Ĉela spirado kaj fotosíntesis. Aera radia spirado

La fotosíntesis kaj la spirado estas du procezoj kiuj submetas la vivon. Ili ambaŭ okazas en la kaĝo. La unua - en planto kaj iuj bakterioj, la dua - kaj en bestoj, kaj en planto, en fungoj, kaj en bakterioj.

Oni povas diri, ke ĉela spirado kaj fotosíntesis estas procezoj kontraŭaj inter si. En parto, ĉi tiu estas korekta, ĉar en la unua oksigeno absorbita kaj liberigita karbona dioksido, kaj en la dua - male. Tamen ĉi tiuj du procezoj estas malĝustaj eĉ kompari, ĉar ili okazas en malsamaj organoidoj uzante malsamajn substancojn. La celoj por kiuj ili bezonas ankaŭ malsamas: fotosíntesis estas necesa por akiri nutraĵojn, kaj ĉela spirado estas por produktado de energio.

Photosíntesis: kie kaj kiel ĝi okazas?

Ĝi estas kemia reago destinita al akiri organikajn substancojn de neorganikaj substancoj. Deviga kondiĉo por fotosíntesis estas la ĉeesto de suna lumo, ĉar ĝia energio agas kiel katalizilo.

Photosíntesis, karakterizaĵo de plantoj, povas esti esprimita per la sekva ekvacio:

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

Tio estas, el ses molekuloj de karbona dióxido kaj la samaj molekuloj de akvo en la ĉeesto de sunlumo, la planto povas akiri unu molekulon de glukozo kaj ses oksigeno.

Ĉi tiu estas la plej simpla ekzemplo de fotosíntesis. Krom glukozo, aliaj pli kompleksaj karbonhidratoj, same kiel organikaj substancoj de aliaj klasoj, povas esti sintezitaj en plantoj.

Jen ekzemplo de produktado de aminoácidos de neorganikaj komponaĵoj:

• 6SO ₂ + 4H ₂ Aŭ + 2SO ₄ ^2- + 2NO ₃ ^- + 6H ⁺ = 2C ₃ H _{7 O2} NS + ₂ = 13 °.

Kiel povas esti vidita, ses molekuloj de karbona dioksido, la kvar molekuloj de akvo, du de la sulfato jonoj, nitrato jonoj po ses hidrogeno jonoj utiligado sunenergio povas esti ricevita du molekuloj de cisteína kaj dek tri - oksigeno.

La procezo de fotosíntesis okazas en specialaj organeluloj - kloroplastoj. Ili enhavas la pigmentan klorofilon, kiu agas kiel katalizilo por kemiaj reagoj. Tiaj organelloj troviĝas nur en plantaj ĉeloj.

Strukturo de kloroplasto

Ĝi estas organoida, kiu havas la formon de plilongigita pilko. La grandeco de la kloroplasto estas kutime 4-6 mikronoj, sed en la ĉeloj de iuj algoj eblas detekti gigajn plastojn - kromatoforoj, kies grandeco atingas 50 mikronojn.

Ĉi tiu organelo apartenas al du-membrano. Ĝi estas ĉirkaŭita de eksteraj kaj internaj konkoj. Ili estas apartaj unu de la alia per spaco de intermembraneo.

La interna medio de la kloroplasto estas nomata la stroma. Ĝi enhavas Thylakoids kaj lamellae.

Thylakoidoj estas ebenaj diskoj en formo de diskoj de membranoj enhavantaj klorofilon. Jen kie produktas fotosíntesis. Irante en piloj, thylakoidoj formas granulojn. La nombro da thylakoidoj en la vizaĝo povas varii de 3 ĝis 50.

Lamella estas strukturoj formitaj de membranoj. Ili estas reto de branĉitaj kanaloj, kies ĉefa funkcio estas provizi rilaton inter la vizaĝoj.

