Fotosynteza: proces syntezy prostych związków organicznych (węglowodanów) z dwutlenku węgla i wody przebiegający dzięki wykorzystaniu energii świetlnej pochłanianej przez barwniki asymilacyjne. Fotosynteza zachodzi według ogólnego równania: 6 CO2 + 6H2O + energia świetlna = C6H12O6 + 6O2.
BARWNIK: Wyróżniamy 4 typy chlorofilu : a, b, c, d
Stosunki ilościowe chlorofilu zależą od ilości naświetlenia: rośliny ciemnolubne mają więcej chlorofilu b, światłolubne – a, a wodne – c i d.
W skład każdego barwnika wchodzą : białka 30-50%,łuszcze 8-30%,barwniki fotosyntetyczne 10 – 20%, DNA ( inne niż jądrowe ), RNA.
U roślin wodnych żyjących głębiej są barwniki - ksantofile – bo do nich nie dochodzi promieniowanie czerwone tylko niebiesko-filotowe; u brunatnic i krasnorostów występują barwniki fikobilina i chlorofil, widoczna jest strefowość : wyżej są glony z chlorofilem, niżej brunatnice, najniżej krasnorosty ( czerwone )
Synteza ATP zachodzi na drodze fosforylacji fotosyntetycznej, czyli przy udziale światła.
Fosforylacja cykliczna: Podczas procesu nie zachodzi fotoliza wody i redukcja NADP+, następuje jednak synteza ATP. Fosfo. taka odbywa się w warunkach niedoboru wody, braku NADP+ lub braku fotosystemu II (np. u bakterii purpurowych).
Fosforylacja niecykliczna: transport elektronów odbywa się od H2O do NADP+, w czym uczestniczą fotosystemy II i I.
Cykl Calvina: faza ciemna (niezależna od światła) fotosyntezy, zachodząca w stromie chloroplastu.
Jest to fotosyntetyczny cykl redukcji CO2, podczas którego zachodzą trzy etapy przemian:
1) karboksylacja - polegająca na przyłączeniu CO2 do pięciowęglowego związku - rybolozofosforanu, następnie związek ten, który posiada już sześć atomów węgla rozpada się na dwie cząsteczki kwasu fosfoglicerynowego (związek zawierający trzy atomy węgla),
2) redukcja kwasu fosfoglicerynowego do aldehydu fosfoglicerynowego z udziałem siły asymilacyjnej np. NADPH2 (NADP) i ATP,
3) regeneracja polegająca na odtworzeniu związku pięciowęglowego z cząsteczek aldehydu fosfoglicerynowego.
W całym cyklu Calvina powstaje sześć cząsteczek aldehydu, z czego pięć zużywane jest do odtworzenia rybulozodwufosforanu, a jedna stanowi produkt końcowy fotosyntezy, służący do powstania glukozy w wyniku wielu skomplikowanych reakcji.
Chemosynteza: proces przyswajania tlenku węgla(IV) z atmosfery, analogiczny do fotosyntezy, lecz zachodzący nie przy udziale światła, ale dzięki energii chemicznej uzyskiwanej z utleniania prostych substancji nieorganicznych (wodór, siarkowodór, amoniak, sole żelaza(II), metan).
Chem. przeprowadzają niektóre gatunki bakterii tzw. chemoautotrofy. Proces chem. odgrywa ważną rolę w obiegu pierwiastków w przyrodzie.
Nitryfikacja: biologiczne utlenianie amoniaku do azotanów(V) zachodzące w dwóch etapach. W pierwszym jon amonowy jest utleniany (amonifikacja) do jonu azotanowego(III) przez bakterie z rodzaju Nitrosomonas:
NH4+ + 1½ O2 → NO2- + 2H + H2O
w drugim jon azotanowy(III) jest utleniany do jonu azotanowego(V) przez bakterie z rodzaju Nitrobacter:
NO2-+ ½ O2 → NO3-
Proces ten zachodzi przy udziale tlenowych bakterii autotroficznych (autotrofy, nitryfikatorów), które wykorzystują związki nieorganiczne jako źródło energii koniecznej do wiązania tlenku węgla(IV) CO2. Nitryfikacja jest jednym z etapów krążenia azotu w przyrodzie (azotu cykl).
