Глюкоза реакция фотосинтеза

Рассказывая про фотосинтез кратко и понятно, стоит затронуть вопрос о том, каким образом растениям удается поглощать солнечную энергию Это происходит благодаря особой структуре листьев, включающей себя зеленые клетки хлоропласты, которые содержат специальное вещество под названием хлорофилл Это пигмент растений, который придает листьям зеленый цвет и отвечает за поглощение энергии солнечного света. Непростительные ошибки фильмах, которых вы, вероятно, никогда не замечали Наверное, найдется очень мало людей, которые бы не любили смотреть фильмы Однако даже лучшем кино встречаются ошибки, которые могут заметить зрител. Наши предки спали не так, как мы Что мы делаем неправильно В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки Изначально. Звездыодногодки, которые выглядят на разный возраст Познакомьтесь со списком звезд, которые родились один и тот же год, но выглядят поразному Вас потрясут эти фото. Все световые реакции первая стадия фотосинтеза происходят на мем бранах хлоропласта, а темновые вторая стадия фотосинтеза между мемб ранами внутри хлоропласта. Клеточное дыхание совокупность окислительных процессов клетке, сопровождающих расщепление молекул органических соединений, богатых энергией. Основная функция дыхания обеспечение клетки и организма энер гией осуществляется на этапе кислородного расщепления веществ.

глюкоза реакция фотосинтеза

Процесс полового размножения осуществляется двумя физиологически различными особями Они формируют особые половые клетки гаметы, при слиянии которых образуется зигота В результате такого слияния геномы родительских особей смешиваются, поэтому потомки существенно отличаются от родителей и друг от друга. В процессе бесполого размножения существует только одна особь Образования гамет не происходит Явление полового размножения менее выгодно по сравнению с половым, так как при этом отсутствуют механизмы, обеспечивающие генетическое разнообразие примерами могут служить пчелы сестры, тля, термиты и Единственным источником возможного разнообразия могут служить случайные мутации Однако бесполое размножение является более продуктивным, так как исключается необходимость поиска полового партнера, половых различий и. Половое размножение характерно для подавляющего большинства живых существ При этом данный процесс складывается из следующих составляющих. Злаки и картофель отличаются высоким содержанием крахмала Его молекулы включают порядка 600 звеньев аОглюкозы и имеют разветвленную структуру Крахмал продукт фотосинтеза.

глюкоза реакция фотосинтеза

Крахмал образуется растениях при фотосинтезе и накапливается виде запасного углевода корнях, клубнях, семенах В животном мире роль запасного углевода играет гликоген, откладывающийся главным образом печени При недостатке поступающей извне пищи животные мобилизуют свои запасы гликогена Это происходит под действием особых ферментов амилаз, превращающих крахмал и гликоген глюкозу. Углеводы стоят начале и конце этого грандиозного, непрерывно проходящего через биосферу потока энергии и энтропии главными продуктами фотосинтеза являются гексозы, а главным источником энергии, удовлетворяющей повседневные потребности всех живых организмов служит Вглюкоза. Хлорофиллы поглощают красный и синефиолетовый свет, отражают зеленый и поэтому придают растениям характерную зеленую окраску Молекулы хлорофилла мембранах тилакоидов организованы фотосистемы У растений и синезеленых водорослей имеются фотосистема1 и фотосистема2, у фотосинтезирующих бактерий фотосистема1 Только фотосистема2 может разлагать воду с выделением кислорода и отбирать электроны у водорода воды. С 4 фотосинтез 1 клетка мезофилла 2 клетка обкладки проводящего пучка. Реактивы глюкоза, глицерин, NaOH, CuSO 4 лабораторное оборудование и химические реактивы для опытов.

Углеводы А это те самые сладости, которые вы так любите, фрукты, торты, конфеты, варенье, шоколад и особенно много углеводов содержит виноград Углеводы жизненно важные вещества, которые необходимы каждому организму Эти вещества расходуются, и человек должен постоянно пополнять их запасы Понятно, что вещества, входящие состав тканей организма, не похожие на те, которые он употребляет пищу Организм человека перерабатывает пищевые продукты и процессе своей жизнедеятельности постоянно расходует энергию, которая, как мы знаем, выделяется при окислении тканях организма, углеводы входят состав нуклеиновых кислот, осуществляющих биосинтез белка и передачу наследственных признаков Животные и человек не синтезируют углеводы В зеленых растениях при участии хлорофилла и солнечного света осуществляется ряд процессов преобразования поглощенной из воздуха углекислого газа и впитанной из почвы воды Конечным продуктом этих процесса фотосинтеза, является сложная молекула углевода Углеводы важный источник энергии для организма, участвуют обмене веществ Основными источниками углеводов являются растительные продукты. Обратим внимание на таблицы 1, 2 Обратите внимание, какие вещества содержат и богаты углеводами. Дисахариды углеводы, которые гидролизуются с образованием двух молекул моносахаридов Наиболее важны для человека сахароза, мальтоза и лактоза.

Полисахариды высокомолекулярные соединения углеводы, которые гидролизуются с образованием множества молекул моносахаридов Они делятся на перевариваемые и неперевариваемые желудочнокишечном тракте К перевариваемым относят крахмал и гликоген, из вторых для человека важны клетчатка, гемицеллюлоза и пектиновые вещества Углеводы часто называют сахаристыми веществами или сахарами Они могут быть безвкусными, сладкими и горькими Если сладость раствора сахарозы принимать за 100, то сладость фруктозы 173, глюкозы 81, мальтозы и галактозы 32, лактозы. Ответ 2 1 Углеводы органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, причем водород и кислород входят соотношении 2 1 как воде, отсюда и название. Ответ Вывод при нагревании яркосинего раствора, мы получили красный осадок пробирке с глюкозой, это доказывает наличие альдегидной группы. Превращение молекулы линейного строения молекулу циклического строения объяснимо, если вспомнить что атомы углерода могут вращаться вокруг связей Альдегидная группа может приблизиться к гидроксильной группе 5го атома углерода, поскольку атом кислорода карбонильной группы несёт на себе частичный заряд, а атом водород гидроксильной группы частично заряд. Реакцию серебряного зеркала используют промышленности для серебрения зеркал, изготовления колб для термосов, елочных украшений. Первые представления о фотосинтезе были сформированы 17 веке В дальнейшем, по мере появления новых данных, эти представления многократно изменялись показать.

Следующей важной ступенью развитии знаний о фотосинтезе были опыты Соссюра, проведенные 1804 году Взвешивая воздух и растения до фотосинтеза и после, Соссюр установил, что увеличение сухой массы растения превышало массу поглощенной им из воздуха углекислоты Соссюр пришел к выводу, что другим веществом, участвовавшим увеличении массы, была вода Таким образом, 160 лет назад процесс фотосинтеза представляли себе следующим образом. Вода Углекислота Солнечная энергия Органическое вещество Кислород. Другой крупный вклад изучение процесса фотосинтеза внес 1905 году Блэкман, который обнаружил, что фотосинтез состоит из двух последовательных реакций быстрой световой реакции и ряда более медленных, не зависящих от света этапов, названных им темповой реакцией Используя свет высокой интенсивности, Блэкман показал, что фотосинтез протекает с одинаковой скоростью как при прерывистом освещении с продолжительностью вспышек всего долю секунды, так и при непрерывном освещении, несмотря на то что первом случае фотосинтетическая система получает вдвое меньше энергии Интенсивность фотосинтеза снижалась только при значительном увеличении темнового периода В дальнейших исследованиях было установлено, что скорость темновой реакции значительно возрастает с повышением температуры. В клетках зеленых растений помимо хлоропластов имеются и митохондрии, которые используются для образования энергии ночное время за счет дыхания, как гетеротрофных клетках.

глюкоза реакция фотосинтеза

Хлоропласты имеют шаровидную или уплощенную форму Они окружены двумя мембранами наружной и внутренней рис 1 Внутренняя мембрана укладывается виде стопок уплощенных пузырьковидных дисков Эта стопка называется граной. Процесс фотосинтеза эндергонический, сопровождается увеличением свободной энергии, поэтому требует значительного количества энергии, подведенной извне Суммарное уравнение фотосинтеза. Наземные растения поглощают необходимую для процесса фотосинтеза воду через корни, а водные растения получают ее путем диффузии из окружающей среды Необходимая для фотосинтеза углекислота диффундирует растение через мелкие отверстия на поверхности листьев устьица Поскольку углекислота расходуется процессе фотосинтеза, ее концентрация клетке обычно несколько ниже, чем атмосфере Освобождающийся процессе фотосинтеза кислород диффундирует наружу из клетки, а затем и из растения через устьица Образующиеся при фотосинтезе сахара также диффундируют те части растения, где их концентрация ниже. Если такая молекула просто получит назад тот же электрон, то произойдет выделение световой энергии виде тепла и флуоресценции этим обусловлена флуоресценция чистого хлорофилла Однако, большинстве случаев, освободившийся отрицательно заряженный электрон акцептируется специальными железосерными белками FеSцентр, а затем. В тилактоидах идут оба процесса, хотя второй более сложный Он сопряжен взаимосвязан с работой фотосистемы.

В наилучших полевых условиях эффективность фиксации растениях достигает 3, однако это возможно лишь короткие периоды роста и, если пересчитать ее на весь год, то она будет гдето между. На практике среднем за год эффективность фотосинтетического преобразования энергии зонах с умеренным климатом составляет обычно 0, 51, 3, а для субтропических культур 0, 52, 5 Выход продукта, который можно ожидать при определенном уровне интенсивности солнечного света и разной эффективности фотосинтеза, легко оценить из графиков, приведенных на рис. Роль фотосинтеза Суммарный итог химических реакций фотосинтеза может быть описан для каждого из его продуктов отдельным химическим уравнением Для простого сахара глюкозы уравнение имеет следующий. Уравнение показывает, что зеленом растении за счет энергии света из шести молекул воды и шести молекул диоксида углерода образуется одна молекула глюкозы и шесть молекул кислорода Глюкоза это лишь один из многих углеводов, синтезируемых растениях Ниже приведено общее уравнение для образования углевода с n атомами углерода молекуле. Какое ты, Завтра Дай мне ответ Пока не имею особых примет, Но отвечу без запинки Если день начнешь с разминки, С бега и с зарядки буду я порядке Если ты проспишь полдня, Не надейся на меня Если будешь все дела делать елееле, То, наверно, покажусь я длинней недели Если сам не будешь скучный, День наступит самый лучший А пока я вот какое Ни смешное, ни плохое Потому что тайну Завтра Все узнают только завтра Григорьева.

Алхимия это наука без науки, начало и середина которой состоит труде, а конец нищенстве Гаррис Джоэл. Химия разума мудрость конденсирует, а глупость растворяет Вольтер Болеслав. Суть темновой фазы синтез органических веществ глюкозы и крахмала углеводородов белков липидов, нуклеиновых кислот. Реакции темновой фазы представляют собой циклическую цепочку последовательных преобразований углекислого газа поступает из воздуха, приводящую к образованию глюкозы и других органических веществ цикл Кальвина. Главные факторы эволюции Что такое изоляция Механизм эволюционных изменений Количество кроликов Волны жизни Популяционные волны Ген Ненаправляющие факторы эволюции Один из важнейших факторов эволюции Изоляция Познакомиться с ненаправляющими факторами эволюции Условия среды Особенности поведения Факторы эволюции Мутации Дрейф генов Периодические колебания численности Животные Борьба за существование Аллель. Биогеоценоз пруда Автотрофные организмы Виды, живущие на поверхности Населенность водоема Биотические факторы Биогеоценоз пруда Солнечный свет Птицы, живущие на поверхности Гетеротрофные организмы Налим Биоценоз пресного водоема. Углеводы используются для синтеза ряда лекарственных веществ глюконовая кислота аскорбиновая кислота витамин С, взрывчатых веществ нитрат целлюлозы или пироксилин, искусственного волокна вискоза, ацетилцеллюлоза и других очень нужных быту, медицине, сельском хозяйстве и технике продуктов.

