Anabolističke reakcije: definicija, procesi fotosinteze i kemosinteze

Anabolističke reakcije: definicija, procesi fotosinteze i kemosinteze – Proces kojim tijelo dobiva energiju naziva se metabolizam. Metabolizam se još uvijek dijeli na 2, a to su katabolizam i anabolizam. Ovom prilikom Seputartahu.co.id raspravljat će o tome što i kako se odvija proces reakcije anabolizma u tijelu. Pogledajmo članak u nastavku da bismo saznali više o tome.

Anabolističke reakcije: definicija, procesi fotosinteze i kemosinteze

---

Anabolizam ili biosinteza ili asimilacija je proces sastavljanja jednostavnih kemijskih spojeva u složene kemijske spojeve ili molekule. Ovi kompleksni spojevi obično se nazivaju makromolekularni spojevi. Formirane makromolekule mogu imati različite oblike kao što su nukleinske kiseline, masti, ugljikohidrati i proteini. Ovaj događaj zahtijeva energiju izvana, zatim se ta energija koristi za vezanje jednostavnih spojeva u složenije spojeve. Reakcije anabolizma zahtijevaju energiju dobivenu reakcijama katabolizma.

Reakcije u stanicama mogu se grupirati u dvije kategorije:

Prvi, reakcije anabolizma su reakcije formiranja, odnosno sinteza velikih molekula iz jednostavnih ili malih molekula. Proces anabolizma zahtijeva energiju, a proces se naziva endogena reakcija.

Drugi, reakcije katabolizma su reakcije razgradnje. Katabolizam je razgradnja velikih molekula na jednostavnije praćena oslobađanjem energije što se naziva egzergonska reakcija. Ukupni zbroj reakcija anabolizma i katabolizma naziva se metabolizam (formiranje i razgradnja). Primjer procesa katabolizma je disanje, dok je primjer procesa anabolizma fotosinteza (Green et al, 1988).

Anabolizam uključuje tri osnovne faze. Prvo, proizvodnja prekursora kao što su aminokiseline, monosaharidi i nukleotidi. Drugo, je aktivacija ovih spojeva u reaktivne oblike korištenjem energije iz ATP-a. Treće, kombinacija ovih prekursora u složene molekule, kao što su proteini, polisaharidi, masti i nukleinske kiseline. Anabolizam koji koristi svjetlosnu energiju poznat je kao fotosinteza, dok je anabolizam koji koristi kemijsku energiju poznat kao kemosinteza.

Rezultati anabolizma korisni su u bitnim funkcijama. Ovi rezultati uključuju glikogen i proteine ​​kao gorivo u tijelu, nukleinske kiseline za kopiranje genetskih informacija. Proteini, lipidi i ugljikohidrati čine tjelesnu strukturu živih bića, unutarstaničnih i izvanstaničnih. Ako je sinteza tih materijala brža od njihove razgradnje, organizam će rasti.

Fotosinteza

Fotosinteza je razdoblje pripreme organskih ugljikovih spojeva (glukoze) iz anorganskih ugljikovih spojeva (ugljičnog dioksida) i vode uz pomoć svjetlosne energije. Reakcija fotosinteze može se sažeti na sljedeći način.

Fotosintezu provode samo fotoautotrofni organizmi, poput zelenih biljaka, algi i određenih vrsta bakterija. Ovi organizmi mogu provoditi fotosintezu jer imaju fotosintetske pigmente koji su uređaji za hvatanje sunčeve svjetlosti. Fotosintetski pigmenti uključuju klorofil, karoten, fikoeritrin i fikocijanin.

Sunčeva svjetlost djeluje kao izvor energije. Količina energije sadržane u svjetlosti ovisi o njezinoj valnoj duljini. Sunčeva svjetlost koja se može koristiti za fotosintezu ima određenu valnu duljinu. Na primjer, klorofil a može maksimalno apsorbirati svjetlost valne duljine oko 600-700 nm, dok klorofil b apsorbira svjetlost valne duljine 400-500 nm.

Među fotosintetskim pigmentima klorofil je glavni pigment. Klorofil ili zelena tvar u lišću nalazi se u kloroplastima. Dakle, proces fotosinteze također se događa u kloroplastima. Kloroplasti se mogu naći u lišću, stabljici ili cvjetnim laticama zelenih biljaka. Dakle, proces fotosinteze može se odvijati u zelenim dijelovima biljaka, ali se uglavnom odvija u lišću. U lišću se kloroplasti često nalaze u spužvastom tkivu i u palisadnom tkivu ili tkivu pola.

Gdje se odvija fotosinteza

U kloroplastima se nalaze zrnca koja se zovu granum. Jedan granum je povezan s drugim lamelom koja se naziva intergranularna lamela. Jedan granum se sastoji od jedinica koje se nazivaju tilakoidi. Klorofil a i klorofil b nalaze se u tilakoidnoj membrani. Grana se nalazi u tekućini koja se naziva stroma.

Pigmenti koji apsorbiraju svjetlost sastavljeni od klorofila a i klorofila b nalaze se u tilakoidnoj membrani i tvore skupine koje se nazivaju fotosustavi. Fotosustav je funkcionalna jedinica koja hvata svjetlost. Jedan fotosustav sastoji se od oko 200 molekula klorofila. Postoje dva fotosustava, i to fotosustav I (FS I) i fotosustav II (FS II).

