Anabolické reakce: Definice, procesy fotosyntézy a chemosyntézy

Anabolické reakce: Definice, fotosyntéza a procesy chemosyntézy – Proces, kterým tělo získává energii, se nazývá metabolismus. Metabolismus se stále dělí na 2, a to katabolismus a anabolismus. Při této příležitosti Seputartahu.co.id bude diskutovat o tom, co a jak probíhá proces anabolické reakce v těle. Podívejme se na článek níže, abychom se o tom dozvěděli více.

Anabolické reakce: Definice, procesy fotosyntézy a chemosyntézy

---

Anabolismus nebo biosyntéza nebo asimilace je proces sestavování jednoduchých chemických sloučenin do složitých chemických sloučenin nebo molekul. Tyto komplexní sloučeniny se obvykle nazývají makromolekulární sloučeniny. Vytvořené makromolekuly mohou mít různé formy, jako jsou nukleové kyseliny, tuky, sacharidy a bílkoviny. Tato událost vyžaduje energii zvenčí, pak se tato energie používá k navázání jednoduchých sloučenin na složitější sloučeniny. Anabolické reakce vyžadují energii získanou z katabolických reakcí.

Reakce v buňkách lze seskupit do dvou kategorií:

První

anabolické reakce jsou formační reakce, jmenovitě syntéza velkých molekul z jednoduchých nebo malých molekul. Proces anabolismu vyžaduje energii a tento proces se nazývá endogenní reakce.

Druhýkatabolické reakce jsou reakcemi rozpadu. Katabolismus je rozpad velkých molekul na jednodušší doprovázený uvolněním energie, což se nazývá exergonická reakce. Celkový součet anabolických a katabolických reakcí se nazývá metabolismus (tvorba a rozklad). Příkladem procesu katabolismu je dýchání, zatímco příkladem procesu anabolismu je fotosyntéza (Green et al, 1988).

Anabolismus zahrnuje tři základní fáze. Za prvé, produkce prekurzorů, jako jsou aminokyseliny, monosacharidy a nukleotidy. Za druhé je to aktivace těchto sloučenin do reaktivních forem pomocí energie z ATP. Za třetí, kombinace těchto prekurzorů do komplexních molekul, jako jsou proteiny, polysacharidy, tuky a nukleové kyseliny. Anabolismus, který využívá světelnou energii, je známý jako fotosyntéza, zatímco anabolismus, který využívá chemickou energii, je známý jako chemosyntéza.

Výsledky anabolismu jsou užitečné v základních funkcích. Tyto výsledky zahrnují glykogen a protein jako palivo v těle, nukleové kyseliny pro kopírování genetické informace. Bílkoviny, lipidy a sacharidy tvoří strukturu těla živých tvorů, intracelulárních i extracelulárních. Pokud je syntéza těchto materiálů rychlejší než jejich rozklad, organismus poroste.

Fotosyntéza

Fotosyntéza je období přípravy organických sloučenin uhlíku (glukózy) z anorganických sloučenin uhlíku (oxid uhličitý) a vody pomocí světelné energie. Reakci fotosyntézy lze shrnout následovně.

Fotosyntézu provádějí pouze fotoautotrofní organismy, jako jsou zelené rostliny, řasy a některé druhy bakterií. Tyto organismy mohou provádět fotosyntézu, protože mají fotosyntetické pigmenty, což jsou zařízení pro zachycení slunečního světla. Mezi fotosyntetické pigmenty patří chlorofyl, karoten, fykoerythrin a fykocyanin.

Sluneční světlo funguje jako zdroj energie. Množství energie obsažené ve světle závisí na jeho vlnové délce. Sluneční světlo, které lze využít pro fotosyntézu, má určitou vlnovou délku. Například chlorofyl a může maximálně absorbovat světlo o vlnové délce kolem 600-700 nm, zatímco chlorofyl b absorbuje světlo o vlnové délce 400-500 nm.

Mezi fotosyntetickými pigmenty je hlavním pigmentem chlorofyl. Chlorofyl neboli zelená látka v listech se nachází v chloroplastech. Proces fotosyntézy tedy probíhá také v chloroplastech. Chloroplasty lze nalézt v listech, stoncích nebo okvětních lístcích zelených rostlin. Proces fotosyntézy se tedy může odehrávat v zelených částech rostlin, ale hlavně v listech. V listech se chloroplasty často nacházejí v tkáni houby a v palisádové tkáni nebo pletivu tyče.

Kde probíhá fotosyntéza

V chloroplastech jsou granule zvané granum. Jedno granule je spojeno s druhým lamelou nazývanou mezikrystalová lamela. Jedna granula se skládá z jednotek zvaných thylakoidy. Chlorofyl a a chlorofyl b se nacházejí v thylakoidní membráně. Grana se nacházejí v tekutině zvané stroma.

Pigmenty pohlcující světlo složené z chlorofylu a a chlorofylu b se nacházejí v thylakoidní membráně a tvoří skupiny zvané fotosystémy. Fotosystém je funkční jednotka, která zachycuje světlo. Jeden fotosystém se skládá z asi 200 molekul chlorofylu. Existují dva fotosystémy, a to fotosystém I (FS I) a fotosystém II (FS II).

Fáze fotosyntézy

Reakce fotosyntézy se skládá ze dvou fází, a to reakce světla a reakce tmy:

Světelná reakce

Světelná reakce probíhá za přítomnosti slunečního světla a probíhá v graně. Při světelné reakci je sluneční energie absorbována chlorofylem, aby byla přeměněna na chemickou energii. Chemická energie je uložena ve dvou typech vysokoenergetických molekul, a to ATP a NADPH. Při světelné reakci dochází k fotolýze, konkrétně k rozkladu vody světlem, při kterém vznikají vodíkové a kyslíkové ionty. Fotolýza je dodavatelem elektronů ve světelných reakcích.

