ХЕМОСИНТЕЗ

Хемосинтез можно определить как тип питания бактерий, основанный на усвоенииза счет окисления неорганических соединений. Хемосинтезом также можно назвать процесс синтеза органических соединений из неорганических за счет химической энергии, получаемой при окислении неорганических веществ (серы, сероводорода, железа, аммиака, нитритов).

Наибольшее значение имеют нитрифицирующие бактерии, окисляющие аммиак до азотистой, а затем до азотной кислоты:

xemosintez

Железобактерии превращают закисное железа в окисное:

xemosintez2

Серобактерии окисляют сероводород до серы или серной кислоты:

xemosintez3

В результате окисления выделяется энергия, которая запасается бактериями в виде АТФ. Основное отличие хемосинтеза от фотосинтеза заключается в том, что не используется энергия света и не выделяется кислород.

ГЛИКОЛИЗ

Это сложный ферментативный процесс последовательных превращений глюкозы, протекающий в тканях человека и животных без потребления кислорода. В анаэробных условиях в животном организме гликолиз является единственным процессом, поставляющим энергию. Именно благодаря процессу гликолиза организм человека и животных определенный период времени может осуществлять ряд физиологический функций в условиях недостатка кислорода. Конечным продуктом гликолиза является молочная кислота (ее соли называются лактатами). В процессе гликолиза, происходящего в цитоплазме клетки, образуется АТФ. Суммарное уравнение гликолиза можно изобразить следующим образом:

glicoliz

Обращаем внимание на следующий факт: в суммарном уравнении гликолиза указан общий полезный выход АТФ — на самом деле образуются 4 молекулы АТФ, но 2 молекулы АТФ тратятся на расщепление новой молекулы глюкозы.

В тех случаях, когда гликолиз протекает в присутствии кислорода, говорят об аэробном гликолизе. В этом случае распад глюкозы до промежуточного продукта анаэробного гликолиза — пировиноградной кислоты — можно рассматривать как первую стадию дыхания — окисления глюкозы до конечных продуктов: углекислого газа и воды.

БРОЖЕНИЕ

Это анаэробный ферментативный окислительно-восстановительный процесс превращения органического вещества, в результате которого организм получает энергию. Брожению могут подвергаться спирты, аминокислоты, органические кислоты, но чаще всего углеводы. В зависимости от вещества, подвергающегося брожению, и полученных конечных продуктов, выделяют следующие типы брожения: спиртовое, молочнокислое, пировиноградное, маслянокислое. По названиям брожения получили названия и бактерии, которые вызывают соответствующий процесс. Брожение играет важную роль в круговороте веществ в природе, осуществляя анаэробное разложение органического вещества, особенно целлюлозы. Некоторые типы брожения, вызываемые микроорганизмами, имеют большое практическое значение: спиртовое брожение — в виноделии, пивоварении и в получении топлива; молочнокислое — для получения кисломолочных продуктов и молочной кислоты; пропионовокислое — в сыроделии; ацетонобутиловое — для получения растворителей.

ДЫХАНИЕ

Большинство животных и растительных клеток в норме находятся в аэробных условиях и всю энергию получают в результате полного окисления органического «топлива» до углекислого газа и воды. Это происходит в результате окисления пирувата, образовавшегося в процессе гликолиза, до ацетил-КоА, который окончательно окисляется до СО2 и Н2О в цикле Кребса (цикле трикарбоновых кислот), происходящем в матриксе митохондрий. В результате аэробного (кислородного) окисления одной молекулы глюкозы синтезируется 38 молекул АТФ.

Источник: А.Г. Лебедев "Готовимся к экзамену по биологии"