Основные законы биоэнергетики для живой природы. Понятие о формах энергии.

ПЕРВЫЙ ЗАКОН БИОЭНЕРГЕТИКИ Живая клетка избегает прямого использования энергии внешних ресурсов для совершения полезной работы. Она сначала превращает их в одну из трех конвертируемых форм энергии ("энергетических валют"), а именно: в АТФ, или , которые затем расходуются для осуществления различных энергоемких процессов.

ВТОРОЙ ЗАКОН БИОЭНЕРГЕТИКИ Любая живая клетка всегда располагает как минимум двумя "энергетическими валютами": водорастворимой (АТФ ) и связанной с мембраной ( либо ).

ТРЕТИЙ ЗАКОН БИОЭНЕРГЕТИКИ "Энергетические валюты" клетки могут превращаться одна в другую. Поэтому получения хотя бы одной из них за счет внешних ресурсов достаточно для поддержания жизнедеятельности.

Понятие о формах энергии?????? АТФ, ΔμH+ и ΔμNa+ - конвертируемые формы энергии в клетке.

3. Аутотрофы: химические вещества и источники энергии для образования высокоэнергетических соединений; Гетеротрофы: преобразование энергии из полученных от аутотрофов органических веществ в форму, удобную для выполнения работ в организме.

Аутотрофы

обширная группа свободно-живущих микроорганизмов (бактерий, грибов, простейших, водорослей), основным (.факультативные А.) или единственным (облигатные А.) источником углерода или (и) азота к-рых являются неорганические вещества. В качестве источника углерода А. используют главным образом углекислоту или ее соли, азота - нитраты, нитриты и др. Необходимую для синтеза органических молекул энергию А. получают аэробным или анаэробным окислением восстановленных неорганических соединений, напр., серы, железа, аммиака, водорода, метана (хемолитоаутотрофы), или в результате трансформации лучистой энергии в химическую (фотоаутотрофы). Широко распространены в почве и в воде открытых водоемов. Обеспечивают трансформацию веществ и поток энергии в природе и являются дополнительными (к фотосинтезу) накопителями органического вещества в биосфере. В лабораторных условиях облигатные А. культивируют только на минеральных средах. Присутствие в среде органических веществ ингибирует их рост. Факультативные А. могут расти в присутствии органических соединений и даже использовать их как вспомогательные питательные вещества.

Гетеротро́фы — организмы, которые не способны синтезировать органические вещества из неорганических путём фотосинтеза или хемосинтеза. Для синтеза необходимых для своей жизнедеятельности органических веществ им требуются экзогенные органические вещества, то есть произведённые другими организмами. В процессе пищеварения пищеварительные ферменты расщепляют полимеры органических веществ на мономеры. В сообществах гетеротрофы — это консументы различных порядков и редуценты. Гетеротрофами являются почти все животные и некоторые растения. По способу получения пищи делятся на две противопоставляемых группы: голозойных (животные) и голофитных или осмотрофных (бактерии, многие протисты, грибы, растения). Растения-гетеротрофы полностью (заразиха, раффлезия) или почти полностью (повилика) лишены хлорофилла и питаются, прорастая в тело растения-хозяина.

4. Биологическое окисление как процесс преобразования энергии в организме. Виды биологического окисления. Важнейший макроэрг живого организма.

Биологическое окисление это процесс окисления биологических веществ с выделением энергии. Основным топливом при биологическом окислении является водород. Известно, что ре акция окисление водорода кислородом в газовой среде сопровождается выделением большо го количества энергии, сопровождаемым взрывом и пламенем. Эволюция живых организмов привела к тому, что реакция окисления водорода до воды оказалась разделенной на отдель ные этапы, что обеспечивает постепенное высвобождение энергии в процессе биологическо го окисления. При этом часть полученной энергии рассеивается в виде тепла (около 60%) а другая часть (около 40%) аккумулируется в молекулах АТФ.

Виды биологического окисления.Окислительное фосфорилирование. Тканевое дыхание, анаэробное окисление.

Другие виды биологического окисления, по-видимому, имеют более узкое значение, например энергообеспечение клеток. Такова стадия гликолиза, заключающаяся в окислении ряда фосфорных соединений с одновременным восстановлением НАД и образованием АТФ или реакции пентозного цикла (т. е. окислительного превращения глюкозо-6-фосфата), сопровождающихся образованием фосфопентоз и восстановленного НАДФ. Пентозный цикл играет важную роль в тканях, характеризующихся интенсивно протекающими синтезами — нуклеиновых, жирных кислот, холестерина

Важнейший макроэрг живого организма клетка в которой имеется 6 обязательных надмолекулярных образований органелл (мембрана, ядро, митохондрии, ап.Гольджи, рибосомы, лизосомы).