ანაბოლიზმის რეაქციები: განმარტება, ფოტოსინთეზი და ქიმიოსინთეზის პროცესები

ანაბოლიზმის რეაქციები: განმარტება, ფოტოსინთეზი და ქიმიოსინთეზის პროცესები - პროცესს, რომლითაც სხეული იღებს ენერგიას, ეწოდება მეტაბოლიზმი. მეტაბოლიზმი კვლავ იყოფა 2, კერძოდ კატაბოლიზმად და ანაბოლიზმად. ამ შემთხვევაში Seputartahu.co.id განიხილება რა და როგორ ხდება ანაბოლიზმის რეაქციის პროცესი ორგანიზმში. მოდით შევხედოთ ქვემოთ მოცემულ სტატიას, რომ მეტი იცოდეთ ამის შესახებ.

ანაბოლიზმის რეაქციები: განმარტება, ფოტოსინთეზი და ქიმიოსინთეზის პროცესები

---

ანაბოლიზმი ან ბიოსინთეზი ან ასიმილაცია არის მარტივი ქიმიური ნაერთების რთულ ქიმიურ ნაერთებად ან მოლეკულებად შედგენის პროცესი. ამ რთულ ნაერთებს ჩვეულებრივ მაკრომოლეკულურ ნაერთებს უწოდებენ. წარმოქმნილ მაკრომოლეკულებს შეუძლიათ მიიღონ სხვადასხვა ფორმები, როგორიცაა ნუკლეინის მჟავები, ცხიმები, ნახშირწყლები და ცილები. ეს მოვლენა მოითხოვს ენერგიას გარედან, შემდეგ კი ეს ენერგია გამოიყენება მარტივი ნაერთების უფრო რთულ ნაერთებად დასაკავშირებლად. ანაბოლიზმის რეაქციები მოითხოვს ენერგიას, რომელიც მიიღება კატაბოლიზმის რეაქციებიდან.

უჯრედებში რეაქციები შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად:

Პირველიანაბოლიზმის რეაქციები არის წარმოქმნის რეაქციები, კერძოდ, დიდი მოლეკულების სინთეზი მარტივი ან მცირე მოლეკულებისგან. ანაბოლიზმის პროცესს ენერგია სჭირდება, პროცესს კი ენდოგენური რეაქცია ეწოდება.

მეორეკატაბოლიზმის რეაქციები არის დაშლის რეაქციები. კატაბოლიზმი არის დიდი მოლეკულების დაშლა უფრო მარტივ მოლეკულებად, რასაც თან ახლავს ენერგიის გამოყოფა, რომელსაც ეგზერგონიული რეაქცია ეწოდება. ანაბოლიზმისა და კატაბოლიზმის რეაქციების მთლიან ჯამს მეტაბოლიზმი (ფორმირება და დაშლა) ეწოდება. კატაბოლიზმის პროცესის მაგალითია სუნთქვა, ხოლო ანაბოლიზმის პროცესის მაგალითია ფოტოსინთეზი (Green et al, 1988).

ანაბოლიზმი მოიცავს სამ ძირითად სტადიას. პირველი, წინამორბედების წარმოება, როგორიცაა ამინომჟავები, მონოსაქარიდები და ნუკლეოტიდები. მეორე, არის ამ ნაერთების გააქტიურება რეაქტიულ ფორმებში ATP-ის ენერგიის გამოყენებით. მესამე, ამ წინამორბედების კომბინაცია რთულ მოლეკულებად, როგორიცაა ცილები, პოლისაქარიდები, ცხიმები და ნუკლეინის მჟავები. ანაბოლიზმი, რომელიც იყენებს სინათლის ენერგიას, ცნობილია როგორც ფოტოსინთეზი, ხოლო ანაბოლიზმი, რომელიც იყენებს ქიმიურ ენერგიას, ცნობილია როგორც ქიმიოსინთეზი.

ანაბოლიზმის შედეგები სასარგებლოა არსებით ფუნქციებში. ეს შედეგები მოიცავს გლიკოგენს და პროტეინს, როგორც საწვავს ორგანიზმში, ნუკლეინის მჟავებს გენეტიკური ინფორმაციის კოპირებისთვის. ცილები, ლიპიდები და ნახშირწყლები ქმნიან ცოცხალი არსებების სხეულის სტრუქტურას, როგორც უჯრედშიდა, ისე უჯრედგარე. თუ ამ მასალების სინთეზი უფრო სწრაფია, ვიდრე მათი დაშლა, ორგანიზმი გაიზრდება.