| Struktura | Komórka prokariotyczna | Komórka eukariotyczna |
|---|---|---|
| Ściana komórkowa | Obecna | Brak u zwierząt i niektórych protistów |
| Błona komórkowa | Obecna | Obecna |
| Jądro komórkowe | Brak | Obecne |
| Chromosomy | Koliste DNA, niewielka ilość przyłączonych białek | Liniowe DNA połączone z licznymi białkami |
| Mitochondria | Brak | Obecne |
| Chloroplasty | Brat | Obecne w komórkach fotosyntetyzujących |
| Siateczka śródplazmatyczna | Brak | Zwykle obecna |
| Rybosomy | Obecne | Obecne |
| Aparat Golgiego | Brak | Obecny |
| Lizosomy | Brak | Obecne |
| Wakuole | Brak | Obecne u roślin, grzybów i niektórych protistów |
| Cytoszkielet | Brak | obecny |
Denitryfikacja: redukcja azotanów(V) i azotanów(III) do azotu cząsteczkowego lub tlenku azotu(I) (denitryfikacja całkowita) lub amoniaku (denitryfikacja częściowa), wywołana przez bakterie denitryfikacyjne (denitryfikatory). Zachodzi w warunkach beztlenowych, przede wszystkim w glebach o wysokiej zawartości wody i świeżej substancji organicznej. W wyniku denitryfikacji następuje zubożenie gleby w azot mineralny. Jest korzystnym zjawiskiem przy naturalnym oczyszczaniu się wód ściekowych.
Imersja, immersja– metoda stosowana w mikroskopii w celu zwiększenia zdolności rozdzielczej mikroskopu optycznego poprzez wypełnienie przestrzeni pomiędzy preparatem a obiektywem przezroczystą cieczą (cieczą imersyjną) o współczynniku załamania zbliżonym do współczynnika załamania szkła soczewki; często jest to olejek cedrowy. Zapobiega to załamaniu się światła po przejściu ze środowiska optycznie gęstszego (szkła) do środowiska optycznie rzadszego (powietrza) i zaciemnieniu pola widzenia (zwiększana jest apertura liczbowa obiektywu mikroskopu).
Fermentacja- oddychanie beztlenowe, podczas którego ostatecznym biorcą (akceptorem) elektronów jest związek organiczny, a nie tlen (oddychanie tlenowe).
W węższym znaczeniu fermentacja jest beztlenowym rozkładem cukrów, spotykanym wśród bakterii, pleśni, drożdży, roślin i zwierząt. W zależności od produktu końcowego fermentacji występują jej odmiany: np. mlekowa, masłowa, alkoholowa. Zastosowanie w przemyśle piwowarskim, winiarskim i spirytusowym.
Biodegradacja: biochemiczny rozkład związków organicznych przez organizmy żywe (pierwotniaki, bakterie, promieniowce, grzyby, glony, robaki) na prostsze składniki chem.
Bioakumulacja: zdolność organizmów do kumulowania związków trujących w tkankach swego ustroju. Stężenie tych związków w tkankach może osiągnąć wyższy poziom niż w otaczającym je środowisku.
Kometabolizm: Niezależne współdziałanie dwóch organizmów, polegające na tym, że jeden z nich przypadkowo modyfikuje daną cząsteczkę nie odnosząc przy tym żadnych korzyści.
Zmieniona cząsteczka staje się wtedy dostępna dla drugiego organizmu, który odnosi korzyć z jej rozkładu. W ten sposób jest metabolizowane np.: DDT.
Ksenobiotyk: związek chemiczny występujący w organizmie, który ani go nie produkuje ani też w normalnych warunkach nie przyjmuje z pożywieniem. Inaczej mówiąc, jest to substancja chemiczna niebędąca naturalnym składnikiem żywego organizmu.
Komórka prokariotyczna i eukariotyczna: