar tomonidan energiya manbasi sifatida ishlatiladigan kupgina oksidlanish-tiklanish reaksiyalari juda sekinlik bilan amalga oshadi. Ushbu reaksiyalarga oksidlanmagan temirning oksid darajisaga olib boradigan reaksiyadir. Temir (II) rN 3 –dan kamroq bulganda, deyarli oksidlanmaydi, lekin bakteriyalar ishtirokida oksidlanish tezligi deyarli 200 ming barobarga oshadi.

Temirning oksidlanishida, kislorod akseptor rolini bajaradi, uning oksidlanish reaksiyasi quyidagi turda tasavvur qilish mumkin

Fe2+ = Fe3+ + e ; (1)

O2 + 4H+ + 4e = 2H2O ; (2)

4Fe2++4H++O 2= 4Fe3++2H2O (3)

Gibbs energiyasining ohirgi rekatsiyasi G = - 38,3 kkal –ga teng, potensiali esa

E= 0,771+0,09 lg(Fe3+ / Fe2+) (4)

Energetik metabolizm, yoki reaksiyalardagi energiya g‘amlanishi ATF shaklida bulib, A.ferrooxidans xujayralari tomonidan biosintezda iste’mol qilinadi va kimyoviy reaksiyalar tufayli tiklangan kimyoviy moddalarning biologik iste’molga mumkin bulgan, uzgargan makroergik bog‘lar energiyagasiga aylanadi. Ushbu energetik jarayonda, elektronlar donorlari sifatida anorganik modda buladi, jumladan oksidlanmagan temir, akseptor– molekulyar kislorod

Fermentativ kinetika buyicha ma’lum bulgan tadqiqotlar natijasini hisobga olganda, temirning biokimyoviy va biokatalitik oksidlanishini Ingledyuning xemoosmotik nazariyasining asosiy urinlari bilan tushuntirish mumkin. Temirning (II) oksidlanishida elektronlarning birlamchi akseptori sifatida, tarkibida mis bor oqsil-rustitsianin buladi, o‘ rN 2 –da stabil holatda bulib, temir bilan uzaro bog‘lanadi. Ushbu oqsil, xujayra membranasining tashqi tomonida, S sitoxromlari bor joyda tiklanadi (Rasm 5.3.1.).





Rasm.5.3.1. Fe2+ A.ferrooxidans bakteriyalari tomonidan biokimyoviy oksidlanishining xemoosmotik mexanizmi

Keyin elektron sitoxrom zanjiri orqali kislorodga utadi. Kislorodning tiklanishi esa, sitoplazmatik membrananing ichki tomonida amalga oshadi. SHunday qilib, temirning (II) oksidlanish reaksiyasi membrananing tashqi tomonida kechadi, bunda Fe2+, N+ va O2 tashqi fazadan keladi, oksidlangan Fe3+ va N2O mahsulotlari uz navbatida tashqariga chiqariladi. Fe3+ fermentlar bilan bog‘lanib, xelat moddalar holida eritmaga qaytadi, uning bir qismi parchalanib ketadi, 50% foizga yaqini esa, eritmada nisbiy zaryadlangan birikma sifatida qoladi.

Sitoxrom zanjiridan temirdan kislorodga elektronlar utkazilish vaqtida proton potensiali paydo bulib, ikkita utgan elektronga, ATF –ning bir molekulasini sintezlash uchun etarli energiya ajralib chiqadi. Buning uchun lozim bulgan Eh (oksidlanish-tiklanish potensiali) ulchami 0,33 V teng bulishi kerak. Kislorod tiklanadigan membrananing ichki tomonida, O2/H2O juftligining potensiali 0,5, rN 5...6-da esa 0,89 V–ga teng, shu vaqtning uzida, membrananing tashqi tomonida rN 2 bulib, potensial 0,22 V tashkil etadi. Ushbu farqlanish, rN gradientining asosida paydo buladi va 0,12 V –da xujayraning nafas olish zanjiridan utadi.

