Характерные особенности обмена веществ в клетке
Основой жизнедеятельности клетки является обмен веществ и превращение энергии. Главным источником энергии на Земле является Солнце. Клетки растений специальными структурами в хлоропластах улавливают энергию Солнца, превращая её в энергию химических связей молекул органических веществ и АТФ. АТФ (аденозинтрифосфат) – это органическое вещества, универсальный аккумулятор энергии в биологических системах. Солнечная энергия превращается в энергию химических связей этого вещества и расходуется на синтез глюкозы, крахмала и других органических веществ. Фотосинтез . Процесс синтеза органических веществ из неорганических под действием энергии Солнца называется фотосинтезом. В растительных организмах органические вещества создаются в процессе первичною синтеза из углекислого газа, воды и минеральных солей. Животные, грибы, многие бактерии используют готовые, органические вещества, получая их из растений. При фотосинтезе образуется кислород, который необходим живым организмам для дыхания. В процессе питания вещества расщепляются и окисляются кислородом. Освобождающаяся энергия частично расходуется в виды тепла, а частично вновь запасается в синтезируемых молекулах АТФ. Этот процесс протекает в митондриях. Конечными продуктами распада органических веществ являются вода, углекислый газ, соединения аммиака, которые вновь используются в процессе фотосинтеза. Запасенная в АТФ энергия расходуется на вторичный синтез органических веществ, характерных для каждого организма, на рост, размножения. Растения обеспечивают все организмы не только питательными веществами, но и кислородом. Кроме того, они преобразуют энергию Солнца и передают её через органические вещества всем другим группам организмов. Фотосинтезирующий кислород, которым зелёные растения непрерывно снабжают атмосферу, представляет кислород воды; кислород же углекислого газа, как и углерод, вовлекается во внутриклеточные физиологические процессы. Первыми установленными продуктами фотосинтеза являются глюкоза и фруктоза, простые, легко растворимые моносахариды, т. е. подвижные формы органических соединений, относящиеся к углеводом. Растения используют растворы таких углеводов, как сахароза, глюкоза, в качестве подвижного энергетического материала, легко подверженного разнообразным химическим превращениям. Легко обнаруживаемым продуктом фотосинтеза является первичный (ассимиляционный) крахмал. Однако крахмал появляется в хлоропластах уже в результате некоторых превращений первичных моносахаридов. Существует растения которые не образуют ассимиляционного крахмала и образуют только глюкозу, например, многие представители семейства лилейных, как наш репчатый лук, тюльпан, пролеска и др, а также виды амариллисовых (нарцисс) и орхидных. Очень мало крахмала образуют черечавка, ирисы, лобелия. Мало крахмала в листьях пшеницы. Зато много крахмала в листьях томата, картофеля, табака, в листьях тутовые дерева, бобовых растений. Энергетическая особенность фотосинтеза была представлена еще Лавуазье, который созидательную силу на Земле признавал лишь за растениями. В середине XIX века два ученых, Майер и Гельмгольц, высказали идею, что растительный мир, задерживая солнечную энергию создает «склад» этой энергии на Земле, заключенный в органическом веществе. Совокупность химических превращений, протекающих в клетке или организме, связанных между собой и сопровождающихся превращением энергии, называется обменом веществ и энергии. Синтез органических веществ, сопровождающийся поглощении энергии, называется ассимиляцией, или пластическим обменом. Распад, расщепления органических веществ, сопровождающийся выделнеми энергии, называется диссимиляцией, или энергетическим обменом. Это вы уже знаете. По способу питания, источнику получения органических веществ и энергии организмы делятся на автотрофные и гетеротрофные. Автотрофные организмы – синтезирующие для себя пищу из свободных элементов или неорганических соединений. К ним относятся некоторые бактерии, все водоросли и подавляющее большинство высших растений, причём для хлорофиллоносных растений существует ещё специальное название: фотопёрофные растения (синтезирующие органические соединения из неорганических при помощи лучистой энергии), в отличие от хемопёрофных, синтезирующейся за счёт химической энергии, освобождающейся при окислении в их теле неорганических соединений. Гетеротрофные, бес хлорофильные, сами не приготовляющие пищу, а использующие для питания готовые органические соединения. К ним относятся паразитные растения, поселяющиеся в тканях живою фототрофного растения и сапрофитные растения, посемянещиеся по мертвых остатках организмов. Такие растения не способны ни к фотосинтезу, ни к хемосинтезу, чии и объясняется их гетеротрофный способ тетания. Кроме того, существуют растения смешанного тетания.
