Cellulær respiration og fotosyntese. Aerob cellulær respiration

Fotosyntese og respiration - to processer, der ligger til grund for livet. De har begge optræder i cellen. Den første - i planten og nogle bakterielle, anden - og i dyr og i udstyr og svampe-, og bakteriel.

Vi kan sige, at cellulær respiration og fotosyntese - processer er imod hinanden. I del, dette er korrekt, da der i det første oxygen absorberes og frigives carbondioxid, og i den anden - tværtimod. Men disse to processer er korrekt ikke sammenlignes, da de forekommer i forskellige organeller anvendelse af forskellige stoffer. De formål, hvortil de er nødvendige, også er forskellige: fotosyntese behov for næringsstoffer, og cellulære respiration - til energi.

Fotosyntese: hvor og hvordan sker det?

Denne kemiske reaktion formål at få organiske stoffer fra uorganiske. En forudsætning er tilstedeværelsen af flow fotosyntese sollys, da dens energi fungerer som katalysator.

Fotosyntese karakteristisk for anlægget, kan udtrykkes i den følgende ligning:

• 6SO ₂ + 6 _H2O = _{C6H 12} O ₆ + ₂ 6D.

Dvs. seks kuldioxid molekyler og det samme antal vandmolekyler i nærvær af sollys plante kan modtage et molekyle glucose og seks oxygen.

Dette er den enkleste eksempel på fotosyntese. Også glucose og andre kan syntetiseres i planter, mere komplekse kulhydrater, samt organiske stoffer fra andre klasser.

Her er et eksempel på fremstilling af aminosyrer uorganiske forbindelser:

• 6SO ₂ + 4H ₂ O + 2SO ₄ ^2- + 2NO ₃ ^- + 6H ⁺ = 2C ₃ H ₇ O ₂ NS + ₂ = 13 °.

Som det kan ses, seks molekyler kuldioxid, de fire vandmolekyler, kan der opnås to af sulfationer, nitrationer, to og seks hydrogenioner anvender solenergi to molekyler af cystein og tretten - oxygen.

Fotosyntese foregår i særlige organeller - kloroplaster. De indeholder pigmentet klorofyl, der virker som en katalysator for kemiske reaktioner. Disse organeller findes kun i planteceller.

Strukturen af chloroplasten

Dette organel, som har en form, aflang bold. chloroplast størrelse typisk 4-6 mikrometer, men i nogle alger celler kan påvises giant plastider - chromatophores, hvis størrelse er 50 mikrometer.

Dette refererer til organel dvuhmembrannym. Det er omgivet af de ydre og indre skaller. De er adskilt fra hinanden intermembrane rum.

Det interne miljø i kloroplast kendt som "stroma". Den indeholder thylakoider og lameller.

Thylakoider - en flad skiveformede sække af membranen, som er klorofyl. Det er her fotosyntesen foregår. Går i stabler, thylakoider dannelse grana. Antal thylakoider på randen kan variere fra 3 til 50.

Lameller - en struktur eller membraner. De repræsenterer en forgrenet kanaler net, hvis primære funktion - at tilvejebringe en forbindelse mellem fladerne.

I chloroplaster indeholder også deres ribosomer er nødvendige for proteinsyntese, og sin egen DNA og RNA. Derudover kan der være indeslutninger, der består af udskiftning næringsstoffer, hovedsagelig stivelse.

cellulær respiration

Der findes flere typer af denne proces. Er anaerob og aerob cellulære respiration. Den første egenskab af bakterier. Anaerob respiration er af flere typer: et nitrat, sulfat, svovl, jern, carbonat, fumarat. Disse processer tillader bakterierne får energi uden brug af ilt.

Aerob cellulære respiration er karakteristisk for alle andre organismer, herunder dyr og planter. Den leveres med deltagelse af ilt.

Repræsentanterne for fauna cellulære respiration sker i specialiserede organeller. De kaldes mitokondrier. I planter som cellulære respiration forekommer i mitokondrierne.

etaper

Cellulær respiration foregår i tre trin:

1. Den forberedende fase.
2. Glycolyse (anaerob proces, ikke kræver oxygen).
3. Oxidation (aerob fase).

Den forberedende fase

Det første skridt er at komplekse stoffer i fordøjelsessystemet er opdelt i enklere. Således proteiner afledt af aminosyrer fra lipider - fedtsyrer og glycerol, fra komplekse kulhydrater - glucose. Disse forbindelser transporteres ind i cellen, og derefter - direkte ind i mitokondrierne.

glykolyse

Det ligger i det faktum, at glucose enzymatisk spaltes til pyruvat og hydrogenatomer. Dette udgør ATP (adenosintriphosphat). denne ligning kan udtrykkes i denne proces:

• _{C6H 12} O ₆ = 2 C ₃ H ₃ O ₃ + 4H + 2ATF.

Således, i færd med at glycolyse et glucosemolekyle krop kan modtage to molekyler ATP.

oxidation

På dette stadium er dannet under glycolyse pyrodruesyre enzymatisk reagerer med oxygen til dannelse af carbondioxid og hydrogenatomer. Disse atomer derefter transporteres til crista hvor oxideres til dannelse af vand og 36 ATP molekyler.

Således i den cellulære respiration produceres i alt 38 ATP molekyler 2 i det andet trin og 36 - på den tredje. Adenosintriphosphat og er den vigtigste energikilde, som er forsynet med mitokondrier i cellen.

Strukturen af mitokondrier

Organeller i hvilke respiration finder sted, der i dyr og i planter og svampeceller. De har en sfærisk form og en størrelse på ca. 1 um.

Mitokondrier som chloroplaster har to membraner er adskilt af intermembrane rum. Hvad er inde membraner i organel, kaldet en matrix. Det indeholder ribosomer, mitokondrie-DNA (mtDNA) og mtRNK. Matrixen går glycolyse og det første oxidationstrin.

Af den indre membran er udformet folder, svarer til kammene. De kaldes cristae. Her er det andet trin af tredje fase af cellulære respiration. Under hendes dannet fleste ATP molekyler.

Oprindelse dvuhmembrannyh organeller

Forskere har bevist, at de strukturer, som giver fotosyntese og respiration blev anbragt i bur af endosymbiontteorien. Det vil sige, når det var visse organismer. Dette forklarer, at der i mitokondrierne, og kloroplaster har deres egne ribosomer, DNA og RNA.