В организме человека и животных глюкоза содержится крови и лимфатических жидкостях около. Глюкоза представляет собой белый мелкокристаллический порошок без запаха, хорошо растворимый воде. В природе сахароза больших количествах находится соке различных растений сахарной свекле до 20 и сахарном тростнике. Крахмал белый аморфный порошок Это полимер, макромолекулы которого имеют линейную и разветвленную форму В воде крахмальные зерна сначала набухают, а потом образуют коллоидный раствор крахмальный клейстер. Другой представитель полисахаридов целлюлоза является составной частью оболочек растительных клеток и придает им механическую прочность Волокна хлопка содержат 90 95 целлюлозы В различных видах древесины ее содержание колеблется от 40. Напишите уравнение реакции спиртового брожения глюкозы, зная, что результате ее образуются этиловый спирт и углекислый газ Рассчитайте, сколько граммов 40 ного раствора этилового спирта можно получить из 5 моль глюкозы. Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь Образовательный форум. Кис ло род об ра зу ет ся про цес се фо то ли за воды по это му он рань ше Когда элек трон, после осу ществ ле ния фо то ли за воз вра ща ет ся на свой уро вень, тогда про ис хо дит вы брос энер гии с об ра зо ва ни ем. Установите правильную последовательность реакций энергетического обмена веществ Запишите таблицу соответствующую последовательность цифр.

Установите правильную последовательность процессов фотосинтеза у растений Запишите таблицу соответствующую последовательность цифр. С помощью экзоцитоза из клетки удаляются также частицы, оказавшиеся непереваренными путем фагоцитоза У большинства клеток циклы эндоцитозэкзоцитоз непрерывны. Как отмечено выше, фотосинтез происходит хлоропластах зеленых растений. Таким образом, химическая энергия, генерированная световыми реакциями, стабилизируется молекулах глюкозы процессе темновых реакций В конечном итоге из глюкозы образуется крахмал, который является ее высокомолекулярным полимером, котором оказываются запасенными по существу как атомы углерода, так и энергия Полимеризуясь, глюкоза образует также целлюлозу Подсчитано, что листьях зеленых растений Земли и фитопланктоне водоемов ежегодно синтезируется около150 млрд тонн органических веществ и выделяется атомсферу около 200 млрд тонн кислорода. Нитрифицирующие бактерии являются обитателями почвы Они получают энергию окислением аммиака, образующегося почве результате разложения белков остатков животных и растений Реакция окисления аммиака может быть описана следующим уравнением. Энергия, освобождаемая этих реакциях, используется для синтеза органических веществ.

На втором этапе фруктозо1, 6дифосфат превращается с помощью альдолазы дигидроксиацетонфосфат и глицеральдегид3фосфат, которые взаимопревращаемы реакциях, катализируемых триозофосфатизомеразой Затем глице ральдегид3фосфат окисляется и фосфорилизуется, результате чего превра. Анаэробное дыхание с точки зрения производительности не является эффективным процессом, к при анаэробном превращении глюкозы этанол или лактат освобождается лишь небольшое количество энергии Большая часть энергии, запасенная глюкозе, продолжает затем оставаться запасенной уже молекулах этанола. Сукцинат потом окисляется фумарат С 4, а последний гидратируется малат В последующей реакции происходит окисление малата, что приводит к регенерированию оксалоацетата C 4 Следовательно, цикл Кребса вступают два атома углерода виде ацетилКоА и такое же количество атомов углерода покидают этот цикл уже виде CO 2 последовательных реакциях декарбоксилирования, которые катализируются дегидрогеназами. Поскольку у аэробных организмов единственным акцептором электронов является О 2 а электроны не переносятся от топливных молекул и продуктов их реакций прямо на O 2 топливные молекулы и продукты их распада переносят электроны к пиримидиннуклеотидам или флавинам, являющимся переносчиками.

Световые реакции 1 Свет, попадая на молекулы хлорофилла, которые находятся мембранах тилакоидов гран, приводит их возбужденное состояние В результате этого электроны сходят со своих орбит и переносятся с помощью переносчиков за пределы мембраны тилакоида, где и накапливаются, создавая отрицательно заряженное электрическое поле 2 Место вышедших электронов молекулах хлорофилла занимают электроны воды, так как вода под действием света подвергается фоторазложению фотолизу. Формально реакция фотосинтеза представляет собой обращенную реакцию полного окисления глюкозы. В основе фотосинтеза лежит окислительновосстановительный процесс, котором электроны переносятся от доноравосстановителя вода, водород и др к акцептору CO 2 ацетат и др с образованием восстановлен ных соединений углевода и выделением кислорода, если окисляется вода Фотосинтезирующие бактерии часто используют другие доноры, а не воду, кислород при этом они не выделяют. В системе процессов фотосинтеза различают два цикла реакций, как две фазы последовательно и непрерывно идущие друг за другом световую и темновую рис. Световая фаза фотосинтеза характеризуется тем, что здесь все процес сы происходят только при участии энергии света, поэтому её и называют све товой Связывание солнечной электромагнитной энергии происходит пре имущественно на мембранах тилакоидов хлоропласта Размещающийся здесь хлорофилл и другие пигменты собраны функциональные единицыкомплексы пигментные системы получившие название фотосистемы.

По долинам и по взгорьям, Косогорам и полям, По болотам и по взморьям Всюду Флора там и. Пьют они простую воду, И вдыхая кислый газ, Наполняют кислородом Атмосферу возле. Да еще гетеротрофам Неизведан тайный смысл Перевоплощенья фото Синтезирующих. Прилетают два фотона Попадают хлорофилл, Выбивают электроны С расшатавшихся орбит. А вода без электрона Что наган, да без патрона, Королева без короны, Словно домик из картона. Кислород на волю вышел, В атмосферу улетел А протоны, словно мыши, Ускользнули свой удел. Их химической структуре Люба древняя судьба Синтезировать натуре Форму сложного белка. Кислоту или глюкозу, Полимерный длинный ряд Лишь добавьте микродозу Водорода хлоропласт. Циклы Кальвина мерцают, Катионы встали ряд, Ищут брешь, куда пускают Положительный заряд. Новой порцией глюкозы Утро светлое взошло Взвесим плод метаморфозы И опишем как.

На производстве глюкозу получают гидролизом крахмала присутствии серной кислоты Глюкоза бесцветное кристаллическое вещество со сладким вкусом, хорошо растворяется воде Из водного раствора она выделяется виде кристаллогидрата По сравнению со свекловичным сахаром она менее сладкая Глюкоза обладает химическими свойствами, характерными для спиртов и альдегидов Глюкоза является ценным питательным продуктом Подвергаясь сложным биохимическим превращениям, она освобождает энергию, которая накопилась процессе фотосинтеза Так как глюкоза легко усваивается организмом, её используют медицине качестве укрепляющего лечебного средства Широко применяют сладкую глюкозу кондитерском деле.

В цикле Кальвина на каждую фиксированную молекулу потребляется одна молекула рибулозо1, 5дифосфата, которая, однако, регенерирует конце цикла Здесь, следовательно, перед нами тот же химический трюк, что и цикле лимонной кислоты или цикле мочевины оба они, как мы помним, завершаются регенерацией соединения, использованного на первом этапе цикла, оксалоацетата цикле лимонной кислоты разд 16 3 и орнитина цикле мочевины разд 19 17 На рис 2321 приведены виде сбалансированных уравнений отдельные реакции, из которых слагается цикл Кальвина Семь этапов этом цикле реакции 2 8 совпадают с этапами глюконеогенеза животных тканях гл 20 Единственное различие заключается том, что процессе фотосинтеза восстановителем при образовании глицеральдегид3фосфата служит не NADH, a NADPH Остальные реакции рис 2321 катализируются шестью дополнительными ферментами Для лучшего понимания этого сложного процесса общее уравнение цикла Кальвина удобно записать следующем виде. Рис 232 Сбалансированные уравнения реакций для превращения глюкозу рамка цикле Кальвина В реакциях с 1 по 8 образуется глюкоза, а реакциях с 9 по 15 регенерирует рибулозо1 5дифосфат. Все реакции, перечисленные на рис 2321, за исключением первой, катализируемой рибулозодифосфаткарбоксилазой, свойственны также и животным тканям Изза отсутствия рибулозодифосфаткарбоксилазы организм животных не способен осуществлять реальное превращение глюкозу.

Рис 2323 Образование седогептулозо1, 7дифосфата, катализируемое альдолазой Этот фермент катализирует реакции конденсации различных альдегидов с дигидроксиацетонфосфатом. Таковыми могут быть прямое тепловое излучение из недр Земли, тепло вулканов и гейзеров, энергия космических частиц и гаммаизлучения, энергия разрядов молний и сейсмических воздействий, кинетическая энергия падающих метеоритов, энергия радиоактивного распада, ультрафиолетовое излучение Солнца, энергия распада других, ранее синтезированных химических соединений. Одним из важнейших видов такого типа реакций является фотосинтез обусловленный наличием клетках растений хлорофилла. Вот такой он, встечающийся нам практически на каждом шагу хлорофилл Понятное дело, что объектом специального исследования на данном сайте такое сложное вещество стать никак не может. Замечательно, что обратного поглощения кислорода из атмосферы растения не ведут Для построения своих клеток они используют только тот кислород, который получают через корни, составе химических соединений, а также из повсеместно присутствующего внутри клеток углекислого газа основной источник. Если белки являются основным строительным материалом для организма, то глюкоза чуть ли не единственным для него источником энергии Любое, самое малейшее мышечное движение животного дыхание, биение сердца, улыбка и др это процесс, сопровождающийся обратным распадом глюкозы на воду и углекислый газ с выделением требуемой для мышечного сокращения энергии.

Растения умеют накапливать глюкозу внутри своих клеток количествах, многократно превосходящих собственную потребность Поэтому они и бывают поедаемы животными Остающиеся растения удобряют почву процессе гниения, могут откладываться виде каменных углей или бродить, превращаясь спирты. Последнее замечание, надеюсь, заставит поверить выдающуюся роль фотосинтеза даже самых закоренелых скептиков здесь пришло время улыбаться. О кислороде как химическом элементе, а не простом веществе идет речь во фразе а Кислород растворяется воде. О кислороде как простом веществе, а не химическом элементе идет речь во фразе а Кислород растворяется воде. Какое утверждение неверно Кислород а при высокой температуре взаимодействует с железом. Реакции взаимодействия веществ с кислородом называются а разложением окислением. В соответствии с термохимическим уравнением C6H12O6 к 6O2 6CO2 6H2O 2800.

Синтез глюкозы связан с поглощением углекислого газа растением Фиксация углекислого газа происходит реакции, которая катализируется рибулезодифосфаткарбоксилазой Этот фермент располагается на внешней мембране тилакоидов и является одним из наиболее широко распространенных ферментов, участвующих образовании биомассы на планете. В процессе этой реакции происходит трансформация субстрата рибулезодифосфата две молекулы 3фосфоглицерата, который далее используется для синтеза глюкозы реакциях, аналогичных глюконеогенезу у животных. Лимитирующей стадией темновых реакций фотосинтеза является рибулезодифосфаткарбоксилазная реакция Рибулезодифосфаткарбоксилаза аллостерический фермент Он активируется условиях характерных изменений метаболизма при освещении листа. Гликолиз представляет собой процесс распада глюкозы с образованием пировиноградной кислоты Он представляет собой один из центральных путей метаболизма, которые протекают организмах, стоящих на разных этапах эволюционного развития микроорганизмы, растительные и животные организмы. В первой реакции второй стадии гликолиза, представляющей собой процесс гликолитической оксидоредукции, происходит окисление глицеральдегид3фосфата с образованием 1, 3дифосфоглицериновой кислоты Фермент глицеральдегид3фосфатдегидрогеназа является пиридинзависимой дегидрогеназой, использующей качестве кофермента.