ფოტოსინთეზი

ფოტოსინთეზი არის ნახშირბადის ორგანული ნაერთების (გლუკოზა) მომზადების პერიოდი არაორგანული ნახშირბადის ნაერთებისგან (ნახშირორჟანგი) და წყლისგან სინათლის ენერგიის დახმარებით. ფოტოსინთეზის რეაქცია შეიძლება შეჯამდეს შემდეგნაირად.

ფოტოსინთეზს ახორციელებენ მხოლოდ ფოტოავტოტროფული ორგანიზმები, როგორიცაა მწვანე მცენარეები, წყალმცენარეები და გარკვეული ტიპის ბაქტერიები. ამ ორგანიზმებს შეუძლიათ განახორციელონ ფოტოსინთეზი, რადგან მათ აქვთ ფოტოსინთეზური პიგმენტები, რომლებიც მზის სინათლის დაჭერის მოწყობილობებია. ფოტოსინთეზური პიგმენტები მოიცავს ქლოროფილს, კაროტინს, ფიკოერიტრინს და ფიკოციანინს.

მზის შუქი მოქმედებს როგორც ენერგიის წყარო. სინათლეში შემავალი ენერგიის რაოდენობა დამოკიდებულია მის ტალღის სიგრძეზე. მზის შუქს, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფოტოსინთეზისთვის, აქვს გარკვეული ტალღის სიგრძე. მაგალითად, ქლოროფილს a-ს შეუძლია მხოლოდ 600-700 ნმ ტალღის სიგრძის სინათლის მაქსიმალური შთანთქმა, ხოლო ქლოროფილი b შთანთქავს 400-500 ნმ ტალღის სიგრძის სინათლეს.

ფოტოსინთეზურ პიგმენტებს შორის მთავარი პიგმენტია ქლოროფილი. ქლოროფილი ან ფოთლებში მწვანე ნივთიერება გვხვდება ქლოროპლასტებში. ასე რომ, ფოტოსინთეზის პროცესი ასევე ხდება ქლოროპლასტებში. ქლოროპლასტები გვხვდება მწვანე მცენარეების ფოთლებში, ღეროებში ან ყვავილის ფურცლებში. ასე რომ, ფოტოსინთეზის პროცესი შეიძლება მოხდეს მცენარეების მწვანე ნაწილებში, მაგრამ ძირითადად ხდება ფოთლებში. ფოთლებში ქლოროპლასტები ხშირად გვხვდება ღრუბლის ქსოვილში და პალიზადის ქსოვილში ან ბოძების ქსოვილში.

სადაც ხდება ფოტოსინთეზი

ქლოროპლასტებში არის გრანულები, რომლებსაც გრანუმი ეწოდება. ერთი გრანუმი მეორეს უკავშირდება ლამელას სახელწოდებით ინტერგრანულ ლამელას. ერთი გრანუმი შედგება ერთეულებისგან, რომლებსაც თილაკოიდები ეწოდება. ქლოროფილი a და ქლოროფილი b გვხვდება თილაკოიდურ მემბრანაში. გრანა გვხვდება სითხეში, რომელსაც სტრომა ეწოდება.

სინათლის შთამნთქმელი პიგმენტები, რომლებიც შედგება ქლოროფილის a და ქლოროფილისგან b, გვხვდება თილაკოიდურ მემბრანაში და ქმნიან ჯგუფებს, რომლებსაც ფოტოსისტემები ეწოდება. ფოტოსისტემა არის ფუნქციური ერთეული, რომელიც იჭერს სინათლეს. ერთი ფოტოსისტემა შედგება დაახლოებით 200 ქლოროფილის მოლეკულისგან. არსებობს ორი ფოტოსისტემა, კერძოდ ფოტოსისტემა I (FS I) და ფოტოსისტემა II (FS II).

ფოტოსინთეზის ეტაპები

ფოტოსინთეზის რეაქცია შედგება ორი ეტაპისგან, ესენია სინათლის რეაქცია და ბნელი რეაქცია:

სინათლის რეაქცია

სინათლის რეაქცია ხდება მზის შუქის თანდასწრებით და ხდება გრანაში. სინათლის რეაქციაში მზის ენერგია შეიწოვება ქლოროფილის მიერ, რათა გარდაიქმნას ქიმიურ ენერგიად. ქიმიური ენერგია ინახება ორი ტიპის მაღალი ენერგიის მოლეკულაში, კერძოდ ATP და NADPH. სინათლის რეაქციის დროს ხდება ფოტოლიზი, კერძოდ, წყლის დაშლა სინათლის მიერ, რომელიც წარმოქმნის წყალბადის და ჟანგბადის იონებს. ფოტოლიზი არის ელექტრონების მიმწოდებელი სინათლის რეაქციებში.

ბნელი რეაქცია

ბნელი რეაქციები შეიძლება მოხდეს, არის თუ არა სინათლე. ეს რეაქცია ხდება სტრომაში. ბნელ რეაქციაში, სინათლის რეაქციაში წარმოქმნილი ATP და NADPH გამოიყენება როგორც ენერგიის წყარო ნახშირორჟანგის გლუკოზამდე დასაყვანად. ნახშირორჟანგიდან გლუკოზის წარმოქმნა ხდება კალვინ ბენსონის ციკლით

ფოტოსინთეზზე მოქმედი ფაქტორები

ფოტოსინთეზის პროცესზე, რომელიც ხდება მცენარეებში, დიდ გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორი, როგორც შიდა, ასევე გარე ფაქტორები. შიდა ფაქტორები, მაგალითად გენეტიკა, ხოლო გარე ფაქტორები მოიცავს ტემპერატურას, სინათლეს, წყალს, ნახშირორჟანგს და მინერალებს.

გენეტიკური ფაქტორები

გენეტიკური ან მემკვიდრეობითი ფაქტორები დიდად განაპირობებს ფოტოსინთეზურ აქტივობას. ეს იმიტომ ხდება, რომ სხვადასხვა გენეტიკური პირობები გამოიწვევს ფოტოსინთეზის ობიექტებში განსხვავებებს თითოეულ მცენარეში. არის მცენარეები, რომლებიც შეიცავს უამრავ ქლოროფილს, ამიტომ მათი ფოტოსინთეზური აქტივობა ძალიან კარგი იქნება. მეორეს მხრივ, არის მცენარეები, რომლებიც შეიცავს ცოტა ქლოროფილს, ამიტომ მათი ფოტოსინთეზური აქტივობაც დაბალია.

ტემპერატურა

ჩვენ ვიცით, რომ ფოტოსინთეზის პროცესისთვის საჭიროა ფერმენტები. ფერმენტებს შეუძლიათ ოპტიმალურად იმუშაონ, თუ გარემო ტემპერატურა ოპტიმალურია. თუ ტემპერატურა ოპტიმალურ ტემპერატურაზე მაღალია, ფოტოსინთეზის სიჩქარე მცირდება, რადგან ფერმენტის აქტივობა ნელდება. ანალოგიურად, თუ ის ოპტიმალურ ტემპერატურაზე დაბალია, ფოტოსინთეზის სიჩქარე შემცირდება, რადგან ფერმენტის აქტივობაც მცირდება.

Მსუბუქი

ფოტოსინთეზისთვის საჭიროა სინათლე, როგორც ენერგიის წყარო. სინათლის მნიშვნელოვანი ფაქტორებია ექსპოზიციის ხანგრძლივობა, სინათლის ინტენსივობა და სინათლის ტალღის სიგრძე. რაც უფრო გრძელია შუქი, მით მეტი ფოტოსინთეზური აქტივობა შეიძლება განხორციელდეს. რაც უფრო მაღალია სინათლის ინტენსივობა, მით უფრო სწრაფია მცენარის ფოტოსინთეზის სიჩქარე.

წყალი

რეაქცია, რომელიც ხდება ფოტოსინთეზში, არის გლუკოზის სინთეზი ნახშირორჟანგიდან. წყლის გარეშე ფოტოსინთეზის რეაქციები არ მოხდება. იმის გამო, რომ წყალი სინათლის რეაქციაში ფოტოლიზის პროცესის მეშვეობით ხდება ელექტრონების მიმწოდებელი, რომლებიც როლს ასრულებენ ფოტოფოსფორილირებასა და ატფ-ის ფორმირებაში. NADPH. თუ არსებობს წყლის ნაკლებობა, მცენარეები განიცდიან ფიზიოლოგიურ დარღვევებს, რამაც შეიძლება დათრგუნოს წარმოქმნილი მეტაბოლური რეაქციები, მათ შორის პროცესები. ფოტოსინთეზი.

