Участь НАДФ в утворенні енергії
Інший шлях передачі енергії порушеної електрона приводить до утворення необхідних клітині поживних речовин. Два електрона від двох порушених молекул хлорофілу захоплює НАДФ, той самий НАДФ, з яким ми познайомилися при вивченні процесів окислення в клітині. Після захоплення двох електронів, що несуть негативні заряди, НАДФ набуває здатності приєднувати два позитивно заряджених іона водню; в результаті, НАДФ перетворюється в НАДФ-Н2.
Таким чином енергія сонячного світла використовується для утворення хімічного зв’язку між воднем і НАДФ. Необхідні для цього іони водню беруться з води, присутньої в клітці. У воді внаслідок деякої дисоціації її молекул завжди містяться іони водню і гідроксилу.
Тепер виникають дві проблеми. Перша полягає в тому, щоб якось відшкодувати віддані хлорофілом електрони, укладені в зв’язках НАДФ-Н2 – Адже залишаючись в ионизованном стані, хлорофіл не може брати участь в подальшому поглинанні сонячної енергії. Друга проблема пов’язана з порушенням іонного балансу води через зв’язування протонів в реакції утворення НАДФ-Н2. Необхідно запобігти дію на клітину постійно зростаючого надлишку гідроксильних іонів.
Обидві ці проблеми вирішуються одночасно. Два іона гідроксилу віддають свої електрони на цитохроми, які переносять їх на хлорофіл. При цьому перенесення електронів звільняється енергія, достатня для синтезу двох молекул АТФ. Іони ОН реагують між собою з утворенням води і кисню. Вода служить невичерпним джерелом іонів водню, необхідних для фотосинтезу, в силу того що ступінь її іонізації постійна, і тому, чим більше іонів використовується в ході фотосинтезу, тим більше молекул води розпадається на іони.
Отже, енергія сонячного світла вловлюється і перетворюється кліткою в формі хімічних фосфатних зв’язків АТФ і зв’язків водню з НАДФ. Оскільки цей процес протікає при безпосередній участі світла, він отримав назву світловий фази фотосинтезу. Подальший синтез поживних речовин уже не вимагає участі світла і називається тому темновой фазою фотосинтезу. В ході цієї реакції на освіту однієї молекули глюкози використовуються 5 молекул НАДФ-Н2.
Для темновой фази фотосинтезу потрібна вуглекислий газ. Завдяки енергії, укладеної в АТФ і НАДФ-Н2, відбувається приєднання водню до вуглекислого газу і утворення зв’язків між атомами вуглецю. Одночасно приєднується фосфатна група і в результаті утворюється фосфогліцеріновий альдегід (ФГА). Однак ФГА хімічно дуже активний і тому не зручний для транспортування або накопичення. У клітці утворився ФГА негайно ж перетворюється в більш стабільний продукт – глюкозу. Одна молекула глюкози утворюється з двох молекул ФГА і водню води.
Related posts:
- Зміна внутрішньої енергії тіла при теплових процесах Теплові явища – це явища, пов’язані з процесами нагріву і охолодження, зміною агрегатного стану, тобто плавлення і затвердіння, випаровування і конденсації. Розглянемо теплові явища з точки зору зміни внутрішньої енергії тіла. Зміна температури тіла залежить від зміни кінетичної енергії руху молекул в цьому тілі. При цьому зміні підлягає і потенційна енергія взаємодії цих молекул, виключаючи […]...
- Фотосинтез і хемосинтез – конспект Фотосинтез. Слово “фотосинтез” буквально означає з’єднання, створення під дією світла. Фотосинтез – це утворення клітинами вищих рослин, водоростей і деякими бактеріями органічних речовин з води і вуглекислого газу з участю енергії світла. За допомогою хлорофілу (або інших пігментів), що міститься в хлоропластах і хроматофорах, вони здійснюють перетворення світлової енергії в енергію хімічних зв’язків. Це складний, […]...
- Перетворення енергії: закон збереження енергії Уявіть собі ревучий водоспад. Грізно шумлять потужні потоки води, іскряться на сонці краплі, біліє піна. Красиво, чи не так? Але з точки зору фізика все набагато складніше, ніж здається на перший погляд… Перетворення одного виду механічної енергії в інший А як ви вважаєте, чи володіє ця стихія енергією? Ніхто не буде сперечатися з тим, що […]...