Продукт гликолиза пировиноградная кислота является ключевым метаболитом, который может использоваться различных метаболических превращениях На рис 88 представлены основные пути использования пировиноградной кислоты клетках. Балансовое уравнение анаэробного гликолиза может быть представлено виде. Процесс фотосинтеза лежит основе существования на Земле жизни вообще и человека частности Фотосинтез это процесс преобразования поглощенной энергии света химическую энергию органических соединений. Много лет назад древнегреческий ученый и философ Аристотель учил, что растение это животное, поставленное на голову органы размножения у него на верху, а голова внизу С помощью корней, играющих роль рта, растение и извлекает из земли совершенно готовую пищу Проверить предположение Аристотеля решил Ян Гельмонт Он знал, что растениям нужна и почва, и вода, но что же важнее Из чего растение строит свое тело Ян Гельмонт посадил горшок ветку ивы И ветку, и землю он предварительно взвесил Растение поливал только дождевой водой, а землю закрывал крышкой Через пять лет Гельмонт взвесил выросшее растение и высушенную землю из горшка Растение стало тяжелее на 164 фунта и 3 унции примерно 65, 3 кг, а земля потеряла весе всего лишь 2 унции 60 Из этого опыта ученый сделал вывод, что основным источником пищи для растений является вода Так возникла водная теория питания растений Многие ученые повторяли этот опыт и поддерживали эту теорию, хотя она была совершенно неверная.

Но каким же образом углекислый газ превращается кислород и при чем здесь питание растений. Процесс образования сахара и крахмала из углекислого газа и воды на свету называется фотосинтез В растительной клетке этот процесс идет хлоропластах, только зеленых частях растения. Вот, оказывается, каково предназначение растений превращать энергию солнечного луча иную форму энергии химическую, запасенную листьях кустарников и трав, стеблях и стволах деревьев, торфе и каменном угле Вспомните Кладовую солнца Пришвина. Урок сказка о загадочном появлении капель сахарного сиропа на листьях китайской розы обычно захватывает даже самых шустрых шестиклассников и запоминается надолго. Решен ие задач один из самых эффективных способов усвоения предмета При преодолении проблемной ситуации появляется потребность глубже проработать материал Задача вызывает интерес к изучаемой теме и способствует развитию творческого потенциала В школьном курсе тема Фотосинтез изучается 6, 7 и 10 классах В 6 классе течение одного урока даётся общее преставление о процессе В 7 фотос интез рассматривается совместно с дыханием тоже течение одного урока В учебнике 10го класса у учеников имеются знания по химии и поэтому процесс изложен глубже. Одновременно внутри полостей тилакоидов гран происходит фотолиз, разложение воды под действием энергии света. В результате, внутренняя поверхность мембраны заряжается положительно, а наружняя отрицательно.

Углеводы органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, причем водород и кислород входят соотношении 2 1 как воде, отсюда и название. Полисахариды высокомолекулярные соединения углеводы, которые гидролизуются с образованием множества молекул моносахаридов Они делятся на перевариваемые и неперевариваемые желудочнокишечном тракте К перевариваемым относят крахмал и гликоген, из вторых для человека важны клетчатка, гемицеллюлоза и пектиновые вещества Углеводы часто называют сахаристыми веществами или сахарами Они могут быть безвкусными, сладкими и горькими Если сладость раствора сахарозы принимать за 100, то сладость фруктозы 173, глюкозы 81, мальтозы и галактозы 32, лактозы. Учитель Ну и конечно самое главное нам надо узнать состав и химические свойства глюкозы Слайд. Задание 1 Учитель Как опытным путём доказать, что выданное вам вещество глицерин Качественная реакция на глицерин. Задача из главы Органические вещества по предмету Химия из задачника Химия 9, Габриелян 9 класс. Результатом темновых реакций являются превращения углекислого газа глюкозу, а затем крахмал Помимо молекул глюкозы строме происходит образование, аминокислот, нуклеотидов, спиртов. Роль хемосинтеза Бактерии хемосинтетики, разрушают горные породы, очищают сточные воды, участвуют образовании полезных ископаемых. Студопедия 2013 2017 год Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования Последнее добавление аш ip 159 224.

Фотосинтез начинается с улавливания и поглощения света пигментом хлорофиллом, содержащимся хлоропластах клеток зеленых растений Когда свет падает на молекулу хлорофилла, то один из ее электронов оказывается возбужденном состоянии Другими словами, он переходит на более высокий энергетический уровень Возбужденные электроны передаются затем другими молекулами, результате чего повышается свободная энергия молекулыакцептора, а брешь, образованная молекуле хлорофилла, заполняется электроном, поступающим из воды Последняя при этом окисляется, результате чего выделяется молекулярный кислород Таким образом, молекулах хлорофилла световая энергия переводит электроны на более высокий энергетический уровень Хлорофилл является промежуточным соединением на пути электронов от низкоэнергетического уровня молекулах воды к высокоэнергетическому уровню конечном акцепторе электронов. В цепи переноса электронов осуществляется несколько окислительновосстановительных реакций, каждой из которых электроны переходят на более низкий энергетический уровень.

Таким образом, химическая энергия, генерированная световыми реакциями, стабилизируется молекулах глюкозы процессе темновых реакций В конечном итоге из глюкозы образуется крахмал, который является ее высокомолекулярным полимером, котором оказываются запасенными по существу как атомы углерода, так и энергия Полимеризуясь, глюкоза образует также целлюлозу Подсчитано, что листьях зеленых растений Земли и фитопланктоне водоемов ежегодно синтезируется около 150 млрд тонн органических веществ и выделяется атомсферу около 200 млрд тонн кислорода. Глюкоза оптически активна Вращательная способность ее 10 ном растворе состоянии равновесия составляет а 52, 74 Начальное вращение растворов а с глюкозы воде равно а 110, 1 112, 2 Как уже указывалось, для получения кристаллической глюкозы вначале производят гидролиз целлюлозы или целлюлозосодержащих растительных материалов с последующим выделением кристаллической глюкозы из полученного гидролизата. Разложение глюкозы бактерией АегоЬаЫег анаэробных А и аэробных Б условиях Пирт Выход кристаллической глюкозы при гидролизе хвойной древесины сверхконцентрированной соляной кислотой составляет 20 30 Общий выход моносахаридов при предгидролизе и гидролизе достигает 60 65 Расход хлористого водорода при этом достигает 20 от веса сухой древесины. Культуры, сбраживающие глюкозу, маннит, мальтозу и иногда сахарозу с образованием кислоты и газа, образующие индол и сероводород при росте на бульоне, дальнейшему изучению не подлежат.

Перенос Бглюкозного остатка от нуклеозиддифосфатОглюкозы на глюколииид происходит вблизи мембраны или па мембране цитоплазмы, затем Оглюкоза, соединенная с липидным компонентом, мигрирует за пределы клетки В этом процессе липидный компонент осуществляет транспортную функцию, делая возможным проникновение глюкозы из клетки во внешнюю сферу, где глюкоза иолимеризуется с образованием целлюлозы. Механизм щелочного распада макромолекул гемицеллюлоз, как и целлюлозы, еще недостаточно изучен Предполагается, что одной из ведущих реакций этого процесса является постепенное изменение и отщепление отслаивание концевого редуцирующего остатка углеводной цепи Схема этого процесса приведена на примере изменений концевого редуцирующего остатка глюкозы макромолекуле целлюлозы. Предлагаемый механизм имеет и то преимущество, что вполне удовлетворительно объясняет, почему образование микрофибрилл обычно процесс необратимый, развивающийся одном направлении за исключением указанных выше случаев Химический процесс, описываемый этим механизмом, протекает гетерогенной среде, а продукт реакции представляет собой часть нерастворимой фазы Растворимые активированные остатки глюкозы свободно перемещаются растворе и включаются состав твердых нерастворимых микрофибрилл Рост микрофибрилл определяется этим процессом разделения фаз и, за исключением особых случаев, является необратимым.

Углеводы являются важнейшим источником энергии организме, которая освобождается результате окислительновосстановительных реакций Установлено, что окисление 1 углевода сопровождается образованием энергии количестве 4, 2 ккал Целлюлоза не переваривается желудочнокишечном тракте позвоночных изза отсутствия гидролизующего фермента Она переваривается лишь организме жвачных животных крупный и мелкий рогатый скот, верблюды, жирафы и другие Что касается крахмала и гликогена, то желудочнокишечном тракте млекопитающих они легко расщепляются ферментамиамилазами Гликоген желудочнокишечном тракте расщепляется до глюкозы и некоторого количества мальтозы, но клетках животных он расщепляется гликогенфосфорилазой с образованием глюкозо1фосфата Наконец, углеводы служат своеобразным питательным резервом клеток, запасаясь них виде гликогена клетках животных и крахмала клетках растений. Гипотеза, согласно которой кислород во время фотосинтеза непрерывно поступает от воды, нашла дальнейшее подтверждение опытах с применением воды, меченной тяжелым изотопом кислорода 18О Поскольку изотопы кислорода обычный 16О и тяжелый 18О по своим химическим свойствам одинаковы, растения используют Н218О точно так же, как Н216О Оказалось, что выделенном кислороде присутствует 18О В другом опыте растения вели фотосинтез с Н216О и С18О2 При этом выделяемый начале эксперимента кислород не содержал.

Устройство фотосинтетического аппарата Световая энергия поглощается пигментами так называют вещества, поглощающие видимый свет У всех растений, осуществляющих фотосинтез имеются различные формы зеленого пигмента хлорофилла, и, вероятно, во всех содержатся каротиноиды, окрашенные обычно желтые тона В высших растениях содержатся хлорофилл а С55Н72О5N4Mg и хлорофилл b C55H70O6N4Mg, а также четыре основных каротиноида каротин С40Н56, лютеин С40Н55О2, виолаксантин и неоксантин Такое разнообразие пигментов обеспечивает широкий спектр поглощения видимого света, поскольку каждый из них настроен на свою область спектра У некоторых водорослей набор пигментов приблизительно тот же, однако у многих из них имеются пигменты, несколько отличающиеся от перечисленных по своей химической природе Все эти пигменты, как и весь фотосинтетический аппарат зеленой клетки, заключены особые органеллы, окруженные мембраной, хлоропласты Зеленая окраска растительных клеток зависит только от хлоропластов остальные элементы клеток зеленых пигментов не содержат Размеры и форма хлоропластов довольно сильно варьируют Типичный хлоропласт напоминает по форме слегка изогнутый огурец размерами ок 1 мкм поперечнике и длиной ок 4 мкм В крупных клетках зеленых растений, таких, как клетки листа у большинства наземных видов, содержится много хлоропластов, а у мелких одноклеточных водорослей, например у Chlorella pyrenoidosa, имеется только один хлоропласт, занимающий большую часть клетки.

Существует два типа фотосистем В фотосистеме I специфическая молекула хлорофилла а, составляющая реакционный центр, имеет оптимум поглощения при длине световой волны 700 нм обозначается P700 P пигмент, а фотосистеме II при 680 нм P680 Обычно обе фотосистемы работают синхронно и на свету непрерывно, хотя фотосистема I может работать и отдельно. Ферменты, осуществляющие фотолиз, находятся на внутренней стороне мембраны тилакоидов, вследствие чего все ионы водорода накапливаются полости тилакоидов Важнейшим кофактором ферментов фотолиза служат атомы марганца. Таким образом, результате одного оборота цикла одна молекула диоксида углерода включается состав трехуглеродного органического соединения три оборота цикла суммарно дают новую молекулу последнего, а для синтеза молекулы шестиуглеродного сахара глюкозы или фруктозы необходимы две трехуглеродные молекулы и соответственно 6 оборотов цикла Прирост органического вещества цикл отдает реакциям, которых образуются различные сахара, жирные кислоты и аминокислоты, строительные блоки крахмала, жиров и белков.

Тот факт, что прямыми продуктами фотосинтеза являются не только углеводы, но также аминокислоты, а возможно и жирные кислоты, тоже был установлен с помощью изотопной метки радиоактивного изотопа углерода Хлоропласт это не просто частица, приспособленная для синтеза крахмала и сахаров Это весьма сложная, прекрасно организованная фабрика, способная не только производить все материалы, из которых построена она сама, но и снабжать восстановленными соединениями углерода те части клетки и те органы растения, которые сами фотосинтеза не ведут. Свет является первичным источником энергии, он используется реакциях фотосинтеза у растений По конечной сути реакция фотосинтеза довольно проста.

