Anabolické reakcie: Definícia, procesy fotosyntézy a chemosyntézy

Anabolické reakcie: Definícia, procesy fotosyntézy a chemosyntézy – Proces, ktorým telo získava energiu, sa nazýva metabolizmus. Metabolizmus sa ešte delí na 2, a to katabolizmus a anabolizmus. Pri tejto príležitosti Seputartahu.co.id bude diskutovať o tom, čo a ako prebieha proces anabolickej reakcie v tele. Pozrime sa na článok nižšie, aby sme sa o tom dozvedeli viac.

Anabolické reakcie: Definícia, procesy fotosyntézy a chemosyntézy

---

Anabolizmus alebo biosyntéza alebo asimilácia je proces zostavovania jednoduchých chemických zlúčenín do zložitých chemických zlúčenín alebo molekúl. Tieto komplexné zlúčeniny sa zvyčajne nazývajú makromolekulárne zlúčeniny. Vytvorené makromolekuly môžu mať rôzne formy, ako sú nukleové kyseliny, tuky, sacharidy a bielkoviny. Táto udalosť vyžaduje energiu zvonku, potom sa táto energia používa na viazanie jednoduchých zlúčenín na zložitejšie zlúčeniny. Anabolické reakcie vyžadujú energiu získanú z katabolických reakcií.

Reakcie v bunkách možno rozdeliť do dvoch kategórií:

najprvanabolické reakcie sú formačné reakcie, a to syntéza veľkých molekúl z jednoduchých alebo malých molekúl. Proces anabolizmu vyžaduje energiu a tento proces sa nazýva endogénna reakcia.

Po druhékatabolické reakcie sú rozkladné reakcie. Katabolizmus je štiepenie veľkých molekúl na jednoduchšie spojené s uvoľňovaním energie, čo sa nazýva exergonická reakcia. Celkový súčet anabolických a katabolických reakcií sa nazýva metabolizmus (tvorba a rozklad). Príkladom procesu katabolizmu je dýchanie, zatiaľ čo príkladom procesu anabolizmu je fotosyntéza (Green et al, 1988).

Anabolizmus zahŕňa tri základné štádiá. Po prvé, produkcia prekurzorov, ako sú aminokyseliny, monosacharidy a nukleotidy. Po druhé, je to aktivácia týchto zlúčenín na reaktívne formy pomocou energie z ATP. Po tretie, kombinácia týchto prekurzorov do komplexných molekúl, ako sú proteíny, polysacharidy, tuky a nukleové kyseliny. Anabolizmus využívajúci svetelnú energiu je známy ako fotosyntéza, zatiaľ čo anabolizmus využívajúci chemickú energiu je známy ako chemosyntéza.

Výsledky anabolizmu sú užitočné v základných funkciách. Tieto výsledky zahŕňajú glykogén a bielkoviny ako palivo v tele, nukleové kyseliny na kopírovanie genetickej informácie. Bielkoviny, lipidy a sacharidy tvoria štruktúru tela živých organizmov, intracelulárnych aj extracelulárnych. Ak je syntéza týchto materiálov rýchlejšia ako ich rozklad, organizmus porastie.

Fotosyntéza

Fotosyntéza je obdobie prípravy organických zlúčenín uhlíka (glukózy) z anorganických zlúčenín uhlíka (oxid uhličitý) a vody pomocou svetelnej energie. Reakciu fotosyntézy možno zhrnúť nasledovne.

Fotosyntézu vykonávajú iba fotoautotrofné organizmy, ako sú zelené rastliny, riasy a určité druhy baktérií. Tieto organizmy môžu vykonávať fotosyntézu, pretože majú fotosyntetické pigmenty, ktoré sú zariadeniami na zachytávanie slnečného svetla. Fotosyntetické pigmenty zahŕňajú chlorofyl, karotén, fykoerytrín a fykocyanín.

Slnečné svetlo funguje ako zdroj energie. Množstvo energie obsiahnutej vo svetle závisí od jeho vlnovej dĺžky. Slnečné svetlo, ktoré možno použiť na fotosyntézu, má určitú vlnovú dĺžku. Napríklad chlorofyl a môže maximálne absorbovať svetlo s vlnovou dĺžkou okolo 600-700 nm, zatiaľ čo chlorofyl b absorbuje svetlo s vlnovou dĺžkou 400-500 nm.

