Фотосинтез как анаболический процесс пластического обмена

Фотосинтез (от гр. фотос — свет + гр. синтез — соединение) — процесс создания зелеными растениями, содержащими хлорофилл, органических веществ из неорганических (вода, CO2), благодаря энергии солнечных лучей, поглощаемых хлорофиллом.

Фотосинтез — сложный многоступенчатый процесс. В нем различают две фазы: световую и темновую. Их протекание показано в следующей схеме:

Фазы фотосинтеза

Продуктивность фотосинтеза возрастает с повышением определенного уровня содержания CO2 и температуры, а также за счет улучшения освещения и влажности окружающего воздуха.

Эти закономерности используют для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур как в закрытом, так и в открытом грунте.

Одной из форм пластического обмена является хемосинтез — способность некоторых бактерий ассимилировать угольную кислоту, используя химическую энергию.

К ним относятся:

  • нитрофицирующие, получающие энергию для синтеза органических веществ, окисляя аммиак до азотистой, а затем азотной кислоты;
  • серобактерии — окисляют сероводород до сульфатов;
  • железобактерии — превращают соли двухвалентного железа в соли трехвалентного железа.

Процесс хемосинтеза протекает аналогично темновой фазе фотосинтеза.

Энергетический обмен осуществляется в три этапа.

Этапы и процессы энергетического обмена
Этапы Процесс энергетического обмена Освобождение и использование энергии
Подготовительный этап Крупные молекулы белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот при участии ферментов распадаются на более мелкие молекулы Энергия рассеивается в виде теплоты
Бескислородный (анаэробный) этап – неполное расщепление Образовавшиеся на подготовительном этапе глюкоза» аминокислоты и другие вещества расщепляются дальше. Расщепление глюкозы идет с участием АДФ и H3PO4 Распад одной молекулы глюкозы дает энергию, обеспечивающую синтез двух молекул АТФ (освобождается 200 кДж энергии)
Кислородный (аэробный) этап Процесс идет в митохондриях с помощью окислительных ферментов и кислорода. Расщепление двух молекул молочной кислоты идет с участием АДФ и фосфорной кислоты Распад двух молекул молочной кислоты дает энергию для синтеза 36 молекул АТФ (осво-; бождается 2600 кДж энергии, на синтез АТФ расходуется 1440 кДж)

Суммарное уравнение полного расщепления глю-
козы на двух этапах:
С6Н1206+б02+38Н,Р04+38АДФ ->6С02+38АТФ+44Н20

Процессы анаболизма (биосинтез белка, фотосинтез, хемосинтез) проходят с поглощением энергии.

Энергетический обмен, основу которого составляют процессы катаболизма, протекаете с выделением энергии.

Анаболизм и катаболизм – две взаимосвязанные и взаимозависимые стороны метаболизма.

Жизненный цикл клетки представляет собой промежуток времени от момента возникновения клетки в результате деления до ее гибели или последующего деления.

Митоз

Деление клетки лежит в основе роста и развития организмов, их размножения, а также обеспечивает самообновление тканей на протяжении жизни организма и восстановления их целостности после повреждения.

Наиболее широко распространенная форма воспроизведения клеток у живых организмов — непрямое деление или митоз.

Для митоза характерны сложные преобразования ядра клетки, сопровождающиеся формированием специфических структур — хромосом.

Ход митоза
Фазы Процессы
Интерфаза Совершается ряд очень важных процессов, предшествующих делению клетки: идет интенсивный синтез белков, АТФ и других органических веществ. Удваиваются хромосомы, каждая оказывается состоящей из двух сестринских хроматид, скрепленных общей центромерой. Набор хромосом 2n
Профаза Непродолжительна, происходит спирализация хромосом, исчезают ядерная оболочка, ядрышко, образуется веретено деления
Метафаза Происходит дальнейшая спирализация хромосом, центромеры располагаются по экватору
Анафаза Центромеры, скрепляющие сестринские хроматиды, делятся; каждая из них становится новой хромосомой и отходит к противоположным полюсам
Телофаза Делится цитоплазма, образуются две дочерние клетки, каждая с диплоидным набором хромосом И счезает веретено делен ия, формируются ядрышки

Число хромосом в соматических клепках всегда парное. Это объясняется тем, что в этих клетках находятся две одинаковые по форме и размерам хромосомы: одна происходит от отцовского, другая — от материнского организма.

Хромосомы, одинаковые по форме и размерам и несущие одинаковые гены, называются гомологичными. Хромосомный набор соматической клетки, в котором каждая хромосома имеет себе пару» носит название двойного, или диплоидного набора, и обозначается 2n. Набор хромосом соматической клетки, характерный для данного вида, называется кариотипом.

Хромосомы постоянно присутствуют в клетке, но в период между двумя делениями — интерфазе — находятся в деспирализованном состоянии и поэтому не видны в световой микроскоп. Они очень хорошо заметны во второй фазе деления (метафаза).

Изучение хромосом» деталей их строения в метафазе имеет очень большое значение для диагностики заболеваний человека» обусловленных нарушениями строения хромосом.

Митоз — это способ деления клеток, заключающийся в точном распределении генетического материала между дочерними клетками.

Подготовка к делению

Эукариотические организмы, состоящие из клеток, имеющих ядра, начинают подготовку к делению на определенном этапе клеточного цикла, и интерфазе. Она в десятки раз продолжительнее митоза (10—12 часов).

Процесс деления клетки проходит четыре фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Длится 1—2 часа.

Биологическое значение митоза в том, что он обеспечивает постоянство числа хромосом во всех клетках организма, вследствие чего все они имеют одну и ту же генетическую информацию.

Запись опубликована в рубрике Общая биология с метками , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*