Процесс фотосинтеза происходит хлоропластах зеленых растений Фотосинтез начинается с улавливания и поглощения света пигментом хлорофиллом, содержащимся хлоропластах клеток зеленых растений Когда свет падает на молекулу хлорофилла, то один из ее электронов оказывается возбужденном состоянии Другими словами, он переходит на более высокий энергетический уровень Возбужденные электроны передаются затем другими молекулами, результате чего повышается свободная энергия молекулыакцептора, а брешь, образованная молекуле хлорофилла, заполняется электроном, поступающим из воды Последняя при этом окисляется, результате чего выделяется молекулярный кислород Таким образом, молекулах хлорофилла световая энергия переводит электроны на более высокий энергетический уровень Хлорофилл является промежуточным соединением на пути электронов от низкоэнергетического уровня молекулах воды к высокоэнергетическому уровню конечном акцепторе электронов. Образующаяся ходе этой реакции азотистая кислота окисляется нитрифицирующими бактериями другого вида до азотной кислоты с выделением энергии количестве 101 кДж Эта реакция описывается следующим уравнением. Все эти виды химической энергии могут быть использованы процессе жизнедеятельности для поглощения и трансмембранного переноса ионов и большинстве реакций метаболизма, конструктивном обмене.

Процесс фотосинтеза представляет собой очень сложную систему по про странственной и временной организации Использование высокоскоростных методов импульсного анализа позволили установить, что процесс фотосинте за включает различные по скорости реакции от 10 15 с фемтосекундном интервале времени протекают процессы поглощения и миграции энергии до 10 4 с образование продуктов фотосинтеза Фотосинтетический аппарат вклю чает структуры с размерами от 10 27 3 на низшем молекулярном уровне до 10 5 3 на уровне посевов. Образующиеся на фотохимической стадии первичные продукты П А очень лабильны, и электрон может вернуться к окисленному пигменту П процесс рекомбинации с бесполезной потерей энергии Поэтому необходи ма быстрая дальнейшая стабилизация образованных восстановленных продук тов с высоким энергетическим потенциалом, что осуществляется на следу ющей, III стадии фотосинтеза. Напишите уравнение реакции фотосинтеза образование глюкозы из углекислого газа и воды Рассчитайте, какой объем кислорода у выделится, если реакции участвовало 360 кг воды. Качественный реактив на альдегид взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра Признак реакции образование осадка серебряного зеркала на стенках пробирки. Целлюлоза, как составная часть древесины, используется с глубокой древности.

Что нужно помнить при закреплении пробирок и их нагревании Итак, перед вами три пробирки с растворами веществ, все они кислородсодержащие С двумя из них вы уже встречались Это альдегид и многоатомный спирт, а третье неизвестное вещество Задача данного этапа обнаружить, какой пробирке находится неизвестное вещество, зная качественные реакции на альдегид и многоатомный спирт Помните, что мы проводим эксперимент, а это значит сначала выдвигаем гипотезу Результаты наблюдений заносим таблицу инструкционной карты, которая находится у вас на столе Выполняют работу два лаборанта под руководством учителя. Повышение концентрации глюкозы крови приводит к усилению выработки гормона поджелудочной железы инсулина, уменьшающего содержание этого углевода крови. Посмотрите на ваши записи и сделайте обобщение какими же свойствами обладает глюкоза. Теперь, ребята, с опорой на полученные знания попробуем ответить на следующие вопросы. Организационный момент Подготовить учащихся к работе на занятии, сконцентрировать внимание, определить форму работы на уроке, определить тему урока, обеспечить мотивацию к усвоению нового знания.

Чем на ваш взгляд различаются опыт и эксперимент опытом называется воспроизведение какогонибудь явления экспериментальным путем, создание чегонибудь нового определенных условиях с целью исследования, испытания Эксперимент предполагает выдвижение гипотезы, затем ее проверку с помощью опыта и, наконец, вывод, подтверждающий или опровергающий данную гипотезу Гипотеза предположение, требующее подтверждения. Рибулозо1, 5дифосфат фигурирует обеих частях уравнения только для того, чтобы показать, что он является необходимым компонентом и регенерируется конце цикла Суммарное уравнение после сокращения рибулозо1, 5дифосфата имеет следующий. Хлорофилл у высших растений сосредоточен хлоропластах, а основным органом фотосинтеза у высших растений является лист Хлорофилл обладает особой химической структурой, которая позволяет ему улавливать кванты света рис. Хлорофилл у высших растений сосредоточен хлоропластах, что обусловливает их строение. Строма хлоропластов по своему строению напоминает гель здесь протекают темновые реакции. Вторая стадия фотосинтеза темновая протекает внутри хлоропласта, строме.

Устройство фотосинтетического аппарата Световая энергия поглощается пигментами так называют вещества, поглощающие видимый свет У всех растений, осуществляющих фотосинтез, имеются различные формы зеленого пигмента хлорофилла, и, вероятно, во всех содержатся каротиноиды, окрашенные обычно желтые тона В высших растениях содержатся хлорофилл а С55Н72О5N4Mg и хлорофилл b C55H70O6N4Mg, а также четыре основных каротиноида bкаротин С40Н56, лютеин С40Н55О2, виолаксантин и неоксантин Такое разнообразие пигментов обеспечивает широкий спектр поглощения видимого света, поскольку каждый из них настроен на свою область спектра У некоторых водорослей набор пигментов приблизительно тот же, однако у многих из них имеются пигменты, несколько отличающиеся от перечисленных по своей химической природе Все эти пигменты, как и весь фотосинтетический аппарат зеленой клетки, заключены особые органеллы, окруженные мембраной, хлоропласты Зеленая окраска растительных клеток зависит только от хлоропластов остальные элементы клеток зеленых пигментов не содержат Размеры и форма хлоропластов довольно сильно варьируют Типичный хлоропласт напоминает по форме слегка изогнутый огурец размерами ок 1 мкм поперечнике и длиной ок 4 мкм В крупных клетках зеленых растений, таких, как клетки листа у большинства наземных видов, содержится много хлоропластов, а у мелких одноклеточных водорослей, например у Chlorella pyrenoidosa, имеется только один хлоропласт, занимающий большую часть клетки.

Фотосистемы Хлорофилл и каротиноиды, погруженные тилакоидные мембраны хлоропластов, собраны функциональные единицы фотосистемы, каждая из которых содержит примерно 250 молекул пигментов Устройство фотосистемы таково, что из всех этих молекул, способных поглощать свет, только одна особым образом расположенная молекула хлорофилла а может использовать его энергию фотохимических реакциях она является реакционным центром фотосистемы Остальные молекулы пигментов, поглощая свет, передают его энергию на реакционный центр эти светособирающие молекулы называют антенными Существует два типа фотосистем В фотосистеме I специфическая молекула хлорофилла а, составляющая реакционный центр, имеет оптимум поглощения при длине световой волны 700 нм обозначается P700 P пигмент, а фотосистеме II при 680 нм P680 Обычно обе фотосистемы работают синхронно и на свету непрерывно, хотя фотосистема I может работать и отдельно. Восстановление окисленного потерявшего электрон хлоро филла фотосистемы II происходит результате деятельности спе циального фермента, способного разлагать молекулу воды, отби рая у нее электроны.

Пути повышения про дуктивности сельскохозяйственных расте ний В результате фотосинтеза на Земле ежегодно образуется более 250 млрд органического вещества сухом весе, энергетичес кий потенциал которого более чем 20 раз превышает использу емую энергию полезных ископаемых В атмосферу при этом выде ляется около 200 млрд свободного кислорода Несмотря на высо кую эффективность фотосинтеза, виде органических соедине ний запасается только около 1 энергии падающего на Землю солнечного света Потери связаны первую очередь с неполным поглощением света, ограничениями на биохимическом и физио логическом уровнях, а также с энергозатратами на обеспечение жизнедеятельности растений Поэтому для повышения продуктив ности фотосинтеза используют целый ряд агротехнических ме роприятий Растениям обеспечивают оптимальный световой режим за счет определенной густоты посевов, правильных сроков посад ки, искусственного освещения теплицах и а также опти мальный температурный режим Важную роль играет содержание влаги почве, которое можно регулировать с помощью искусст венного полива или, наоборот, осушения Для получения высоких урожаев необходимо вносить почву достаточное количество орга нических и минеральных удобрений, а теплицах следить за содер жанием углекислого газа воздухе. Крахмал используется для синтеза разных веществ, том числе сахарозы главного по количеству сахара, запасаемого растениях Сахароза синтезируется слое цитоплазмы, которая прилагает к хлоропласту.

Сахароза транспортируется те части растения, где она особенно нужна к участкам быстрого роста, развивающимся семенам и клубням. Равновесие этой реакции сильно сдвинуто сторону синтеза сахарозы, что обеспечивает запасание данного дисахарида значительных концентрациях Для последующего использования сахароза должна сначала подвергнуться расщеплению фермент инвертаза катализирует ее гидролиз с образованием свободной глюкозы и фруктозы. Крахмал представляет собой как бы временный запас фиксированного углевода Он образуется во время наиболее активного периода фотосинтеза. Крахмал представлен двумя формами линейным полимером амилазой, и разветвленным полимером амилопектином Крахмал основной запасной полисахарид растений Он нерастворим воде и откладывается слой за слоем крахмальных зернах хлоропластах, или накапливается лейкопластах тканях стебля, корней, семян Он просто обнаруживается, поскольку способен легко окрашиваться йодом синий цвет Так как крахмал нерастворим воде отличие от сахарозы и гексоз, он не вызывает клетках осмотического эффекта Поэтому образование крахмала клетках листа периоды интенсивного фотосинтеза, не вызывает его подавления, которое происходит результате накопления других продуктов фотосинтеза ассимилятов В темноте крахмал постепенно снова гидролизуется с образованием глюкозофосфата, который затем превращается сахарозу, которая транспортируется другие части растений.

Затем Гл1Ф может использоваться для синтеза сахарозы В семенах и некоторых других органах, которых одновременно идет разрушение больших количеств крахмала, он распадается до дисахарида мальтозы под воздействием амилазы Мальтоза затем разрушается до глюкозы. Из последней может снова синтезироваться сахароза Для превращения глюкозы глюкоза6фосфат необходима. Большинство живых организмов не способно извлекать азот из воздуха Растения получают большую часть азота из почвы. Хлорофилл и другие пигменты синезеленых водорослях и фотосинтезирующих бактериях распределены не равномерно, а разбросаны виде мелких зерен хроматофоров цитоплазме клеток Наряду с другими пигментами синезеленые водоросли содержат синий пигмент фикоцианин Кроме пигментных молекул хроматофоры содержат ферменты, необходимые для биохимических реакций фотосинтеза.

Степанюк Дмитрий 10 Б класс школы 1910 Москва 1997 год План 1 Общие сведения 3 страница а Dглюкоза aDглюкоза bDглюкоза Lглюкоза 3 Нахождение природе 4 страница 4 Получение 5 страница 5 Применение 5 страница 6 Физические свойства 6 страница 7 Химические свойства 6 страница 8 Рибоза и дезоксирибоза 7 страница 9 Некоторые интересные факты 8 страница 10 Литература 10 страница Формула глюкозы C6H12O6 Глюкоза моносахарид, одна из восьми изомерных альдогексоз Молярная масса 180 моль Глюкоза виде Dформы декстоза, виноградный сахар является самым распространённым углеводом Dглюкоза обычно её называют просто глюкозой встречается свободном виде и виде олигосахаридов тростниковый сахар, молочный сахар, полисахаридов крахмал, гликоген, целлюлоза, декстран, гликозидов и других производных В свободном виде Dглюкоза содержится плодах, цветах и других органах растений, а также животных тканях крови, мозгу и др Dглюкоза является важнейшим источником энергии организмах животных и микроорганизмов Как и другие моносахариды Dглюкоза образует несколько форм Кристаллическая Dглюкоза получена 2х формах aDглюкоза рисунок 1 и bDглюкоза рисунок 2 Рисунок 1 aDглюкопираноза Рисунок 2 bDглюкопираноза aDглюкоза tпл 146 С a D 112, 2 воде, кристаллизируется из воды виде моногидрата с tпл 83 С bDглюкоза Получают кристаллизацией Dглюкозы из пиридина и некоторых других растворов tпл 148150 С, a D 18, 9 воде В водном растворе устанавливается равновесие между несколькими взаимопревращающимися формами Dглюкозы a и bпиранозными a и bфуранозными, открытой альдегидной рисунок 3 и гидратной формой В равновесной системе воде a.

