Anabolinės reakcijos: apibrėžimas, fotosintezė ir chemosintezės procesai

Anabolinės reakcijos: apibrėžimas, fotosintezės ir chemosintezės procesai Procesas, kurio metu organizmas gauna energijos, vadinamas metabolizmu. Metabolizmas vis dar skirstomas į 2, ty katabolizmą ir anabolizmą. Šia proga Seputartahu.co.id aptarsime, kas ir kaip organizme vyksta anabolizmo reakcijos procesas. Pažvelkime į žemiau esantį straipsnį, kad sužinotumėte daugiau apie tai.

Anabolinės reakcijos: apibrėžimas, fotosintezė ir chemosintezės procesai

---

Anabolizmas arba biosintezė arba asimiliacija yra paprastų cheminių junginių sudarymo į sudėtingus cheminius junginius ar molekules procesas. Šie sudėtingi junginiai paprastai vadinami stambiamolekuliniais junginiais. Susidariusios makromolekulės gali būti įvairių formų, tokių kaip nukleino rūgštys, riebalai, angliavandeniai ir baltymai. Šiam įvykiui reikia energijos iš išorės, tada ta energija naudojama paprastiems junginiams sujungti į sudėtingesnius junginius. Anabolizmo reakcijoms reikalinga energija, gaunama iš katabolizmo reakcijų.

Reakcijos ląstelėse gali būti suskirstytos į dvi kategorijas:

Pirmas, anabolizmo reakcijos yra formavimosi reakcijos, būtent didelių molekulių sintezė iš paprastų ar mažų molekulių. Anabolizmo procesui reikia energijos, o procesas vadinamas endogenine reakcija.

Antra, katabolizmo reakcijos yra skilimo reakcijos. Katabolizmas yra didelių molekulių skilimas į paprastesnes, kartu su energijos išsiskyrimu, kuris vadinamas eksergonine reakcija. Bendra anabolizmo ir katabolizmo reakcijų suma vadinama metabolizmu (susidarymu ir skilimu). Katabolizmo proceso pavyzdys yra kvėpavimas, o anabolizmo proceso pavyzdys yra fotosintezė (Green ir kt., 1988).

Anabolizmas apima tris pagrindinius etapus. Pirma, pirmtakų, tokių kaip aminorūgštys, monosacharidai ir nukleotidai, gamyba. Antra, šių junginių aktyvinimas į reaktyvias formas naudojant ATP energiją. Trečia, šių pirmtakų sujungimas į sudėtingas molekules, tokias kaip baltymai, polisacharidai, riebalai ir nukleino rūgštys. Anabolizmas, kuris naudoja šviesos energiją, yra žinomas kaip fotosintezė, o anabolizmas, kuris naudoja cheminę energiją, yra žinomas kaip chemosintezė.

Anabolizmo rezultatai naudingi atliekant esmines funkcijas. Šie rezultatai apima glikogeną ir baltymus kaip kurą organizme, nukleorūgštis genetinei informacijai kopijuoti. Baltymai, lipidai ir angliavandeniai sudaro gyvų būtybių, tiek tarpląstelinių, tiek tarpląstelinių, kūno struktūrą. Jei šių medžiagų sintezė bus greitesnė nei jų skilimas, organizmas augs.

Fotosintezė

Fotosintezė – tai organinių anglies junginių (gliukozės) paruošimo iš neorganinių anglies junginių (anglies dioksido) ir vandens šviesos energijos pagalba laikotarpis. Fotosintezės reakciją galima apibendrinti taip.

Fotosintezę vykdo tik fotoautotrofiniai organizmai, tokie kaip žalieji augalai, dumbliai ir tam tikros bakterijų rūšys. Šie organizmai gali vykdyti fotosintezę, nes turi fotosintetinių pigmentų, kurie yra saulės šviesos fiksavimo prietaisai. Fotosintetiniai pigmentai yra chlorofilas, karotinas, fikoeritrinas ir fikocianinas.

