Окислительно-восстановительные потенциалы в бактериологии и биохимии

Окислительно-восстановительные системы играют настолько тесную и существенную роль в живых организмах, что саму жизнь можно было бы определить как непрерывную окислительно-восстановительную реакцию. Поэтому неудивительно, что теоретические рассуждения и экспериментальные исследования процессов окисления и восстановления у животных и растений активно проводятся с момента выделения кислорода более 150 лет назад. Зависимость жизни животных от поддержания достаточного снабжения кислородом, вполне естественно, долгое время определяла научные представления и привела к предположению, что сам кислород является необходимым компонентом окислительно-восстановительных потенциалов, связанных с присоединением электронов. Академическое определение такого рода остается изолированным в мысленном вакууме до тех пор, пока оно не будет принято и включено в обычную систему представлений. Само по себе такое определение, хотя, возможно, и строго точное, может показаться парадоксальным, пока его не согласуют с повседневным лабораторным опытом. Поэтому полезно применить электронную концепцию окислительно-восстановительных реакций к процессам, которые обычно не рассматриваются с электронной точки зрения. Например, поскольку превращение металлического серебра в ионы серебра сопровождается потерей электрона, это является окислением: Ag → Ag⁺. С точки зрения обычного опыта это не выглядит очевидным примером окисления. Ион серебра в растворе нитрата серебра не представляется находящимся в более высокой степени окисления, чем металлическое серебро; однако если рассмотреть обратную реакцию — например, превращение щелочного раствора нитрата серебра в металлическое серебряное зеркало при нагревании с раствором сахара, — процесс совершенно очевидно является восстановлением: Ag⁺ → Ag. Рассмотрение аналогичных процессов лишь подтверждает логическую основу электронной концепции окислительно-восстановительных процессов. Здесь, вероятно, следует подчеркнуть еще один момент. Уже ясно, что окисление является обратным процессом по отношению к восстановлению, а восстановление — по отношению к окислению, однако существует и другой факт: каждое…