Реакції анаболізму: визначення, процеси фотосинтезу та хемосинтезу

Реакції анаболізму: визначення, процеси фотосинтезу та хемосинтезу – Процес, за допомогою якого організм отримує енергію, називається обміном речовин. Метаболізм все ще ділиться на 2, а саме катаболізм і анаболізм. З цього приводу Seputartahu.co.id обговоримо, що і як відбувається процес реакції анаболізму в організмі. Давайте переглянемо статтю нижче, щоб дізнатися більше про це.

Реакції анаболізму: визначення, процеси фотосинтезу та хемосинтезу

---

Анаболізм, або біосинтез, або асиміляція — це процес утворення простих хімічних сполук у складні хімічні сполуки або молекули. Ці комплексні сполуки зазвичай називають високомолекулярними сполуками. Утворені макромолекули можуть приймати різні форми, такі як нуклеїнові кислоти, жири, вуглеводи та білки. Ця подія вимагає енергії ззовні, потім ця енергія використовується для зв’язування простих сполук у більш складні сполуки. Реакції анаболізму потребують енергії, отриманої від реакцій катаболізму.

Реакції в клітинах можна розділити на дві категорії:

Перший, реакції анаболізму - це реакції утворення, а саме синтез великих молекул з простих або малих молекул. Процес анаболізму вимагає енергії, і цей процес називається ендогенною реакцією.

друге, реакції катаболізму є реакціями розпаду. Катаболізм — це розпад великих молекул на простіші, що супроводжується виділенням енергії, що називається екзергонічною реакцією. Загальна сума реакцій анаболізму та катаболізму називається метаболізмом (утворення та розпад). Прикладом процесу катаболізму є дихання, а прикладом процесу анаболізму є фотосинтез (Green et al, 1988).

Анаболізм включає три основні стадії. По-перше, виробництво попередників, таких як амінокислоти, моносахариди та нуклеотиди. По-друге, це активація цих сполук у реакційноздатні форми за допомогою енергії АТФ. По-третє, поєднання цих попередників у складні молекули, такі як білки, полісахариди, жири та нуклеїнові кислоти. Анаболізм, який використовує енергію світла, відомий як фотосинтез, тоді як анаболізм, який використовує хімічну енергію, відомий як хемосинтез.

Результати анаболізму корисні для основних функцій. Ці результати включають глікоген і білок як паливо в організмі, нуклеїнові кислоти для копіювання генетичної інформації. Білки, ліпіди та вуглеводи складають структуру тіла живих істот, як внутрішньоклітинних, так і позаклітинних. Якщо синтез цих речовин відбувається швидше, ніж їх розщеплення, організм буде рости.

Фотосинтез

Фотосинтез - це період отримання органічних сполук вуглецю (глюкози) з неорганічних сполук вуглецю (вуглекислого газу) і води за допомогою енергії світла. Реакцію фотосинтезу можна підсумувати таким чином.

Фотосинтез здійснюють лише фотоавтотрофні організми, такі як зелені рослини, водорості та деякі види бактерій. Ці організми можуть здійснювати фотосинтез, оскільки вони мають фотосинтетичні пігменти, які є пристроями для захоплення сонячного світла. Фотосинтетичні пігменти включають хлорофіл, каротин, фікоеритрин і фікоціанін.

Сонячне світло діє як джерело енергії. Кількість енергії, що міститься в світлі, залежить від його довжини хвилі. Сонячне світло, яке можна використовувати для фотосинтезу, має певну довжину хвилі. Наприклад, хлорофіл а може максимально поглинати світло лише з довжиною хвилі близько 600-700 нм, тоді як хлорофіл b поглинає світло з довжиною хвилі 400-500 нм.

Серед фотосинтетичних пігментів основним пігментом є хлорофіл. Хлорофіл або зелена речовина листя міститься в хлоропластах. Отже, процес фотосинтезу також відбувається в хлоропластах. Хлоропласти можна знайти в листках, стеблах або пелюстках квітів зелених рослин. Отже, процес фотосинтезу може відбуватися в зелених частинах рослин, але в основному відбувається в листі. У листі хлоропласти часто зустрічаються в губчастій тканині, у тканині частоколу або в тканині стовпа.

Де відбувається фотосинтез

У хлоропластах є гранули, які називаються гранулами. Одна гранула з’єднана з іншою пластинкою, яка називається міжзерновою пластинкою. Одна гранула складається з одиниць, які називаються тилакоїдами. Хлорофіл а і хлорофіл b містяться в тилакоїдній мембрані. Грана знаходиться в рідині, яка називається стромою.

Світлопоглинальні пігменти, що складаються з хлорофілу а та хлорофілу b, містяться в тилакоїдній мембрані та утворюють групи, які називаються фотосистемами. Фотосистема - це функціональний блок, який вловлює світло. Одна фотосистема складається приблизно з 200 молекул хлорофілу. Є дві фотосистеми, а саме фотосистема I (FS I) і фотосистема II (FS II).

Стадії фотосинтезу

Реакція фотосинтезу складається з двох стадій, а саме світлової реакції та темнової реакції:

Світлова реакція

Світлова реакція відбувається в присутності сонячного світла і відбувається в грані. Під час світлової реакції сонячна енергія поглинається хлорофілом і перетворюється на хімічну енергію. Хімічна енергія зберігається в двох типах високоенергетичних молекул, а саме АТФ і НАДФН. Під час світлової реакції відбувається фотоліз, а саме розкладання води під дією світла, у результаті якого утворюються іони водню та кисню. Фотоліз є постачальником електронів у світлових реакціях.

