Anabolismi reaktsioonid: määratlus, fotosüntees ja kemosünteesi protsessid

Anabolismi reaktsioonid: määratlus, fotosüntees ja kemosünteesi protsessid – Protsessi, mille käigus keha saab energiat, nimetatakse ainevahetuseks. Ainevahetus jaguneb endiselt kaheks, nimelt katabolismiks ja anabolismiks. Sel puhul Seputartahu.co.id arutatakse, mis ja kuidas toimub anabolismi reaktsiooniprotsess organismis. Selle kohta lisateabe saamiseks vaatame allolevat artiklit.

Anabolismi reaktsioonid: määratlus, fotosüntees ja kemosünteesi protsessid

---

Anabolism ehk biosüntees ehk assimilatsioon on lihtsate keemiliste ühendite kompileerimine keerukateks keemilisteks ühenditeks või molekulideks. Neid kompleksühendeid nimetatakse tavaliselt makromolekulaarseteks ühenditeks. Moodustunud makromolekulid võivad esineda erineval kujul, nagu nukleiinhapped, rasvad, süsivesikud ja valgud. See sündmus nõuab energiat väljastpoolt, seejärel kasutatakse seda energiat lihtsate ühendite sidumiseks keerukamateks ühenditeks. Anabolismi reaktsioonid nõuavad katabolismi reaktsioonidest saadud energiat.

Rakkude reaktsioonid võib rühmitada kahte kategooriasse:

Esiteks, on anabolismi reaktsioonid moodustumise reaktsioonid, nimelt suurte molekulide süntees lihtsatest või väikestest molekulidest. Anabolismi protsess nõuab energiat ja seda protsessi nimetatakse endogeenseks reaktsiooniks.

Teiseks, katabolismi reaktsioonid on lagunemisreaktsioonid. Katabolism on suurte molekulide lagunemine lihtsamateks molekulideks, millega kaasneb energia vabanemine, mida nimetatakse eksergooniliseks reaktsiooniks. Anabolismi ja katabolismi reaktsioonide kogusummat nimetatakse ainevahetuseks (tekkimine ja lagunemine). Katabolismi protsessi näide on hingamine, anabolismi protsessi näide on aga fotosüntees (Green et al, 1988).

Anabolism sisaldab kolme põhietappi. Esiteks, selliste lähteainete, nagu aminohapped, monosahhariidid ja nukleotiidid, tootmine. Teiseks on nende ühendite aktiveerimine reaktiivseteks vormideks, kasutades ATP energiat. Kolmandaks, nende prekursorite ühendamine keerukateks molekulideks, nagu valgud, polüsahhariidid, rasvad ja nukleiinhapped. Valgusenergiat kasutavat anabolismi nimetatakse fotosünteesiks, keemilist energiat kasutavat anabolismi aga kemosünteesiks.

Anabolismi tulemused on kasulikud oluliste funktsioonide jaoks. Need tulemused hõlmavad glükogeeni ja valku kütusena kehas, nukleiinhappeid geneetilise teabe kopeerimiseks. Valgud, lipiidid ja süsivesikud moodustavad nii rakusisese kui ka rakuvälise elusolendite kehastruktuuri. Kui nende materjalide süntees on kiirem kui nende lagunemine, siis organism kasvab.

Fotosüntees

Fotosüntees on periood, mil anorgaanilistest süsinikuühenditest (süsinikdioksiid) ja veest valmistatakse valgusenergia abil orgaanilisi süsinikuühendeid (glükoos). Fotosünteesi reaktsiooni võib kokku võtta järgmiselt.

Fotosünteesi viivad läbi ainult fotoautotroofsed organismid, nagu rohelised taimed, vetikad ja teatud tüüpi bakterid. Need organismid võivad läbi viia fotosünteesi, kuna neil on fotosünteetilisi pigmente, mis on päikesevalguse püüdmise seadmed. Fotosünteetiliste pigmentide hulka kuuluvad klorofüll, karoteen, fükoerütriin ja fükotsüaniin.

