Фотосинтез реакция обмена

Реакции, вызываемые светом, происходят на фотосинтетических мембранах гран хлоропластов. Чрезвычайно широко распространены природе бактерии, живущие как пресных водоемах, так и морях, и окисляющие соединения железа и марганца Благодаря их жизнедеятельности на дне болот и морей откладывается огромное количество железных и марганцевых. Метаболизм, то есть совокупность всех химических реакций, происходящих организме, включает себя энергетический и пластический обмен Первый это реакции, направленные на получение энергии вследствие расщепления сложных органических соединений на более простые Он еще называется катаболизмом Пластический обмен называют еще анаболизмом Он подразумевает реакции, с помощью которых организм синтезирует нужные ему сложные химические вещества из простых с использованием энергии Таким образом, получается, что, добыв энергию процессе катаболизма, часть её организм тратит на синтез новых органических веществ. Обмен белков организме подразумевает расщепление тех, которые были употреблены пищу, на аминокислоты и построение из последних своих собственных белков, свойственных именно данному живому существу Пластический обмен это с интез белков клеткой, он включает себя два основных процесса транскрипцию и трансляцию. Фотосинтез синтез органических веществ из углекислого газа и воды с обязательным использованием энергии света. Обмен веществ и энергии клетке Фотосинтез, хемосинтез Процесс ассимиляции основные реакции. В клетке постоянно происходит обмен веществ и энергии с окружающей средой Обмен веществ метаболизм основное свойство живых организмов На клеточном уровне метаболизм включает два процесса ассимиляцию анаболизм и диссимиляцию катаболизм Эти процессы происходят клетке одновременно. Ассимиляция пластический обмен совокупность реакций биологического синтеза Из простых веществ, поступающих клетку извне, образуются вещества, характерные для данной клетки Синтез веществ клетке происходит с использованием энергии, заключенной молекулах.

Диссимиляция энергетический обмен совокупность реакций расщепления веществ При расщеплении высокомолекулярных соединений выделяется энергия, необходимая для реакций биосинтеза. Хемосинтез способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO2 служат реакции окисления неорганических соединений. В основном, это реакции окисления, происходят они митохондриях, самый простой пример дыхание При дыхании сложные органические вещества расщепляются до простых, выделяется углекислый газ и энергия Вообще, эти два процесса взаимосвязаны и переходят один другой Суммарно уравнение метаболизма обмена веществ клетке можно записать так катаболизм анаболизм обмен веществ клетке метаболизм. Биологическое значение этих реакций состоит обеспечении клетки энергией Любая форма активности движение, секреция, биосинтез и др нуждается затрате энергии Совокупность реакции расщепления называют энергетическим обменом клетки или диссимиляцией Диссимиляция прямо противоположна ассимиляции результате расщепления вещества утрачивают сходство с веществами клетки. Митотический цикл это жизнедеятельность клетки от деления до следующего деления. В анафазе каждая хромосома расщепляется на две хроматиды, которые с этого момента называются дочерними хромосомами Нити веретена, прикрепленные к центромерам, сокращаются и тянут хроматиды дочерние хромосомы к противоположным полюсам клетки Содержание генетического материала клетке у каждого полюса представлено диплоидным набором хромосом, но каждая хромосома содержит одну хроматиду. Процессы пластического и энергетического обмена неразрывно связаны между собой Все синтетические анаболические процессы нуждаются энергии, поставляемой ходе реакций диссимиляции Сами же реакции расщепления катаболизма протекают лишь при участии ферментов, синтезируемых процессе ассимиляции.

Энергию, необходимую для жизнедеятельности, большинство организмов получают результате процессов окисления органических веществ, то есть результате катаболических реакций Важнейшим соединением, выступающим роли топлива, является глюкоза По отношению к свободному кислороду организмы делятся на три группы. Эти электроны передаются переносчиками на наружную, то есть обращенную к матриксу поверхность мембраны тилакоидов, где накапливаются Одновременно внутри тилакоидов происходит фотолиз воды, то есть её разложение под действием света. Благодаря фотолизу внутри тилакоида накапливаются протоны и образуется молекулярный кислород, который диффундирует атмосферу Кислород является побочным продуктом реакций фотосинтеза. Если реакции световой и темновой фаз объединить, исключив все промежуточные стадии и вещества, то можно получить суммарное уравнение процесса фотосинтеза, которое было приведено начале параграфа. Значение фотосинтеза Уникальность и общебиологическое значение фотосинтеза определяются тем, что ему обязано своим существованием все живое на нашей планете Этот процесс является основным источником образования первичных органических веществ, а также единственным источником свободного кислорода на Земле Из кислорода образовался и поддерживается озоновый слой, защищающий живые организмы от воздействия коротковолновой ультрафиолетовой радиации Кроме того, благодаря фотосинтезу регулируется содержание С0 2 атмосфере.