Faze fotosinteze

Reakcija fotosinteze sastoji se od dvije faze, odnosno reakcije svjetla i reakcije tame:

Lagana reakcija

Svjetlosna reakcija nastaje u prisustvu sunčeve svjetlosti i odvija se u grani. U svjetlosnoj reakciji, klorofil apsorbira sunčevu energiju da bi se pretvorila u kemijsku energiju. Kemijska energija pohranjena je u dvije vrste visokoenergetskih molekula, naime ATP i NADPH. Tijekom svjetlosne reakcije dolazi do fotolize, odnosno razgradnje vode pomoću svjetlosti pri čemu nastaju ioni vodika i kisika. Fotoliza je dobavljač elektrona u svjetlosnim reakcijama.

Mračna reakcija

Tamne reakcije mogu se pojaviti bilo da ima svjetla ili ne. Ova reakcija se događa u stromi. U reakciji u tami, ATP i NADPH proizvedeni u reakciji na svjetlost koriste se kao izvor energije za redukciju ugljičnog dioksida u glukozu. Stvaranje glukoze iz ugljičnog dioksida odvija se kroz Calvin Bensonov ciklus

Čimbenici koji utječu na fotosintezu

Na proces fotosinteze koji se odvija u biljkama uvelike utječu mnogi čimbenici, unutarnji i vanjski. Unutarnji čimbenici, primjerice genetika, dok vanjski čimbenici uključuju temperaturu, svjetlost, vodu, ugljični dioksid i minerale.

Genetski čimbenici

Genetski ili nasljedni čimbenici uvelike određuju fotosintetsku aktivnost. To je zato što će različiti genetski uvjeti uzrokovati razlike u mogućnostima fotosinteze u svakoj biljci. Postoje biljke koje sadrže puno klorofila pa će njihova fotosintetska aktivnost biti vrlo dobra. S druge strane, postoje biljke koje sadrže malo klorofila pa je i njihova fotosintetska aktivnost mala.

Temperatura

Znamo da su za odvijanje procesa fotosinteze potrebni enzimi. Enzimi mogu raditi optimalno ako je temperatura okoliša optimalna. Ako je temperatura iznad optimalne temperature, brzina fotosinteze se smanjuje jer aktivnost enzima postaje sporija. Isto tako, ako je ispod optimalne temperature, brzina fotosinteze će se smanjiti jer je smanjena i aktivnost enzima.

Svjetlo

Za odvijanje fotosinteze potrebna je svjetlost kao izvor energije. Važni faktori svjetlosti su trajanje izloženosti, intenzitet svjetlosti i valna duljina svjetlosti. Što je svjetlost dulja, to se više fotosintetske aktivnosti može izvesti. Što je veći intenzitet svjetlosti, to je brža fotosinteza biljke.

Voda

Reakcija koja se događa u fotosintezi je sinteza glukoze iz ugljičnog dioksida. Bez vode se neće odvijati reakcije fotosinteze. Zato što voda u svjetlosnoj reakciji kroz proces fotolize postaje dobavljač elektrona koji igraju ulogu u fotofosforilaciji i stvaranju ATP-a NADPH. Ako postoji nedostatak vode, biljke će doživjeti fiziološke poremećaje koji mogu inhibirati metaboličke reakcije koje se javljaju, uključujući procese fotosinteza.

Ugljični dioksid

Kao i voda, ugljični dioksid također je sirovina za sintezu glukoze u fotosintezi. Biljke će fiksirati ugljični dioksid u zraku, a zatim ga reducirati u glukozu. Ako u zraku ima malo ugljičnog dioksida, proces fotosinteze će se naravno također odvijati sporo.

Mineral

Minerali, poput magnezija i željeza, igraju ulogu u stvaranju molekula klorofila. Ako postoji nedostatak ovih minerala, biljkama će nedostajati klorofil. Kao rezultat toga, biljka će imati problema u provođenju fotosinteze.

---

Kemosinteza

Kemosinteza je reakcija biosinteze koja koristi energiju iz kemijskih reakcija. Kemosintezu provodi više vrsta bakterija, npr. nitritne bakterije (Nitrosomonas i Nitrosococcus), nitratne bakterije (Nitrosobacter), sumporne bakterije (Thiobacillus, Beggiatoa i Thiothrix) i željezne bakterije (Cladothrix).

Nitritne bakterije pretvaraju amonij u nitrat. Ova se pretvorba sastoji od dvije faze, a provode je različite bakterije. Prva faza je oksidacija amonija u nitrit koju provode bakterije Nitrosomonas ili Nitrosococcus. Drugi stupanj je oksidacija nitrita u nitrat koju provode bakterije Nitrobacter.

Ove kemijske reakcije proizvode energiju koja će se koristiti za sintezu ugljikohidrata iz anorganskih izvora ugljika. Izvori ugljika koji se mogu koristiti mogu biti ugljikov dioksid (C02), karbonat (CO^) ili metan (CH4).

Kemosintetske bakterije koje mogu oksidirati sumpor su Thiobacillus thio-oxidans. Ove bakterije mogu oksidirati anorganski sumpor (sumpor) i proizvesti energiju potrebnu za svoje životne aktivnosti. U međuvremenu, bakterije Thiobacillus ferro-oxidans mogu oksidirati željezo.

---

Razlika između anabolizma i katabolizma

• Anabolizam je proces sintetiziranja malih kemijskih molekula u veće molekule, dok je katabolizam proces razgradnje velikih molekula u male molekule.
• Anabolizam je proces koji zahtijeva energiju dok je katabolizam proces koji oslobađa energiju.
• Anabolizam je reakcija redukcije dok je katabolizam reakcija oksidacije.
  Često je krajnji rezultat anabolizma početni spoj za proces katabolizma. (Wiradikusumah, 1985.).

To je recenzija iz Seputartahu.co.id oko Anabolističke reakcije, Nadamo se da može povećati vaš uvid i znanje. Hvala vam na posjeti i ne zaboravite pročitati ostale članke.