Päikesevalgus toimib energiaallikana. Valguses sisalduva energia hulk sõltub selle lainepikkusest. Päikesevalgusel, mida saab fotosünteesiks kasutada, on teatud lainepikkus. Näiteks klorofüll a suudab maksimaalselt neelata valgust, mille lainepikkus on umbes 600–700 nm, samas kui klorofüll b neelab valgust lainepikkusega 400–500 nm.

Fotosünteetiliste pigmentide hulgas on klorofüll peamine pigment. Klorofülli ehk rohelist ainet lehtedes leidub kloroplastides. Niisiis toimub fotosünteesi protsess ka kloroplastides. Kloroplaste võib leida roheliste taimede lehtedest, vartest või õie kroonlehtedest. Seega võib fotosünteesi protsess toimuda taimede rohelistes osades, kuid peamiselt lehtedes. Lehtedes leidub kloroplaste sageli käsnkoes ja palisaadikoes või pooluste koes.

Kus toimub fotosüntees

Kloroplastides on graanuleid, mida nimetatakse graanuliteks. Üks graanul on teisega ühendatud lamelliga, mida nimetatakse teradevaheliseks lamelliks. Üks graanul koosneb ühikutest, mida nimetatakse tülakoidideks. Klorofüll a ja klorofüll b leidub tülakoidmembraanis. Grana leidub vedelikus, mida nimetatakse stromaks.

Klorofüllist a ja klorofüll b-st koosnevad valgust neelavad pigmendid asuvad tülakoidmembraanis ja moodustavad rühmi, mida nimetatakse fotosüsteemideks. Fotosüsteem on funktsionaalne üksus, mis jäädvustab valgust. Üks fotosüsteem koosneb umbes 200 klorofülli molekulist. On kaks fotosüsteemi, nimelt fotosüsteem I (FS I) ja fotosüsteem II (FS II).

Fotosünteesi etapid

Fotosünteesi reaktsioon koosneb kahest etapist, nimelt valgusreaktsioonist ja pimedast reaktsioonist:

Valgusreaktsioon

Valgusreaktsioon toimub päikesevalguse juuresolekul ja toimub granas. Valgusreaktsioonis neeldub klorofüll päikeseenergiat, et see muundatakse keemiliseks energiaks. Keemiline energia salvestatakse kahte tüüpi suure energiaga molekulides, nimelt ATP-s ja NADPH-s. Valgusreaktsiooni käigus toimub fotolüüs, nimelt vee lagunemine valguse toimel, mis tekitab vesiniku ja hapniku ioone. Fotolüüs on valgusreaktsioonides elektronide tarnija.

Tume reaktsioon

Tumedad reaktsioonid võivad ilmneda olenemata sellest, kas valgust on või mitte. See reaktsioon toimub stroomas. Pimereaktsioonis kasutatakse valgusreaktsioonis tekkivat ATP-d ja NADPH-d energiaallikana süsinikdioksiidi redutseerimiseks glükoosiks. Glükoosi moodustumine süsinikdioksiidist toimub Calvin Bensoni tsükli kaudu

Fotosünteesi mõjutavad tegurid

Taimedes toimuvat fotosünteesi protsessi mõjutavad suuresti paljud tegurid, nii sisemised kui ka välised tegurid. Sisemised tegurid, näiteks geneetika, välistegurid aga temperatuur, valgus, vesi, süsinikdioksiid ja mineraalid.

Geneetilised tegurid

Fotosünteesi aktiivsust määravad suuresti geneetilised või pärilikud tegurid. Seda seetõttu, et erinevad geneetilised tingimused põhjustavad iga taime fotosünteesirajatiste erinevusi. On taimi, mis sisaldavad palju klorofülli, nii et nende fotosünteetiline aktiivsus on väga hea. Teisest küljest on taimi, mis sisaldavad vähe klorofülli, mistõttu nende fotosünteetiline aktiivsus on samuti madal.

Temperatuur

Teame, et fotosünteesiprotsessi toimumiseks on vaja ensüüme. Ensüümid võivad optimaalselt töötada, kui keskkonna temperatuur on optimaalne. Kui temperatuur on üle optimaalse temperatuuri, väheneb fotosünteesi kiirus, kuna ensüümi aktiivsus muutub aeglasemaks. Samuti, kui see on alla optimaalse temperatuuri, väheneb fotosünteesi kiirus, kuna väheneb ka ensüümi aktiivsus.

Valgus

Fotosünteesi toimumiseks on energiaallikana vaja valgust. Olulised valgustegurid on särituse kestus, valguse intensiivsus ja valguse lainepikkus. Mida pikem on valgus, seda rohkem saab läbi viia fotosünteesi. Mida suurem on valguse intensiivsus, seda kiirem on taime fotosünteesi kiirus.

Vesi

Fotosünteesis toimuv reaktsioon on glükoosi süntees süsinikdioksiidist. Ilma veeta fotosünteesireaktsioonid ei toimu. Kuna vesi muutub valgusreaktsioonis fotolüüsiprotsessi käigus elektronide tarnijaks, mis mängivad rolli fotofosforüülimisel ja ATP moodustumisel. NADPH. Veepuuduse korral kogevad taimed füsioloogilisi häireid, mis võivad pärssida toimuvaid metaboolseid reaktsioone, sealhulgas protsesse fotosüntees.

Süsinikdioksiid

Nagu vesi, on ka süsinikdioksiid fotosünteesi käigus glükoosi sünteesi tooraine. Õhus oleva süsinikdioksiidi fikseerivad taimed, seejärel redutseeritakse see glükoosiks. Kui süsihappegaasi on õhus vähe, toimub ka fotosünteesiprotsess loomulikult aeglaselt.

Mineraal

Mineraalid, nagu magneesium ja raud, mängivad rolli klorofülli molekulide moodustamisel. Kui neid mineraale napib, siis taimedel puudub klorofüll. Selle tulemusena tekib taimel fotosünteesi läbiviimisel probleeme.

---

Kemosüntees

Kemosüntees on biosünteesireaktsioon, mis kasutab keemiliste reaktsioonide energiat. Kemosünteesi viivad läbi mitut tüüpi bakterid, näiteks nitritibakterid (Nitrosomonas ja Nitrosococcus), nitraadibakterid (Nitrosobacter), väävlibakterid (Thiobacillus, Beggiatoa ja Thiothrix) ja rauabakterid (Cladothrix).

Nitritibakterid muudavad ammooniumi nitraadiks. See muundamine koosneb kahest etapist ja seda viivad läbi erinevad bakterid. Esimene etapp on ammooniumi oksüdeerimine nitritiks, mille viivad läbi Nitrosomonas või Nitrosococcus bakterid. Teine etapp on nitriti oksüdeerimine nitraadiks, mille viivad läbi Nitrobacter bakterid.

Need keemilised reaktsioonid toodavad energiat, mida kasutatakse anorgaanilistest süsinikuallikatest pärit süsivesikute sünteesiks. Süsinikuallikad, mida saab kasutada, võivad olla süsinikdioksiid (C02), karbonaat (CO^) või metaan (CH4).

Kemosünteetilised bakterid, mis võivad väävlit oksüdeerida, on Thiobacillus thio-oxidans. Need bakterid võivad oksüdeerida anorgaanilist väävlit (väävlit) ja toota oma elutegevuseks vajalikku energiat. Samal ajal on Thiobacillus ferro-oxidans bakterid võimelised rauda oksüdeerima.

---

Anabolismi ja katabolismi erinevus

• Anabolism on väikeste keemiliste molekulide sünteesimine suuremateks molekulideks, katabolism aga suurte molekulide väikesteks molekulideks lagundamine.
• Anabolism on protsess, mis nõuab energiat, samas kui katabolism on protsess, mis vabastab energiat.
• Anabolism on redutseerimisreaktsioon, samas kui katabolism on oksüdatsioonireaktsioon.
  Sageli on anabolismi lõpptulemus katabolismi protsessi lähteühend. (Wiradikusumah, 1985).

See on arvustus Seputartahu.co.id umbes Anabolismi reaktsioonid, Loodetavasti võib see suurendada teie arusaama ja teadmisi. Täname külastamast ja ärge unustage lugeda ka teisi artikleid.