Ნახშირორჟანგი

წყლის მსგავსად, ნახშირორჟანგიც არის ნედლეული ფოტოსინთეზში გლუკოზის სინთეზისთვის. ჰაერში ნახშირორჟანგი მცენარეები ფიქსირდება, შემდეგ გლუკოზამდე გადაიყვანება. თუ ჰაერში ცოტა ნახშირორჟანგია, ფოტოსინთეზის პროცესიც, რა თქმა უნდა, ნელა წარიმართება.

მინერალური

მინერალები, როგორიცაა მაგნიუმი და რკინა, თამაშობენ როლს ქლოროფილის მოლეკულების შექმნაში. თუ ამ მინერალების ნაკლებობაა, მცენარეებს ქლოროფილი აკლიათ. შედეგად, მცენარეს შეექმნება პრობლემები ფოტოსინთეზის განხორციელებაში.

---

ქიმიოსინთეზი

ქიმიოსინთეზი არის ბიოსინთეზის რეაქცია, რომელიც იყენებს ენერგიას ქიმიური რეაქციებიდან. ქიმიოსინთეზს ახორციელებს რამდენიმე ტიპის ბაქტერია, მაგალითად, ნიტრიტული ბაქტერიები (ნიტროსომონასი და ნიტროსოკოკები), ნიტრატის ბაქტერიები (Nitrosobacter), გოგირდის ბაქტერიები (Thiobacillus, Beggiatoa და Thiothrix) და რკინის ბაქტერიები (კლადოტრიქსი).

ნიტრიტული ბაქტერიები ამონიუმს ნიტრატად გარდაქმნის. ეს გარდაქმნა შედგება ორი ეტაპისგან და ხორციელდება სხვადასხვა ბაქტერიით. პირველი ეტაპი არის ამონიუმის დაჟანგვა ნიტრიტამდე, რომელსაც ახორციელებს Nitrosomonas ან Nitrosococcus ბაქტერიები. მეორე ეტაპი არის ნიტრიტის დაჟანგვა ნიტრატად, რომელსაც ახორციელებს Nitrobacter ბაქტერია.

ეს ქიმიური რეაქციები წარმოქმნის ენერგიას, რომელიც გამოყენებული იქნება არაორგანული ნახშირბადის წყაროებიდან ნახშირწყლების სინთეზისთვის. ნახშირბადის წყაროები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას, შეიძლება იყოს ნახშირორჟანგი (C02), კარბონატი (CO^) ან მეთანი (CH4).

ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები, რომლებსაც შეუძლიათ გოგირდის დაჟანგვა, არის Thiobacillus thio-oxidans. ამ ბაქტერიებს შეუძლიათ არაორგანული გოგირდის (გოგირდის) დაჟანგვა და მათი სასიცოცხლო საქმიანობისთვის საჭირო ენერგიის წარმოება. იმავდროულად, Thiobacillus ferro-oxidans ბაქტერიას შეუძლია რკინის დაჟანგვა.

---

განსხვავება ანაბოლიზმსა და კატაბოლიზმს შორის

• ანაბოლიზმი არის მცირე ქიმიური მოლეკულების უფრო დიდ მოლეკულებად სინთეზის პროცესი, ხოლო კატაბოლიზმი არის დიდი მოლეკულების მცირე მოლეკულებად დაშლის პროცესი.
• ანაბოლიზმი არის პროცესი, რომელიც მოითხოვს ენერგიას, ხოლო კატაბოლიზმი არის პროცესი, რომელიც ათავისუფლებს ენერგიას.
• ანაბოლიზმი არის შემცირების რეაქცია, ხოლო კატაბოლიზმი არის დაჟანგვის რეაქცია.
  ხშირად ანაბოლიზმის საბოლოო შედეგი არის კატაბოლიზმის პროცესის საწყისი ნაერთი. (ვირადიკუსუმა, 1985).

ეს არის მიმოხილვა Seputartahu.co.id შესახებ ანაბოლიზმის რეაქციები, ვიმედოვნებთ, რომ მას შეუძლია გაზარდოს თქვენი გამჭრიახობა და ცოდნა. გმადლობთ სტუმრობისთვის და არ დაგავიწყდეთ სხვა სტატიების წაკითხვა.