Cloroplastoj ankaŭ enhavas siajn proprajn ribosomojn, necesajn por proteino-sintezo, kaj ilia propra ADN kaj RNA. Krome, eble inkluzivoj konsistas el rezervaj nutraĵoj, ĉefe amelo.

Ĉelo-spirado

Ekzistas pluraj specoj de ĉi tiu procezo. Estas anaerobia kaj aerobia ĉela spirado. La unua trajto de la bakterioj. Anaerobia spirado estas de pluraj tipoj: a nitrato, sulfato, sulfuro, fero, carbonato, fumarate. Ĉi tiuj procezoj permesas la bakterioj ricevas energion sen uzi oksigenon.

Aerobia ĉela spirado estas karakteriza de ĉiuj aliaj organismoj, inkluzive de bestoj kaj plantoj. Ĝi okazas kun la partopreno de oksigeno.

En faŭno, ĉevola spirado okazas en specialaj organoidoj. Ili nomas mitochondria. En plantoj, ankaŭ ĉela spirado okazas en la mitokondria.

Etapoj

Ĉela spirado okazas en tri etapoj:

1. La prepara etapo.
2. Glicolizo (anaerobia procezo, ne postulas oksigenon).
3. Oksidado (aerobia etapo).

Prepara etapo

La unua etapo estas, ke kompleksaj substancoj en la digesta sistemo dividiĝas en pli simplaj. Tiel, aminoácidos estas akiritaj de proteinoj, grasaj acidoj kaj glicerino el lipidoj, kaj glukozo de kompleksaj karbonhidratoj. Ĉi tiuj komponaĵoj estas transportitaj en la ĉelon, kaj tiam rekte en la mitokondrion.

Glicolizo

Ĝi konsistas en la fakto, ke sub la agado de enzimoj glukozo estas kroĉita al pirvic acidaj kaj hidrogenaj atomoj. En ĉi tiu kazo, ATP (adenosine triphosforika acido) estas formita. Ĉi tiu procezo povas esti esprimita per la sekva ekvacio:

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

Tiel, en la procezo de glicolizo de unu molekulo de glukozo, la korpo povas ricevi du molekulojn de ATP.

Oksidado

Je tiu stadio, formis dum glikolizo Urata acido enzimáticamente reagas kun oksigeno por formi dióxido de karbono kaj hidrogeno atomoj. Ĉi tiuj atomoj estas tiam transportitaj al kristaĵo, kie ili oxidiĝas por formi akvon kaj 36 ATP-molekulojn.

Do, en la procezo de ĉela spirado, entute 38 ATP-molekuloj estas formitaj: 2 ĉe la dua etapo kaj 36 - ĉe la tria etapo. Adenosina triposfora acido estas la ĉefa fonto de energio, kiun la mitokondria provizas al la ĉelo.

Strukturo de mitocondria

Orgánulos kiun spirado okazas, tie en besto kaj en planto kaj funga ĉeloj. Ili havas globularformon kaj grandecon de proksimume 1 mikro.

Mitocondria, kiel kloroplastoj, havas du membranojn, apartajn per intermembrana spaco. Kio estas ene de la ŝeloj de ĉi tiu organoido estas nomata matrico. Ĝi enhavas ribosomojn, mitokondrian ADN (mtDNA) kaj mtRNA. En la matrico pasas glicolizo kaj la unua etapo de oxidado.

De la interna membrano estas formitaj faldoj, similaj al la krestoj. Ili estas nomataj cristae. Ĉi tie pasas la duan etapon de la tria etapo de ĉela spirado. Dum ĝi, la plej multaj molekuloj de ATP estas formitaj.

Origino de du-membranaj organoidoj

Scienculoj pruvis, ke la strukturoj, kiuj havigas fotosíntesis kaj spiradon, aperis en la ĉelo per simbiogenesio. Tio estas, iam ili estis apartaj organismoj. Ĉi tio klarigas kial ambaŭ en mitokondria kaj en kloroplastoj havas siajn ribosomojn, ADN kaj ARN.