Saulės šviesa veikia kaip energijos šaltinis. Šviesoje esančios energijos kiekis priklauso nuo jos bangos ilgio. Saulės šviesa, kuri gali būti naudojama fotosintezei, turi tam tikrą bangos ilgį. Pavyzdžiui, chlorofilas a gali maksimaliai sugerti šviesą, kurios bangos ilgis yra maždaug 600–700 nm, o chlorofilas b sugeria šviesą, kurios bangos ilgis yra 400–500 nm.

Tarp fotosintetinių pigmentų pagrindinis pigmentas yra chlorofilas. Chlorofilas arba žalioji lapuose esanti medžiaga randama chloroplastuose. Taigi fotosintezės procesas taip pat vyksta chloroplastuose. Chloroplastų galima rasti žalių augalų lapuose, stiebuose ar žiedlapiuose. Taigi, fotosintezės procesas gali vykti žaliose augalų dalyse, bet daugiausia lapuose. Lapuose chloroplastai dažnai randami kempinės audinyje ir palisadiniame audinyje arba poliaus audinyje.

Kur vyksta fotosintezė

Chloroplastuose yra granulių, vadinamų granulėmis. Viena granulė yra sujungta su kita lamele, vadinama tarpgranuline lamele. Vieną granulę sudaro vienetai, vadinami tilakoidais. Chlorofilas a ir chlorofilas b randami tilakoido membranoje. Grana yra skystyje, vadinamame stroma.

Šviesą sugeriantys pigmentai, sudaryti iš chlorofilo a ir chlorofilo b, randami tilaoidinėje membranoje ir sudaro grupes, vadinamas fotosistemomis. Fotosistema yra funkcinis vienetas, fiksuojantis šviesą. Vieną fotosistemą sudaro apie 200 chlorofilo molekulių. Yra dvi fotosistemos, būtent fotosistema I (FS I) ir fotosistema II (FS II).

Fotosintezės etapai

Fotosintezės reakcija susideda iš dviejų etapų, ty šviesos reakcijos ir tamsiosios reakcijos:

Šviesos reakcija

Šviesos reakcija vyksta esant saulės šviesai ir vyksta grana. Šviesos reakcijoje saulės energiją sugeria chlorofilas ir paverčiama chemine energija. Cheminė energija saugoma dviejų tipų didelės energijos molekulėse, būtent ATP ir NADPH. Šviesos reakcijos metu vyksta fotolizė, ty vandens skaidymas veikiant šviesai, gaminantis vandenilio ir deguonies jonus. Fotolizė yra elektronų tiekėjas šviesos reakcijose.

Tamsioji reakcija

Tamsios reakcijos gali atsirasti nepriklausomai nuo to, ar yra šviesos, ar ne. Ši reakcija vyksta stromoje. Tamsios reakcijos metu ATP ir NADPH, susidarę šviesos reakcijoje, naudojami kaip energijos šaltinis anglies dioksidui redukuoti į gliukozę. Gliukozės susidarymas iš anglies dioksido vyksta per Calvin Benson ciklą

Fotosintezę įtakojantys veiksniai

Augaluose vykstančiam fotosintezės procesui didelę įtaką daro daugelis veiksnių – tiek vidinių, tiek išorinių. Vidiniai veiksniai, pavyzdžiui, genetika, o išoriniai veiksniai yra temperatūra, šviesa, vanduo, anglies dioksidas ir mineralai.

Genetiniai veiksniai

Genetiniai arba paveldimi veiksniai labai nulemia fotosintezės aktyvumą. Taip yra todėl, kad skirtingos genetinės sąlygos lems fotosintezės įrenginių skirtumus kiekviename augale. Yra augalų, kuriuose yra daug chlorofilo, todėl jų fotosintezės aktyvumas bus labai geras. Kita vertus, yra augalų, kuriuose yra mažai chlorofilo, todėl jų fotosintezės aktyvumas taip pat yra mažas.

Temperatūra

Žinome, kad fotosintezės procesui įvykti reikalingi fermentai. Fermentai gali veikti optimaliai, jei aplinkos temperatūra yra optimali. Jei temperatūra yra aukštesnė už optimalią, fotosintezės greitis mažėja, nes fermentų aktyvumas tampa lėtesnis. Panašiai, jei temperatūra yra žemesnė už optimalią, fotosintezės greitis sumažės, nes taip pat sumažėja fermentų aktyvumas.

