Bioenergetyka

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Bioenergetyka – nauka biologiczna z pogranicza biochemii i biofizyki, obejmująca badania przemian energii zachodzących w żywych organizmach i ekosystemach.

Z punktu widzenia bioenergetyki, żywy organizm jest otwartym, nieodwracalnym układem termodynamicznym, który zachowuje swoją formę i reprodukuje się dzięki pobieraniu energii ze środowiska. Najważniejszym źródłem energii dla biosfery jest promieniowanie pochodzące ze Słońca, którego energia wiązana jest przez producentów podczas fotosyntezy, a następnie może zostać wykorzystana przez inne organizmy, umożliwiając im wykonywanie różnorodnych form pracy biologicznej, takich jak biosynteza materiałów budulcowych ich komórek, transport substancji w kierunku przeciwnym niż gradient stężeń, ruch, wreszcie reprodukcja. Użyteczna biologiczne energia zgromadzona jest w postaci węglowodanów, tłuszczy i białek, uwalnia się na drodze utleniania biologicznego w procesie oddychania komórkowego.

Podczas przemian energetycznych zachodzących w organizmach żywych, zgodnie z zasadami termodynamiki, następują straty energii w postaci ciepła. W ostatecznym rozrachunku energia związana dzięki procesowi fotosyntezy przez producentów rozprasza się na kolejnych, wyższych poziomach troficznych.

Bioenergetyka komórki[edytuj | edytuj kod]

Szczególnym działem bioenergetyki jest bioenergetyka komórki, której głównym zainteresowaniem jest wytwarzanie, gromadzenie i użytkowanie energii przez komórki. Komórki roślin uzyskują energię w postaci fotonów pochodzących głównie od Słońca i magazynują ją w procesie fotosyntezy. Komórki roślinne magazynują energię w postaci ATP, jako wysokoenergetyczne, bezwodnikowe wiązanie fosforowe, jest ona niezbędna do syntezy glukozy oraz włączania ditlenku węgla w cykl Calvina, a także bezpośrednio do reakcji chemicznych, np. fotolizy, podczas której z wody uwalniane są cząsteczki tlenu.

Komórki eukariotyczne (zwierzęta, grzyby) oraz komórki prokariotyczne, uzyskują energię z pożywienia, w procesie rozkładu składników odżywczych w nim zawartych. Energia jest uwalniania w procesie hydrolizy ATP lub równoważnych energetycznie nukleozydotrifosforanów i wykorzystywana w takich procesach anabolicznych jak synteza glukozy, glikogenu, kwasów tłuszczowych, fosfolipidów, cholesterolu, nukleotydów purynowych i pirymidynowych oraz mocznika. Ponadto energii wymagają reakcje detoksykacji, przekazywanie informacji genetycznej podczas replikacji i naprawy DNA oraz syntezy RNA, biosyntezy białek, skurcze mięśni, aktywny transport przez błony komórkowe.

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Bioenergetyka ma zastosowanie przy badaniach ilościowych, np. adaptacji fizjologicznej zwierząt, interakcji osobnik-populacja, przy badaniu ogólnej dynamiki ekosystemów.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • David Nicholls: Bioenergetyka. Warszawa: PWN, 1987.