Celleånding og fotosyntese. Aerobic celleåndingen

Fotosyntese og respirasjon - to prosesser som ligger til grunn for livet. Begge forekommer i cellen. Den første - i anlegget og noen bakterielle, andre - og i dyr og i plante og sopp, og bakteriell.

Vi kan si at celleånding og fotosyntese - prosesser er imot hverandre. Delvis er dette riktig, fordi det i den første oksygen absorbert, og frigjøres karbondioksyd, og i den andre - tvert imot. Disse to prosesser er riktig ikke sammenlignes som de forekommer i forskjellige organeller ved hjelp av forskjellige stoffer. De formål som de trengs, også, er forskjellige: fotosyntese behov for næringsstoffer, og cellulær respirasjon - for energi.

Fotosyntese: hvor og hvordan skjer dette?

Denne kjemiske reaksjonen som tar sikte på å skaffe organiske stoffer fra uorganiske. En forutsetning er tilstedeværelsen av strømnings fotosyntese sollys, siden den energi virker som en katalysator.

Fotosyntesen karakteristiske for anlegget, kan uttrykkes ved følgende ligning:

• 6SO ₂ + 6 H ₂ O = C ₆ H ₁₂ O ₆ + ₂ 6D.

Det vil si, seks karbondioksid molekyler, og det samme antall vannmolekyler i nærvær av sollys anlegget kan motta et molekyl av glukose og seks oksygen.

Dette er den enkleste eksempel på fotosyntesen. Også glukose og andre kan syntetiseres i planter, mer komplekse karbohydrater, samt organiske stoffer fra andre klasser.

Her er et eksempel på produksjon av aminosyrer uorganiske forbindelser:

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

Som det kan ses, seks molekyler av karbondioksid, de fire vannmolekyler, to av sulfationer, nitrationer, to og seks hydrogen ioner utnytte solenergi kan oppnås to molekyler av cystein og tretten - oksygen.

Fotosyntesen foregår i spesielle organeller - kloroplaster. De inneholder pigmentet klorofyll, som virker som en katalysator for kjemiske reaksjoner. Disse organeller som bare finnes i planteceller.

Strukturen av kloroplast

Dette organelle, som har en langstrakt form ball. kloroplast størrelse typisk 4-6 mikron, men i enkelte algeceller kan påvises store plas - kromatofor, hvis størrelse er 50 mikron.

Dette refererer til den organelle dvuhmembrannym. Det er omgitt av ytre og indre skall. De er atskilt fra hverandre intermembranrommet.

Den indre miljø i kloroplast kjent som "stroma". Den inneholder thylakoids og lameller.

Thylakoids - en flat skiveformede blærer membran, som er klorofyll. Det er der fotosyntesen foregår. Går inn i stabler, thylakoids danne grana. Antall thylakoids på randen kan variere 3-50.

Lameller - en struktur eller membraner. De representerer et forgrenet nettverk kanaler hvis primære funksjon - å tilveiebringe en forbindelse mellom flatene.

I kloroplaster inneholder også deres ribosomer som er nødvendige for proteinsyntese, og dens eget DNA og RNA. I tillegg kan det være inneslutninger, som består av erstatnings næringsstoffer, hovedsakelig stivelse.

celleåndingen

Det finnes flere typer av denne prosessen. Er anaerob og aerob celleånding. Den første karakteristisk for bakterier. Anaerob respirasjon er av flere typer: en nitrat, sulfat, svovel, jern, karbonat, fumarat. Disse prosesser tillater at bakteriene får energi uten anvendelse av oksygen.

Aerobic celleåndingen er karakteristisk for alle andre organismer, inkludert dyr og planter. Den leveres med deltakelse av oksygen.

Representantene for fauna celleånding foregår i spesialiserte organeller. De kalles mitokondrier. I planter som cellulær respirasjon skjer i mitokondriene.

stadier

Celleåndingen foregår i tre trinn:

1. Forberedelsesfasen.
2. Glykolyse (anaerob prosess, krever ikke oksygen).
3. Oksidasjon (aerobt trinn).

Forberedelsesfasen

Det første trinnet er at komplekse stoffer i fordøyelsessystemet brytes ned i enklere. Således kan proteiner avledet fra aminosyrer fra lipider - fettsyrer og glyserol, fra komplekse karbohydrater - glukose. Disse forbindelser er transportert inn i cellen, og deretter - direkte inn i mitokondriene.

glykolyse

Det ligger i det faktum at glukose blir enzymatisk spaltet til pyruvat og hydrogenatomer. Dette danner ATP (adenosin trifosfat). denne ligning kan uttrykkes i denne prosess:

• C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2 C ₃ H ₃ O ₃ + 4H + 2ATF.

Således er i ferd med å glykolyse en glukosemolekyl legeme kan motta to molekyler av ATP.

oksidasjon

På dette stadium, som ble dannet under glykolyse pyrodruesyre enzymatisk reagerer med oksygen for å danne karbondioksid og hydrogenatomer. Disse atomene deretter transportert til crista hvor oksidert til å danne vann og 36 ATP-molekyler.

Således, i prosessen med cellulær respirasjon produseres totalt 38 ATP-molekyler 2 i det andre trinn, og 36 - på den tredje. Adenosin trifosfat og er hovedenergikilden, som er forsynt med mitokondrier i cellen.

Strukturen av mitochondria

Organeller i hvilken åndedrett finner sted, er det i dyr og i plante og soppceller. De har en sfærisk form og en størrelse på omtrent 1 mikron.

Mitokondrier som kloroplaster har to membraner adskilt av intermembranrommet. Hva er inni membraner av organeller, kalt en matrise. Den inneholder ribosomer, mitokondrie DNA (mtDNA) og mtRNK. Matrisen går glykolyse og første oksidasjonstrinnet.

Av den indre membran folder dannes, i likhet med ryggene. De kalles cristae. Her er den andre fasen av den tredje fasen av cellulær respirasjon. Under hennes dannet fleste ATP molekyler.

Opprinnelse dvuhmembrannyh organeller

Forskere har vist at strukturene som gir fotosyntese og respirasjon ble bur av endosymbiontteorien. Det vil si, når det var visse organismer. Dette forklarer det faktum at i mitokondriene, og kloroplaster har sine egne ribosomer, DNA og RNA.