Anabolikus reakciók: meghatározás, fotoszintézis és kemoszintézis folyamatok

Anabolikus reakciók: meghatározás, fotoszintézis és kemoszintézis folyamatok - Azt a folyamatot, amely során a szervezet energiát nyer, anyagcserének nevezik. Az anyagcsere továbbra is két részre oszlik, nevezetesen a katabolizmusra és az anabolizmusra. Ez alkalommal Seputartahu.co.id megvitatja, hogy mi és hogyan történik az anabolizmus reakció folyamata a szervezetben. Nézzük meg az alábbi cikket, hogy többet megtudjunk róla.

Anabolikus reakciók: meghatározás, fotoszintézis és kemoszintézis folyamatok

---

Az anabolizmus vagy bioszintézis vagy asszimiláció az egyszerű kémiai vegyületek összetett kémiai vegyületekké vagy molekulákká történő összeállításának folyamata. Ezeket a komplex vegyületeket általában makromolekuláris vegyületeknek nevezik. A képződött makromolekulák különféle formákban lehetnek, például nukleinsavak, zsírok, szénhidrátok és fehérjék formájában. Ez az esemény kívülről származó energiát igényel, majd ezt az energiát arra használják, hogy egyszerű vegyületeket bonyolultabb vegyületekké kössön. Az anabolikus reakciókhoz a katabolizmus reakcióiból nyert energiára van szükség.

A sejtekben zajló reakciók két kategóriába sorolhatók:

Első, az anabolizmus reakciói képződési reakciók, nevezetesen nagy molekulák szintézise egyszerű vagy kis molekulákból. Az anabolizmus folyamata energiát igényel, a folyamatot endogén reakciónak nevezik.

Második, a katabolizmus reakciói lebontási reakciók. A katabolizmus a nagy molekulák egyszerűbbre bomlása, energia felszabadulásával együtt, amit exergonikus reakciónak nevezünk. Az anabolizmus és a katabolizmus reakcióinak teljes összegét metabolizmusnak (képződésnek és lebomlásnak) nevezik. A katabolizmusra példa a légzés, míg az anabolizmusra a fotoszintézis (Green et al, 1988).

Az anabolizmus három alapvető szakaszból áll. Először is, prekurzorok, például aminosavak, monoszacharidok és nukleotidok termelése. Másodszor, ezeknek a vegyületeknek az aktiválása reaktív formákká az ATP-ből származó energia felhasználásával. Harmadszor, ezeknek a prekurzoroknak a kombinációja összetett molekulákká, például fehérjékké, poliszacharidokká, zsírokká és nukleinsavakká. A fényenergiát használó anabolizmust fotoszintézisnek, míg a kémiai energiát használó anabolizmust kemoszintézisnek nevezik.

Az anabolizmus eredményei hasznosak az alapvető funkciókban. Ezek az eredmények magukban foglalják a glikogént és a fehérjét, mint üzemanyagot a szervezetben, valamint a nukleinsavakat a genetikai információ másolásához. A fehérjék, lipidek és szénhidrátok alkotják a sejten belüli és extracelluláris élőlények testszerkezetét. Ha ezeknek az anyagoknak a szintézise gyorsabb, mint a lebomlásuk, akkor a szervezet növekedni fog.

Fotoszintézis

A fotoszintézis az az időszak, amikor fényenergia segítségével szerves szénvegyületeket (glükózt) állítanak elő szervetlen szénvegyületekből (szén-dioxid) és vízből. A fotoszintézis reakciója a következőképpen foglalható össze.

A fotoszintézist csak fotoautotróf szervezetek, például zöld növények, algák és bizonyos típusú baktériumok végzik. Ezek az élőlények képesek fotoszintézisre, mert fotoszintetikus pigmentjeik vannak, amelyek a napfény rögzítésére szolgáló eszközök. A fotoszintetikus pigmentek közé tartozik a klorofill, a karotin, a fikoeritrin és a fikocianin.

