Изложенные в главе 14 основные положения теории окислительно-восстановительных равновесий позволяют понять сущность протекающих в организме редокс-процессов, на которых основано превращение химической формы движения материи в биологическую, механизм действия редокс-буферных систем, а также причины возникновения некоторых патологических состояний. Учебный материал этой главы теоретически обосновывает применение в фармакотерапии окислителей, восстановителей и антиоксидантов, использование окислительно-восстановительных реакций в клинической биохимии для диагностики некоторых заболеваний.
14.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ 14.1.1. Редокс-потенциал
Количественной характеристикой редокс-систем является редокспотенциал, возникающий на границе раздела фаз платина - водный раствор, содержащий окисленную и восстановленную формы одного вещества. Возникновение потенциала на границе фаз в этом случае связано со способностью электрона свободно переходить из раствора в платину и наоборот.
Рассмотрим гипотетическую редокс-систему, в которой способность окисленной формы принимать электроны равна способности восстановленной формы их отдавать. Если в водный раствор, содержащий частицы и окисленной, и восстановленной форм, опустить платиновую пластинку, то в системе начнется обмен электронами:
&hide_Cookie=yes)
&hide_Cookie=yes)
Рис. 14.1. Возникновение разности потенциалов между платиновой пластинкой и водным раствором, содержащим редокс-систему. а - при избытке восстановленной формы пластинка заряжается отрицательно; б - при избытке окисленной формы пластинка заряжается положительно.
Очевидно, что при избытке в растворе восстановленной формы (донора электронов) часть электронов останется на платиновой пластинке и она приобретет относительно раствора отрицательный заряд. При избытке окисленной формы (акцептора электронов) для установления состояния равновесия часть собственных электронов платины должна перейти на частицы окисленной формы и пластинка приобретет относительно раствора положительный заряд (рис. 14.1).