Shunday qilib, bakteriyalar tomonidan Fe2+oksidlanishi natijasida ishlatiladigan energiyaning asosiy qismi ATF-fazali reaksiyaning xemoosmotik N+ionlarining utishi natijasida paydo buladi, uning utishi rN gradienti, membrana yoki proton potensiali bilan ta’minlanadi. Temirning oksidlanishi natijasida, sitoplazmatik membrananing ichki tomonidagi protonning sarflanishi, xujayraning ichki muhiti rN –ni ishqorlab, rN –ni 5,5...6 –ga olib keladi, quyidagi reaksiya buyicha

2Fe2+ + 0,5O2+2H+ = 2Fe3+ +H2O (5)

Sitoplazmatik membrananing tashqi tomonida temirning (II) oksidlanishi o’tadi (rasm 5.3.2.), bunda elektronlar sitoxrom tizimi buylab membranadan xujayra ichiga utib, undagi kislorod, elektronlarni qabul qilib, suv holatigacha oksidlanadi va paydo buladigan energiya ATF sinteziga sarflanadi, ATF esa uz navbatida bakteriyalar tomonidan karbonat angidridining ushlanib, xujayraning usishi va xemosintez jarayoniga ishlatiladi.



Rasm 5.3.2. Bakteriyalarning membranasidagi jarayonlar va shilliq kapsulasidagi oltingugurt zaxirasi.

Oltingugurt sulfid minerallarining tarkibiga kirib S2- holatida buladi. Sulfidlarning bakterial oksidlanishida, sulfidli oltingugurtning elementli oltingugurt shakliga kirish uchun, sulfid yuzaning elektrokimyoviy oksidlanish reaksiyasi kechadi va bakteriyalar ta’siri ostida oksidlanish ruy beradi, masalan:

FeS2 + Fe2(SO4)3 = 3FeSO4+2S (6)

sulfidooksidaza va polisulfidooksidaza fermentlari ishtirokida. YAna shuningdek, ushbu oltingugurtning bakteriyalar yordamida oksidlanishi ATF generatsiyasi bilan bog‘liq.

Oksidlanish natijasida paydo bulgan elementli oltingugurt, sulfid minerallarining, masalan arsenopirit, pirit, pirrotin, xalkopirit va h., yagona qattiq mahsuloti buladi. Elementli oltingugurt, ishqorlanish natijasida, alohidagi agregatlar holatida, pulpa tarkibiga utadi va bunga qushimcha, minerallar yuzasini ham qoplaydi. Ushbu oltingugurtda mineral xujayralarning adgeziyasi ruy beradi va ularning bevosita aloqasi bilan, uni sulfat-ionlar holatigacha oksidlashadi. YAxshi oksidlanadigan minerallar, masalan pirrotinning, bakterial oksidlanishida, kup miqdorda elementli oltingugurt paydo bulishini hisobga olish kerak, va o‘, A. thiooxidans bakteriyalari uchun yaxshi substrat vazifasini utaydi. SHuning uchun, pulpaning suyuq fazasida, bakteriyalar miqdori 109…1010 xuj/ml –gacha kupayib ketadi.

Sulfidli oltingugurtning umumiy bakterial oksidlanish loyihasi, quyidagicha kurinishga ega buladi:

S2-  So SO32- SO42- (7)

Elementli romb shaklidagi oltingugurt, fermentlar ta’siri ostida oksidlanishi uchun, shunday holatda bulishi kerakki, mikrobli sintezning mahsulotlari - lipidlar va fosfolipidlar yordamida, o‘ erish imkoniyatiga ega bulsin. SHuning uchun, sulfidli oltingugurtning bakterial oksidlanishida, elementli oltingugurtning modifikatsiyasi paydo bulib, lipidlar va fosfolipid sifatidagi organik erituvchilari ta’siri ostida, yaxshi eriydi. Xujayra membranasining tarkibiy qismlari ta’siri ostida yaxshi erigan oltingugurtning modifikatsiyasi, xujayraning periplazmatik joyiga tashib utiladi, va o‘ erda, sitoplazmatik membrananing tashqi tomonida, fermentlar va xujayra invaginatlari ishtirokida oksidlanadi.

Ohirgi ma’lumotlar shuni kursatdiki, sulfid minerallarini oksidlovchi mikroorganizmlar, turlariga qarab, uzlarining shilliq kapsulasida sulfid oltingugurtini, yoki temirni g‘amlashadi.

Nazorat savollari


  1. Temir va sulfid oltingugurtning biokimyoviy oksidlanish mexanizmi

  2. Minerallarning oksidlanishi



Download 7,64 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   48   49   50   51   52   53   54   55   ...   119




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish