Биология: Обмен веществ и энергии в клетках организма - Рената Петросова
Книгу Биология: Обмен веществ и энергии в клетках организма - Рената Петросова читаем онлайн бесплатно полную версию! Чтобы начать читать не надо регистрации. Напомним, что читать онлайн вы можете не только на компьютере, но и на андроид (Android), iPhone и iPad. Приятного чтения!
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Одновременно с синтезом органических веществ в атмосферу выделяется кислород, который необходим для дыхания. Без кислорода невозможно представить себе жизнь на Земле. Его запасы постоянно расходуются в процессе дыхания практически всех живых организмов, а также на процессы горения и окисления, происходящие в неживой природе. По подсчетам ученых, без фотосинтеза весь запас кислорода был бы израсходован в течение 3000 лет. Следовательно, фотосинтез имеет величайшее значение для жизни на Земле.
1. В каких органоидах идет процесс фотосинтеза? Как они устроены?
2. Какова роль хлорофилла в реакциях фотосинтеза?
3. Как происходит фотолиз воды? Объясните роль Н+-резервуара. Как происходит восстановление потерянных хлорофиллом электронов?
4. Как используется энергия возбужденных электронов?
Какова роль каналов АТФ-азы?
5. Какое вещество связывает протоны? Как происходит этот процесс?
6. Назовите основные реакции, вызываемые светом.
7. В какой части хлоропластов протекают реакции темновой фазы? Назовите основные реакции этой фазы.
8. За счет какой энергии осуществляются циклические реакции в темновой фазе?
9. Каково значение фотосинтеза? В чем заключается космическая роль зеленых растений?
Фотосинтез не единственный способ автотрофного питания. Существует еще один способ синтеза органических веществ из неорганических, для которого не нужна световая энергия. На Земле существуют организмы, которые извлекают энергию путем окисления различных неорганических веществ и используют ее для восстановления углекислого газа в органические вещества. Процесс синтеза органических веществ из неорганических за счет энергии окисления неорганических веществ называется хемосинтезом. Он относится к хемоавтотрофному питанию.
Хемосинтезирующие организмы были открыты русским микробиологом С. Н. Виноградским в 1887 г. Это бактерии, которые для синтеза органических веществ используют энергию химических реакций, выделяющуюся при окислении неорганических веществ.
В зависимости от того, окисление какого вещества сопровождается выделением энергии, различают азот-фиксирующие бактерии, нитрифицирующие бактерии, железо-, серобактерии и т. д. Так как это прокариотные организмы, то в их клетках отсутствуют специализированные органеллы, в которых могут происходить окислительно-восстановительные реакции. Процессы хемосинтеза у них протекают на выростах плазматической мембраны — мезосомах. Источником водорода в этих реакциях является не только вода, но и неорганические соединения: сероводород H2S, водород H2.
Рассмотрим химические процессы, которые протекают в клетках некоторых хемосинтезирующих бактерий.
1. У железобактерий происходит окисление двухвалентного железа в трехвалентное, которое сопровождается выделением энергии:
Fe2+ 
Fe3+ + Е;
4FeCO3 + O2 + 6H2O 
4Fe(OH)3 + 4СO2 + Е.
2. У бесцветных серобактерий происходит окисление серы или сероводорода.
2H2S + O2 
2Н2O + 2S + Е;
2S + 3O2 + 2Н2O 
2H2SO4 + Е.
Большое количество серобактерий обитает в Черном море, воды которого насыщены сероводородом.
3. Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до азотистой, а затем до азотной кислоты:
2NH3 + 3O2 
2HNO, + 2Н2O + Е;
2HNO2 + O2 
2HNO3 + Е.
Все перечисленные бактерии являются аэробными, и окисление неорганических веществ у них происходит в присутствии кислорода. Высвобождающаяся при этом энергия запасается в молекулах АТФ, которые потом используются для образования органических веществ:
АДФ + Фм
АТФ.
Анаэробные хемосинтетики также участвуют в 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.
Хемосинтезирующие бактерии играют важную роль в биосфере. Они обеспечивают круговорот элементов в природе. Большинство хемосинтезирующих бактерий находятся в почве. С их деятельностью связано плодородие почвы, очистка воды в природе. Примером нитрифицирующих бактерий являются клубеньковые бактерии, располагающиеся на корнях бобовых растений.
1. Какой еще способ синтеза органических веществ, кроме фотосинтеза, существует на Земле?
2. Чем хемосинтезирующие бактерии отличаются от фотосинтезирующих организмов?
3. Как вы думаете, почему в процессе эволюции фотосинтезирующие организмы получили приоритетное развитие по сравнению с хемосинтетиками?
Для жизнедеятельности организма необходима энергия. Растения аккумулируют солнечную энергию в органических веществах при фотосинтезе. В процессе энергетического обмена органические вещества расщепляются и энергия химических связей освобождается. Частично она рассеивается в виде тепла, а частично запасается в молекулах АТФ. У животных энергетический обмен протекает в три этапа.
Прочитали книгу? Предлагаем вам поделится своим отзывом от прочитанного(прослушанного)! Ваш отзыв будет полезен читателям, которые еще только собираются познакомиться с произведением.
Уважаемые читатели, слушатели и просто посетители нашей библиотеки! Просим Вас придерживаться определенных правил при комментировании литературных произведений.
- 1. Просьба отказаться от дискриминационных высказываний. Мы защищаем право наших читателей свободно выражать свою точку зрения. Вместе с тем мы не терпим агрессии. На сайте запрещено оставлять комментарий, который содержит унизительные высказывания или призывы к насилию по отношению к отдельным лицам или группам людей на основании их расы, этнического происхождения, вероисповедания, недееспособности, пола, возраста, статуса ветерана, касты или сексуальной ориентации.
- 2. Просьба отказаться от оскорблений, угроз и запугиваний.
- 3. Просьба отказаться от нецензурной лексики.
- 4. Просьба вести себя максимально корректно как по отношению к авторам, так и по отношению к другим читателям и их комментариям.
Надеемся на Ваше понимание и благоразумие. С уважением, администратор knigkindom.ru.
Оставить комментарий
-
Гость Татьяна30 май 15:03
Сказка. А потом ускочет мальчик,а тётенька будет воспитывать сынка-внучка по новой тянуть лямку. ...
Друг сына - Мария Зайцева
-
Гость Вера25 май 10:38
Я давно и безнадежно влюблена в эту серию книг...
Королевская кровь. Стальные небеса - Ирина Котова
-
Гость Марина23 май 13:22
Очень жаль, что не закончена книга. Мне очень понравилась ...
Вахтовик - Владимир Мухин
