І тарау. Клеткадағы энергия алмасу

Клетканың тіршілік әрекетіне, түрлі функцияларына, қозғалуына, биологиялық реакциялрға энергия қажет. Клетканың кез келген функциялық қызметі АТФ−тың ыдырап, энергия бөлінуімен қатар жүреді. Көп қабатты үйлерде жоғары қабатқа көтерілу кезінде бұлшық ет клеткаларындағы АТФ ыдырап, энергия бөлінеді. Секреторлы клеткалардың заттар бөлуі кезінде, көмірсулар мен нәруыздардың синтезделуі кезінде АТФ ыдырап, бөлінген энергия жұмсалады. Ыдыраған АТФ−тың орнына жаңасы түзіледі. Энергия алмасу реакциясының биологиялық мәні осы. Көмірсулардың және басқа органикалық заттардан диссимиляция кезінде бөлінген энергия АТФ−тың құрамындағы энергия клетканың барлық қызмет әрекетіне жұмсалады.

Жер бетінде тіршілік ететін барлық тірі организмдер қоректену түрлеріне қарай автотрофты және гетеротрофты қоректенетін екі топқа бөлінеді. Автотрофты қоректенетін организмдер тобы жай минералдық заттардан күрделі органикалық заттар түзеді және бүл реакцияға күн сәулесінің энергиясын немесе химиялық тотығу реакцияларының энергиясын пайдаланады. Қоректенудін. гетеротрофты түрі дайын органикалық заттар есебінен жүзеге асырылады. Автотрофты қоректенудің үш түрі болады. Олар — жоғары және төменгі сатыдағы жасыл өсімдіктер фотосинтезі, бактериялық фотосинтез немесе фоторедукция және хемосинтез. Біздің планетамыздағы органикалық заттардың барлық қоры осы үш процестің нәтижесінде түзілген. Жасыл пигменті бар жоғары және төменгі сатыдағы өсімдіктерде фотосинтез процесі жүреді. Хлорофилдің қатысуымен өсімдіктер күн энергиясын сіңіріп, оны химнялық қосылыстар энергиясына айналдырады. Хлорофилдің сіңірген энергиясы бірқатар аралық акцепторлар арқылы су мен көмір қышқыл газына жеткізіледі, осының нәтижесінде инертті болып саналатын бұл заттар күрделі органикалық қосылыстар түзе отырып әрекеттеседі. Жалпы алғанда, фотосинтез реакциясының жиынтық теңдеуін былайша жазуға болады: бұл теңдеу СО2 және Н2О сияқты жай минералдық заттардан күн сәулесінің энергиясы есебінен органикалық заттар — углеводтар түзілетіндігін көрсетеді. Фотосинтез кезінде бос оттек бөлініп шы-ғуының зор маңызы бар. Фотосинтез процесінің арқасында Жер атмосферасында оттегінің қоры жасалып, тіршіліктің аэробты формалары дамыды. Қ. А. Тимирязев жасыл өсімдіктердің фотосинтез қызметінің космостық ролін сипаттап берді. Күн сәулесін сіңіріп, бос оттегін бөліп шығару арқасында жасыл өсімдіктер Жер бетіндегі тіршіліктің қалыпты дамуына зор үлес қосты.