- Фотосинтез і дихання Фотосинтез (фотоавтотрофи) – це синтез органічних сполук з неорганічними сполуками за рахунок енергії світла. Сумарне рівняння фотосинтезу: 6СО2 + 6Н2О – С6Н12О6 + 6О2. Фотосинтез протікає за участю фотосинтезуючих пігментів, які володіють унікальною властивістю перетворення енергії сонячного світла в енергію хімічного зв’язку у вигляді АТФ (аденозинтрифосфату). У процесі фотосинтезу, крім моносахаридів (глюкоза та ін.), синтезуються […]...
- Обмін речовин і перетворення енергії – основа життєдіяльності клітини Обов’язковою умовою існування будь-якого організму є постійний приплив поживних речовин і постійне виділення кінцевих продуктів хімічних реакцій, що відбуваються в клітинах. Живильні речовини використовуються організмами в якості джерела атомів хімічних елементів (перш за все атомів вуглецю), з яких будуються або оновлюються всі структури. В організм, крім поживних речовин, надходять також вода, кисень, мінеральні солі. Надійшли […]...
- Способи зміни внутрішньої енергії: доповідь Внутрішню енергію макроскопічної системи можна змінити в процесі здійснення роботи або шляхом теплопередачі. Якщо взяти монету і потерти її об поверхню столу, то через деякий час можна відчути, що монета нагрілася, отже, зросла її внутрішня енергія. На дотик можна визначити підвищення температури цвяха, що забивається молотком. В цьому випадку механічна енергія молотка перетворюється у внутрішню […]...
- Фотосинтез як основа автотрофного харчування Залежно від енергії, яка використовується для синтезу органічних речовин з неорганічних, автотрофи діляться на фотоавтотрофи – використовують енергію Сонця (рослини, синьо-зелені водорості, процес називається фотосинтезом), і хемоавтотрофи – використовують енергію хімічних реакцій (хемосинтезирующие бактерії, нитрифицирующие бактерії – окислення аміаку до азотистої кілота, участь у кругообігу азоту, сіробактерії – окислення сірководню до вільної сірки, железобактерии, що […]...
- Зміна кінетичної і потенційної енергії Всі тіла володіють одним з видів енергії, або двома одночасно, як летить літак. Енергії в тілах можуть змінюватися, як в хитному маятнику. Або якщо ми візьмемо м’яч і кинемо його зверху на асфальт. Слідкуйте за ситуацією: Коли ми підняли м’яч, він набрав потенційну енергію; Відпустивши м’яч, ми дозволяємо потенційної енергії перетворюватися в кінетичну. З падінням […]...
- Світлова фаза Ця фаза відбувається тільки в присутності світла в мембранах тилакоїдів за участю хлорофілу, білків-переносників електронів і ферменту-АТФ-синтетази. Під дією кванта світла електрони хлорофілу збуджуються, залишають молекулу і потрапляють на зовнішню сторону мембрани тилакоида, яка в підсумку заряджається негативно. Окислені молекули хлорофілу відновлюються, відбираючи електрони у води, що знаходиться під внутрітілакоідном просторі. Це призводить до розпаду […]...
- Обмін речовин і перетворення енергії в клітині Основою життєдіяльності клітини і організму є обмін речовин і перетворення енергії. Обмін її вин і перетворення енергії – сукупність всіх реакцій розпаду і синтезу, що протікають в клітині або у всьому організмі, пов’язаних з виділенням або поглинанням енергії. Обмін речовин і перетворення енергії складається з двох взаємопов’язаних, але протилежних процесів – асиміляції і дисиміляції (рис. […]...
- Біологічне окислення Часто можна чути про калорійність того чи іншого продукту. Це означає, що він здатний дати при окислюванні певну кількість необхідної для організму енергії. Зазвичай під окисленням розуміють з’єднання з киснем. Саме так і окислюється ряд молекул в організмі під впливом ферментів – оксигеназ. Однак при біологічному окислюванні від органічної молекули під дією відповідного ферменту отщепляются […]...
- Хлоропласти: роль в процесі фотосинтезу Фотосинтез відбувається в еукаріотичних клітинних структурах, званих хлоропластами. Хлоропласт – це тип органели рослинних клітин, відомий як зелені пластиди. Пластида допомагають зберігати і збирати необхідні речовини для виробництва енергії. Хлоропласт містить зелений пігмент, званий хлорофілом, який поглинає світлову енергію для процесу фотосинтезу. Отже, назва хлоропласт вказує на те, що ці органели представляють собою хлорофіловмісні пластиди. […]...
