Формула молочной кислоты в химии

Роль в организме

В человеческом теле в процессе гликолиза глюкоза трансформируется в молочную кислоту и АТФ. Этот процесс протекает в мышечных тканях, в том числе и сердце, что особенно важно для обогащения миокарда молочной кислотой.

Помимо этого, лактат участвует и в так называемом обратном гликолизе, когда в результате определенных химических реакций образуется глюкоза. Эта трансформация происходит в печени, где в больших количествах концентрируется лактат. А окисление молочной кислоты обеспечивает необходимую для процесса энергию.

Молочная кислота – значимый компонент химических реакций, протекающих в организме. Это вещество важно для обменных процессов, работы мышц, нервной системы и мозга.

Молочная кислота и бикарбонатная буферная система [ править

Рис. 2.2. Гомеостаз молочной кислоты и pH поддерживается бикарбонатной буферной системой. Бикарбонатная буферная система удаляет из раствора протоны [Н+], образующиеся в процессе анаэробного гликолиза. Протоны связываются при образовании молекулы воды, а СO2 выводится через легкие

Чтобы продемонстрировать работу бикарбонатной буферной системы в домашних условиях in vivo, понадобится всего несколько минут. Просто обеспечьте себе физическую нагрузку в анаэробных условиях: пробегитесь как можно быстрее (лучше в гору), задержав при этом дыхание. В это время в ваших мышцах будет проходить анаэробный гликолиз с образованием молочной кислоты, которая диссоциирует на лактат и протон [Н+][1]. Чтобы снизить концентрацию протонов, с ними реагирует бикарбонат, а образующаяся угольная кислота распадается на воду и СO2. Повышение концентрации СO2 стимулирует гипервентиляцию легких, и избыток образованного С02 удаляется вместе с выдыхаемым воздухом.

Метаболизм лактата: цикл Кори [ править

Лактат постоянно образуется из глюкозы в процессе анаэробного гликолиза в эритроцитах, сетчатке и мозговом веществе почек. Этот лактат снова превращается в глюкозу в цикле Кори. Лактат переносится в печень и превращается в глюкозу в процессе глюконеогенеза. Образование глюкозы из лактата требует затраты 6 молекул АТФ. Если из-за поражения печени цикл Кори блокируется, в организме накапливается лактат и развивается гиперлактатемия. Гиперлактатемия часто протекает бессимптомно, и это весьма распространенное состояние, не представляющее угрозы для жизни. Лишь в редких случаях развивается лактацидоз, с которым не справляются буферные системы организма.

Химическая формула молочной кислоты

Химическая формула молочной кислоты CH3CH(OH)COOH или C3H6O3. Она показывает, что в состав данной молекулы входят три атома углерода (Ar – 12 а.е.м.), шесть атомов водорода (Ar = 1 а.е.м.) и три атома кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу молочной кислоты:

Mr(C3H6O3) = 3×Ar(С) + 6×(H) + 3×Ar(O);

Mr(C3H6O3) = 3×12 + 6×1 + 3×16 = 36 + 6 + 48 = 90

Суточная норма

Такого понятия как «суточная норма молочной кислоты» не существует, как и нет четко определенного количества потребления продуктов, содержащих лактат. Хотя нет сомнений в том, что люди, ведущие малоподвижный образ жизни, не занимающиеся спортом, должны потреблять больше пищи с молочной кислотой. Обычно для восстановления баланса достаточно 2 стаканов кефира в день. Этого хватит, чтобы молекулы кислоты легко усвоились организмом.

Повышенную потребность в лактате ощущают дети в период интенсивного роста, а также взрослые во время интеллектуальной работы. В то же время пожилой организм не нуждается в потреблении высоких доз молочной кислоты. Снижается потребность в веществе и на фоне высокого уровня аммиака, при болезнях почек и печени. Об избытке вещества могут свидетельствовать судороги. Проблемы с пищеварением, упадок сил, наоборот, говорят о недостатке вещества.

Регулятор обмена

Чтобы глюкоза могла проходить через клеточные мембраны, ей необходим инсулин. Молекула же молочной кислоты в два раза меньше молекулы глюкозы, и гормональная поддержка ей не нужна — она с лёгкостью сама проходит через клеточные мембраны.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание При сгорании 7 г органического вещества получили 11,2 л (н.у.) CO2 и 9 г H2O. Относительная плотность вещества по кислороду равна 1,313. Найдите молекулярную формулу вещества. Решение Составим схему реакции сгорания органического соединения обозначив количество атомов углерода, водорода и кислорода за «x», «у»и «z» соответственно: CxHyOz →CO2 + H2O Определим массы элементов, входящих в состав этого вещества. Значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: Ar(C) = 12 а.е.м., Ar(H) = 1 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м. m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(CO2) = [V(CO2) / Vm]×M(CO2); m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H2O)×M(H) = [2×n(H2O) / M(H2O)]×M(H) Рассчитаем молярные массы углекислого газа и воды. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr): M(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль; M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/моль Тогда, m(C) = [11,2 / 22,4]×44 = 6 г; m(H) = [2×9 / 18] ×1 = 1 г Определим химическую формулу соединения как CxHy: x:y = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H); x:y =6/12 :1/1; x:y = 0,5 : 1 = 1: 2 Значит простейшая формула соединения CH2и молярную массу 14 г/моль [M(CH2) = Ar(C) + 2×Ar(H)= 12 + 2×1 = 14 г/моль]. Значение молярной массы органического вещества можно определить при помощи его плотности по кислороду: Msubstance = M(O2) × D(O2); Msubstance = 32 × 1,313 = 42 г/моль Чтобы найти истинную формулу органического соединения найдем отношение полученных молярных масс: Msubstance / M(CH2) = 42 / 14 = 3 Значит индексы атомов углерода и водорода должны быть в 3 раза выше, т.е. формула вещества будет иметь вид C3H6. Ответ C3H6

ПРИМЕР 2

Задание Найдите молекулярную формулу вещества, если плотность его паров по водороду равна 67,5, а состав выражается следующими массовыми долями элементов: 23,7% серы, 23,7% кислорода, 52,6% хлора. Решение Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле: ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100% Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (сера), «у» (хлор) и «z» (кислород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел): x:y:z = ω(S)/Ar(S) : ω(Cl)/Ar(Cl) : ω(O)/Ar(O); x:y:z= 23,7/32 : 52,6/35,5 : 23,7/16; x:y:z= 0,74 : 1,48:1,48 = 1 : 2: 2 Значит простейшая формула соединения серы, хлора и кислорода будет иметь вид SCl2O2 и молярную массу 135г/моль[M(SCl2O2) = Ar(S) + 2×Ar(Cl) + 2×Ar(O) = 32 + 2×35,5 + 2×16 = 32 + 71 + 32 = 135г/моль]. Значение молярной массы органического вещества можно определить при помощи его плотности по водороду: Msubstance = M(H2) × D(H2); Msubstance = 2 × 67,5 = 135 г/моль Чтобы найти истинную формулу органического соединения найдем отношение полученных молярных масс: Msubstance / M(SCl2O2) = 135 / 135 = 1 Значит формула соединения серы, хлора и кислорода имеет вид SCl2O2. Ответ SCl2O2

Теги

Adblock
detector