2. Развитие представлений о природе механизмов и путях окислительно-восстановительных превращений в клетке. Теория дыхания паладина. Перекисная теория окисления Баха.

А. Н. Бах в 1897 разработал перекисную теорию биологического окисления, приложив ее к процессам дыхания. Суть перекисной теории заключается в следующем: молекулярный кислород имеет двойную связь и для того чтобы его активировать, необходимо эту двойную связь расщепить. Легко окисляющиеся соединения А взаимодействует с кислородом и, разрывая двойную связь, образуют пероксид АО₂. Активация кислорода есть образование пероксида. Пероксидное соединение, взаимодействуя с соединением В, окисляет его; затем эта реакция повторяется со вторым атомом кислорода и второй молекулой В. Получается полностью восстановленное исходное соединение – акцептор кислорода А и полностью окисленное вещество В. Во второй и третьей реакциях, по баху, участвует пероксидаза. Соединение А Бах назвал «оксигеназой», он пришёл к заключению, что это те соединения, которые темнеют на воздухе при поранении тканей, что именно такого рода легко окисляющиеся вещества спопсобны присоединять кислород и образовывать пероксиды. Органические соединения могут окисляться благодаря отнятию Н₂. Бах сделал упор на перекисную теорию, согласно которой биологическое окисление связано с отнятием протонов и электронов. Эту вторая гипотеза в дальнейшем была развита В. И. Палладиным в стройную теорию химизма дыхания. Он представил общую теорию химизма дыхания, разделив основное уравнение на анаэробную (1) и аэробную (2) части:

1. С₆Н₁₂О₆ + 6Н₂О + 12R = 6СО₂ + 12RН₂

2. 12RН₂ + 6СО₂ = 12R + 12 Н₂О

-----------------------------------------------

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ = 6СО₂ + 6Н₂

R – окрашенный дыхательный пигмент, способный отнимать водород от субстрата, а

RН₂ – бесцветный окрашенный хромоген. На анаэробном этапе глюкоза окисляется за счёт отнятия водорода, который с помощью редуктазы передается на дыхательный пигмент R (активация водорода!). по Палладину, дыхательный субстрат окисляется с участием воды, от которой тоже отнимается водород. На аэробном этапе дыхательный хромоген регенерирует в окислительную форму. Кислород необходим для отнятия электронов и протонов от хромогена, в результате чего образуется вода.