H2SO4, t C6H10O5 n nH2O nC6H12O6 Полные синтезы глюкозы, осуществлённые, исходя из диброма кролеина, а также из глицеринового альдегида и диоксиацетона, имеют лишь теоретический интерес В природе глюкоза наряду с другими углеводами образуется результате реакции фотосинтеза. Собственно механицизм жизнь объяснялась на основе принципов классической ньютоновской механики Ее каждый прошлый и будущий шаг может быть просчитан Рождение, жизнь и смерть также циклично закономерны, как восход и заход солнца Эта трактовка имеет сейчас лишь исторический интерес. Витализм от латинского vitalis жизненный, живой утверждает, что живое не сводится только к физикохимическим явлениям, нем действуют еще и особые жизненные силы. В начале 18 века немецкий врач и химик Шталь автор известной химии теории флогистона, опровергнутой позже Лавуазье развивал медицине виталистическую теорию, известную под названием анимизма от латинского anima душа, дух По Шталю главное для живого организма его душа, она управляет телом и не допускает его распада.

Однако идея энтелехии не была преодолена окончательно В начале 20 века система витализма наиболее полно была изложена Хансом Дришем видным немецким биологом и философом Опираясь на открытые им эмбриональные регуляции, Дриш утверждал, что развитие организма не сводится к реализации предустановленного, заранее спланированного экстенсивного пространственного разнообразия, как утверждали механицисты, но происходит переход интенсивного непространственного разнообразия экстенсивное Этот переход свойствен только живым системам и осуществляется под действием специфически витального фактора энтелехии. Живая материя имеет основе те же физические свойства, что и неживая Понятие материя многогранно В целом материя представляет совокупность вещества и поля которые выступают как разные виды материи Веществом называют объекты и системы, обладающие массой покоя Поле это виды материи, не имеющие массы покоя Например, электромагнитное поле представляет излучение форме квантов порций энергии Существует также гравитационное поле, нейтринное излучение Между веществом и полем нет строгой границы, так как элементарные частицы вещества, например электроны, обладают одновременно корпускулярными и волновыми свойствами дуализм волны и частицы Эти базовые положения квантовой волновой механики были сформулированы 2030е годы 20го века Выдающимся представителем этой новой науки был датский физик Нильс.

Сформулированное 2ое правило термодинамики полностью справедливо и для живой материи, которая основе подчиняется законам физики и самопроизвольно стремится к распаду, к равновесному состоянию с минимальной свободной энергией и максимальной энтропией На рис 4 эти процессы показаны левой части схемы и означают смерть живой материи ее превращение неживую. Перенос веществ между организмом и средой необходимый этап процессах обмена веществ Это поглощение пищевых материалов и вынос отходов, поглощение кислорода и удаление углекислого газа, перенос неорганических ионов, воды и других веществ Способы и механизмы поглощения и выделения веществ различаются у организмов разного уровня сложности у одноклеточных и многоклеточных, животных и растений На высших уровнях организации у многоклеточных животных эти процессы включаются мышечные и ресничные механизмы преследование и захват добычи, глотание и перистальтика по кишечнику у позвоночных, нагнетание водных потоков и фильтрация планктона у сидячих беспозвоночных например, у двустворчатых моллюсков мидии, гребешка У высших растений для транспорта воды и солей от корней к стеблю и листьям большое значение имеет осмотическая диффузия движение растворов по градиенту концентрации, то есть из среды с высокой концентрацией вещества среду с низкой концентрацией Этот транспорт имеет простую физикохимическую основу и не требует энергетических затрат Движение синтезированных веществ сахаров обратную сторону, напротив, требует энергии.

Переносу малых молекул часто способствует их связывание с более крупными молекуламипереносчиками Типичный пример перенос кислорода из атмосферного воздуха, вдыхаемого через легкие, кровь и далее во все клетки организма для окисления пищевых субстратов и извлечения энергии см сегмент 13 В этом случае кислород из полости легких под осмотическим давлением поступает кровеносные капилляры, далее специальные клетки эритроциты красные кровяные тельца, где химически связывается с особым белком гемоглобином Принцип связывания кислорода с гемоглобином очень прост В составе этого белка имеются атомы железа, которые и окисляются кислородом железо временно превращается окисел как обычное железо на воздухе превращается ржавчину Однако связь железа с кислородом непрочная, так что по мере углубления эритроцитов ткани организма, где собственная концентрация кислорода ниже, гемоглобин отдает связанный с ним кислород, который теперь диффундирует клетки, а далее митохондрии Решающее значение транспорте кислорода имеет конфигурация третичная структура молекулы гемоглобина, от которой зависит окислительновосстановительная способность связанного железа При заболевании, которое называется серповидноклеточной анемией эритроциты имеют нетипичную форму серпа, замена всего одной аминокислоты составе гемоглобина так изменяет его форму, что делает железо не эффективным отношении кислорода Дыхание нарушается.

Как действуют ферменты Ферменты очень специфичны по типу катализируемой реакции Известно несколько тысяч ферментов разного действия, и каждый из них имеет специфическую, отличную от других пространственную структуру Молекула фермента представляет свернутую полипептидную нить, определенном месте которой включен небелковый компонент кофермент часто это бывают витамины, ионы металлов Именно этот специфичный участок отвечает за функцию фермента, он называется активным центром Благодаря молекулярной специфичности своих активных центров ферменты узнают и захватывают нужные веществасубстраты, сближают их для соединения синтеза или, напротив, разделяют реакциях распада лизиса При этом сам фермент не разрушается, а лишь изменяет свою третичную белковую структуру происходит кратковременная и обратимая денатурация молекулы, ее конформационная перестройка рис.

Даже не вдаваясь детали ферментативного катализа, видно, что эта важнейшая биологическая функция реализуется как сумма простых физикохимических реакций Важнейшие из них стереохимическое молекулярное узнавание субстрата ферментом и конформационная перестройка молекулы белкафермента, суть которой, как и реакциях мышечного сокращения или активного транспорта, состоит обратимом изменении силы химических связей внутри молекулы Изучение зависимости скорости ферментативной реакции от концентрации фермента и субстрата показало, что простейших случаях она описывается уравнением МихаэлисаМентен Из этого следует, что основе ферментативных реакций лежат те же законы и принципы, на которых основаны обычные химические реакции Однако единая теория ферментативного катализа до сих пор не разработана, так как механизмы протекания ферментативных реакций очень сложны, многофакторны и разнообразны, зависят от большого числа переменных величин, от взаиморасположения ферментов на мембранах и ряде случае пока не поддаются математическому описанию В этом и проявляется эмерджентная специфика биологических реакций как специфика нового уровня сложности см сегмент.

Живые системы организмы, клетки, клеточные органоиды должны сохранять биологическую биохимическую индивидуальность Присоединение к ним чужеродных молекул, контакт с вирусами, бактериями, другими паразитами приводит к искажению соответствующих структур и их функций, например, ферментов или клеточных мембран, не говоря уже о прямом токсическом вреде случае попадания паразитов организм, его клетки Совокупность чужеродных агентов, противоположных своей генетической сущностью данному организму чужие или искаженные молекулы, вирусы, бактерии, клетки называют антигенами В виду чрезвычайной важности поддержания биологической индивидуальности, эволюции организмов возникает и постепенно совершенствуется система реагирования и защиты от антигенов иммунитет Частное проявление иммунитета невосприимчивость к инфекционным заболеваниям Изучением защитных реакций организма, направленных на сохранение его структурной и функциональной целостности и биологической индивидуальности, занимается наука иммунология.

Наш организм прежде всего проявляет различные формы врожденного неспецифического иммунитета эволюционно древние, присущие низшим животным Это кожные и слизистые барьеры, бактерицидное действие ряда кислот выделениях потовых и сальных желез, стенок желудка и кишечника, разрушение бактериальных стенок особым ферментом лизоцимом, присутствующим слезной жидкости, и другие Проникшие организм бактерии устраняются фагоцитами и специальными антибактериальными белками, против вирусов действует особый белок интерферон Кроме того, у высших животных и человека развивается сложная иммунная система, включающая красный костный мозг, вилочковую железу тимус, селезенку, лимфоузлы, лимфоидную ткань пищеварительных и дыхательных путей например, миндалинах гландах, аппендиксе Иммунная система формирует и поддерживает так называемый приобретенный специфический иммунитет Центральное место среди клеток иммунной системы занимают лимфоциты При контакте с чужеродными антигенами, зависимости от их природы и структуры, иммунная система дает различные формы иммунного ответа образование Влимфоцитами и выделение кровь специфических белков антител гуморальный иммунитет размножение Тлимфоцитов, избирательно реагирующих на чужеродные или собственные мутантные клетки клеточный иммунитет появление долгоживущих Т и Влимфоцитов иммунологической памяти, которые при повторной встрече с антигенами способны к быстрому и усиленному ответу формирование иммунологической толерантности дословно терпимости, которая выражается избирательном отсутствии ответа на данный антиген при повторной встрече возникновение аллергии повышенной чувствительности к специфическому антигену Между прочим, иммунологический конфликт возникает у организма не только с вирусами, бактериями и чужеродными клетками, но также с паразитическими червями глистами, или гельминтами, пересаженными органами, злокачественными опухолями и даже у беременной матери с ее собственным плодом.

Остается добавить, что препараты специфических антител так называемые иммунные сыворотки, получаемые от искусственно иммунизированных животных, широко используются для диагностики, предупреждения и лечения инфекционных заболеваний и некоторых других случаях медицине и экспериментальной биологии Например, при укусах ядовитых змей применяют специфическую к данному яду антитоксическую противоядную сыворотку При заражении вирусом клещевого энцефалита собственный иммунитет организма усиливают инъекциями гаммаглобулина При подозрении на раковую опухоль точный диагноз может дать реакция крови больного на раковые антигены даже раннюю беременность сегодня легко идентифицируют по обнаружению крови или моче женщины специфических антигенов зародыша. Важное значение сигнализации у животных имеют также звуки, позы, жесты В эволюции человека эти формы сигнализации становились ведущими Придавая особое значение речи как форме общения людей, академик И П Павлов назвал ее второй сигнальной системой противопоставив всем остальным сигналам, объединенным понятие первой сигнальной системы Особенность речи как способа сигнализации состоит том, что словах содержится обобщение бесчисленных сигналов первой сигнальной системы, и, таким образом, слова становятся сигналами сигналов Речь является одним из проявлений и то же время инструментом высшей нервной деятельности человека см ниже.

Внутри организма для взаимодействия между органами, тканями и отдельными клетками и для восприятия сигналов из внешнего мира используются гормональные и нервные механизмы регуляции. Большинство гормонов по химической природе представляют пептиды малые белки, бывают также стероиды из класса липидов и моноамины переделанные аминокислоты Каждый гормон воздействует на определенные клеткимишени или несколько типов клеток Восприятие гормонального сигнала осуществляется специальными молекуламирецепторами гликопротеидами или гликолипидами, расположенными оболочке либо цитоплазме клетки рис 9 Возбужденный рецептор, катализируя цепь химических реакций, передает сигнал дальше на рабочие структуры клетки В результате идет ответная реакция форме секреции выброса активных веществ, специфических синтезов, размножения и роста клеток Таким образом, гормоны участвуют регуляции функционирования, роста и развития организма На всех этапах от узнавания гормона клеточным рецептором до ответной реакции осуществляются элементарные физикохимические процессы молекулярное узнавание на основе стереохимического соответствия ключзамок, обратимое конформационное изменение вздрагивание молекул, переход энергии из одной реакции другую и.