- Закон збереження енергії в коливальному контурі Як вже розглядалося раніше, під час коливань в коливальному контурі відбувається перехід заряду з конденсатора в котушку і назад. У кожній з частин такого контуру здійснює певну роботу. Тому для такого переміщення заряду і струму необхідна енергія. Так само, як і в випадку з описом кожної частини періоду, так і з енергією є така ж […]...
- Автотрофне живлення Життя на Землі залежить від автотрофних організмів. Майже всі органічні речовини, необхідні для живих клітин, виробляються в процесі фотосинтезу. Фотосинтез (від грец. Фотос – світло і сінтезіс – з’єднання, поєднання) – перетворення зеленими рослинами і фотосинтезуючими мікроорганізмами неорганічних речовин (води і вуглекислого газу) в органічні за рахунок сонячної енергії, яка перетворюється на енергію хімічних зв’язків […]...
- Перетворення енергії і використання машин Ось уже близько двохсот років пройшло з тих пір, як почалося широке використання людиною всіляких машин. Ці машини приводяться в рух двигунами, які в свою чергу отримують енергію від того чи іншого джерела. З механічної точки зору використання машин зводиться до того, що з їх допомогою якісь сили здійснюють роботу. Але зробити роботу – значить […]...
- Обмін речовин і енергії в клітині. Енергетичний обмін Загальна характеристика обміну речовин і енергії. Обмін речовин і енергії, або метаболізм (від грец. Metabole – зміна), – процес, який лежить в основі всіх явищ життя. Всі відомі науці живі організми являють собою відкриті системи, постійно обмінюються речовиною і енергією з навколишнім середовищем. Енергія потрібна для біосинтезу складних органічних речовин, властивих кожній клітині (амінокислоти, цукру, […]...
- Забезпечення клітин енергією за рахунок окислення органічних речовин Біологічне окислення і горіння. Живі організми, нездатні використовувати світлову енергію, повинні отримувати її за рахунок окислення органічних сполук, що надходять ззовні з їжею. Чому при окислюванні органічних речовин вивільняється енергія? Частина електронів у складі молекул органічних сполук знаходиться на високих енергетичних рівнях. Енергія вивільняється при переміщенні електронів з орбіт високої енергії на низькі енергетичні рівні […]...
- Обмін речовин і енергії в клітині – конспект Зростання, розвиток, розумова і фізична діяльність можливими завдяки обміну речовин і енергії в клітині. Перетворення речовин в енергію є головною умовою живих організмів, починаючи одноклітинними рослинами і закінчуючи людиною. Анаболізм і катаболізм Обмін речовин або метаболізм – сукупність складних хімічних реакцій, що відбуваються в кожній клітині живого організму. Основна властивість обміну речовин і енергії – […]...
- Способи зміни внутрішньої енергії Виникає питання, як визначити внутрішню енергію тіла. Це завдання можна вирішити лише для найпростіших макроскопічних систем, і дещо пізніше ви навчитеся це робити. У більшості ж випадків розрахувати внутрішню енергію системи неможливо, так як для цього треба було б знати енергію руху і взаємодії кожної молекули. Згадайте, при вивченні теореми про зміну кінетичної енергії зазначалося, […]...
- Внутрішня енергія: доповідь Внутрішня енергія – найважливіша умова існування і характеристика всіх тіл живої та неживої природи. Для того щоб визначити її значення в організації життя на нашій планеті, згадаємо основні фізичні поняття термодинаміки. Макроскопічні тіла складаються з рухомих і взаємодіючих частинок: молекул, атомів, іонів. У свою чергу, атоми і ядра атомів теж складаються з рухомих і взаємодіючих […]...
- Доповідь на тему “Перетворення енергії” На можливості різних видів енергії перетворюватися один в одного засновано безліч сучасних технологій – від гідроелектростанцій до ядерної зброї. Крім того, це відображає найважливіші особливості прийнятній для людського сприйняття реальності. Фундаментальний принцип Принцип збереження енергії – фундаментальний і до цього дня не спростований закон природи. Він є наслідком більш глибокого твердження про однорідності часу. Чи […]...
- Фотосинтез рослин Фотосинтез є основою всього життя на сучасній Землі. По-перше, тому що під час фотосинтезу енергія сонячного світла перетворюється в енергію хімічних зв’язків органічних речовин і стає доступною для подальшого використання живими організмами. По-друге, при фотосинтезі утворюється кисень, який необхідний для процесів дихання. Вважається, що не більше 1% сонячної енергії, яка дійшла до рослин, перетворюється в […]...
- АТФ як клітинне паливо Не завжди клітці потрібна енергія в той самий час, коли ця енергія витягується з їжі, і в тому місці, де вона витягується. Надлишок енергії накопичується у вигляді палива, яке є для використання в будь-який момент. Це паливо – аденозінт ріфосфат (скорочено АТФ). За своєю хімічною структурою АТФ являє собою аденозин, з’єднаний з трьома фосфатними групами. […]...
- Електричний струм у розчинах і розплавах електролітів Як і тверді тіла, рідини можуть бути діелектриками і провідниками. Дистильована вода, наприклад, – діелектрик, а невелика кількість солі, доданої в дистильовану воду, робить її провідником електричного струму – електролітом. Електролітами називаються розчини і розплави солей, основ і кислот, які є провідниками електричного струму. Заряджені частинки, що забезпечують існування електричного струму в електролітах, утворюються в […]...
- Цикл Кребса і акцептори водню У цей цикл входить близько 10 послідовних реакцій, в результаті яких отщепляются все атоми водню, спочатку належали глюкози, і виділяється енергія, укладена в розриваються зв’язки. Ферменти, які здійснюють гліколіз, знаходяться в цитоплазмі, але для “включення” в цикл Кребса пировиноградная кислота повинна проникнути в мітохондрії, де протікають гликолитические реакції, які не встигли завершитися в цитоплазмі. Складна […]...
- Закон збереження енергії Нехай деякий матеріальне тіло взаємодіє з іншими нерухомими тілами, причому всі сили взаємодії є потенційними. Позначимо кінетичну енергію тіла в деякий початковий момент часу K0, а потенційну енергію його взаємодії з іншими тілами в той же момент часу U0, через K, U – позначимо кінетичну і потенційну енергії в довільний момент часу. У цьому випадку […]...
- Електричний струм у рідині Припустимо, що у нас є ванночка з дистильованою (чистої без домішок) водою. У неї опущені два електроди у вигляді вугільних стрижнів. В електричному ланцюзі цих електродів також є: постійне джерело харчування, вимикач, реостат, амперметр і вольтметр. При подачі електроживлення на вугільні стрижні нічого не буде відбуватися, оскільки чиста вода є діелектриком. Тепер ми додамо в […]...
- Обмін речовин та енергії Що відрізняє живий організм від неживого. Чому з припиненням обміну речовин припиняється життя. Кожен знає, що без бензину автомобіль нікуди не поїде. Саме за рахунок згорання бензину утворюється енергія, яка необхідна для руху. Приблизно так само працюють всі живі організми. “Бензин”, тобто їжа, яку їдять люди, включається в ланцюг хімічних перетворень. В результаті утворюються енергія […]...
- Альтернативні джерела енергії: види і використання У зв’язку з розвитком виробничих технологій і значним погіршенням екологічної ситуації в багатьох регіонах земної кулі, людство зіткнулося з проблемою пошуку нових джерел енергії. З одного боку, кількість видобутої енергії повинна бути достатньою для розвитку виробництва, науки і комунально-побутової сфери, з іншого боку, видобуток енергії не повинен негативно позначатися на навколишньому середовищі. Дана постановка питання […]...
- Джерела енергії зірок Зірки світять дуже і дуже довго. Звідки ж береться величезна енергія, необхідна для випромінювання зірок? Успіхи ядерної фізики і квантової механіки дозволили зробити висновок про те, що таким джерелом є термоядерні реакції, що відбуваються в надрах зірок завдяки дуже високих температур. Це реакції синтезу ядер гелію з ядер водню (протонів). 2 протона на величезній швидкості […]...
- Джерела енергії Енергетичний обмін в м’язовій тканині Найважливішою функцією м’язового волокна є скорочувальна. Процес скорочення і розслаблення пов’язаний зі споживанням АТФ (АТР), гідроліз якого каталізує міозин-АТФ-аза [1] (див. Рис. 325). Однак невеликий запас АТФ, наявний у м’язах, витрачається менше ніж за 1 с після стимуляції. Потреби працюючого м’яза в АТФ задовольняються за рахунок наступних ферментативних реакцій: 1. […]...
