Anaboolsed reaktsioonid: määratlus, fotosüntees ja kemos

Anaboolsed reaktsioonid: määratlus, fotosüntees ja kemosünteesi protsessid - Protsessi, mille abil keha saab energiat, nimetatakse ainevahetuseks. Ainevahetus jaguneb endiselt kaheks, nimelt katabolismiks ja anabolismiks. Sel puhul Teave Knowledge.co.id kohta arutavad selle üle, mis ja kuidas anaboolsete reaktsioonide protsess kehas. Selle kohta lisateabe saamiseks vaadake allolevat artiklit.

Anabolismi reaktsioon: määratlus, fotosüntees ja kemosünteesi protsess

---

Anabolism ehk biosüntees ehk assimilatsioon on lihtsate keemiliste ühendite kokkupanemise protsess keerukateks keemilisteks ühenditeks või molekulideks. Neid kompleksühendeid nimetatakse tavaliselt makromolekulaarseteks ühenditeks. Moodustatud makromolekulid võivad olla erinevates vormides, näiteks nukleiinhapped, rasvad, süsivesikud ja valgud. Need sündmused vajavad energiat väljastpoolt, siis kasutatakse seda energiat lihtsate ühendite sidumiseks keerukamateks ühenditeks. Anaboolsete reaktsioonide korral on vaja kataboolsetest reaktsioonidest saadavat energiat.

Lahtrites olevaid reaktsioone saab jagada kahte kategooriasse:

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

Teisekskatabolism on lagunemisreaktsioon. Katabolism on suurte molekulide lagunemine lihtsamateks, millega kaasneb energia vabanemine, mida nimetatakse eksergoonilisteks reaktsioonideks. Anaboolsete ja kataboolsete reaktsioonide koguarvu nimetatakse metabolismiks (moodustumine ja lagunemine). Kataboolse protsessi näiteks on hingamine, anaboolse protsessi näiteks fotosüntees (Green et al, 1988).

Anabolism hõlmab kolme põhietappi. Esiteks selliste prekursorite tootmine nagu aminohapped, monosahhariidid ja nukleotiidid. Teiseks on nende ühendite aktiveerimine reaktiivseteks vormideks, kasutades ATP energiat. Kolmandaks, nende lähteainete liitmine keerukatesse molekulidesse, nagu valgud, polüsahhariidid, rasvad ja nukleiinhapped. Valgusenergiat kasutav anabolism on tuntud kui fotosüntees, keemilist energiat kasutav anabolism aga kemosüntees.

Anabolismi tooted on oluliste funktsioonide jaoks kasulikud. Nende toodete hulka kuuluvad glükogeen ja valk kui kütus organismis, nukleiinhapped geneetilise teabe kopeerimiseks. Valgud, lipiidid ja süsivesikud moodustavad elusolendite keha struktuuri, nii rakusisese kui ka rakuvälise. Kui nende materjalide süntees on nende lagunemisest kiirem, kasvavad organismid.

Fotosüntees

Fotosüntees on orgaaniliste süsinikuühendite (glükoos) anorgaanilistest süsinikuühenditest (süsinikdioksiid) ja veest valmistamise periood valgusenergia abil. Fotosünteesi reaktsioonid võib kokku võtta järgmiselt.

Fotosünteesi viivad läbi ainult fotoautotroofsed organismid, näiteks rohelised taimed, vetikad ja teatud tüüpi bakterid. Need organismid saavad läbi viia fotosünteesi, kuna neil on fotosünteesivad pigmendid, mis on seadmed päikesevalguse püüdmiseks. Mis sisaldab fotosünteetilisi pigmente, sealhulgas klorofülli, karoteeni, fükoerütriini ja fükotsüaniini.

Päikesevalgus toimib energiaallikana. Valguses sisalduv energia hulk sõltub selle lainepikkusest. Fotosünteesiks võib kasutada päikesevalgust, millel on teatud lainepikkus. Näiteks suudab klorofüll a neelata valgust ainult maksimaalse lainepikkusega umbes 600–700 nm, klorofüll b neelab valgust lainepikkusega 400–500 nm.

Fotosünteetiliste pigmentide seas on klorofüll peamine pigment. Klorofülli ehk leherohelist ainet leidub kloroplastides. Seega toimub fotosünteesi protsess ka kloroplastis. Kloroplasti võib leida roheliste taimede lehtedest, vartest või kroonlehtedest. Niisiis, fotosünteesi protsess võib toimuda taime rohelistes osades, kuid peamiselt lehtedes. Lehtedes leidub kloroplasti tavaliselt käsnjas koes ning palisade- või pooluskoes.

Kus toimub fotosüntees

Kloroplast sisaldab graanuleid, mida nimetatakse granumiks. Ühe ja teise graanumi vahel on ühendatud lamell, mida nimetatakse graanulitevaheliseks lamelliks. Üks granum koosneb üksustest, mida nimetatakse tülakoidideks. Tülakoidi membraanis on klorofüll a ja klorofüll b. Grana sisaldub vedelikus, mida nimetatakse stroomaks.

Valgust neelavad pigmendid, mis koosnevad klorofüllist a ja klorofüllist b, leiduvad tülakoidmembraanis ja moodustavad fotosüsteemideks nimetatud rühmi. Fotosüsteem on valgust püüdev funktsionaalne üksus. Üks fotosüsteem koosneb umbes 200 klorofülli molekulist. Fotosüsteeme on kaks, nimelt fotosüsteem I (FS I) ja fotosüsteem II (FS II).

Fotosünteesi etapid

Fotosünteesireaktsioon koosneb kahest etapist, nimelt hele reaktsioon ja tume reaktsioon:

Hele reaktsioon

Valgusreaktsioonid toimuvad päikesevalguse käes ja toimuvad grana sektsioonis. Valgusreaktsioonis neelab klorofüll päikeseenergiat, muutes selle keemiliseks energiaks. Keemiline energia salvestatakse kahte tüüpi suure energiaga molekulidesse, nimelt ATP ja NADPH. Valgusreaktsiooni käigus toimub fotolüüs, mis on vee lagunemine valguse kaudu vesiniku ja hapniku ioonide tootmiseks. Fotolüüs on valgusreaktsioonides elektronide tarnija.

Tume reaktsioon

Tume reaktsioon võib toimuda valguse käes või mitte. See reaktsioon toimub stroomas. Pimedas reaktsioonis kasutatakse valgusreaktsioonis tekkivaid ATP ja NADPH energiaallikana süsinikdioksiidi redutseerimiseks glükoosiks. Glükoosi moodustumine süsinikdioksiidist toimub Calvin Bensoni tsükli kaudu

Fotosünteesi mõjutavad tegurid

Taimedes toimuvat fotosünteesi protsessi mõjutavad tugevalt paljud tegurid, nii sisemised kui ka välised tegurid. Sisemised tegurid, nagu geneetika, väliste tegurite hulka kuuluvad temperatuur, valgus, vesi, süsinikdioksiid ja mineraalid.

Geneetilised tegurid

Geneetilised või pärilikud tegurid määravad fotosünteesi aktiivsuse suuresti. Seda seetõttu, et erinevad geneetilised tingimused põhjustavad igas taimes erinevaid fotosünteesi võimalusi. On taimi, mis sisaldavad palju klorofülli, nii et nende fotosünteetiline aktiivsus on väga hea. Teiselt poolt on taimi, mis sisaldavad vähe klorofülli, nii et ka nende fotosünteetiline aktiivsus on madal.

Temperatuur

Me teame, et fotosünteesi toimumiseks on vaja ensüüme. Ensüümid võivad optimaalselt töötada, kui ümbritsev temperatuur on optimaalne. Kui temperatuur on üle optimaalse temperatuuri, väheneb fotosünteesi kiirus, kuna ensüümi aktiivsus on aeglasem. Samamoodi väheneb fotosünteesi kiirus, kui see on alla optimaalse temperatuuri, kuna väheneb ka ensüümi aktiivsus.

Valgus

Fotosünteesi toimumiseks on energiaallikana vaja valgust. Olulised valgustegurid on kokkupuute pikkus, valguse intensiivsus ja valguse lainepikkus. Mida pikem on valgus, seda rohkem saab fotosünteesivat tegevust läbi viia. Mida suurem on valgustugevus, seda kiirem on taime fotosünteesi kiirus.

Vesi

Reaktsioon, mis toimub fotosünteesis, on glükoosi süntees süsinikdioksiidist. Ilma veeta ei toimuks fotosünteesi reaktsiooni. Kuna fotolüüsi käigus valguse reaktsioonis olev vesi muutub elektronide tarnijaks, millel on roll ATP fotofosforüülimisel ja moodustumisel NADPH. Veepuuduse korral kogevad taimed füsioloogilisi häireid, mis võivad pärssida tekkivaid metaboolseid reaktsioone, sealhulgas fotosüntees.

Süsinikdioksiid

Nagu vesi, on ka süsinikdioksiid tooraine glükoosi sünteesiks fotosünteesis. Õhu süsinikdioksiidi fikseerivad taimed, seejärel taandatakse see glükoosiks. Kui süsinikdioksiidi kättesaadavus õhus on madal, toimub ka fotosünteesiprotsess aeglaselt.

Mineraal

Mineraalid, näiteks magneesium ja raud, mängivad rolli klorofülli molekulide ehitamisel. Nende mineraalide puudusel on taimedel klorofüll. Selle tulemusena kogeb taim fotosünteesi läbiviimisel häireid.

---

Kemosüntees

Kemosüntees on biosünteetiline reaktsioon, mis kasutab keemilistest reaktsioonidest saadud energiat. Kemosünteesi viivad läbi mitut tüüpi bakterid, näiteks nitritbakterid (Nitrosomonas ja Nitrosococcus), nitraadibakterid (Nitrosobacter), väävlibakterid (Thiobacillus, Beggiatoa ja Thiothrix) ja rauabakterid (Cladothrix).

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

Need keemilised reaktsioonid annavad energiat, mida kasutatakse anorgaanilistest süsinikuallikatest pärinevate süsivesikute sünteesiks. Kasutatavad süsinikuallikad võivad olla süsinikdioksiid (CO2), karbonaadid (CO ^) või metaan (CH4).

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

---

Anabolismi ja katabolismi erinevus

• Anabolism on protsess, mille käigus sünteesitakse väikesi keemilisi molekule suuremateks, katabolism aga suurte molekulide väikesteks molekulideks lagundamiseks.
• Anabolism on protsess, mis nõuab energiat, katabolism on protsess, mis vabastab energiat.
• Anabolism on redutseerimisreaktsioon, katabolism aga oksüdatsioonireaktsioon.
  Sageli on anabolismi lõpp-produkt katabolismi protsessi lähteaine. (Wiradikusumah, 1985).

See on ülevaade Teave Knowledge.co.id kohta umbes Anaboolne reaktsioon, Loodetavasti võib see teie ülevaadet ja teadmisi täiendada. Täname külastamast ja ärge unustage teisi artikleid lugeda.