Spomedzi fotosyntetických pigmentov je hlavným pigmentom chlorofyl. Chlorofyl alebo zelená látka v listoch sa nachádza v chloroplastoch. Proces fotosyntézy sa teda vyskytuje aj v chloroplastoch. Chloroplasty možno nájsť v listoch, stonkách alebo okvetných lístkoch zelených rastlín. Proces fotosyntézy sa teda môže vyskytnúť v zelených častiach rastlín, ale hlavne v listoch. V listoch sa chloroplasty často nachádzajú v tkanive huby a v palisádovom tkanive alebo tkanive tyče.

Kde prebieha fotosyntéza

V chloroplastoch sú granule nazývané granum. Jedno zrno je spojené s druhým lamelou nazývanou intergranulárna lamela. Jedna granula sa skladá z jednotiek nazývaných tylakoidy. Chlorofyl a a chlorofyl b sa nachádzajú v tylakoidnej membráne. Grana sa nachádzajú v tekutine nazývanej stróma.

Pigmenty absorbujúce svetlo zložené z chlorofylu a a chlorofylu b sa nachádzajú v tylakoidnej membráne a tvoria skupiny nazývané fotosystémy. Fotosystém je funkčný celok, ktorý zachytáva svetlo. Jeden fotosystém sa skladá z približne 200 molekúl chlorofylu. Existujú dva fotosystémy, a to fotosystém I (FS I) a fotosystém II (FS II).

Etapy fotosyntézy

Reakcia fotosyntézy pozostáva z dvoch etáp, menovite reakcie svetla a reakcie v tme:

Svetelná reakcia

Svetelná reakcia prebieha v prítomnosti slnečného svetla a prebieha v grane. Pri svetelnej reakcii je slnečná energia absorbovaná chlorofylom, aby sa premenila na chemickú energiu. Chemická energia je uložená v dvoch typoch vysokoenergetických molekúl, a to ATP a NADPH. Počas svetelnej reakcie dochádza k fotolýze, a to k rozkladu vody svetlom, pri ktorom vznikajú ióny vodíka a kyslíka. Fotolýza je dodávateľom elektrónov pri svetelných reakciách.

Temná reakcia

Tmavé reakcie môžu nastať bez ohľadu na to, či je svetlo alebo nie. Táto reakcia prebieha v stróme. Pri reakcii v tme sa ATP a NADPH produkované pri svetlej reakcii používajú ako zdroj energie na redukciu oxidu uhličitého na glukózu. Tvorba glukózy z oxidu uhličitého prebieha cez Calvin Bensonov cyklus

Faktory ovplyvňujúce fotosyntézu

Proces fotosyntézy, ktorý sa vyskytuje v rastlinách, je vo veľkej miere ovplyvnený mnohými faktormi, vnútornými aj vonkajšími. Vnútorné faktory, napríklad genetika, zatiaľ čo vonkajšie faktory zahŕňajú teplotu, svetlo, vodu, oxid uhličitý a minerály.

Genetické faktory

Fotosyntetickú aktivitu do značnej miery určujú genetické alebo dedičné faktory. Je to preto, že rôzne genetické podmienky spôsobia rozdiely v zariadeniach na fotosyntézu v každej rastline. Existujú rastliny, ktoré obsahujú veľa chlorofylu, takže ich fotosyntetická aktivita bude veľmi dobrá. Na druhej strane existujú rastliny, ktoré obsahujú málo chlorofylu, takže ich fotosyntetická aktivita je tiež nízka.

Teplota

Vieme, že na to, aby proces fotosyntézy prebehol, sú potrebné enzýmy. Enzýmy môžu fungovať optimálne, ak je optimálna teplota prostredia. Ak je teplota nad optimálnou teplotou, rýchlosť fotosyntézy sa znižuje, pretože aktivita enzýmu sa spomalí. Podobne, ak je pod optimálnou teplotou, rýchlosť fotosyntézy sa zníži, pretože sa zníži aj aktivita enzýmov.

