Многообразие органических веществ в живой природе — результат жизнедеятельности автотрофных организмов, которые могут синтезировать органические вещества из неорганических, а, главное, синтезировать углеводы из воды и углекислого газа. Главную роль в этом процессе играют фотосинтезирующие организмы, как прокариоты (зеленые и пурпурные бактерии, синезеленые водоросли), так и эукариоты (зеленые, бурые и красные водоросли, высшие растения), которые используют энергию солнечного света для фотосинтеза. Read more »
Archive for the ‘Биология’ Category
Фотосинтез
Кислородный этап энергетического обмена
Следующий этап энергетического обмена, идущий за гликолизом, — клеточное дыхание, или, как его еще называют, биологическое окисление. Это кислородный этап окисления органических соединений. Если рассматривать дыхание в широком смысле слова, то это процесс поглощения живыми организмами кислорода (О2) из окружающей среды и выделения ими углекислого газа (СО2). Этот процесс необходим для поддержания внутриклеточных окислительных процессов, обеспечивающих энергетический обмен. Дыхание может быть внешним дыханием и тканевым или клеточным. Что такое внешнее дыхание понятно из названия. Так называют процесс газообмена между живым организмом и окружающей его средой. Тканевое или клеточное дыхание (еще называют биологическое окисление) – совокупность ферментативных окислительно-восстановительных реакций. В результате этих реакций сложные органические вещества окисляются кислородом до углекислого газа, при этом освобождается энергия, запасаемая клетками в форме АТФ. Read more »
Бескислородный этап энергетического обмена
Гликолиз –это анаэробный ферментативный способ расщепления глюкозы до молочной кислоты (лактаты), который сопровождается выделением энергии, запасаемой в виде АТФ. Для многих микроорганизмов характерен процесс молочнокислого брожения, идентичный гликолизу. У высших животных, грибов и растений гликолиз — необходимая стадия подготовки сахаров к полному окислительному расщеплению до углекислого газа СО2 и воды Н2О в митохондриях в процессе клеточного дыхания. У млекопитающих самый интенсивный гликолиз проходит в печени и сердце, в скелетных мышцах, в эритроцитах, в сперматозоидах, и еще в клетках раковых опухолей. Read more »
Энергетический обмен в клетке
В этом разделе мы рассмотрим более подробно, как именно живые организмы освобождают энергию, запасенную в сложных органических соединениях. Человечество, например, как и живая клетка, постоянно нуждается в энергии. В основном для этого сжигается различное органическое топливо (газ, нефть, уголь). Химическая энергия, запасенная в топливе, сначала превращается в тепловую энергию (перегретый пар), затем в механическую при вращении турбин электростанций, и после этого в электрическую энергию. Read more »
Ферменты
При температуре и кислотности среды, характерных для клеток, скорость большинства химических реакций мала. Однако, скорость реакций, протекающих в клетке, очень велика. Это происходит благодаря функционированию биологических катализаторов — ферментов, значительно увеличивающих скорости химических реакций. Ферменты — самый крупный специализированный класс белков. Благодаря наличию ферментов в клетках обеспечивается протекание многочисленных реакций, в совокупности составляющих обмен веществ. В настоящее время известно о существовании более тысячи ферментов. Их каталитическая эффективность очень высока: они способны ускорять реакции в миллионы раз, значительно сильнее, чем любые искусственные катализаторы. Read more »