Темна реакція

Темні реакції можуть відбуватися незалежно від того, є світло чи ні. Ця реакція відбувається в стромі. У темновій реакції АТФ і НАДФН, що утворюються під час світлової реакції, використовуються як джерело енергії для відновлення вуглекислого газу до глюкози. Утворення глюкози з вуглекислого газу відбувається через цикл Кальвіна Бенсона

Фактори, що впливають на фотосинтез

Процес фотосинтезу, який відбувається в рослинах, залежить від багатьох факторів, як внутрішніх, так і зовнішніх. Внутрішні фактори, наприклад генетика, тоді як зовнішні фактори включають температуру, світло, воду, вуглекислий газ і мінерали.

Генетичні фактори

Генетичні або спадкові чинники значною мірою визначають фотосинтетичну активність. Це пояснюється тим, що різні генетичні умови призведуть до відмінностей у можливостях фотосинтезу в кожній рослині. Є рослини, які містять багато хлорофілу, тому їх фотосинтетична активність буде дуже хорошою. З іншого боку, є рослини, які містять мало хлорофілу, тому їх фотосинтетична активність також низька.

температура

Ми знаємо, що для здійснення процесу фотосинтезу потрібні ферменти. Ферменти можуть працювати оптимально, якщо температура навколишнього середовища оптимальна. Якщо температура вища за оптимальну, швидкість фотосинтезу знижується, оскільки активність ферментів уповільнюється. Подібним чином, якщо вона нижче оптимальної температури, швидкість фотосинтезу зменшиться, оскільки також знижується активність ферментів.

світло

Для здійснення фотосинтезу джерело енергії необхідне світло. Важливими світловими факторами є тривалість експозиції, інтенсивність світла та довжина світлової хвилі. Чим довше світло, тим більше фотосинтетичної активності може здійснюватися. Чим вище інтенсивність світла, тим швидше відбувається фотосинтез рослини.

вода

Реакція, яка відбувається в процесі фотосинтезу, - це синтез глюкози з вуглекислого газу. Без води не відбуваються реакції фотосинтезу. Тому що вода під час реакції світла через процес фотолізу стає постачальником електронів, які відіграють роль у фотофосфорилюванні та утворенні АТФ. NADPH.При нестачі води рослини відчуватимуть фізіологічні розлади, які можуть пригнічувати метаболічні реакції, що відбуваються, в тому числі процеси фотосинтез.

Вуглекислий газ

Як і вода, вуглекислий газ також є сировиною для синтезу глюкози в процесі фотосинтезу. Вуглекислий газ у повітрі буде фіксуватися рослинами, а потім відновлюватися до глюкози. Якщо в повітрі мало вуглекислого газу, процес фотосинтезу також буде відбуватися повільно.

мінеральні

Мінерали, такі як магній і залізо, відіграють важливу роль у створенні молекул хлорофілу. При нестачі цих мінералів рослинам бракуватиме хлорофілу. В результаті у рослини виникнуть проблеми з проведенням фотосинтезу.

---

Хемосинтез

Хемосинтез - це реакція біосинтезу, яка використовує енергію хімічних реакцій. Хемосинтез здійснюють кілька видів бактерій, наприклад нітритні бактерії (Nitrosomonas і Nitrosococcus), нітратні бактерії (Nitrosobacter), сірчані бактерії (Thiobacillus, Beggiatoa і Thiothrix) і залізобактерії (Кладотрікс).

Нітритні бактерії перетворюють амоній на нітрат. Це перетворення складається з двох етапів і здійснюється різними бактеріями. Перший етап - це окислення амонію до нітриту, що здійснюється бактеріями Nitrosomonas або Nitrosococcus. Друга стадія - окислення нітриту до нітрату, яке здійснюється бактеріями Nitrobacter.

Ці хімічні реакції виробляють енергію, яка буде використовуватися для синтезу вуглеводів з неорганічних джерел вуглецю. Джерелами вуглецю, які можна використовувати, можуть бути вуглекислий газ (C02), карбонат (CO^) або метан (CH4).

Хемосинтезуючими бактеріями, які можуть окислювати сірку, є Thiobacillus thio-oxidans. Ці бактерії можуть окислювати неорганічну сірку (сірку) і виробляти енергію, необхідну для їх життєдіяльності. Тим часом бактерії Thiobacillus ferro-oxidans здатні окислювати залізо.

---

Різниця між анаболізмом і катаболізмом

• Анаболізм — це процес синтезу малих хімічних молекул у більші молекули, тоді як катаболізм — це процес розщеплення великих молекул на малі молекули.
• Анаболізм - це процес, який вимагає енергії, тоді як катаболізм - це процес, який вивільняє енергію.
• Анаболізм - це реакція відновлення, а катаболізм - реакція окислення.
  Часто кінцевим результатом анаболізму є вихідна сполука для процесу катаболізму. (Wiradikusumah, 1985).

Це огляд від Seputartahu.co.id приблизно Реакції анаболізму, Сподіваюся, це може збільшити ваше розуміння та знання. Дякуємо за візит і не забудьте прочитати інші статті.