Наиболее сложным проявлением высшей нервной деятельности у человека выступает сознание как высший уровень психической активности Важнейшей функцией сознания является мышление с его основными операциями абстрагирования, обобщения, опосредствования и др Мышление направлено на осознание существа предметов и явлений, созидание новых идей, мысленное построение действий и предвидение их последствий Мышление представляет высшую форму активного отражения объективной реальности. Фотосинтетическую цепь переноса электронов, локализованную тилакоидных мембранах, принято представлять виде предложенной 1961 так называемой Zсхемы, которой переносчики расположены по градиенту электрохимического потенциала Свойства тилакоидной мембраны высокое электрическое сопротивление, низкая проницаемость для ионов, анизотропная структура обеспечивают, одновременно с переносом электронов по градиенту электрохимического потенциала, направленный трансмембранный перенос протонов Н из стромы хлоропласта во внутритилакоидное пространство.

Зависимость скорости фотосинтеза от интенсивности падающего света имеет форму логарифмической кривой У светолюбивых С 3 растений максимальная скорость фотосинтеза наблюдается при освещении меньше яркого солнечного света При дальнейшем увеличении интенсивности падающего света кривая скорости фотосинтеза постепенно выходит на плато насыщение и затем снижается так называемое послеполуденное торможение У С 4 растений высокая скорость фотосинтеза наблюдается только при высоком уровне освещенности У них отсутствует послеполуденное торможение фотосинтеза, а световая кривая не имеет насыщения на ярком солнечном свету. Равновесие этой реакции сильно сдвинуто сторону синтеза сахарозы, что обеспечивает запасание данного дисахарида значительных концентрациях Для последующего использования сахароза должна сначала подвергнуться расщеплению фермент инвертаза катализирует ее гидролиз с образованием свободной глюкозы и фруктозы. Затем Гл1Ф может использоваться для синтеза сахарозы В семенах и некоторых других органах, которых одновременно идет разрушение больших количеств крахмала, он распадается до дисахарида мальтозы под воздействием αамилазы Мальтоза затем разрушается до глюкозы. В последней содержится каталаза фермент, разлагающий перекиси В периксисоме гликолат вступает реакцию с кислородом воздуха, результате образуется глиоксилат и перекись водорода Реакцию катализирует гликолатоксидаза.

При низкой освещенности скорость фотосинтеза пропорциональна интенсивности света Постепенно лимитирующими становятся другие факторы, и увеличение скорости замедляется В ясный летний день освещенность составляет примерно 100 000 лк, а для светового насыщения фотосинтеза хватает 10 000 лк Поэтому свет обычно может быть важным лимитирующим фактором условиях затенения При очень большой интенсивности света иногда начинается обесцвечивание хлорофилла, и это замедляет фотосинтез однако природе, растения находящиеся таких условиях, обычно тем или иным образом защищены от этого толстая кутикула, опущенные листья и. Все растения по отношению к интенсивности света делят на световые и теневые, или светолюбивые и теневыносливые Большинство с растений является светолюбивыми. Рис 2 27 Световые кривые светолюбивого 1 и теневыносливого 2 растения а, компенсационные точки. К числу широко известных реакций фотораспада относится реакция разложения бромистого серебра фоточувствительных материалах Под действием фотона из молекулы бромистого серебра удаляется электрон, и соединяющая молекулу ионная связь разрывается, результате чего образуются мельчайшие частички металлического серебра, создающие так называемое скрытое изображение Видимое изображение получается после обработки фотоматериала проявителе, который вызывает усиленное выделение металлического серебра местах скрытого изображения.

Обе изомерные формы различаются некоторыми физическими и химическими свойствами Например, температуры кипения цис и трансизомеров 1, 2дихлорэтилена равны соответственно 60, 1 и 48, 4 С Обычно один из изомеров менее устойчив и переходит другой изомер под действием определенных физических факторов нагревания, освещения и др Одна из важных фотобиологических реакций изомеризации происходит сетчатке глаза. Фотохимические реакции лежат основе многих фотобиологических процессов, первичным актом которых является поглощение фотона, за которым следует длинная цепочка превращений примерно следующей последовательности переход хромофорных молекулярных групп возбужденное состояние эмиграция энергии возбужденного состояния от одной группы молекул к другой первичный фотофизический процесс и появление первичных фотопродуктов промежуточные процессы образование первичных стабильных химических продуктов биохимические процессы конечный фотобиологический эффект Рассмотрение всех этих сложнейших процессов составляет предмет одного из разделов биофизики фотобиологии. Растения превращают солнечный свет запасенную химическую энергию два этапа сначала они улавливают энергию солнечного света, а затем используют ее для связывания углерода с образованием органических молекул. Растения поглощают углекислый газ, образовавшийся при дыхании, и выделяют кислород продукт жизнедеятельности растений К тому же, фотосинтез играет важнейшую роль круговороте углерода природе.

В течение тысячелетий люди считали, что питается растение исключительно благодаря корням, поглощая с их помощью все необходимые вещества из почвы Проверить эту точку зрения взялся начале девятнадцатого века голландский натуралист Ян Ван Гельмонт Он взвесил землю горшке и посадил туда побег ивы В течение пяти лет он поливал деревце, а затем высушил землю и взвесил её и растение Ива весила семьдесят пять килограмм, а вес земли изменился всего на несколько сот граммов Вывод учёного был таков растения получают питательные вещества, прежде всего, не из почвы, а из воды. К самому неожиданному, но правильному предположению о воздушном питании растений ученые пришли лишь к началу девятнадцатого века Важную роль понимании этого процесса сыграло открытие, совершенное английским химиком Джозефом Пристли 1771 году Он поставил опыт, результате которого он сделал вывод растения очищают воздух и делают его пригодным для дыхания Позднее выяснилось для того, чтобы растение очищало воздух, необходим свет. Воздушное питание растений называется фотосинтезом Кислород процессе фотосинтеза выделяется качестве необычного продукта.

В конце XVIII века английский ученый Джозеф Пристли сообщил, что он случайно обнаружил метод исправления воздуха, который был испорчен горением свечей 17 августа 1771 Пристли поместил живую веточку мяты закрытый сосуд, котором горела восковая свеча, а 21 числа того же месяца обнаружил, что другая свеча снова могла гореть этом же сосуде Исправляющим началом, которым для этих целей пользуется природа, полагал Пристли, было растение Он расширил свои наблюдения и скоро показал, что воздух, исправляемый растением, не был совсем не подходящим для мыши. В этом уравнении Н 2 А представляет собой либо воду, либо другое окисляемое вещество, например, сероводород или свободный Н 2 У зеленых растений и водорослей Н 2 А Н 2 О То есть ван Ниль предположил, что Н 2 О, а не углекислота, разлагается при фотосинтезе Эта блестящая идея, выдвинутая тридцатые годы, экспериментально была доказана позднее, когда исследователи, использую тяжелый изотоп О 2 18 О 2, проследили путь кислорода от воды до газообразного состояния. Таким образом, для водорослей или зеленых растений, у которых вода служит донором электронов, суммарное уравнение фотосинтеза записывается следующим образом. Процесс фотосинтеза слагается из целого ряда последовательных реакций, часть которых протекает с поглощением световой энергии, а часть темноте Устойчивыми окончательными продуктами фотосинтеза являются углеводы сахара, а затем крахмал, органические кислоты, аминокислоты, белки.

Интенсивность фотосинтеза также зависит от фазы развития растения Максимальная интенсивность фотосинтеза наблюдается фазе цветения.

Еще 1905 английский физиолог растений Ф Ф Блекмэн, интерпретируя форму кривой светового насыщения фотосинтеза, высказал предположение, что фотосинтез представляет собой двухстадийный процесс, включающий фотохимическую, светочувствительную реакцию и нефотохимическую, темновую, реакцию Темновая реакция, будучи ферментативной, протекает медленнее, чем световая реакция, и поэтому при высоких интенсивностях света скорость фотосинтеза полностью определяется скоростью темновой реакции Световая реакция либо вообще не зависит от температуры, либо зависимость эта выражена очень слабо, тогда темновая реакция, как и все ферментативные процессы, зависит от температуры довольно значительно и степени Следует ясно представлять себе, что реакция, называемая темновой, может протекать как темноте, так и на свету Световую и темновую реакции можно разделить, используя вспышки света, длящиеся краткие доли секунды Вспышки света длительностью меньше одной миллисекунды 10 3 с можно получить либо с помощью механического приспособления, поставив на пути пучка постоянного света вращающийся диск со щелью, либо электрически, заряжая конденсатор и разряжая его через вакуумную или газоразрядную лампу В качестве источников света пользуются также рубиновыми лазерами с длиной волны излучения 694 нм В 1932 Эмерсон и Арнольд освещали суспензию клеток вспышками света от газоразрядной лампы с длительностью около 10 3 с Они измеряли скорость выделения кислорода зависимости от энергии вспышек, длительности темнового промежутка между вспышками и температуры суспензии клеток При увеличении интенсивности вспышек насыщение фотосинтеза нормальных клетках наступало, когда выделялась одна молекула 0 2 на 2500 молекул хлорофилла Эмерсон и Арнольд сделали вывод, что максимальный выход фотосинтеза определяется не числом молекул хлорофилла, поглощающих свет, а числом молекул фермента, катализирующего темновую реакцию Они также обнаружили, что при увеличении темновых интервалов между последовательными вспышками за пределы 0, 06 с выход кислорода расчете на одну вспышку уже не зависел от длительности темнового интервала, тогда как при более коротких промежутках он возрастал с увеличением длительности темнового интервала от 0 до 0, 06 с Таким образом, темновая реакция, которая определяет уровень насыщения фотосинтеза, завершается примерно за 0, 06 с На основе этих данных было рассчитано, что среднее время, характеризующее скорость реакции, составило около 0, 02 с при.

В случае низких интенсивностей света скорость фотосинтеза при 15 и 25 С одинакова Реакции, протекающие при таких интенсивностях света, которые соответствуют области лимитирования света, подобно истинным фотохимическим реакциям, не чувствительны к температурам Однако при более высоких интенсивностях скорость фотосинтеза при 25 С гораздо выше, чем при 15 С Следовательно, области светового насыщения уровень фотосинтеза зависит не только от поглощения фотонов, но и от других факторов Большинство растений умеренном климате хорошо функционируют интервале температур от 10 до 35 С, наиболее благоприятные условия это температура около. Таким образом, было показано, что обе стадии светозависимы световая и темновая Важно помнить, что темновые реакции нормально проходят на свету и нуждаются продуктах световой стадии Выражение темновые реакции просто означает, что свет как таковой них не участвует. Фотосинтез растениях осуществляется хлоропластах Он включает преобразования энергии световой процесс, превращение вещества темновой процесс Световой процесс происходит гилакоидах, темновой строме хлоропластов Обобщенное циркулирование фотосинтеза выглядит следующим образом. На основе проведенных опытов можно сказать что, зеленая окраска хлорофилла опреде ляется наличием нем ато ма металла вне зависимости от того, будет ли это маг ний, медь или цинк. Альбертис Б Брей Д и др Молекулярная биология клетки В 3 тт М Мир Чернавская Н М Чернавский Д С Туннельный транспорт электронов фотосинтезе.

В работе описываются все существующие настоящее время основные способы получения 5, 6бензохинолинов и их производных, известные отечественной и зарубежной литературе В основном материал книги построен на изложении работ автора по синтезу 5, 6бензохинолиновых оснований Приводятся данные о синтезе лизергиновой кислоты природного соединения, производного 5, 6бензохинолина и синтеза аналогов лизергиновой кислоты, обладающих разнообразной физиологической активностью. Методическое руководство по биохимии и иммунохимии белка Рассмотрены теоретические основы методов и современная аппаратура для гельфильтрации, бумажной, ионообменной и тонкослойной хроматографии, том числе методы количественного аминокислотного анализа с помощью автоматических анализаторов Подробно описан анализ производных аминокислот методом газовой хроматографии Книга хорошо иллюстрирована и снабжена подробной библиографией Предназначена для химиков, врачейлаборантов, биохимиков, а также для биологов других специальностей молекулярных биологов, вирусологов, физиологов, цито и гистохимиков и.

О строении молекулы глюкозы можно судить на основании опытных данных Она реагирует с карбоновыми кислотами, образуя сложные эфиры содержащие от 1 до 5 остатков кислоты Если раствор глюкозы прилить к свежеполученному гидроксиду меди П, то осадок растворяется и образуется яркосиний раствор соединения меди, происходит качественная реакция на многоатомные спирты Следовательно, глюкоза является многоатомным спиртом Если же подогреть полученный раствор, то вновь выпадет осадок, но уже красноватого цвета, произойдет качественная реакция на альдегиды Аналогично если раствор глюкозы нагреть с аммиачным раствором оксида серебра, то произойдет реакция серебряного зеркала Следовательно, глюкоза является одновременно многоатомным спиртом и альдегидом альдегидоспиртом Попробуем вывести структурную формулу глюкозы Всего атомов углерода молекуле С6Н1206 шесть Один атом входит состав альдегидной группы. В водном растворе глюкозы динамическом равновесии находятся три ее изомерные формы циклическая аформа, линейная альдегидная форма и циклическая ßформа. Динамическое равновесие можно сместить Например, при действии на глюкозу аммиачного раствора оксида серебра количество ее линейной альдегидной формы, которой растворе очень мало, пополняется все время за счет циклических форм, и глюкоза полностью подвергается окислению до глюконовой кислоты. Глюкоза как альдегид способна окисляться соответствующую глюконовую кислоту и давать качественные реакции альдегидов Реакция серебряного зеркала.

Для всех этих целей глюкозу получают из крахмала, подвергая его гидролизу присутствии минеральных кислот. Следует отметить, что для сайта очень большую ценность представляют материалы, которые едва ли можно найти библиотеках, а именно дипломные работы, диссертации, монографии и прочие Ваши работы, которые не распространяются больших количествах печатных изданиях, отличие от учебных пособий, известных работ, и которые, однако, также обладают немалой научной ценностью и, как следствие, ценностью для всего человечества. Биосинтез белка создает полимерную молекулу из готовых мономеров аминокислот, уже имеющихся клетке Этот процесс осуществляется за счет внутренней энергии клетки. Фотосинтез процесс, чрезвычайно важный для всего живого населения планеты Он происходит клетках зеленых растений с помощью пигментов хлорофилла и других, находящихся пластидах. Рис 17 Схема фотосинтеза Продукты световых и темновых реакций фотосинтеза. Итак, материальная сущность жизни проявляется, прежде всего, непрерывном обмене веществ и энергии, который происходит между живой системой клеткой, организмом, биоценозом и окружающей его внешней средой В этом смысле биологические системы являются открытыми. Горение чаще называют горением Люди используют эту химическую реакцию для выработки электроэнергии и питания транспортных средств, которые мы используем для передвижения Он выделяет углерод атмосферу форме углекислого газа Уравнение для этой реакции топливо кислород углекислый газ вода.

Это процесс, который происходит во всех живых существах Организмы используют его для высвобождения энергии из глюкозы Это химическая реакция, которая вносит углерод атмосферу форме углекислого газа Уравнение слова для реакции глюкоза кислород углекислый газ вода. В третьем столбце используйте Textables для написания уравнений слова для каждого из процессов. Сохраните и отправьте задание Убедитесь, что вы используете раскрывающееся меню, чтобы сохранить его под заголовком присвоения.

Этот тип обмена был открыт русским ученым микробиологом С Н Виноградским Бактрии обладают специальным ферментным аппаратом, позволяющим им преобразовывать энергию химических реакций, частности энергию реакций окисления неорганических веществ, энергию синтезируемых органических соединений Из микроорганизмов, осуществляющих хемосинтез, важны азотфиксирующие и нитрифицирующие бактерии Источником энергии у одной группы этих бактерий сложит реакция окисления аммиака азотную кислоту Другая группа использует энергию, выделяющуюся при окислении азотистой кислоты азотную Хемосинтез свойственен также для железобактерий и серобактерий Первые из них используют энергию, освобождающуюся при окислении двухвалентного железа трехвалентное вторые окисляют сероводород до серной кислоты Микроорганизмы очень важны, например, для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, так как результате жизнедеятельности этих бактерий азот N2, находится воздухе, недоступный для усвоения растениями, превращается аммиак NH3, который хорошо ими усваивается. В этой реакции карбоксилирования участвует биотин как переносчик активированного бикарбоната HCO 3 фосфорилируется с затратой ATP с образованием смешанного ангидрида карбоксифосфата После этого на место фосфата карбоксифосфате присоединяется биотин Справа показан механизм этой реакции. В клеточных условиях эта реакция обратима образование фосфоенопирувата компенсируется гидролизом другого высокоэнергетичного фосфатсодержащего соединения.

Этот Mg 2 зависимый фермент встречается на люменальной стороне эндоплазматического ретикулума гепатоцитов, клетках почек и эпителиальных клетках тонкой кишки, однако других тканях его нет, поэтому остальные ткани неспособны поставлять глюкозу кровь Если бы них была глюкозо6фосфатаза, то она бы гидролизовала глюкозо6фосфат, который необходим этим тканям для гликолиза Глюкоза, образовавшаяся ходе глюконеогенеза печени и почках или поглощённая с пищей разносится по кровотоку к этим тканям, числе которых мозг и мышцы. Суммарное уравнение биосинтетическиз реакций глюконеогенеза, приводящих к образованию глюкозы из пирувата, выглядит. Глицеролфосфат является необходимым промежуточным соединением при синтезе жиров триглицеридов адипоцитах однако эти клетки лишены глицеролкиназы и поэтому не могут осуществлять фосфорилирование глицерола Вместо этого адипоциты могут осуществлять сокращённый вариант глюконеогенеза, известный как глицеронеогенез преобразование пирувата дигидроксиацетонфосфат через первые реакции глюконеогенеза, вслед за которым следует восстановление дигидроксиацетонфосфата до глицеролфосфата.

Эти две ферментативные реакции, как и ряд других реакций этих двух путей, регулируются аллостерически en и ковалентных модификаций Гликолиз и глюконеогенез регулируются реципрокно, то есть если поток глюкозы, проходящей через гликолиз, растёт, то поток пирувата, проходящего через глюконеогенез, спадает, и наоборот 5 Например, FBPаза1 строго подавляется аллостерическим связыванием AMP так что когда клеточные запасы ATP невелики, а уровень AMP высок, ATPзависимый синтез глюкозы приостанавливается, а катализирующая соответствующую реакцию гликолиза PFK1, наоборот, активируется AMP 15 Хотя PFK1 активируется фруктозо2, 6бифосфатом en на FBPазу1 это соединение имеет противоположный эффект он снижает его сродство к субстратам и тем самым замедляет глюконеогенез. David E Metzler Biochemistry The Chemical Reactions of Living Cells 2nd edition Academic Press, 2003 Т 2 1973 с ISBN 9780124925410. David L Nelson, Michael M Cox Lehninger Principles of biochemistry Fifth edition New York W H Freeman and pany, 2008 1158 p ISBN 9780716771081. Аналогичные опыты проводились Женеве швейцарским пастором Жаном Сенебье Он показал, что процессе фотосинтеза происходит потребление фиксированного воздуха, а именно, углекислого газа. Количество энергии, запасаемой при фотосинтезе, огромно На Земле ежегодно процессе фотосинтеза запасается более 10 17 ккал свободной энергии, что соответствует ассимиляции более 10 10 углерода, включающегося состав углеводов и других форм органических веществ.

Химический баланс фотосинтеза выглядит предельно просто из 6 молекул CO 2 строится молекула гексозы Необходимый для этого процесса восстановления водород берется из воды образующийся ходе фотосинтеза молекулярный кислород является всего лишь побочным продуктом Процесс нуждается энергии света, так как вода очень плохой восстановитель и не способна восстанавливать. К Атом основном состоянии Возбужденное состояние электрон перешел на более высокий энергетический уровень светопоглощающим пигментам тилакоидных мембран относятся зеленые пигменты хлорофиллы своем составе содержат группировку похожую на гем гемоглобина, содержащую ион Мg 2, а также вспомогательные пигменты каротиноиды, окрашенные желтый, оранжевый или пурпурный цвет Каротиноиды поглащают свет ином диапазоне длин волн, нежели жлорофиллы поэтому они функционируют как световые рецепторы.

Светопоглощающие пигменты тилакоидных мембран собраны функцио нальные наборы, или ансамбли, называемые фотосистемами Одна такая фотосистема может содержать большое количество молекул различных пигментов, так фотосистемы хлоропластов шпината содержат около 200 моле кул хлорофиллов и около 50 молекул каротиноидов Такие ансамбли способны поглощать свет пределах всего видимого спектра, однако особенно интенсивно они поглощают свет двух областях от 400 до 500 и от 600 до 700 нм Все пигментные молекулы данной фотосистемы поглощают фотоны, но только од на молекула каждом ансамбле обла дает способностью превращать световую энергию химическую Эта специализи рованная трансформирующая энергию пигментная молекула, представляющая собой молекулу хлорофилла, соединен ную с особым белком, называется фото химическим реакционным центром Все прочие пигментные молекулы называются светособирающими или антенными молекулами Их функция заключается поглощении световой энергии Эту энергию они затем очень быстро передают отдельным реакционным центрам, которых и происходит фотохимический. Рисунок 12 Схема цикла Кальвина Данную схему можно представить виде следующих уравнений. Глюкозо6фосфат, образующийся процессе фотосинтеза, является предшественником трех типичных растительных углеводов сахарозы, крахмала, целлюлозы, которые животном организме не синтезируются.

Особенности питания школьника Питание школе должно быть хорошо организованным Школьник должен быть обеспечен столовой обедом и горячим завтраком Интервал между первым и вторым приемом пищи не должен превышать четыре часа Наиболее оптимальным вариантом должен быть завтрак ребенка дома, школе же он съедает второй завтрак. Получают кристаллизацией Dглюкозы из пиридина и некоторых других растворов tпл 148150 С, a D 18, 9 воде В водном растворе устанавливается равновесие между несколькими взаимопревращающимися формами Dглюкозы a и bпиранозными a и bфуранозными, открытой альдегидной. Глюкоза является ценным питательным продуктом В организме она подвергается сложным биохимическим превращениям результате которых образуется диоксид углерода и вода, при это выделяется энергия согласно итоговому уравнению. На практике используется также спиртовое брожение глюкозы, например при производстве пива. Глюкоза бесцветное кристаллическое вещество со сладким вкусом, хорошо растворимое воде Из водного раствора она выделяется виде кристаллогидрата C6H12O6 H2O По сравнению со свекловичным сахаром она менее сладкая. Свойства, обусловленные наличием молекуле Специфические свойства гидроксильных групп альдегидной группы. Глюкоза способна подвергаться брожению а спиртовое брожение C6H12O6 2CH3CH2OH.

Dглюкоза даёт общие реакции на альдозы, она является восстанавливающим сахаром, образует ряд производных за счёт альдегидной группы фенилгидразон, nбромфенилгидразон и др Озазон глюкозы идентичен озанону маннозы, которая является эпимером глюкозы, и озазону фруктозы При восстановлении глюкозы образуется шестиатомный спирт сорбит при окислении альдегидной группы глюкозы одноосновная Dглюконовая кислота, при дальнейшем окислении двухосновная Dсахарная кислота При окислении только вторичной спиртовой группы глюкозы при условии защиты альдегидной группы образуется Dглюкуроновая кислота Образование Dглюкуроновой кислоты из Dглюкозы может происходить при действии ферментов оксидаз или дегидрогеназ глюкозы При пиролизе Dглюкозы образуются гликозаны aгликозан и левоглюкозан bглюкозан Для количественного определения глюкозы применяются калориметрические, иодометрические и другие методы. Герои романа Жюля Верна Дети капитана Гранта только собирались поужинать мясом подстреленной ими дикой ламы гуанако, как вдруг выяснилось, что оно совершенно не съедобно.