Šviesa

Kad vyktų fotosintezė, šviesa reikalinga kaip energijos šaltinis. Svarbūs šviesos veiksniai yra ekspozicijos trukmė, šviesos intensyvumas ir šviesos bangos ilgis. Kuo ilgesnė šviesa, tuo daugiau gali būti vykdoma fotosintezė. Kuo didesnis šviesos intensyvumas, tuo greitesnis augalo fotosintezės greitis.

Vanduo

Fotosintezės metu vykstanti reakcija yra gliukozės sintezė iš anglies dioksido. Be vandens fotosintezės reakcijos nevyks. Kadangi vanduo šviesos reakcijoje fotolizės proceso metu tampa elektronų tiekėju, kurie atlieka svarbų vaidmenį fotofosforilinant ir formuojant ATP. NADPH. Jei trūksta vandens, augalai patirs fiziologinių sutrikimų, kurie gali slopinti vykstančias medžiagų apykaitos reakcijas, įskaitant procesus fotosintezė.

Anglies dioksidas

Kaip ir vanduo, anglies dioksidas taip pat yra žaliava gliukozės sintezei fotosintezėje. Anglies dioksidą ore fiksuos augalai, o vėliau jis paverčiamas gliukoze. Jei ore mažai anglies dvideginio, fotosintezės procesas, žinoma, taip pat vyks lėtai.

Mineralinis

Mineralai, tokie kaip magnis ir geležis, vaidina svarbų vaidmenį formuojant chlorofilo molekules. Jei šių mineralų trūks, augalams trūks chlorofilo. Dėl to augalas patirs problemų vykdydamas fotosintezę.

---

Chemosintezė

Chemosintezė yra biosintezės reakcija, kurios metu naudojama cheminių reakcijų energija. Chemosintezę vykdo kelių tipų bakterijos, pavyzdžiui, nitritinės bakterijos (Nitrosomonas ir Nitrosococcus), nitratų bakterijos (Nitrosobacter), sieros bakterijos (Thiobacillus, Beggiatoa ir Thiothrix) ir geležies bakterijos (Cladothrix).

Nitritinės bakterijos paverčia amonį nitratu. Ši konversija susideda iš dviejų etapų ir yra vykdoma skirtingų bakterijų. Pirmasis etapas yra Nitrosomonas arba Nitrosococcus bakterijų atlikta amonio oksidacija į nitritus. Antrasis etapas yra nitritų oksidacija į nitratą, kurią vykdo Nitrobacter bakterijos.

Šios cheminės reakcijos gamina energiją, kuri bus naudojama angliavandenių sintezei iš neorganinių anglies šaltinių. Anglies šaltiniai, kuriuos galima naudoti, gali būti anglies dioksidas (C02), karbonatas (CO^) arba metanas (CH4).

Chemosintetinės bakterijos, galinčios oksiduoti sierą, yra Thiobacillus thio-oxidans. Šios bakterijos gali oksiduoti neorganinę sierą (sierą) ir gaminti jų gyvybinei veiklai reikalingą energiją. Tuo tarpu Thiobacillus ferro-oxidans bakterijos geba oksiduoti geležį.

---

Skirtumas tarp anabolizmo ir katabolizmo

• Anabolizmas yra mažų cheminių molekulių sintezės į didesnes molekules procesas, o katabolizmas yra didelių molekulių skaidymas į mažas molekules.
• Anabolizmas yra procesas, kuriam reikia energijos, o katabolizmas yra procesas, kuris išskiria energiją.
• Anabolizmas yra redukcijos reakcija, o katabolizmas yra oksidacijos reakcija.
  Dažnai galutinis anabolizmo rezultatas yra pradinis katabolizmo proceso junginys. (Wiradikusumah, 1985).

Štai tokia apžvalga Seputartahu.co.id apie Anabolinės reakcijos, Tikimės, kad tai gali padidinti jūsų įžvalgą ir žinias. Dėkojame, kad apsilankėte ir nepamirškite perskaityti kitų straipsnių.