Обмін речовин vs Фотосинтез

Набір карток для вивчення основних понять обміну речовин, етапів катаболізму та фаз фотосинтезу на основі лекційних нотаток.

Метаболізм

Сукупність всіх реакцій в організмі, що супроводжуються утворенням та поглинанням енергії та речовин. Синонім — обмін речовин.

Енергетичний обмін

Сукупність реакцій розпаду органічних речовин, які супроводжуються виділенням енергіі та накопиченням ії в молекулах АТФ. Синоніми: катаболізм або дисиміляція.

Пластичний обмін

Сукупність реакцій синтезу органічних речовин з використанням АТФ. Синоніми: анаболізм або асиміляція.

Автотрофи

Організми, які самостійно синтезують органічні речовини з неорганічних.

Фотоавтотрофи

Організми, що синтезують органіку за участі світла з вуглекислого газу та води (наприклад, рослини, ціанобактерії).

Фотосинтез

Синтез органічних речовин (глюкози) з неорганічних (води і вуглекислого газу).

Хемоавтотрофи

Організми, що синтезують глюкозу за рахунок окиснення неорганічних речовин ($S, Fe, N$) (наприклад, сіркобактерії, залізобактерії, нітрифікуючі бактерії, археї).

Гетеротрофи

Організми, які споживають вже готові органічні речовини і не здатні синтезувати їх самостійно (тварини, гриби).

Сапротрофи

Організми, які використовують в їжу відмерлі рештки організмів (гриби, деякі бактерії).

Міксотрофи

Організми, що можуть бути одночасно як авто-, так і гетеротрофами (наприклад, евглена зелена, комахоїдні рослини).

Етапи катаболізму

Катаболізм складається з трьох послідовних етапів: 1. підготовчий етап; 2. безкисневий етап; 3. кисневий етап.

Підготовчий етап катаболізму

Розщеплення складних органічних речовин на прості у травній системі, при якому енергія розсіюється у вигляді тепла.

Безкисневий етап катаболізму

Відбувається в цитоплазмі клітини. Включає гліколіз — ферментативне розщеплення глюкози до пірувату з виділенням $2$ АТФ у безкисневих умовах.

Бродіння

Біохімічний процес розкладу вуглеводів під впливом мікроорганізмів або їх ферментів у безкисневих умовах. Типи: спиртове, молочне.

Кисневий етап катаболізму

Відбувається в матриксі і на кристах мітохондрій в присутності кисню. Піровиноградна кислота залучається у цикл Кребса, в результаті чого утворюється $36$ молекул АТФ, $CO_2$ та $H_2O$.

Стадії аеробного етапу клітинного дихання

Включають: окисне декарбоксилювання піровиноградної кислоти, цикл трикарбонових кислот (цикл Кребса) та електронтранспортний ланцюг.

Світлова фаза фотосинтезу

Локалізується в мембрані тилакоїда хлоропласта. Процеси: збудження електронів хлорофіла, фотоліз води (з виділенням кисню), синтез АТФ, відновлення $NADP^+$ до $NADPH_2$. Результат: виділення $O_2$, АТФ і $NADPH_2$ для темнової фази.

Темнова фаза фотосинтезу

Локалізується в стромі хлоропласта. Процеси: фіксація $CO_2$, цикл Кальвіна, витрачання АТФ і окиснення $NADPH_2$. Результат: синтез глюкози.

Фактори впливу на фотосинтез

Температура, світло, кількість вуглекислого газу ($CO_2$), волога.