k u 3-7. V ý s l e d k e m c h e m i c k ý c h reakcí uvnitř b u ň k y je z m ě n a rozlože­ ní energie do r ů z n ý c h forem, ale - jak n á m říká první z á k o n t e r m o ­ d y n a m i k y - celkové množstva energie m u s í být stále stejné. B u ň k a n e m ů ž e m í t ž á d n ý užitek z t e p e l n é energie, k t e r o u uvol­ ní, p o k u d n e s p ř á h n e reakce uvolňující teplo s ději, při kterých vzni­ ká vyšší u s p o ř á d a n o s t . Právě s p ř a ž e n í p r o d u k c e t e p l a a růstu u s p o ­ ř á d a n o s t i j e to, c o odlišuje m e t a b o l i s m u s b u ň k y o d n e h o s p o d á r n é ho s p a l o v á n í paliva v o h n i . Později si v této k a p i t o l e u k á ž e m e , j a k t akové s p ř a ž e n í reakcí funguje. P r o z a t í m postačí, k d y ž si u v ě d o m í ­ m e , že s p ř a ž e n í „ s p a l o v á n í " potravy a vytváření b i o l o g i c k é h o p o ř á d ­ ku je n e z b y t n é , mají-li být b u ň k y s c h o p n é vytvářet a udržovat ost­ růvek p o ř á d k u uprostřed světa, který směřuje k č í m dál v ě t š í m u chaosu.

F otosyntetické organismy využívají sluneční světlo k s yntéze organických molekul
V š i c h n i ž i v o č i c h o v é využívají k životu energii u l o ž e n o u v c h e m i c ­ k ý c h v a z b á c h v y t v o ř e n ý c h j i n ý m i o r g a n i s m y , které pojídají. M o l e k u l y potravy ž i v o č i c h ů m poskytují také atomy, které potřebují k t vorbě n o v é živé hmoty. Někteří ž i v o č i c h o v é svou p o t r a v u získáva­ j í p o z ř e n í m j i n ý c h . N a k o n c i ž i v o č i š n é h o p o t r a v n í h o řetězce j s o u v šak taková, kteří se živí rostlinami; ty z a c h y c u j í energii p ř í m o ze slu­ n e č n í h o světla. V ý s l e d k e m je, ž e energie u ž í v a n á ž i v o č i š n ý m i b u ň ­ k a m i je o d v o z e n a p ř í m o ze S l u n c e (obr. 3-8). S l u n e č n í e n e r g i e v s t u p u j e d o ž i v é h o světa p r o s t ř e d n i c t v í m f o t o ­ s y n t é z y v rostlinách a ve f o t o s y n t e t i c k ý c h b a k t e r i í c h . F o t o s y n t é z a u m o ž ň u j e e l e k t r o m a g n e t i c k é energii s l u n e č n í h o světla z m ě n i t s e v e nergii c h e m i c k ý c h v a z e b v b u ň c e . Rostliny m o h o u získávat v š e c h n y p o t ř e b n é a t o m y z a n o r g a n i c k ý c h zdrojů: uhlík z a t m o s f é ­ rického oxidu uhličitého, dusík z a m o n i a k u a dusičnanů v půdě, d alší p o t ř e b n é prvky v m a l ý c h m n o ž s t v í c h z a n o r g a n i c k ý c h solí v p ů d ě . Rostliny používají e n e r g i i z í s k a n o u ze s l u n e č n í h o světla k z a b u d o v á n í t ě c h t o a t o m ů d o cukrů, a m i n o k y s e l i n , n u k l e o t i d ů a m a s t n ý c h kyselin. Tyto m a l é m o l e k u l y j s o u p o t o m z a č l e ň o v á n y d o p r o t e i n ů , n u k l e o v ý c h kyselin, p o l y s a c h a r i d ů a lipidů, které tvoří r ostliny. V š e c h n y tyto látky s l o u ž í j a k o m o l e k u l y potravy v případě, ž e j s o u rostliny p o z d ě j i pozřeny. R e a k c e fotosyntézy se odehrávají ve d v o u fázích (obr. 3-9). V p r v n í fázi je energie ze s l u n e č n í h o světla z a c h y c e n a a p ř e c h o d n ě u s k l a d n ě n a j a k o energie c h e m i c k ý c h v a z e b v e s p e c i á l n í c h m a l ý c h m o l e k u l á c h , které s l o u ž í j a k o p ř e n a š e č e energie a reaktivních c h e ­ m i c k ý c h s k u p i n . (Tyto aktivované n o s i č o v é m o l e k u l y p r o b e r e m e

Zářivá energie slunečního světla. Světlo zachycené v rostlinách a některých organismech fotosyntézou je prvotním zdrojem veškeré energie pro lidské bytosti a ostatní živočichy.

Fotosyntéza Dvě fáze fotosyntézy. Nosiči energie vytvořenými v první fázi jsou dvě molekuly, které brzy probereme podrobněji: ATP a NADPH.

FOTOSYNTÉZA

H jO

02

82

K apitola 3 : Energie, katalýza a biosyntéza