Образовавшиеся органические кислоты процессе аминирования или переаминирования дают аминокислоты Сам по себе синтез аминокислот еще не означает образование белков Однако было показано, что между этими двумя процессами имеется прямая связь Так, под влиянием освещения синими лучами 458 480 нм усиливается фотосинтетическое образование, как аминокислот, так и белков В присутствии ингибиторов синтеза белка действие синего света не проявляется Наконец, из промежуточных продуктов цикла Кальвина могут образовываться жиры, липиды и другие продукты Состав продуктов, образующихся при фотосинтезе, может быть определен исходя из величин фотосинтетического коэффициента Под фотосинтетическим коэффициентом понимается отношение выделенного процессе фотосинтеза кислорода к поглощенному С0 2 Если процессе фотосинтеза образуются углеводы, то, согласно приведенному суммарному уравнению, фотосинтетический коэффициент должен быть равен единице 60 2 6С0 2 1 При образовании соединений, более восстановленных содержащих меньше кислорода по сравнению с углеводами, фотосинтетический коэффициент должен быть больше единицы В случае образования белков фотосинтетический коэффициент равен 1, 25, случае жира 1, 44 Средняя величина фотосинтетического коэффициента для 27 видов растений оказалась равной 1, 04 Расчеты показали, что такая величина фотосинтетического коэффициента указывает на образование наряду с углеводами некоторого количества белка примерно 12 Установлено, что величина фотосинтетического коэффициента меняется зависимости от условий Преобладание синих лучей над красными приводит к увеличению доли образующихся белков, тогда как красный свет благоприятствует образованию углеводов Н П Воскресенская Усиление снабжения растений азотом, естественно, также приводит к повышению фотосинтетического коэффициента и увеличению первичного синтеза белка Имеются данные, что на качество продуктов фотосинтеза оказывает влияние интенсивность освещения При высокой освещенности образуется больше углеводов, а при пониженной аминокислот.

К порфириновому кольцу молекуле хлорофилла приделан длинный углеводородный хвост На рис 6 1 он немного похож на якорную цепь Он и является таковой Не имея электроотрицательных атомов, эта часть молекулы неполярна и, следовательно, гидрофобна При помощи нее хлорофилл заякоривается гидрофобной средней части фосфолипидной мембраны. Результат световой фазы фотосинтеза при нециклическом фотофосфорилировании а это основной вариант можно записать виде такой реакции. Растения используют три варианта такого производства Рассмотрим самый распространенный из них, который к тому же используется синезелеными водорослями и фотосинтетическими и даже хемосинтетическими бактериями цикл Кальвина Это еще один замкнутый цикл взаимопревращения органических веществ одно другое под действием специальных ферментов, подобный циклу Кребса И кстати, еще одна Нобелевская премия, 1961 года открывшему его Мелвину Кальвину. Если вычесть регенерирующие ходе цикла вещества которые дополнительно не синтезируются и не тратятся, то суммарное уравнение фиксации углекислоты получается таким.

В какой форме выделяется сера Все серные фототрофные бактерии окисляют восстановленные соединения серы до минеральной серы твердого вещества У одних бактерий сера накапливается внутри клеток виде твердых частиц По мере гибели бактерий они выходят окружающую среду Другие способны выделять серу сразу окружающую среду Многие зеленые и пурпурные серные бактерии способны окислять серу дальше, вплоть до сульфатов, но качестве субстрата для световой стадии фотосинтеза используется именно сероводород и некоторые другие соединения восстановленной серы с водородом. Надо заметить, что не все фототрофные бактерии являются автотрофами полном смысле этого слова, способны развиваться на чисто минеральных средах Большинство из них все же нуждается тех или иных готовых органических веществах, так что фотофиксация углекислоты является для них всего лишь дополнительным источником углерода. Именно так обстоит дело у галобактерий Причем у них есть еще одна поразительная особенность они не способны поглощать сахара и из экзогенной органики фактически питаются одними аминокислотами Возможно, это одна из сторон архаичности этих удивительных микроорганизмов. Синтез органики может происходить не только за счет солнечного света, но и за счет ресурса, освоение которого не требует такой продвинутой антенной техники, как фотосистемы на основе пигментов сложного строения, за счет энергии, запасенной химических связях неорганических веществ Это так называемый хемосинтез.

Некоторые способны окислять серу даже из нерастворимых сульфидов тяжелых металлов Такие бактерии используются для разработки обедненных месторождений этих металлов Воду с бактериями пропускают через измельченную руду, представленную сульфидами, и собирают ее, обогащенную сульфатами соответствующих металлов. Бактерии, использующие качестве единственного источника энергии окисление водорода, водородные бактерии, живут почве и водоемах Окисление водорода происходит через цитохромы с использованием цепи переноса электронов, с использованием молекулярного кислорода как акцептора электронов Таким образом, для жизни этих бактерий необходимо присутствие среде не только водорода, но и кислорода фактически они живут на гремучей смеси и используют энергию, которая могла бы выделиться результате сгорания водорода Это довольно большая энергия, и используют они ее достаточно эффективно до 30 Общее уравнение водородного хемосинтеза таково, что на шесть молекул окисленного водорода приходится одна фиксированная синтезируемых органических соединениях молекула. Такие бактерии, живущие болотах, образуют болотные месторождения железа.

Однако на планете есть места, где оба газа сероводород и кислород присутствуют достаточных концентрациях одновременно И даже настоящий момент большое количество органики образуется там результате хемосинтеза на основе соединений серы конечно же вулканического происхождения Давайте выясним, откуда вообще берется вулканизм Вы слышали о дрейфе континентов Кто не слышал, вспомните карту мира и обратите внимание на то, что, если Африку сдвинуть на запад, ее очертания очень хорошо впишутся берега обеих Америк Да, континенты медленно плывут Африка и Америки раскололись и плывут друг от друга Азия и Северная Америка плывут навстречу друг другу Индия относительно недавно откололась от Африки, рванулась на северовосток и врезалась Азию В результате месте столкновения выросли Гималаи и Тибет, а недавнее землетрясение на Алтае произошло оттого, что она все еще не может остановиться Земная кора под океанами гораздо тоньше, чем под континентами Континенты плавают по ней как льдины Когда континенты наступают на океан, как, например, Евразия и Америка на Тихий, происходит субдукция континенты подминают под себя земную кору, она погружается мантию и расплавляется Именно зонах субдукции например по всей периферии Тихого океана имеет место вулканизм, который достаточно легко наблюдать виде вулканов и горячих источников, богатых серой, которных мы находим хемосинтезирующие бактерии Там, где континенты расходятся, а океан раскрывается, как, например, Атлантический, континенты растаскивают океаническую земную кору за собой В результате посередине океана имеется трещина рифтовая зона по которой из мантии поднимается расплавленная магма, застывает и образует новую океаническую кору Это область скрытого от наших глаз, но гораздо более мощного вулканизма По сторонам трещины вырастают подводные вулканические горы, а сама трещина все же выглядит как впадина между двумя горными цепями Это называется срединный океанический хребет Здесь имеется множество истечений вулканических газов, богатых соединениями серы и углекислым газом Они получили название черных курильщиков Почему курильщиков и почему черных Соединения серы с металлами сульфиды как правило, окрашены черный цвет Кстати, кто знает, почему море Черное Потому что на определенной глубине его вода насыщена сероводородом и все металлические предметы там чернеют Источники рифтовой зоны выбрасывают очень много сульфидов, растворенных и взвешенных горячей воде такие струи отдаленно напоминают клубы черного дыма, а выпавшие осадок сульфиды образуют вокруг источников причудливые постройки высотой несколько десятков метров.

Все это соседствует с практически безжизненными океанскими глубинами, куда почти не достигает фотосинтетическая органика, поступающая с океанской поверхности, поскольку почти вся она утилизируется микроорганизмами по дороге Там донная биомасса составляет всего 0, 1 0, 2 2 оценка плотности биомассы возле курильщиков мне не встречалась, но она на несколько порядков больше. Геологи давно находили загадочные трубки месторождениях серебряных, медных и цинковых руд, которые образовались 350 млн лет назад Месторождения формировались из сульфидов рифтовой зоны Вестиментиферы тогда уже были Для сравнения динозавры вымерли 65 млн лет назад. Сделаем одно отступление Несколько раньше вестиментифер были открыты их родственники погонофоры основном глубоководные морские организмы схожего строения Вместо трофосомы у них имеется так называемый срединный канал нечто вроде закрытого с обоих концов кишечника В нем тоже живут симбиотические бактериии, но не хемосинтетические, а метанотрофные Они питаются метаном CH 4 А что мы знаем о метане Это один из основных компонентов природного газа Судя по всему, погонофоры живут районах расположения подводных месорождений нефти и газа и могут на них указывать. Мы видим, что кислород отнял водород от углевода, при этом его окислив И здесь исходным источником электронов служит органика пищи.

Совершим небольшой мысленный экскурс проблему возникновения жизни Как вы думаете, кто появился раньше автотрофы или гетеротрофы В голову может прийти простая мысль, что поскольку автотрофы создают органические вещества, а гетеротрофы их только едят, то жизнь должна была начинаться с автотрофов, так как гетеротрофам, появись они первыми, просто нечего было бы есть Эта мысль совершенно неверная Она представляет собой доведение до абсурда принципа актуализма реконструкции ситуаций прошлого на основе того, что есть сейчас Гетеротрофы должны были появиться раньше автотрофов, поскольку они элементарно могут быть гораздо проще устроены ведь получать энергию путем разрушения сложных молекул проще, чем строить эти сложные молекулы из простых, получая при этом энергию из какогото другого источника Принцип ломать не строить абсолютно универсален, поскольку представляет собой достаточно точное отражение второго начала термодинамики. Заканчивается шестая лекция Первая была посвящена определению жизни, а пять остальных всяческой химии И это правильно Вспомним то определение жизни, на котором мы тогда остановились совокупность самоподдерживающихся открытых систем, существующих, виде особых структур, за счет постоянного протока вещества и притока энергии и способных к более или менее точному самовоспроизведению.

Этот способ ассимиляции С0 2 присущий всем растениям, 19461956 гг был расшифрован американским биохимиком М Кальвином и его сотрудниками Прежде всего, была поставлена задача обнаружить первичный продукт фотосинтеза и выяснить, какое соединение служит акцептором. Ежегодно около 200 миллионов тонн кислорода поглощается результате дыхания организмами, а также сжигается человеком результате хозяйственной деятельности Однако газовый состав атмосферы остается относительно постоянным, кислорода атмосфере около 20 Сохранение постоянства содержания кислорода атмосфере возможно только благодаря выделению его результате фотосинтеза Вместе с тем благодаря фотосинтезу значительно сдерживается увеличение концентрации углекислого газа, выделяемого при дыхании и сжигании человеком различных видов топлива Поглощение углекислого газа не позволяет Земле перегреваться результате увеличения парникового эффекта. Например, мышцы человека при очень больших нагрузках получают недостаточно кислорода для полного окисления глюкозы, поэтому вынуждены работать, используя энергию, выделяемую при гликолизе.

Строение и функционирование вируса не позволяет однозначно признать его живым или неживым Можно считать вирусы промежуточной формой Вместе с тем вполне употребимо определение вируса как неклеточной формы жизни В настоящее время окончательно не установлено происхождение вирусов Однако многие ученые считают, что вирусы произошли от бактериальных клеток или отдельных органелл эукариотических клеток митохондрий или хлоропластов результате 41 перехода их к внутриклеточному паразитизму и упрощению строения. Элементарный состав клетки Элементарный состав клетки В состав любой клетки входят более 60 элементов периодической таблицы Менделеева По частоте встречаемости элементы можно поделить на три группы 1 Основные элеме. Организм и его развитие Организм и его развитие Онтогенез это индивидуальное развитие организма, от оплодотворенной яйцеклетки зиготы до смерти организма Онтогенез разделяется на два этапа эмбриогенез и постэ. Свойства экосистем Свойства экосистем Ы Все организмы населяющие нашу планету живут той или иной экосистеме Разнообразие экосистем огромно Экосистемой является пруд, река, море, залив, отмель, горный склон, пойм.

 
 

© Copyright 2017-2018 - the-institution