- •1.Живое и неживое. Фундаментальные свойства, уровни организации и функции живых систем.
- •2.Клеточные органеллы
- •3.Типы животных и растительных тканей
- •4.Белки. Структура, функции. Биосинтез белка
- •Уровни организации
- •Первичная структура
- •Вторичная структура
- •Третичная структура
- •Четвертичная структура
- •Функции белков в организме Каталитическая функция
- •Структурная функция
- •Защитная функция
- •Регуляторная функция
- •Сигнальная функция
- •Транспортная функция
- •Запасная (резервная) функция
- •Рецепторная функция
- •Моторная (двигательная) функция
- •Биосинтез
- •Универсальный способ: рибосомный синтез
- •5.Нуклеиновые кислоты. Строение, функции. Принцип матричного синтеза как основа наследственных свойств живых систем. Генетический код
- •6.Углеводы, липиды. Функции, строение
- •Строение
- •Биологические функции Энергетическая (резервная) функция
- •Функция теплоизоляции
- •Структурная функция
- •Защитная (амортизационная)
- •Увеличения плавучести
- •Простые и сложные
- •Моносахариды
- •Дисахариды
- •Олигосахариды
- •Полисахариды
- •7.Биологическое преобразование энергии. Фотосинтез, хемосинтез, дыхание
- •8.Самовоспроизведение клетки. Клеточный цикл, митоз и мейоз
- •Фазы мейоза
- •10.Принципы систематики и таксономии. Методы установления биологического родства.
- •11. Типологические особенности представителей различных царств.
- •13.Многообразие биологических видов: Вирусы как особая форма организации материи. Основные черты организации. Роль в биосфере.
- •16. Споровые растения. Основн черты организац. Роль в биосфере.
- •18. Индивидуальное развитие живых систем. Основные типы необратимых процессов – деление клеток, рост, морфогенез и дифференциация – приводящие к образованию сложного многоклеточного организма.
- •20. Теории Дарвина, Бауэра, Берга.
- •21. Современное понимание механизмов эволюции органического мира.
- •22. Биологические методы исследования эволюц процессов.
- •23. Эволюция биосферы. Представления о ноосфере. Вернадский. Теяр де Шарден. Место человека в эволюции Земли.
- •29. Основные концепции, законы и перспективы развития биологии. Биотехнология. Генная, клеточная и эмбриональная инженерии.
- •30. Законы Моргана/Менделя.
7.Биологическое преобразование энергии. Фотосинтез, хемосинтез, дыхание
Фотосинтез — это процесс образования органического вещества из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл и бактериородопсин у бактерий). В современной физиологии растений под фотосинтезом чаще понимается фотоавтотрофная функция — совокупность процессов поглощения, превращения и использования энергии квантов света в различных эндэргонических реакциях, в том числе превращения углекислого газа в органические вещества.
Различают оксигенный и аноксигенный типы фотосинтеза. Оксигенный гораздо более широко распространён, его осуществляют растения, цианобактерии и прохлорофиты. В данной статье описан только он, аноксигенному фотосинтезу пурпурных и зелёных бактерий, а также геликобактерий посвящена отдельная статья.
Выделяют три этапа фотосинтеза: фотофизический, фотохимический и химический. На первом этапе происходит поглощение квантов света пигментами, их переход в возбуждённое состояние и передача энергии к другим молекулам фотосистемы. На втором этапе происходит разделение зарядов в реакционном центре, перенос электронов по фотосинтетической электронотранспортной цепи, что заканчивается синтезом АТФ и НАДФН. Первые два этапа вместе называют светозависимой стадией фотосинтеза. Третий этап происходит уже без обязательного участия света и включает в себя биохимические реакции синтеза органических веществ с использованием энергии, накопленной на светозависимой стадии. Чаще всего в качестве таких реакций рассматривается цикл Кальвина и глюконеогенез, образование сахаров и крахмала из углекислого газа воздуха.
Дыхание — основная форма диссимиляции у человека, животных, растений и многих микроорганизмов. При дыхании богатые энергией вещества, принадлежащие организму, полностью разлагаются до бедных энергией неорганических конечных продуктов (диоксида углерода и воды), используя для этого молекулярный кислород.
Под внешним дыханием понимают газообмен между организмом и окружающей средой, включающий поглощение кислорода и выделение углекислого газа, а также транспорт этих газов внутри организма.
Внутреннее (клеточное) дыхание включает биохимические процессы в цитоплазме клеток и митохондриях, приводящее к высвобождению энергии.
У организмов, имеющих большие площади поверхности, контактирующие с внешней средой, дыхание может происходить за счёт диффузии газов непосредственно к клеткам (например, в листьях растений, у полостных животных). При небольшой относительной площади поверхности транспорт газов осуществляется за счёт циркуляции крови (у позвоночных и др.) либо в трахеях (у насекомых).
Хемосинтез — способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO2 служат реакции окисления неорганических соединений. Подобный вариант получения энергии используется только бактериями. Явление хемосинтеза было открыто в 1887 году русским учёным С. Н. Виноградским.
Необходимо отметить, что выделяющаяся в реакциях окисления неорганических соединений энергия не может быть непосредственно использована в процессах ассимиляции. Сначала эта энергия переводится в энергию макроэргических связей АТФ и только затем тратится на синтез органических соединений.