- Хімічна активність води Теплота плавлення – фізичне поняття, яке характеризує кількість енергії, необхідне для перетворення кристалічної форми речовини в рідину. Вода володіє високими показниками питомої теплоти плавлення, у зв’язку з чим зменшується ймовірність загибелі клітини в результаті її замерзання. Хімічна активність води – вода бере активну участь у хімічних реакціях. Вона не тільки є розчинником для інших речовин, […]...
- Значення фотосинтезу для організму Якщо все рівняння фотосинтезу скласти і виключити компоненти, що використовуються в цьому процесі, але в кінцевому підсумку повернуті до своєї первісної форми, то вийде дуже спрощене загальне рівняння фотосинтезу. 6СО2 + 6Н2О + Світлова енергія = С6Н12О6 + 6О2. Крім того, деяка частина світлової енергії залишається у вигляді АТФ, який не був використаний на освіту […]...
- Транспорт речовин через мембрани Транспорт речовин через мембрани має важливе значення для нормальної життєдіяльності клітини. Клітка повинна поглинати поживні речовини і воду і виділяти назовні непотрібні сполуки. Клітини також секретують деякі речовини, необхідні для регуляції організму (гормони) і речовини, що беруть участь у процесах обміну речовин (травні ферменти). Мембранний транспорт можна розділити на три типи: дифузія, полегшена дифузія і […]...
- Фактори, що лімітують фотосинтез Швидкість протікання процесу фотосинтезу лімітується швидкістю темнової фази. Освіта НАДФ-Н2 під час світлової фази відбувається значно швидше, ніж його використання в темновой фазі. Рослина, що освітлюється періодичними спалахами, синтезує поживні речовини з тією ж швидкістю, що і висвітлене безперервним світлом рівної інтенсивності. Отже, за час таких спалахів проводиться цілком достатня кількість НАДФ-Н2, щоб підтримувати високу […]...
- Доповідь про фотосинтез і його роль Фотосинтез – це процес, який представляє з себе трансформацію променевої енергії сонця в хімічну енергію. Таким чином природа пристосувалася до використання сонячної енергії для того щоб життя на Землі цвіла і розвивалася. Роботу по трансформації сонячної енергії здійснюють найрізноманітніші фотосинтезуючі організми, або ж іншими словами фотоавтотрофні. Вони бувають як багатоклітинними організмами, так і одноклітинними. До […]...
- Солі Кислоти мають здатність взаємодіяти з металами. У ході цих реакцій катіон Н + в молекулі кислоти заміщується на катіон металу. В результаті утворюються сполуки, звані солями. Якщо в молекулі кислоти знаходиться не один, а два або три атоми водню, здатних отщепляться у вигляді іонів Н + в ході електролітичноїдисоціації, то така кислота називається дво – […]...
- Сильні і слабкі електроліти: таблиця З’єднання і прості речовини, розплави і розчини яких проводять електричний струм, називаються електролітами. Виділяють сильні і слабкі електроліти. Що таке електроліти Під впливом молекул води або при нагріванні молекули деяких речовин розпадаються на іони. У розчині або в розплаві залишаються позитивно і негативно заряджені частинки – катіони і аніони. Вони є переносниками електричного струму, тому […]...
- Що таке молекула? Ми знаємо, що всі тіла складаються з найдрібніших частинок, які називаються атомами. Але якщо сказати точніше, то всі тіла складаються не просто з атомів, а з груп атомів. Такі з’єднання атомів і називаються молекулами. Але у молекул є ще й інше дуже важлива якість. Кожна молекула зберігає в собі всі властивості тієї речовини, частиною якого […]...
- Кругообіг речовин і енергії Всі компоненти географічної оболонки зв’язані в єдине ціле за допомогою кругообігу речовин і енергії, завдяки якому здійснюється обмін речовин між літосферою, атмосферою, гідросферою і біосферою. Існують кругообіг повітря в тропосфері, кругообіг води, біологічний кругообіг та ін. Провідна роль належить круговороту повітря в тропосфері. Він обумовлений нерівномірним надходженням сонячного тепла на поверхню Землі, обертанням нашої планети […]...