Антропология и концепции биологии

Шесть оборотов цикла дают одну молекулу глюкозы , для чего требуется 18 молекул АТФ и 12 молекул НАДФ, что можно выразить суммарным уравнением:

6СО2 ?С6Н12О6.

Существует другой вариант синтеза углеводов при темновой фазе.

Это цикл Хэтча – Слэка , или С-4-путь , обнаруженный более чем у 100 растений жарких и засушливых районов. Этот путь требует больших энергозатрат, но имеет свои экологические преимущества.

Бактериальный фотосинтез и хемосинтез

Различные группы фотосинтезирующих бактерий осуществляют особую разновидность фотосинтеза – бактериальный фотосинтез . Бактерии имеют свои специфические фотосинтетические пигменты (в частности, различные бактериохлорофиллы ), отличные от пигментов эукариот. Донорами Н+ у них служит не вода, а различные органические соединения (сероводород, спирты, жирные кислоты и др.), потому при бактериальном фотосинтезе не выделяется кислород . Рассмотрев все виды фотосинтеза, можно вывести общее уравнение этого процесса:

n СО2 + Н2А ? (СН2О)n + H2 О + А,

где Н2А – обобщенный донор Н+.

Хемосинтез – это синтез органических веществ за счет энергии химических реакций. Он представляет собой другую форму автотрофной ассимиляции, свойственной некоторым бактериям. При хемосинтезе источником энергии служит не солнечный свет, а окисление неорганических соединений.

Нитрифицирующие бактерии окисляют образующийся при гниении органических остатков аммиак до нитрита, а затем до нитрата: NH3 ? HNO2 ?HNO3.

Бесцветные серобактерии окисляют сероводород:

H2S ? S ? – SO4.

Железобактерии переводят железо закисное в железо окисное:

Fe2+ ? Fe3+.

Водородные бактерии окисляют молекулярный водород:

H2 ? H2O.

Все эти процессы являются экзотермическими реакциями. Выделяемая энергия используется бактериями-хемосинтетиками для восстановления СО2 и синтеза органических соединений.

Хотя вклад хемосинтетиков в аккумуляцию энергии и синтез органических веществ на Земле невелик по сравнению с фотосинтезом, они имеют огромное экологическое значение, участвуя в круговороте веществ в биосфере.

2.5. Биологическое окисление

Анализируя отдельные этапы клеточного метаболизма, всегда необходимо помнить, что он представляет собой единый, интегральный, взаимосвязанный механизм (Бохински Р., 1987). Процессы анаболизма и катаболизма происходят в клетке одновременно и неразрывны друг с другом.

Анаэробный распад

Основным веществом, используемым клеткой для получения энергии, служит глюкоза. Анаэробный распад глюкозы – гликолиз , происходящий в цитоплазме клетки, является подготовительным этапом дыхания и основным этапом брожения. Поэтому мы можем сказать, что гликолиз – это один из важнейших процессов природы, свойственный всем организмам. Биохимия гликолиза хорошо изучена. Он включает 9 последовательных ферментативных реакций, конечным продуктом которых является пировиноградная кислота (ПВК) :