Хемотрофные нитрифицирующие бактерии широко распространены природе Они встречаются и почве, и разных водоемах Масштаб осуществляемых ими процессов достаточно велик, поэтому хемосинтетики играют существенную роль круговороте азота биосфере. В результате деятельности некоторых железобактерий вырабатывается Fe OH 3 скопления которого образуют болотную железную руду Водородные бактерии используются для получения дешевого пищевого и кормового белка Кроме того, природных условиях водородные бактерии участвуют окислении водорода, который может накапливаться при действии некоторых микроорганизмов, размельчающих органические вещества почвы, донные отложения водоемов и. Спасибо большое за информацию Если чтото серьезное замечу, я поправлю, если вам это нужно Готовлюсь к экзамену по вашим статьям. Объясните, почему не вся энергия, поступившая с пищей, расходуется на рост животного Элементы ответа 1 часть пищи не переваривается и выводится из организмов виде экскрементов 2 часть поглощенной энергии расходуется на поддержание жизнедеятельности движение, обмен веществ и др 3 часть энергии превращается тепловую и рассеивается пространстве. Глюкоза сахар растениях превращается другие органические вещества. Воздушное питание растений поглощение углекислого газа Минеральное питание растенийпоглощение растворенных воде солей. Фотосинтез наиболее интенсивно идет при длине волны света синей и красной частях видимого спектра. С1 В небольших помещениях с обилием комнатных растений ночью концентрация кислорода уменьшается Объясните почему 1 ночью с прекращением фотосинтеза выделение кислорода прекращается 2 процессе дыхания растений они дышат постоянно уменьшается концентрация кислорода и повышается концентрация углекислого газа. Анаболизм ассимиляция синтез более сложных мономеров из более простых с поглощением и накоплением энергии виде химических связей синтезированных веществах.

Первый этап подготовительный В желудочнокишечном тракте многоклеточных организмов он осуществляется пищеварительными ферментами У одноклеточных ферментами лизосом На первом этапе происходит расщепление белков до аминокислот, жиров до глицерина и жирных кислот, полисахаридов до моносахаридов, нуклеиновых кислот до нуклеотидов Этот процесс называется пищеварением. Окислительное фосфорилирование или клеточное дыхание происходит, на внутренних мембранах митохондрий, которые встроены молекулыпереносчики электронов В ходе этой стадии освобождается большая часть метаболической энергии Молекулыпереносчики транспортируют электроны к молекулярному кислороду Часть энергии рассеивается виде тепла, а часть расходуется на образование. Найдите ошибки приведенном тексте, исправьте их, укажите номера предложений, которых они сделаны, запишите эти предложения без ошибок. В чем заключаются сходство и различия между фотосинтезом и обменом веществ. В каких реакциях обмена исходным веществом для синтеза углеводов является вода. В каких реакциях обмена у растений углекислый газ является исходным веществом для синтеза уг леводов. Он включает себя поступление веществ организм процессе питания и дыхания, внутри клеточный обмен веществ, или метаболизм, а также выделение конечных продуктов обмена. На подготовительном этапе молекулы полисахаридов, липидов, белков, нуклеиновых кислот распадаются на более простые, например, глюкозу, глицерин и жирные кислоты, аминокислоты, нуклеотиды и др Этот этап может протекать непосредственно клетках либо кишечнике, от куда расщепленные вещества доставляются с током крови. В отсутствие кислорода или при его недостатке происходит брожение Брожение является эволюционно более ранним способом получения энергии, чем дыхание, однако оно энергетически менее выгодно, поскольку результате брожения образуются органические вещества, все еще богатые энергией Различают несколько основных видов брожения молочнокислое, спиртовое, уксуснокислое и др Так, скелетных мышцах отсутствие кислорода ходе брожения пирови ноградная кислота восстанавливается до молочной кислоты, при этом образовавшиеся ранее вос становительные эквиваленты расходуются, и остаются всего две молекулы. Фотосинтезом называют процесс преобразования энергии света энергию химических связей органических соединений с участием хлорофилла.

В 1905 году английский физиолог растений Ф Блэкмен обнаружил, что скорость фотосинтеза не может увеличиваться беспредельно, какойто фактор ограничивает ее На основании этого он выдвинул предположение о наличии двух фаз фотосинтеза световой и темновой При низкой ин тенсивности освещения скорость световых реакций возрастает пропорционально нарастанию силы света, и, кроме того, данные реакции не зависят от температуры, поскольку для их протекания не нужны ферменты Световые реакции протекают на мембранах тилакоид. Кроме пигментных комплексов, фотосистемы включают и ряд белковакцепторов электронов, которые последовательно передают друг другу электроны от молекул хлорифилла Последователь ность этих белков называется электронтранспортной цепью хлоропластов. Суммарное уравнение реакций световой фазы фотосинтеза можно записать следующим обра. Реакции световой и темновой фаз фотосинтеза взаимосвязаны, так как увеличение скорости лишь одной группы реакций влияет на интенсивность всего процесса фотосинтеза только до опре деленного момента, пока вторая группа реакций не выступит роли лимитирующего фактора, и возникает потребность ускорении реакций второй группы для того, чтобы первые происходили без ограничений. Фотосинтез присущ не только зеленым растениям, но и многим бактериям, том числе ци анобактерям, зеленым и пурпурным бактериям, однако у последних он может иметь некоторые отличия, частности, при фотосинтезе бактерии могут не выделять кислорода это не касается цианобактерий. Источником углерода для синтеза органических соединений у всех автотрофных бактерий вы ступает углекислый. Хемосинтезирующие бактерии наиболее значительную роль играют биогеохимических цик лах химических элементов биосфере, так как процессе их жизнедеятельности образовались залежи многих полезных ископаемых Кроме того, они являются источниками органического ве щества на планете, продуцентами, а также делают доступным и для растений, и для других организмов целый ряд неорганических веществ. Вопрос 3 Какие организмы называют автотрофными Автотрофными называют организмы, способные синтезировать органические вещества за счет энергии солнечного света или энергии, выделяющейся при окислении неорганических соединений При этом источником углерода является углекислый газ К организмам, использующим энергию солнечного света, относятся растения, цианобактерии и некоторые бактерии Все они объединены группу фотосинтетиков Растения и цианобактериии синезеленые водоросли осуществляют фотосинтез с выделением кислорода бактерии без выделения кислорода Автотрофов, использующих для получения энергии окисление неорганических веществ, называют хемосинтетиками К ним относят несколько древних групп прокариот серобактерии окисляют сероводород до серы, железобактерии окисляют Fе 2 до Fе 3. Фотосинтез синтез органических соединений из неорганичес ких за счет энергии света Суммарное уравнение фотосинтеза.

К хемосинтезу способны только хемосинтезирующие бактерии нитрифицирующие, водородные, железобактерии, серобактерии и др Они окисляют соединения азота, железа, серы и других элементов Все хемосинтетики являются облигатными аэробами, так как используют кислород воздуха. Фотосинтез сложный многоступенчатый процесс, происходящий зеленых растениях Он включает световую и темновую фазы. Все световые реакции первая стадия фотосинтеза происходят на мем бранах хлоропласта, а темновые вторая стадия фотосинтеза между мемб ранами внутри хлоропласта. В условиях достаточного снабжения клетки кислородом гликолиз высту пает анаэробной стадией, предшествующей окислительному распаду углево дов до конечных продуктов углекислого газа и воды Для полного расщеп ления питательных веществ при дыхании необходим кислород. Различают следующие типы полового размножения деление, Споруляция, фрагментация, почкование, вегетативное размножение, клонирование.

Споруляция размножение посредством спор, встречается у растений, грибов, бактерий и микроорганизмов Спора это клетка, покрытая споровой оболочкой, позволяющая переносить неблагоприятные условия среды Споры могут быть как подвижными, так и неподвижными. Фрагментация В основе этого способа размножения лежит способность некоторых организмов восстанавливать некоторые потерянные части тела, иногда эта способность так хорошо развита, что из отдельного фрагмента восстанавливается целая особь планария. Клонирование это способ полового размножения не встречающийся естественных условиях Клоном называется совершенно одинаковое генетиче6ском отношении потомство, полученное от одной особи результате того или иного способа размножения. Обучение проходит дистанционно на сайте проекта Инфоурок По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца. Лицензия на осуществление образовательной деятельности 5201 от 20. Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов. Так как роль растений называют космической Растения автотрофы Автотрофы использую световую энергию, с помощью энергии солнца, хлорофилла клеток и углерода углекислого газа синтезирует своих организмах собственные органические вещества Солнце это космическое тело звезда, которая дает энергию для жизни растений для синтеза питательных веществ растений на планете Земля А затем уже все остальные организмы используют растения для своего питания То есть растения с помощью энергии солнца дают пищу всем остальным организмам на планете. Реакция окисления сероводорода относится к окислительновосстановительным реакциям Путь движения электронов от S к О показан стрелками. Высчитайте, чему равен энергетический эффект окисления сероводорода до серной кислоты. Энергетический эффект реакций окисления аммиака до азотной кислоты равен 763.

Достаточно ли знать, что организм способен выделять кислород, чтобы отнести его к автотрофам Да, с уточнением на фотоавтотрофы, так как кислород выделяется при фотолизе воды, это этап фотосинтеза К автотрофам относят две категории организмов хемоавтотрофы и фотоавтотрофы. И верно ли обратное утверждение Если организм является автотрофом, то он выделяет кислород Нет неверно Хемавтоотрофы не выделяют кислород, они преобразуют разные виды энергии. Любой живой организм открытая динамичная система, которой постоянно осуществляются разнообразные процессы В ходе жизнедеятельности клетки накапливают питательные вещества, образуют новые органоиды, растут, делятся, выполняют свои специфические функции, осуществляя при этом активный синтез органических веществ пластический обмен и расходуя энергию, запасённую процессе энергетического обмена Особенно активно ассимиляция происходит период роста организма Но для осуществления процессов биосинтеза наличия одной энергии мало Нужен ещё материал, из которого организм сможет синтезировать свои органические соединения Самым важным элементом, необходимым всем живым организмам, является углерод. Другая группа ферментов, синтез которых не зависит от наличия субстрата среде, называется конститутивными например, ферменты гликолиза Их синтез имеет место всегда, и они всегда содержатся микробных клетках определенных концентрациях. Изучают метаболизм бактерий с помощью физикохимических и биохимических методов исследования процессе культивирования бактерий определенных условиях на специальных питательных средах, содержащих то или иное соединение качестве субстрата для трансформации Такой подход позволяет судить об обмене веществ путем более детального изучения процессов различных видов обмена белков, углеводов у микроорганизмов На основании этих особенностей бактерии имеют широко применение. Влияние человека на мир Мощная современная техника Международная конвенция о биологическом разнообразии Влияние человека на растительный и животный мир Что произойдет, если эти виды исчезнут Не было гвоздя подкова пропала Человек разумный За два последние десятилетия 20 площадь лесов планеты сократилась Заповедники, заказники и национальные парки Виды, которые пока еще не исчезли Развивая цивилизацию, человек сводит леса, распахивает степи. Едобавки Е добавки Красители Усилитель вкуса Усилители вкуса Берегите здоровье Пеногасители Консерванты Антиоксиданты Стабилизаторы и загустители Ароматизаторы Товар с пищевыми добавками Нитродобавки.

Развитие селекции Достижения селекции растений Средиземноморский центр Центральноамериканский центр Южноазиатский центр Центры происхождения растений Проверь себя Среднеазиатский центр Штамм Закон гомологических рядов Основы селекции Сорта растений Отгадайте ключевое слово Основные методы селекции Достижения селекции животных Этапы становления селекции Широкое одомашнивание Предмет и задачи селекции. Начало изучению фотосинтеза было положено 1630 году, когда ван Гельмонт показал, что растения сами образуют органические вещества, а не получают их из почвы Взвешивая горшок с землей, котором росла ива, и само дерево, он показал, что течение 5 лет масса дерева увеличилась на 74 кг, тогда как почва потеряла только 57 Ван Гельмонт пришел к заключению, что остальную часть пищи растение получило из воды, которой поливали дерево Теперь мы знаем, что основным материалом для синтеза служит двуокись углерода, извлекаемая растением из воздуха. В 1772 году Джозеф Пристли показал, что побег мяты исправляет воздух, испорченный горящей свечой Семь лет спустя Ян Ингенхуз обнаружил, что растения могут исправлять плохой воздух только находясь на свету, причем способность растений исправлять воздух пропорциональна ясности дня и длительности пребывания растений на солнце В темноте же растения выделяют воздух, вредный для животных. Ингенхуз предположил, что роль света фотосинтезе заключается расщеплении углекислоты при этом происходит выделение кислорода, а освободившийся углерод используется для построения растительных тканей На этом основании живые организмы были разделены на зеленые растения, которые могут использовать солнечную энергию для ассимиляции углекислоты, и остальные организмы, не содержащие хлорофилла, которые не могут использовать энергию света и не способны ассимилировать. Этот принцип разделения живого мира был нарушен, когда С Н Виноградский 1887 году открыл хемосинтезирующие бактерии бесхлорофильные организмы, способные ассимилировать превращать органические соединения углекислоту темноте Он был нарушен также, когда 1883 году Энгельман открыл пурпурные бактерии, осуществляющие своеобразный фотосинтез, не сопровождающийся выделением кислорода В свое время этот факт не был оценен должной мере между тем открытие хемосинтезирующих бактерий, ассимилирующих углекислоту темноте, показывает, что ассимиляцию углекислоты нельзя считать специфической особенностью одного лишь фотосинтеза После 1940 года благодаря применению меченого углерода было установлено, что все клетки растительные, бактериальные и животные способны ассимилировать углекислоту, включать ее состав молекул органических веществ различны лишь источники, из которых они черпают необходимую для этого энергию. Другой крупный вклад изучение процесса фотосинтеза внес 1905 году Блэкман, который обнаружил, что фотосинтез состоит из двух последовательных реакций быстрой световой реакции и ряда более медленных, не зависящих от света этапов, названных им темповой реакцией Используя свет высокой интенсивности, Блэкман показал, что фотосинтез протекает с одинаковой скоростью как при прерывистом освещении с продолжительностью вспышек всего долю секунды, так и при непрерывном освещении, несмотря на то что первом случае фотосинтетическая система получает вдвое меньше энергии Интенсивность фотосинтеза снижалась только при значительном увеличении темнового периода В дальнейших исследованиях было установлено, что скорость темновой реакции значительно возрастает с повышением температуры. Хлоропласты Изучение кусочка листа под микроскопом показывает, что зеленый пигмент не распределен по клетке равномерно, а сосредоточен мелких тельцах, называемых хлоропластами Каждая клетка содержит от 20 до 100 хлоропластов, которые могут расти и делиться, образуя дочерние хлоропласты При помощи электронного микроскопа было обнаружено, что хлоропласт, подобно митохондриям, имеет двуслойную наружную мембрану, которой имеется множество мелких телец, так называемых гран, содержащих хлорофилл.

Изучение молекулы хлорофилла показало, что это конъюгированная система с чередованием двойных и простых связей по кольцу Такая система допускает возможность различных перестроек и проявление разнообразных свойств простых и двойных связей кольцевой структуры Это резонансная система, которая описывает различные пути перераспределения внешних электронов без сдвига положении какоголибо из образующих ее атомов Возможность резонанса кольце придает молекуле хлорофилла значительную стабильность Такие системы конъюгированных связей содержат подвижные электроны электроны, относящиеся не к какомулибо одному атому или одной связи, а к конъюгированной системе целом Для перехода таких электронов на внешнюю орбиталь нужно лишь небольшое количество энергии. Имеются различные виды хлорофилла, из которых наиболее важны хлорофиллы а и b Хлорофилл b содержит на 1 атом кислорода больше и на 2 атома водорода меньше, чем хлорофилл а Хлорофилл а найден у всех зеленых растений, тогда как хлорофилл b отсутствует у многих водорослей и у некоторых других растений Помимо хлорофилла, растения содержат много других пигментов, чем и объясняется разнообразие их окрасок Некоторые из этих пигментов способны поглощать и передавать хлорофиллу, солнечную энергию, вовлекая ее тем самым фотосинтез У большинства растений найден темнооранжевый пигмент каротин, который животном организме может превращаться витамин А, и желтый пигмент ксантофилл Красные и синезеленые водоросли содержат другие пигменты фикоцианин и фикоэритрин у красных водорослей эти пигменты принимают более активное участие процессе фотосинтеза, чем имеющиеся у них хлорофиллы. По мере расселения и размножения растений они выделяли атмосферу молекулы кислорода и обеспечили тем самым возможность дальнейшей биохимической эволюции животных и других организмов, которым необходим молекулярный кислород. Таким образом, суммарный процесс фотосинтеза, который приводит к образованию органических молекул согласно уравнению. Затем происходит редупликация вирусной нуклеиновой кислоты и сборка новой вирусной частицы, которая покидает клетку Исследования ученых вирусологов показали, что поражение клетки одной вирусной частицей препятствует заражению второй частицей В клетке, пораженной вирусом, могут произойти различные патологические изменения приостановка синтеза собственных белков, перерождение раковую клетку и даже гибель Для защиты против вирусов клетки способны вырабатывать специальный белок интерферон Синтез интерферона стимулируется введением клетку чужеродной нуклеиновой кислоты. Генотип и фенотип Генотип и фенотип Рассматривая законы наследования, мы прибегали к упрощению, называя исследуемый ген геном какогото признака Как же связан генотип совокупность всех генов организма с. Теория эволюции Теория эволюции Накопление биологических фактов все более указывало на необходимость признать существование эволюции органического мира, но ученые долгое время не могли объяснить причин, заставляю. Способы видообразования Способы видообразования В настоящее время принято, что процесс эволюции приводит к расхождению дивергенции признаков Эта дивергенция может зайти так далеко, две образовавшиеся новые ветви. Структура сообщества Структура сообщества Каждый вид, представлен экосистеме своей частью популяцией Каждая популяции, входящая состав сообщества играет свою роль экосистеме По выполняемой роли экос.

Развитие экосистем Развитие экосистем Любая экосистема является результатом длительного исторического развития то есть эволюции В ходе эволюции постепенно изменялся видовой состав экосистемы, характер межпоп. Триплетность значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов триплет, иликодон. Непрерывность между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно. Помехоустойчивость мутациизамен нуклеотидов, не приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, называют консервативными мутации замен нуклеотидов, приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, называют радикальными. Один из первых опытов по изучению фотосинтеза был поставлен Ван Гельмонтом еще начале XVII века он выращивал иву горшке течение нескольких лет, только поливая ее водой, и, проведя взвешивания начале и конце этого периода, установил, что за это время масса ивы выросла во много раз, а сухая масса почвы практически не изменилась, то есть ива построила свое тело из веществ, получаемых из воздуха и воды Подсчитайте, на сколько литров кислорода у больше выделила за все время опыта эта ива, чем использовала для дыхания, если прирост ее массы составил 6 кг Считайте для простоты, что ива синтезировала только глюкозу и что массы ивы составляет вода, а глюкоза хотя глюкоза находится основном составе целлюлозы данном случае это несущественно поглощением минеральных веществ пренебрегите Никакие побочные реакции не учитывайте Ответ числовой без букв и других символов, литрах, округлить до целых Решение. Метаболизм клетки Клеточное дыхание Фотосинтез, хемосинтез Синтез белка. Важнейшее свойство живых организмов обмен веществ Любой живой организм открытая система которая потребляет из окружающей среды различные вещества и использует их качестве строительного материала, или как источник энергии и выделяет окружающую среду продукты жизнедеятельности и энергию Совокупность реакций обмена веществ, протекающих организме, называется метаболизмом состоящим из взаимосвязанных реакций ассимиляции пластического обмена, анаболизма и реакций диссимиляции энергетического обмена, катаболизма Общая характеристика обмена веществ. Процесс энергетического обмена можно разделить на три этапа на первом этапе происходит пищеварение, то есть сложные органические молекулы расщепляются до мономеров на втором происходит бескислородное окисление этих мономеров, субстратное фосфорилирование последнем этапе происходит окисление с участием кислорода митохондриях Энергетический обмен катаболизм, реакции диссимиляции. Свет Мягкий ультрафиолет с длиной волны от 290 до 380 нм несет много энергии и вызывает образование витамина D коже человека, он же воспринимается органами зрения многих насекомых Видимый свет с длиной волны от 380 до 750 нм используется для фотосинтеза фототрофными организмами растениями, фотосинтезирующими бактериями, синезелеными и животными для ориентации Для фотосинтеза используются, основном, синие и красные лучи света.

Хлорофильный фотосинтез Аноксигенный Осуществляется пурпурными и зелеными бактериями, а также геликобактериями Оксигенный фотосинтез распространён гораздо шире Осуществляется растениями, цианобактериями и прохлорофитами. Последовательность нуклеотидов полинуклеотидной цепи специфична для каждой клетки и представляет собой генетический код, посредством которого записана информация о синтезе белков Код является неперекрывающимся, один и тот же нуклеотид не может входить одновременно состав двух соседних триплетов Код универсален для всех живых организмов и вирусов одинаковые триплеты кодируют одинаковые аминокислоты. Молекулы хлорофилла мембранах тилакоидов организованы фотосистемы содержащие около 300 молекул Более древняя фотосистема появилась у фотосинтезирующих бактерий фотосистема1 она способна отбирать электроны и протоны у сероводорода, при этом не происходит выделения. Фотосинтез процесс преобразования энергии света химическую энергию органических соединений, синтезируемых земном растении из диоксида углерода и воды. Физическая сторона фотосинтеза получила развитие работах Роберта Майера В 1845 три года спустя после его первого сообщения о законе сохранения энергии Майер 16 брошюре Органическое движение отношении к обмену веществ остановился на следствиях этого закона для жизненных процессов на Земле Согласно выводам Майера, цитированное выше уравне.

Отказываясь придавать значение данным Дхара с точки зрения фотосинтеза, мы должны принять во внимание не только опасность загрязнений и вообще их неудовлетворительную экспериментальную технику но также и общее положение сформулированное на стр 88, что поскольку квантовые выходы были чрезвычайно малыми порядка 10 или Ю, постольку возможно было случайное образование следов органических веществ результате фотоокислепия Это приложимо не только к прямому действию ультрафиолетового света но даже и к сенсибилизированным реакциям, происходящим при сравнительно небольших квантах видимого света В одном случае на миллион абсорбционных актов два фотона могут попасть на соответствующую молекулу или две возбужденные молекулы могут столкнуться и обменяться энергиями получив достаточно энергии для образования свободного атома или радикала Случайности такого рода могут вызвать образование небольшого количества молекул формальдегида карбонатных растворах подвергнутых продолжительному освещению видимым светом Отличительной чертой естественного фотосинтеза является накопление энергии с эффективностью, далеко превосходящей все объяснимое по статистическим соображениям Пока мы не сумеем этом отношении подражать природе, мы не имеем права говоритъ об искусственном фотосинтезе даже если бы удалось получать следы формальдегида продолжительным освещением растворов карбонатов. А С, Фаминцин автор монографии Обмен веществ и превращение энергии растениях 1883 и первого отечественного учебника по физиологии растений 1887 Основные научные труды этого ученого посвящены фотосинтезу и обмену веществ растениях Он доказал, что ассимиляция углекислого газа и образование крахмала могут происходить при искусственном освещении. Что происходит с энергией, которая выделяется реакциях подготовительного этапа. Что образуется результате бескислородного окисления клетках у растений при недостатке. Эти электроны передаются переносчиками на наружную, обращенную к матриксу, поверхность мембраны тилакоидов, где накапливаются Одновременно внутри полостей тилакоидов происходит фотолиз, разложение воды под действием энергии света. Гетеротрофные организмы используют для синтеза органических соединений неорганический источник углерода. Сколько и каких аминокислот закодировано следующей последовательностью нуклеотидов.

Как энергия запасается клетке Что такое метаболизм В чем суть процессов гликолиза, брожения и клеточного дыхания Какие процессы проходят на световой и темновой фазах фотосинтеза Как связаны процессы энергетического и пластического обмена Что представляет собой хемосинтез. Рената Арменаковна Петросова Обмен веществ и энергии клетках организма. Предлагаемое пособие представляет собой достаточно подробное и полное изложение одной из наиболее сложных тем курса общей биологии обмена веществ на клеточном уровне Пособие написано соответствии с программой углубленного курса общей биологии и программой для поступающих вузы Оно адресовано учащимся 10 11 классов, изучающим общую биологию, абитуриентам, поступающим на факультеты биологического и медицинского профиля, а также школьным учителям биологии. Живая система, которой является любой организм, находится сложных взаимоотношениях с окружающей средой Из окружающей среды он получает пищу, воду, кислород, свет, тепло Из поступающих веществ и энергии организмы строят свое тело, образуя массу живого вещества планеты В результате своей жизнедеятельности организмы сами воздействуют на окружающую среду и изменяют ее Основой взаимосвязи живых систем и среды является обмен веществ и превращение энергии. Основное отличие между обменом веществ неживой и живой природе заключается том, что обмен веществ неживой природе приводит к уничтожению, разрушению вещества, породы Живые же организмы, благодаря метаболизму, создают новые вещества, живут и воспроизводят себе подобных. Ассимиляция и диссимиляция противоположные и взаимосвязанные процессы, составляющие единство обмена веществ В живой природе это замкнутый процесс, так как химические элементы, из которых синтезируются органические вещества, переходят от одного организма к другому или выделяются окружающую среду и вновь поступают организмы Происходит круговорот веществ и химических элементов. В отличие от круговорота веществ, круговорота энергии живых системах не происходит Организмам для жизнедеятельности постоянно необходима энергия Единственным ее источником на Земле является солнце Солнечная энергия аккумулируется растениями процессе фотосинтеза, результате чего она превращается энергию химических связей молекул органических веществ. Все остальные организмы используют готовые органические вещества В процессе жизнедеятельности они расщепляют эти вещества, и энергия высвобождается Она частично преобразуется, накапливается и дальнейшем используется вновь процессе пластического обмена на синтез органических веществ, специфичных для каждого организма При этом клетка или организм постоянно теряет часть энергии, которая выделяется виде тепла Поэтому для существования жизни на Земле необходим постоянный приток энергии. Факторы внешней среды имеют различное значение для разных организмов Растениям для роста и развития необходимы свет, вода, углекислый газ, минеральные вещества Животным и грибам таких условий недостаточно Им необходимы готовые питательные органические вещества, а свет для существования некоторых из них не является необходимым условием По способу питания, источнику получения органических веществ и энергии все организмы делятся на автотрофные и гетеротрофные.