Temná reakce

Temné reakce mohou nastat, ať je světlo nebo ne. Tato reakce probíhá ve stromatu. Při reakci ve tmě se ATP a NADPH produkované při reakci světla používají jako zdroj energie pro redukci oxidu uhličitého na glukózu. Tvorba glukózy z oxidu uhličitého probíhá prostřednictvím Calvin Bensonova cyklu

Faktory ovlivňující fotosyntézu

Proces fotosyntézy, který probíhá v rostlinách, je do značné míry ovlivněn mnoha faktory, vnitřními i vnějšími. Vnitřní faktory, například genetika, zatímco vnější faktory zahrnují teplotu, světlo, vodu, oxid uhličitý a minerály.

Genetické faktory

Fotosyntetickou aktivitu výrazně určují genetické nebo dědičné faktory. Je to proto, že různé genetické podmínky způsobí rozdíly v zařízeních pro fotosyntézu v každé rostlině. Existují rostliny, které obsahují hodně chlorofylu, takže jejich fotosyntetická aktivita bude velmi dobrá. Na druhou stranu existují rostliny, které obsahují málo chlorofylu, takže jejich fotosyntetická aktivita je také nízká.

Teplota

Víme, že k tomu, aby proces fotosyntézy proběhl, jsou zapotřebí enzymy. Enzymy mohou optimálně fungovat, pokud je optimální teplota prostředí. Pokud je teplota nad optimální teplotou, rychlost fotosyntézy se snižuje, protože aktivita enzymu se zpomaluje. Stejně tak, pokud je pod optimální teplotou, rychlost fotosyntézy se sníží, protože se také sníží aktivita enzymů.

Světlo

Aby mohla probíhat fotosyntéza, je jako zdroj energie potřeba světlo. Důležitými světelnými faktory jsou doba expozice, intenzita světla a vlnová délka světla. Čím delší je světlo, tím větší fotosyntetickou aktivitu lze provádět. Čím vyšší je intenzita světla, tím rychlejší je rychlost fotosyntézy rostliny.

Voda

Reakcí, ke které dochází při fotosyntéze, je syntéza glukózy z oxidu uhličitého. Bez vody nedojde k fotosyntéze. Protože se voda ve světelné reakci prostřednictvím procesu fotolýzy stává dodavatelem elektronů, které hrají roli ve fotofosforylaci a tvorbě ATP NADPH Pokud je nedostatek vody, rostliny pociťují fyziologické poruchy, které mohou inhibovat probíhající metabolické reakce, včetně procesů fotosyntéza.

Oxid uhličitý

Stejně jako voda je oxid uhličitý také surovinou pro syntézu glukózy při fotosyntéze. Oxid uhličitý ve vzduchu bude fixován rostlinami a poté redukován na glukózu. Pokud je ve vzduchu málo oxidu uhličitého, proces fotosyntézy bude samozřejmě také probíhat pomalu.

Minerální

Minerály, jako je hořčík a železo, hrají roli při tvorbě molekul chlorofylu. Pokud je těchto minerálů nedostatek, rostlinám bude chybět chlorofyl. V důsledku toho bude mít rostlina problémy s prováděním fotosyntézy.

---

Chemosyntéza

Chemosyntéza je biosyntetická reakce, která využívá energii z chemických reakcí. Chemosyntézu provádí několik typů bakterií, například dusitanové bakterie (Nitrosomonas a Nitrosococcus), nitrátové bakterie (Nitrosobacter), sirné bakterie (Thiobacillus, Beggiatoa a Thiothrix) a železité bakterie (Cladothrix).

Dusitanové bakterie přeměňují amonium na dusičnany. Tato přeměna se skládá ze dvou fází a provádějí ji různé bakterie. Prvním stupněm je oxidace amonia na dusitany prováděná bakteriemi Nitrosomonas nebo Nitrosococcus. Druhým stupněm je oxidace dusitanů na dusičnany, kterou provádějí bakterie Nitrobacter.

Tyto chemické reakce produkují energii, která bude využita pro syntézu sacharidů z anorganických zdrojů uhlíku. Zdroje uhlíku, které lze použít, mohou být oxid uhličitý (C02), uhličitan (CO^) nebo metan (CH4).

Chemosyntetické bakterie, které mohou oxidovat síru, jsou Thiobacillus thio-oxidans. Tyto bakterie dokážou oxidovat anorganickou síru (síru) a produkovat energii potřebnou pro své životní aktivity. Mezitím jsou bakterie Thiobacillus ferro-oxidans schopny oxidovat železo.

---

Rozdíl mezi anabolismem a katabolismem

• Anabolismus je proces syntézy malých chemických molekul na větší molekuly, zatímco katabolismus je proces štěpení velkých molekul na malé molekuly.
• Anabolismus je proces, který vyžaduje energii, zatímco katabolismus je proces, který uvolňuje energii.
• Anabolismus je redukční reakce, zatímco katabolismus je oxidační reakce.
  Konečný výsledek anabolismu je často výchozí sloučeninou pro proces katabolismu. (Wiradikusumah, 1985).

Od toho je recenze Seputartahu.co.id o Anabolické reakce, Doufejme, že to může zvýšit váš přehled a znalosti. Děkujeme za návštěvu a nezapomeňte si přečíst další články.