Metabolismul și energie în celulă

Metabolismul și energie în celule

Celula este în mod constant întâmplă metabolismului și energie cu mediul înconjurător. Metabolismul (metabolism) - proprietăți bazice rafalelor organismelor vii. Metabolice la nivel celular implică două procese: asimilare (anabolism) și disimilație (catabolism). Aceste procese au loc într-o celulă, în același timp.

Asimilarea (metabolismul plastic) - set bio- reacțiile de sinteză logică. Din substanțe simple, care intră în celula din exterior, sunt formate substanțe caracteristice celulei. Sinteza substanțelor din celula utilizează energia conținută în moleculele de ATP.

Disimilație (metabolismul energetic) - un set de substanțe reacții de scindare. După separarea compușilor cu masa moleculară înaltă energie eliberată necesară pentru reacțiile de biosinteză.

organisme de tip Asimilarea pot fi autotrofe, heterotrophic și mixotrophic.

organisme autotrofe sunt capabile să sintetizeze substanțe organice din anorganice (CO2 și H2O). Acestea includ plante verzi și microorganisme. În funcție de ce fel de sursă de alimentare organisme autotrofe utilizate pentru sinteza compușilor organici, ele sunt împărțite în două grupe: phototrophs și chemotroph.

Plantele verzi - phototrophs. Pentru asimilare folosesc energia eliberată prin oxidarea compușilor anorganici. Plantele verzi au clorofilă în cloroplaste. Cu participarea fotosintezei clorofilă. Fotosinteza - procesul de conversie a energiei solare în energie potențială a legăturilor chimice în substanțe organice. Fotosinteză constă în două faze: lumină și întuneric.

Reacțiile de lumină-dependente. Sub influența moleculei clorofilă luminii în grana cloroplastidiană primește un exces de energie. O parte din această energie este folosită pentru molecula de separare a apei (fotoliza).

Ionii de hidrogen sunt atașați la ele însele electroni sunt transformate în hidrogen liber.

Hidrogenul H este restaurarea NADP + purtător (nicotinamid adenin dinucleotid fosfat).

NADP. H continuă în stroma cloroplastului, unde participă la sinteza carbohidratilor.

ioni OH-, dand electroni sunt transformate în radicali liberi care reacționează unul cu celălalt pentru a forma apă și fără oxigen.

Cealaltă parte a energiei este utilizată pentru a sintetiza ATP de la ADP.

Faza de lumină a fotosintezei se formează: lianți bogate 1) energie - ATP; 2) fără oxigen - O2; 3) atașarea are loc H (hidrogen) transportatorului, NADP format. N.

reacții în fază de lumină trece fără implicarea enzimelor.

faza de întuneric. Faza întunecată se produce sechestrarea CO2. Reacțiile fazei de întuneric care implică molecule de ATP și hidrogenul format în timpul fotoliză și molecule înrudite vector. Reacțiile acestei faze au loc în stroma cloroplastelor, cu participarea enzimelor.

Faza întunecată rezultată a moleculelor de monozaharide fotosinteză - glucoza printr-o serie de reacții enzimatice sunt transformate țiilor în polizaharide. Deci, energia luminii solare este transformată în substanțe organice complexe chimice de energie.

Reacția generală a fotosintezei:

Ca rezultat al fotosintezei format substanță organică și o atmosferă de oxigen.

Sinteza substanțelor organice din bacteriile autotrofe utilizează energia eliberată prin reacții chimice de oxidare a compușilor anorganici: hidrogen sulfurat, sulf, amoniac, acid azotos. Acest proces este numit chemosynthesis.

Grupul autotrophs-hemosintetikov includ bacterii nitrificatoare. Un grup de bacterii primește energia necesară pentru sinteza substanțelor organice în reacția de oxidare a amoniacului în acid azotos.

bacterii chimiosintetice joacă un rol important în ciclul materiei în natură.

organisme heterotrofe construi substanțe organice ale corpului său din compușii organici gata făcute existente. Prin heterotrophs includ animale, fungi, unele bacterii.

organisme heterotrofe sunt capabili să construiască propriile lor proteine specifice, grăsimi, carbohidrați numai din proteine, grăsimi, carburi

otrăvuri, ei primesc hrană. În procesul de digestie, aceste substanțe se descompun la monomeri. Dintre monomerii sunt sintetizate în celulele de substanțe specifice pentru organism. Toate aceste reacții continua cu participarea enzimelor și utilizarea energiei ATP.

Schema de conversie heterotrofe a substanțelor în organism

organisme Mixotrophic (de exemplu euglena verde) conțin pigment clorofilă și, prin urmare, lumina poate fi autotrophs. În absența luminii acestea devin heterotrophs.

În funcție de tipul de organisme disimilație sunt împărțite în aerobe și anaerobe.

La oameni, animale și cele mai multe microorganisme de energie este generat prin reacții catabolice în timpul respirației sau fermentare. Această energie este transformată într-o formă specială - legăturile de energie de energie ale moleculelor ATP. Prin utilizarea energiei ATP are loc biosinteza, diviziunea celulară, contracția musculară și alte procese. sinteza ATP în mitocondrii este efectuată.

Schimbul de energie are loc în 3 etape. Etapa 1 - pregătitoare.

În această etapă, moleculele de substanțe complexe (proteine, grăsimi, carbohidrați, acizi nucleici) pentru a descompune monomer. Cu condiția o cantitate mică de energie este disipată sub formă de căldură. sinteza ATP are loc.

Etapa 2 - fără oxigen (anaerobă).

Descompunerea fără oxigen are loc în citoplasmă celulelor. Monomerii formate în prima etapă sunt împărțite fără oxigen, în mai multe etape. Clivajul se produce sub acțiunea enzimelor pentru a produce energie ATP. De exemplu, în mușchi (în citoplasmă) molecula de glucoza se imparte in doua molecule de acid lactic și două molecule de ATP.

Pasul 3 - clivarea oxigenului (respirație aerobă).

Toate reacțiile sunt catalizate de enzimele care etapă și testate cu participarea oxigenului in mitocondrie. Substanțele formate vavshiesya în etapa anterioară, sunt oxidate la produsul final - CO2 și H2O.

În acest caz, o cantitate mare de energie.

Acest proces se numește respirația celulară. In oxidarea a două molecule de acid lactic format 36 molecule ATP. Ca urmare, al doilea și al treilea pas prin clivarea unei molecule C6H12O6 standuri 38 molecule de ATP.

Colapsul glucozei în bacterii anaerobe pot merge în condiții anoxice. Acest proces se numește fermentație. Atunci când fermentarea nu este eliberat toată energia conținută în materie, ci doar o parte din ea. Restul energiei rămâne în legăturile chimice din materialul rezultat.

Când alcoolul fermentație alcoolică format și două molecule

Astfel, în scindarea glucozei în condiții aerobe eliberate toată energia și dezintegrării merge la produsele finale (CO2 și H2O) și eliberat în timpul fermentării energiei și dezintegrarea merge la produsele intermediare de reacție.

Întrebări pentru auto-control

1. Ce este metabolismul?

2. Ce procese, inclusiv metabolismul?

3. Ce este asimilarea?

4. Care este disimilarea?

5. Care ar putea fi tipul de organisme de a asimila?

6. Care sunt organismele menționate la Autotrofic?

7. Ce este fotosinteza?

8. Care sunt sursele de energie pot fi utilizate autotrophs?

9. Care sunt fazele este fotosinteza?

10. Ce se întâmplă în faza de lumină a fotosintezei? 11. Ce se întâmplă în faza de întuneric de fotosinteză? 12. Ceea ce este produs prin fotosinteza? 13.Ce este chemosynthesis?

14. Deoarece energia este utilizată pentru sinteza bacteriilor nitrificatoare autotrofe?

15. organisme care aparțin heterotrofe? 16. Deoarece substanța utilizată pentru sinteza organismelor heterotrofe?

organismele 17.Kakie menționate la mixotrophic? 18. După cum se poate organisme pe tipul de disimilație? 19. Deoarece există o dezintegrare a glucozei în organisme aerobe? 20. Care sunt etapele este un schimb de putere? 21.Chto are loc în etapa de pregătire a unui schimb de putere?

22.Chto întâmplă pe scena de schimb de energie anoxic?

23.Chto are loc pe etapa a 3-a schimbului de energie? 24. Deoarece există glucoză în descompunerea anaerobă a corpului? proces numit 25.Kak defalcare anaerobă a glucozei în organism?

Cuvinte cheie subiect „metabolice și de energie în celulă"