Процесс автотрофной ассимиляции осуществляется за счет энергии солнечного света или окисления неорганических веществ, а органические вещества синтезируются при этом из неорганических В зависимости от поглощения неорганического вещества различают ассимиляцию углерода, ассимиляцию азота, ассимиляцию серы и других минеральных веществ Автотрофная ассимиляция связана с процессами фотосинтеза и хемосинтеза, результате которых из неорганических веществ синтезируются органические Этот процесс носит название первичного синтеза органических веществ. В зависимости от конечных продуктов различают типы брожения спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и Спиртовое брожение встречается у дрожжевых грибов, некоторых бактерий, растительных тканях Молочнокислое брожение характерно для молочнокислых бактерий, а также протекает мышечной ткани животных и человека при недостатке кислорода. Гетеротрофы усваивают только готовые органические вещества, получая энергию при их расщеплении Автотрофные и гетеротрофные организмы связаны между собой процессами обмена веществ и энергией Фотосинтез является практически единственным процессом, обеспечивающим организмы питательными веществами и кислородом. Большой интерес ученых к хлорелле связан и с космическими полетами Хлорелла искусственных условиях может обеспечить кислородом, выделяемым при фотосинтезе, космический корабль. В ферменте различают три центра субстратный, активный и регуляторный рис 5 Непосредственно реакции участвует лишь небольшая часть белковой молекулы, состоящая обычно от 3 до 15 остатков аминокислот Это каталитический или активный, центр фермента Остальные аминокислоты белка определяют конфигурацию молекулы, связывают субстрат, присоединяют дополнительные ионы Активный центр является главной частью фермента Здесь происходит видоизменение субстрата, собственно реакция, образуются продукты или продукт В некоторых случаях функции активного центра выполняет небелковый компонент, например витамин, который этом случае связан с ферментом и составляет единое целое. Рассмотрим общий принцип действия ферментов В начале реакции происходит соединение фермента Е с субстратом S, результате образуется ферментсубстратный комплекс Е S Далее активном центре фермента происходят преобразования субстрата, изменяются связи молекуле субстрата, конфигурация фермента На первом этапе образуется комплекс фермента с видоизмененным субстратом E S Далее активном центре происходит собственно реакция и образуется ферментпродуктный комплекс Е Р После окончания реакции комплекс распадается, освобождается продукт или продукты, а фермент вновь восстанавливается, каким был до начала реакции Е, Р Теперь он готов к новой реакции рис 6 Процесс можно представить виде схемы. Позже, 1800 швейцарский ученый Жан Сенебье научно разъяснил сущность этого процесса, попытался разобраться физикохимической стороне вопроса К этому времени уже был открыт кислород и изучены его свойства Сенебье установил, что листья разлагают углекислый газ и выделяют кислород под действием солнечного света. Актом международного признания научных заслуг ученого явилось приглашение Тимирязева 1903 Лондонское королевское общество для чтения знаменитой лекции Космическая роль растений За свои исследования он был избран почетным доктором нескольких западноевропейских университетов.

Хлоропласты окрашены зеленый цвет благодаря пигменту хлорофиллу располагающемуся на мембранных структурах С этим пигментом непосредственно связан процесс фотосинтеза Хлорофилл способен поглощать кванты света, что приводит к возбуждению его электронов Чем меньше длина волны, тем выше энергия света, тем больше возможность перехода электронов возбужденное состояние. Рис 9 Спектры поглощения и интенсивность фотосинтеза у разных видов хлорофилла. Фотолиз воды идет на внутренней поверхности мембраны тилакоида, которая непроницаема для ионов водорода Они скапливаются тилакоидном пространстве, так называемом Н резервуаре. Две молекулы триозы соединяются между собой, и образуется глюкоза, которая может дальнейшем превращаться сахарозу, крахмал и другие полисахариды. Вода является также важным фактором, влияющим на фотосинтез Однако оценить количественно этот фактор невозможно, так как она участвует во многих других обменных процессах. Все запасы горючего на Земле и пищи это продукты фотосинтеза Используя топливо, мы получаем энергию, которая была запасена органических веществах при фотосинтезе Продукты фотосинтеза органические вещества, которые используются живыми организмами для построения клеток качестве источника энергии и питательных веществ во всех процессах жизнедеятельности. Хемосинтезирующие организмы были открыты русским микробиологом С Н Виноградским 1887 Это бактерии, которые для синтеза органических веществ используют энергию химических реакций, выделяющуюся при окислении неорганических веществ. Анаэробные хемосинтетики также участвуют процессах окисления, но без использования кислорода В анаэробных условиях некоторые сульфатные бактерии восстанавливают сульфаты и извлекают из них водород К анаэробам относятся и денитрифицирующие бактерии, восстанавливающие свободный азот. Пировиноградная кислота из цитоплазмы поступает митохондрии, где теряет молекулу углекислого газа и превращается уксусную кислоту, соединяясь с активатором и переносчиком коэнзимомА рис 17 Образующийся ацетилКоА далее вступает серию циклических реакций Продукты бескислородного расщепления молочная кислота, этиловый спирт также далее претерпевают изменения и подвергаются окислению кислородом В пировиноградную кислоту превращается молочная кислота, если она образовалась при недостатке кислорода тканях животных Этиловый спирт окисляется до уксусной кислоты и связывается с. Специфичность каждой клетки определяется набором белков Они составляют половину всей массы клетки, выполняют разнообразные и многочисленные функции, обеспечивают рост, развитие, дифференциацию клеток, поддержание их структуры и функций.

Точность копирования обеспечивает правильность передачи наследственной информации Весь процесс репликации происходит за счет энергии. Первичный синтез органического вещества фотосинтез осуществляется из неорганических веществ под действием энергии солнечного света Он обеспечивает аккумуляцию этой энергии энергию химических связей органических веществ. Регуляторные гены обеспечивают реализацию специфической генетической информации каждой конкретной клетке Клетка сохраняет свою стабильность и устойчивость за счет динамического равновесия между ядром и цитоплазмой На клеточном уровне происходит саморегуляция и оптимальное функционирование живой системы. Анаболизм пластический обмен, ассимиляция понятие, противоположное катаболизму совокупность реакций синтеза сложных веществ из более простых образование углеводов из углекислого газа и воды процессе фотосинтеза, реакции матричного синтеза Для протекания анаболических реакций требуются затраты энергии. Таким образом, клетка является изотермической системой Между ассимиляцией анаболизмом и диссимиляцией катаболизмом существует диалектическое единство, проявляющееся их непрерывности и взаимности Например, непрерывно проходящие клетке превращения углеводов, жиров и белков являются взаимными Потенциальная энергия поглощаемых клетками углеводов, жиров и белков превращается кинетическую энергию и тепло по мере превращения этих соединений Замечательной особенностью клеток является то, что они содержат ферменты Будучи катализаторами, они ускоряют протекание реакций, синтеза и распада миллионы раз, при этом отличие от органических реакций осуществляемых с использованием искусственных катализаторов лабораторных условиях, ферментативные реакции клетках осуществляются без образования побочных продуктов. Метаболизм обмен веществ и энергии организме, биологической системе объединение биосинтеза органических веществ ассимиляции, анаболизма и процессов их деструкции диссимиляции, катаболизма. Кислородное расщепление глюкозы значительно эффективнее брожения, так как при этом.

В молекуле хлорофилла электрон переходит на более высокий энергетический уровень под воздействием энергии. Все живые организмы процессе жизнедеятельности используют энергию, которая запасается органических веществах, созданных из неоргани чес. Наибольшее количество энергии освобождается при расщеплении одной связи молекуле. Б Хлорофилл растительных клеток улавливает солнечную энергию, которая аккумулируется молекулах. В световую фазу фотосинтеза используется энергия солнечного света для синтеза молекул. Переход электронов на более высокий энергетический уровень происходит световую фазу фотосинтеза молекулах. Процесс расщепления биополимеров до мономеров с выделением небольшого количества энергии виде тепла характерен.

Особенности обмена веществ у растений по сравнению с животными состоят том, что их клетках происходит. В синтезе какого вещества участвуют атомы водорода темновой фазе фотосинтеза. Установите соответствие между характеристикой обмена веществ клетке и его видом. Фотосинтез это процесс синтеза органических веществ из неорганических за счет энергии света Фотосинтез растительных клетках идет хлоропластах Суммарная формула фотосинтеза. Световая фаза фотосинтеза идет только на свету квант света выбивает электрон из молекулы хлорофилла, лежащей во внутренней мембране тилакоида выбитый электрон либо возвращается обратно, либо попадает на цепь окисляющихся друг друга ферментов Цепь ферментов передает электрон на внешнюю сторону мембраны тилакоида к переносчику электронов Мембрана заряжается отрицательно с наружной стороны.

Этот тип обмена был открыт русским ученым микробиологом С Н Виноградским Бактрии обладают специальным ферментным аппаратом, позволяющим им преобразовывать энергию химических реакций, частности энергию реакций окисления неорганических веществ, энергию синтезируемых органических соединений Из микроорганизмов, осуществляющих хемосинтез, важны азотфиксирующие и нитрифицирующие бактерии Источником энергии у одной группы этих бактерий сложит реакция окисления аммиака азотную кислоту Другая группа использует энергию, выделяющуюся при окислении азотистой кислоты азотную Хемосинтез свойственен также для железобактерий и серобактерий Первые из них используют энергию, освобождающуюся при окислении двухвалентного железа трехвалентное вторые окисляют сероводород до серной кислоты Микроорганизмы очень важны, например, для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, так как результате жизнедеятельности этих бактерий азот N2, находится воздухе, недоступный для усвоения растениями, превращается аммиак NH3, который хорошо ими усваивается.

 

© Copyright 2017-2018 - academy-schools-7.ru