Svetlo

Aby mohla prebiehať fotosyntéza, je potrebné svetlo ako zdroj energie. Dôležitými svetelnými faktormi sú trvanie expozície, intenzita svetla a vlnová dĺžka svetla. Čím dlhšie je svetlo, tým väčšia je fotosyntetická aktivita. Čím vyššia je intenzita svetla, tým rýchlejšia je rýchlosť fotosyntézy rastliny.

Voda

Reakcia, ktorá sa vyskytuje pri fotosyntéze, je syntéza glukózy z oxidu uhličitého. Bez vody neprebehnú fotosyntetické reakcie. Pretože voda sa vo svetelnej reakcii prostredníctvom procesu fotolýzy stáva dodávateľom elektrónov, ktoré hrajú úlohu pri fotofosforylácii a tvorbe ATP NADPH Ak je nedostatok vody, rastliny budú mať fyziologické poruchy, ktoré môžu inhibovať prebiehajúce metabolické reakcie, vrátane procesov fotosyntéza.

Oxid uhličitý

Rovnako ako voda, aj oxid uhličitý je surovinou na syntézu glukózy pri fotosyntéze. Oxid uhličitý vo vzduchu bude fixovaný rastlinami a potom zredukovaný na glukózu. Ak je vo vzduchu málo oxidu uhličitého, proces fotosyntézy bude samozrejme tiež prebiehať pomaly.

Minerálne

Minerály, ako je horčík a železo, zohrávajú úlohu pri vytváraní molekúl chlorofylu. Ak je týchto minerálov nedostatok, rastlinám bude chýbať chlorofyl. V dôsledku toho bude mať rastlina problémy pri vykonávaní fotosyntézy.

---

Chemosyntéza

Chemosyntéza je biosyntetická reakcia, ktorá využíva energiu z chemických reakcií. Chemosyntézu vykonávajú viaceré druhy baktérií, napríklad dusitanové baktérie (Nitrosomonas a Nitrosococcus), nitrátové baktérie (Nitrosobacter), sírne baktérie (Thiobacillus, Beggiatoa a Thiothrix) a baktérie železa (Cladothrix).

Dusitanové baktérie premieňajú amónium na dusičnany. Táto premena pozostáva z dvoch stupňov a vykonávajú ju rôzne baktérie. Prvým stupňom je oxidácia amónia na dusitany, ktorú vykonávajú baktérie Nitrosomonas alebo Nitrosococcus. Druhým stupňom je oxidácia dusitanov na dusičnany, ktorú vykonávajú baktérie Nitrobacter.

Tieto chemické reakcie produkujú energiu, ktorá sa použije na syntézu sacharidov z anorganických zdrojov uhlíka. Zdroje uhlíka, ktoré možno použiť, môžu byť oxid uhličitý (C02), uhličitan (CO^) alebo metán (CH4).

Chemosyntetické baktérie, ktoré môžu oxidovať síru, sú Thiobacillus thio-oxidans. Tieto baktérie dokážu oxidovať anorganickú síru (síru) a produkovať energiu potrebnú pre ich životnú činnosť. Medzitým sú baktérie Thiobacillus ferro-oxidans schopné oxidovať železo.

---

Rozdiel medzi anabolizmom a katabolizmom

• Anabolizmus je proces syntézy malých chemických molekúl na väčšie molekuly, zatiaľ čo katabolizmus je proces rozkladu veľkých molekúl na malé molekuly.
• Anabolizmus je proces, ktorý vyžaduje energiu, zatiaľ čo katabolizmus je proces, ktorý uvoľňuje energiu.
• Anabolizmus je redukčná reakcia, zatiaľ čo katabolizmus je oxidačná reakcia.
  Konečným výsledkom anabolizmu je často východisková zlúčenina pre proces katabolizmu. (Wiradikusumah, 1985).

To je recenzia od Seputartahu.co.id o Anabolické reakcie, Dúfajme, že to môže zvýšiť váš prehľad a znalosti. Ďakujeme za návštevu a nezabudnite si prečítať ďalšie články.