Funcția de nutriție

Metabolismul reprezintă totalitatea proceselor bilogice si biochimice care asigură autoconservarea organismului.

Ansamblul reacţiilor de sinteză a substanţelor proprii organismului, care au loc cu consum de energie, constituie anabolismul (asimilaţia). Au loc si reacţii de degradare a unor substanţe componente ale organismului, acest proces permite eliberarea treptată de energie si este denumit catabolism (dezasimilaţia).

Nevoile de substanţe şi energie ale organismelor vii sunt satisfăcute prin procese de nutriţie. După modul de realizare poate fi autotrofă, heterotrofă sau mixotrofă.

Organismele au nutriţie autotrofă atunci când prezintă capacitatea de a sinteza substanţele organice din substanţe anorganice, utilizând o sursă de energie externă.

Plantele, muşchii, algele şi unele bacterii utilizează energia luminoasă şi sunt denumite fotosintetizante, deoarece procesul de nutriţie este fotosinteza.

Unele bacterii utilizează energia chimică, acestea se numesc chemosistetizante, iar procesul prin care se sintetizează se numeste chemosinteză.

Dupa stratul oxidat, bacteriile chemosistezante sunt: sulfuroase, ferunginoase, hidrogenobacterii si nitrificatoare.

Bacteriile chemosistezante îndeplinesc funcţii importante în natura:

- reintroducerea în circuitul biogeochimic a unor elemente fundamentale

- formarea unor zăcăminte metalifere

- eliminarea efectului toxic al unor substanţe prezente în anumite medii de viaţă.

Nutriţia heterotrofă există la majoritatea plantelor care nu au clorofilă.

Organismele cu nutriţie heterotrofă nu au capacitatea de a sintetiza substanţele organice necesare, acestea fiind preluate din mediul lor de viaţă. Unele îşi procură substanţele organice necesare din corpul altor organisme vii – organisme parazite. Plantele parazite îşi absorb substanţele organice din organismele vii pe care le parazitează, de exemplu, torţelul parazitează lucerna, trifoi, viţa-de-vie. Ele au unele adaptări specifice: lipsa frunzelor verzi, prezenţa haustorilor care ajung la vasele liberiene ale gazdelor şi prezenţa unui număr mare de seminţe. Altele se hrănesc cu substanţe organice rezultate din descompunerea organismelor moarte sau numai a unor fragmente de organisme – organisme saprofite (unele bacterii, majoritatea ciupercilor).

Nutriţia mixotrofă este mai puţin răspândită în lumea vie. Organismele mixotrofe, pot utiliza, în funcţie de necesităţi, atât substanţe organice cât şi anorganice.

Din această categorie fac parte: euglena verde, plantele semiparazite, plantele carnivore.

Funcţiile de nutriţie la plante includ procurarea, circulaţia şi pregătirea hranei. Eliberarea de energie prin respiraţie şi depozitarea substanţelor de rezerva.

Fotosinteza

Fotosinteza este procesul prin care plantele verzi sintetizează din substanţe anorganice substanţe organice, în prezenţa luminii.

Substanţele amorganice folosite sunt în general: apa, dioxidul de carbon şi sarurile minerale. În acest timp se eliberează oxigen ăn atmosferă şi se stochează energie în legăturile chimice ale substanţei sintetizate. Astfel are loc conversia energiei solare în ebergie chimică.

Energie luminoasa

Formula fotosintezei: CO2 + H2O C6H12O6 + O2

clorofilă

Energia luminoasă este captată cu ajutorul pigmenţilor asimilatori, clorofile. Aceştia sunt localizaţi în cloroplaste (plante) şi cromomatofori (alge) sau în incluziuni (bacterii).

Cloroplastele sunt organite celulare specializate pentru realizarea fotosintezei. Acestea conţin sistemul tilacoidal unde sunt localizaţi pigmenţii asimilatori.

Fluorescenţa este proprietatea unor substanţe de a emite lumină cât timp sunt iradiate cu radiaţii luminoase sau ultra-violete.

Solubilitatea: sunt solubile numai în solvenţi organici (alcooli, acetona, cloroform), cu ajutorul carora pot fi extrase substanţe vegetale.

Spectrul de absorbţie. Clorofilele au capacitatea de a absorbi selectiv radiaţii ale spectrului vizibil. Spectrul de absorbţie ale pigmenţilor diferă astfel organismele s-au adaptat la mediul în care trăiesc.

Conversii energiei solare în energie chimică se realizează prin descompunerea apei care constituie donorul de electroni (e-) si protoni (H+).

Fotosinteza se desfăşoară în două etape: de lumină şi de întuneric.

Etapa de lumină constă în reacţia de fotoloză a apei cu ajutorul energiei luminoase transmise de clorofilă. (are loc în membrana tilacoidală)