A napfény energiaforrásként működik. A fényben lévő energia mennyisége a hullámhosszától függ. A fotoszintézishez felhasználható napfénynek van egy bizonyos hullámhossza. Például a klorofill a csak 600-700 nm körüli hullámhosszú fényt képes maximálisan elnyelni, míg a klorofill b 400-500 nm hullámhosszúságú fényt.

A fotoszintetikus pigmentek közül a klorofill a fő pigment. A klorofill vagy a levelekben lévő zöld anyag a kloroplasztiszokban található. Tehát a fotoszintézis folyamata a kloroplasztiszokban is előfordul. A kloroplasztok a zöld növények leveleiben, szárában vagy virágszirmaiban találhatók. Tehát a fotoszintézis folyamata a növények zöld részein is előfordulhat, de főleg a levelekben. A levelekben a kloroplasztok gyakran szivacsszövetben és palánkszövetben vagy pólusszövetben találhatók.

Ahol a fotoszintézis zajlik

A kloroplasztiszokban granulumok vannak, amelyeket granulumnak neveznek. Az egyik granulum egy lamellával, az úgynevezett intergranuláris lamellával kapcsolódik a másikhoz. Az egyik granulum tilakoidoknak nevezett egységekből áll. A tilakoid membránban klorofill a és klorofill b található. A Grana a stromának nevezett folyadékban található.

A klorofill a és b klorofillból álló fényelnyelő pigmentek a tilakoid membránban találhatók, és fotorendszereknek nevezett csoportokat alkotnak. A fotorendszer egy funkcionális egység, amely rögzíti a fényt. Egy fotorendszer körülbelül 200 klorofillmolekulából áll. Két fotorendszer létezik, mégpedig az I. fotorendszer (FS I) és a II. fotorendszer (FS II).

A fotoszintézis szakaszai

A fotoszintézis reakciója két szakaszból áll, nevezetesen a fényreakcióból és a sötét reakcióból:

Fényreakció

A fényreakció napfény jelenlétében megy végbe, és a gránában megy végbe. A fényreakció során a napenergiát a klorofill elnyeli, és kémiai energiává alakítja. A kémiai energiát kétféle nagy energiájú molekula tárolja, nevezetesen az ATP és a NADPH. A fényreakció során fotolízis megy végbe, nevezetesen a víz fény hatására történő lebomlása, amely hidrogén- és oxigénionokat termel. A fotolízis az elektronok szállítója a fényreakciókban.

Sötét reakció

Sötét reakciók léphetnek fel, függetlenül attól, hogy van fény, vagy nincs. Ez a reakció a stromában fordul elő. A sötét reakcióban a fényreakció során keletkező ATP-t és NADPH-t energiaforrásként használják fel a szén-dioxid glükózzá redukálására. A szén-dioxidból a glükóz a Calvin Benson-cikluson keresztül képződik

A fotoszintézist befolyásoló tényezők

A növényekben végbemenő fotoszintézis folyamatát számos tényező nagymértékben befolyásolja, mind belső, mind külső tényezők. A belső tényezők, például a genetika, míg a külső tényezők a hőmérséklet, a fény, a víz, a szén-dioxid és az ásványi anyagok.

Genetikai tényezők

A genetikai vagy örökletes tényezők nagymértékben meghatározzák a fotoszintetikus aktivitást. Ennek az az oka, hogy a különböző genetikai körülmények különbségeket okoznak az egyes növények fotoszintézisében. Vannak olyan növények, amelyek sok klorofillt tartalmaznak, így a fotoszintetikus aktivitásuk nagyon jó lesz. Másrészt vannak olyan növények, amelyek kevés klorofillt tartalmaznak, így fotoszintetikus aktivitásuk is alacsony.

Hőfok

Tudjuk, hogy a fotoszintézis folyamatához enzimekre van szükség. Az enzimek akkor működhetnek optimálisan, ha a környezeti hőmérséklet optimális. Ha a hőmérséklet az optimális hőmérséklet felett van, a fotoszintézis sebessége csökken, mivel az enzimaktivitás lelassul. Hasonlóképpen, ha az optimális hőmérséklet alatt van, a fotoszintézis sebessége csökken, mivel az enzimaktivitás is csökken.

Fény

A fotoszintézishez fényre, mint energiaforrásra van szükség. Fontos fénytényezők az expozíció időtartama, a fény intenzitása és a fény hullámhossza. Minél hosszabb a fény, annál több fotoszintetikus tevékenység hajtható végre. Minél nagyobb a fény intenzitása, annál gyorsabb a növény fotoszintézise.

Víz

A fotoszintézisben végbemenő reakció a glükóz szintézise a szén-dioxidból. Víz nélkül a fotoszintézis reakciói nem mennek végbe. Mivel a víz a fényreakcióban a fotolízis folyamata révén az elektronok szállítójává válik, amelyek szerepet játszanak a fotofoszforilációban és az ATP képződésében. NADPH: Vízhiány esetén a növények élettani rendellenességeket tapasztalnak, amelyek gátolhatják a fellépő anyagcsere-reakciókat, beleértve a folyamatokat is. fotoszintézis.

Szén-dioxid

A vízhez hasonlóan a szén-dioxid is nyersanyag a glükóz szintéziséhez a fotoszintézisben. A levegőben lévő szén-dioxidot a növények rögzítik, majd glükózzá redukálják. Ha kevés a szén-dioxid a levegőben, akkor természetesen a fotoszintézis folyamata is lassan megy végbe.

Ásványi

Az ásványi anyagok, mint például a magnézium és a vas, szerepet játszanak a klorofillmolekulák felállításában. Ha ezekből az ásványi anyagokból hiányoznak, a növényekből hiányzik a klorofill. Ennek eredményeként a növénynek problémái lesznek a fotoszintézis végrehajtása során.

---

Kemoszintézis

A kemoszintézis egy bioszintézis reakció, amely kémiai reakciókból származó energiát használ fel. A kemoszintézist többféle baktérium végzi, például a nitritbaktériumok (Nitrosomonas és Nitrosococcus), nitrátbaktériumok (Nitrosobacter), kénbaktériumok (Thiobacillus, Beggiatoa és Thiothrix) és vasbaktériumok (Cladothrix).

A nitrit baktériumok az ammóniumot nitráttá alakítják. Ez az átalakítás két szakaszból áll, és különböző baktériumok hajtják végre. Az első lépés az ammónium nitritté történő oxidációja, amelyet a Nitrosomonas vagy Nitrosococcus baktériumok hajtanak végre. A második szakasz a nitrit nitráttá történő oxidációja, amelyet a Nitrobacter baktériumok hajtanak végre.

Ezek a kémiai reakciók energiát termelnek, amelyet a szervetlen szénforrásokból származó szénhidrátok szintézisére használnak fel. A felhasználható szénforrás lehet a szén-dioxid (C02), a karbonát (CO^) vagy a metán (CH4).

A ként oxidáló kemoszintetikus baktériumok a Thiobacillus thio-oxidans. Ezek a baktériumok képesek oxidálni a szervetlen ként (ként), és előállítani az élettevékenységükhöz szükséges energiát. Eközben a Thiobacillus ferro-oxidans baktériumok képesek oxidálni a vasat.

---

Különbség az anabolizmus és a katabolizmus között

• Az anabolizmus a kis kémiai molekulák nagyobb molekulákká történő szintetizálásának folyamata, míg a katabolizmus a nagy molekulák kis molekulákká történő lebontásának folyamata.
• Az anabolizmus egy olyan folyamat, amely energiát igényel, míg a katabolizmus egy olyan folyamat, amely energiát szabadít fel.
• Az anabolizmus redukciós reakció, míg a katabolizmus oxidációs reakció.
  Az anabolizmus végeredménye gyakran a katabolizmus kiinduló vegyülete. (Wiradikusumah, 1985).

Ez az értékelés Seputartahu.co.id ról ről Anabolizmus reakciók, Remélhetőleg bővítheti belátását és tudását. Köszönjük látogatását, és ne felejtsen el elolvasni más cikkeket sem.