Celično dihanje in fotosinteza. Aerobno celično dihanje

Lahko rečemo, da sta celično dihanje in fotosinteza procesi, ki so nasprotni drug drugemu. To je deloma pravilna, saj se kisik najprej absorbira in sprosti kisik ogljikov dioksid,

Fotosinteza: kje in kako se to zgodi?

Je kemična reakcija, namenjena pridobivanju organskih snovi iz anorganskih snovi. Predpogoj za fotosintezo je prisotnost sončne svetlobe, saj njegova energija deluje kot katalizator.

• 6CO₂ + 6H₂O = C₆H_{12. mesto}O podjetju₆ + 6O₂.

To pomeni, da šest ogljikovega dioksida molekule in enako število vodnih molekul v prisotnosti sončne svetlobe področju lahko prikaže eno molekulo glukoze in šest kisik.

To je najpreprostejši primer fotosinteze. Poleg glukoze se v rastlinah sintetizirajo tudi drugi bolj zapleteni ogljikovi hidrati, pa tudi organske snovi iz drugih razredov.

Tukaj je primer proizvodnje aminokislin iz anorganskih spojin:

• 6CO₂ + 4H₂O + 2SO₄^2- + 2NO₃^- + 6H⁺ = 2C₃H₇O₂NS + 13O₂.

Kot vidite, iz šestih molekul ogljikov dioksid, štiri molekule vode, dva od sulfatne ione, nitratnih ionov, dva in šest vodikovih ionov, ki uporabljajo sončno energijo lahko dobili dva cisteinskih molekul in trinajst - kisik.

Proces fotosinteze poteka v posebnih organoidih - kloroplastih. Vsebujejo pigment klorofil, ki deluje kot katalizator kemičnih reakcij. Taki organeli so le v rastlinskih celicah.

Struktura kloroplasta

To je organoid, ki ima obliko podolgovate kroglice. kloroplastni velikost običajno 4-6 mikronov, v nekaterih alg celicah mogoče zaznati velikanke plastidov - kromatofora, katerih velikost je 50 mikronov.

Ta organelle spada v dve membrani. Obkroža ga zunanja in notranja lupina. Medmembranski prostor so ločeni drug od drugega.

Notranje okolje kloroplasta se imenuje stroma. Vsebuje tiakakoide in lamele.

Thylakoidi so ploske vrečke iz membrane, ki vsebujejo klorofil. Tu se odvija fotosinteza. Zbiranje v kupe, tilakoidi obliki granul. Število tialakoidov v obrazu se lahko spreminja od 3 do 50.

Lamele so strukture, ki jih tvorijo membrane. So mreža razvejanih kanalov, katerih glavna naloga je zagotoviti povezavo med obrazi.

Kloroplasti vsebujejo tudi svoje lastne ribosome, potrebne za sintezo beljakovin in njihovo lastno DNA in RNA. Poleg tega so lahko vključki sestavljeni iz rezervnih hranil, predvsem škroba.

Celično dihanje

Obstaja več vrst tega postopka. Obstaja anaerobno in aerobno celično dihanje. Prvi je tipičen za bakterije. Anaerobna dihanje je več vrst: nitrat, sulfat, žveplo, železo, karbonat, fumarat. Takšni procesi omogočajo, da bakterije brez energije prejemajo energijo uporaba kisika.

Aerobno celično dihanje je značilno za vse druge organizme, vključno z živalmi in rastlinami. To se zgodi s sodelovanjem kisika.

V favni, celično dihanje poteka v posebnih organoidih. Imenujejo se mitohondriji. V rastlinah se v mitohondriji pojavi tudi celično dihanje.

Faze

Celično dihanje poteka v treh fazah:

1. Pripravljalna faza.
2. Glikoliza (anaerobni postopek, ne potrebuje kisika).
3. Oksidacija (aerobna stopnja).

Pripravljalna faza

Prva faza je, da so kompleksne snovi v prebavnem sistemu razdeljene na preprostejše. Tako aminokisline dobimo iz beljakovin, maščobnih kislin in glicerina iz lipidov ter glukoze iz kompleksnih ogljikovih hidratov. Te spojine se prevažajo v celico, nato pa neposredno v mitohondrijo.

Glikoliza

Sestoji iz dejstva, da se pod delovanjem encimov glukoza razcepi do atomov pirove kisline in vodika. V tem primeru, a ATP (adenozin trifosforjeva kislina). Ta proces se lahko izrazi z naslednjo enačbo:

• C₆H_{12. mesto}O podjetju₆ = 2C₃H₃O podjetju₃ + 4H + 2ATP.

Tako lahko v procesu glikolize iz ene molekule glukoze telo prejme dve molekuli ATP.

Oksidacija

Na tej stopnji nastajajo med glikolizo piruvična kislina pod vplivom encimov reagira s kisikom, kar ima za posledico nastanek atomov ogljikovega dioksida in vodika. Ti atomi se nato prevažajo v cristae, kjer se oksidirajo, da tvorijo vodo in 36 ATP molekul.

Torej, v procesu celičnega dihanja se oblikuje skupaj 38 ATP molekul: 2 na drugi stopnji in 36 - v tretji fazi. Adenozin trifosforjeva kislina je glavni vir energije, ki jo mitohondrija prenaša v celico.

Struktura mitohondrije

Organoidi, v katerih poteka dihanje, so pri živalih, v rastlinah in v glivične celice. Imajo sferično obliko in velikost približno 1 mikrona.

Mitohondriji, kot kloroplasti, imajo dve membrani, ločeni z intermembranskim prostorom. Kaj je v notranjosti lupin tega organoida se imenuje matrika. Vsebuje ribosome, mitohondrijsko DNA (mtDNA) in mtRNA. V matriki prehaja glikoliza in prva stopnja oksidacije.

Iz notranje membrane so oblikovane gube, podobne grebenom. Imenujejo se cristae. Tu poteka druga faza tretje stopnje celičnega dihanja. V njej se oblikujejo najbolj molekule ATP.

Poreklo dveh membranskih organoidov

Znanstveniki so dokazali, da se strukture, ki zagotavljajo fotosintezo in dihanje, pojavijo v celici s simbiogenezo. To pomeni, ko so bili ločeni organizmi. To pojasnjuje, zakaj imajo tako v mitohondriji kot v kloroplastih lastne ribosome, DNA in RNA.