Сделай Сам Свою Работу на 5

Перечислите разные виды энергии и их трансформацию.





первичная энергия (солнечная или химическая) преобразуется в энергию химических связей сложных органических молекул, так что аутотрофы как бы сами создают себе пищу

Дайте характеристику аутотрофным и гетеротрофным организмам?

Аутотрофные организмы (дословно - самопитающиеся) способны поглощать энергию неживой природы. Прежде всего это зеленые растения, а также бурые, красные и сине-зеленые водоросли, использующие солнечный свет для процесса фотосинтеза - образования органического вещества глюкозы из неорганических воды и углекислого газа. К аутотрофам относятся также некоторые бактерии, способные к реакциям хемосинтеза - синтеза органических веществ за счет энергии простых химических реакций.

Гетеротрофные организмы (питающиеся за счет других) - человек, все животные, грибы, а также многие бактерии - получают пищу в виде готовых органических веществ, произведенных аутотрофами, в основном растениями. В составе этой пищи они получают и энергию, заключенную в химических связях. Если органическое вещество пищи расщепить на более простые вещества, освобождается энергия.



Расскажите про аденозинтрифосфорную кислоту – АТФ, и её роль в клетке.

АТФ представляет собой нуклеотид, состоящий из остатков аденина, рибозы и трифосфата (трифосфатных групп). Образуются молекулы АТФ из аденозиндифосфорной (АДФ) или аденозинмонофосфорной (АМФ) кислоты и свободных молекул фосфорной кислоты, но при непременном поглощении внешней энергии - солнечной или химической (эндотермическая реакция).

АТФ выступает в качестве универсального переносчика энергии внутри клетки, своеобразной разменной монетой в энергетических платежах за внутриклеточные процессы. Количество энергии, запасенное в макроэргической связи, на порядок больше, чем в обычных связях, например, внутри молекулы глюкозы, поэтому в составе АТФ энергию удобно хранить и транспортировать в пределах клетки. В местах потребления этой энергии АТФ распадается на АДФ и фосфат (при крайней необходимости даже на АМФ и два фосфата), а освобожденная энергия расходуется на ту или иную работу - синтез глюкозы в хлоропластах растительных клеток, синтез белков и других макромолекул, транспорт веществ в клетку и из клетки, движение и др



. : C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 38АТФ

C6H12O6=2С3Н6О3 + 2 АТФ

Опишите процесс фотосинтеза.

Свет является первичным источником энергии, он используется в реакциях фотосинтезау растений. По конечной сути реакция фотосинтеза довольно проста:

6СО2 + 6H2O + энергия света = С6Н12О6 + 6О2 (рис. 6): с помощью энергии света из углекислого газа и воды синтезируется 6-углеродное органическое вещество - глюкоза (моносахарид), и в качестве «лишнего» продукта образуется кислород, который уходит в атмосферу. На самом деле реакция более сложная, она состоит из двух стадий: световой и темновой. Сначала на свету с помощью особого Mg-содержащего белка хлорофилла вода расщепляется на кислород и водород, а энергия водорода передается на синтез АТФ. Только потом, в темновой стадии, водород соединяется с углекислым газом и образуется глюкоза. При этом часть АТФ расщепляется, отдавая энергию глюкозе.

I фаза фотосинтеза - световая

Свет, попав на молекулу хлорофилла, которая находится в мембране тиллакоида гран, приводит к тому, что электроны сходят со своих орбит.

С помощью специального переносчика электроны переносятся на мембрану тиллакоида, где накапливаются и создают электрическое поле (-).

Место, вышедших электронов в молекуле хлорофилла, занимают электроны из воды, которая под действием света подвергается фотолизу:

Н2О ► Н+ + ОН-

ОН- ► е- + ОН

4ОН ► 2Н2О + О2 - в атмосферу

Н+ накапливается внутри тилакоида и через мембрану не проникает, образуя положительно заряженное поле, что приводит к увеличению разницы потенциала по обе стороны мембраны.



При достижении критической разности потенциала, протон Н+ устремляется по каналу фермента АТФ-синтетазы, наружу.

На выходе из канала создается уровень энергии, которая идет на синтез АТФ, которая уходит затем в строму хлоропласта.

Н+ + 2е- + НАДФ+—► НАДФ-Н - это молекулярный переносчик водорода, он тоже уходит в строму хлоропласта. (Этот механизм работает как челнок взад вперед, на свету).

Итак, в световую фазу образуются О2, АТФ, НАДФ-Н.

II. фаза: Темновые реакции

В строму хлоропласта поступают АТФ, НАДФ-Н и СО2 из атмосферы.

В цикл Кальвина к пентозе присоединяется СО2 и образуется гексоза С6, которая неустойчива и распадается на 2 триозы 2С3.

Каждая из триоз присоединяет по одной фосфорной группировке от АТФ, что обогащает молекулы триоз энергией.

Затем каждая из триоз присоединяет по одному атому водорода от 2-х молекул НАДФ-Н.

После чего одни молекулы триоз могут объединиться, образуя глюкозу

С6Н12О6,

А другие триозы могут превращаться в пентозы и вновь включаются в цикл Кальвина.

Суммарное уравнение фотосинтеза

6СО2 + 6Н2О ► С6Н12О6 + 6О2

Значение фотосинтеза

Фотосинтез - источник кислорода на Земле, ему обязаны жизнью все живые организмы на планете.

Из кислорода образуется озон.

Фотосинтез дает огромную массу органических веществ, которыми питаются гетеротрофы и которые используются в с/х и промышленности.

Вовлечение СО2 в фотосинтез приводит к его снижению в атмосфере. Так, например, наземные растения ежегодно извлекает из атмосферы 20млрд.т СО2, а морские сообщества - 150 млрд.т СО2.

Глюкоза вместе с минеральными веществами, поступающими в растение из почвы (азот, сера, фосфор, железо, магний, кальций, калий, натрий и др.), становится основой для более сложных синтезов - образуются полисахариды, липиды, белки, нуклеиновые кислоты, из которых строятся рабочие структуры клеток. Но и эти синтезы, как и синтез глюкозы, требуют энергетических затрат. Прямое использование света здесь невозможно (эволюция не создала таких энергетических переходов), поэтому некоторая часть глюкозы тратится как энергетический субстрат, то есть глюкоза становится вторичным источником энергии. Глюкоза расщепляется и отдает энергию - сначала на синтез АТФ, а после расщепления АТФ - на биосинтезы макромолекул (рис. 6). Значительная часть АТФ, как уже сказано выше, расходуется на другую работу - транспорт веществ, движение клетки и др.

Опишите процесс дыхания

Наиболее эффективно глюкоза расщепляется с участием кислорода: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + энергия. По химической сути это - полное окисление (горение!) глюкозы. В живой клетке это «горение» происходит замедленно, поэтапно, так что энергия выделяется малыми порциями, и большая ее часть (около 55 %) используется на синтез АТФ, остальная рассеивается в виде тепла. Полное окисление одной молекулы глюкозы обеспечивает синтез 38 молекул АТФ. Поскольку кислород для окисления мы вдыхаем с атмосферным воздухом, то и на химическом уровне окисление глюкозы кислородом называют дыханием.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.