Anglies dioksidas

Šablonas:Infolentelė chembox Anglies dioksidas (pasenęs pavadinimas „angliarūgštės dujos“, neteisingas pavadinimas angliarūgštė) – atmosferos dujos, susidedančios iš vieno anglies ir dviejų deguonies atomų. Atmosferoje jos sudaro apie 0,04% bendro tūrio (423 ppm).

Cheminės savybės

Anglies dioksidas tirpdamas vandenyje sudaro pusiausvyrą su anglies rūgštimi:

$\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{(}\mathrm{d}\mathrm{.}\mathrm{)}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{(}\mathrm{s}\mathrm{.}\mathrm{)}\mathrm{\rightleftharpoons }{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}$

Augalai fotosintezės metu iš anglies dioksido gaminasi angliavandenius. Šios reakcijos metu išsiskiria šalutinis produktas – deguonis.

Fotosintezės lygtis: 6CO₂ + 6H₂O --> C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Reaguoja su įkaitusia anglimi:

$\mathrm{C}\mathrm{(}\mathrm{k}\mathrm{.}\mathrm{)}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{(}\mathrm{d}\mathrm{.}\mathrm{)}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{(}\mathrm{d}\mathrm{.}\mathrm{)}$

Biologinis vaidmuo

Anglies dioksidas yra gautinis produktas organizmuose, kurie gauna energiją skaidydami cukrus, riebalus ir aminorūgštis procese, žinomame kaip ląstelinis kvėpavimas. Jis vyksta visuose augaluose, gyvūnuose, daugelyje grybų ir kai kuriose bakterijose. Aukštesniuosiuose gyvūnuose anglies dioksidas keliauja kraujyje iš kūno audinių į plaučius, kur yra iškvėpiamas. Augaluose, naudojant fotosintezę, anglies dioksidas yra gaunamas iš atmosferos.

Fotosintezė ir anglies fiksacija

Fotosintezės ir kvėpavimo apžvalga. Overview of photosynthesis and respiration. Anglies dioksidas (dešinėje) kartu su vandeniu suformuoja deguonį ir organinius junginius (kairėje) fotosintezės metu, kurie gali būti sugrąžinti į vandenį ir CO₂.

Figure 2. Kalvino ciklas ir anglies fiksacija

Anglies fiksacija yra anglies pašalinimas iš anglies dioksido, kuris gaunamas iš oro, jo įtraukimas į kietus junginius. Augalai, dumbliai ir daugelis bakterijų rūšių (cianobakterijos) fiksuoja anglį ir susikuria savo maistines medžiagas fotosintezės dėka. Fotosintezė naudoja anglies dioksidą ir vandenį, kad būtų pagamintas vanduo ir cukrūs, bei kiti organiniai junginiai, atpalaiduojant deguonį kaip pašalinį produktą.

RuBisCO yra fermentas, kuris dalyvauja pirmajame anglies fiksacijos žingsnyje. Tai yra labiausiai paplitęs fermentas Žemėje.

Toksiškumas

Pagrindiniai simptomai apsinuodijus anglies dioksidu.

Anglies dioksido kiekis šviežiame ore (vidurkis tarp jūros lygio ir 10 kPa lygio, pvz., apie 30 km aukštis) keičiasi apie 0,036 % (360 ppm) ir 0,039 % (390 ppm) priklausomai nuo vietos.