Cellulaire ademhaling en fotosynthese. Aerobic cellulaire ademhaling

Fotosynthese en ademhaling - twee processen die het leven ten grondslag liggen. Beiden komen in de cel. De eerste - in de plant en een aantal bacteriën, tweede - en in dierlijke en plantaardige en fungale en bacteriële.

We kunnen zeggen dat cellulaire ademhaling en fotosynthese - processen worden tegenover elkaar. Ten dele is correct, aangezien in het eerste zuurstof geabsorbeerd en vrijgegeven kooldioxide, en in het tweede - integendeel. Echter, deze twee processen goed zijn niet te vergelijken als ze zich voordoen in verschillende organellen met behulp van verschillende stoffen. De doeleinden waarvoor ze nodig zijn, ook zijn verschillend: fotosynthese nodig heeft voor voedingsstoffen en cellulaire ademhaling - voor energie.

Fotosynthese: waar en hoe gebeurt dit?

Deze chemische reactie ter verkrijging van organische stoffen uit anorganisch. Voorwaarde is de aanwezigheid van stroom fotosynthese zonlicht, omdat de energie als katalysator.

Fotosynthese kenmerk van de plant, kan worden uitgedrukt in de volgende vergelijking:

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

Dat wil zeggen zes kooldioxide moleculen en hetzelfde aantal watermoleculen in de plantenextracten zonlicht kan één molecuul glucose en zes zuurstof ontvangen.

Dit is de eenvoudigste voorbeeld van de fotosynthese. Ook glucose en andere kunnen worden gesynthetiseerd in planten, meer complexe koolhydraten, alsmede organische stoffen uit andere klassen.

Hier is een voorbeeld van de productie van aminozuren anorganische verbindingen:

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

Zoals blijkt, zes moleculen kooldioxide, de vier watermoleculen, twee sulfaationen, nitraationen, twee en zes waterstofionen onder toepassing van zonne-energie kan worden verkregen twee moleculen cysteïne en dertien - zuurstof.

Fotosynthese proces vindt plaats in speciale organellen - chloroplasten. Ze bevatten het pigment chlorofyl, die fungeert als katalysator voor chemische reacties. Deze organellen alleen te vinden in plantencellen.

De structuur van het chloroplast

Dit organel, die een langwerpige vorm bol heeft. chloroplast size gewoonlijk 4-6 micrometer, maar in sommige algen cellen kunnen worden gedetecteerd grote plastiden - chromatoforen, waarvan de grootte 50 micron.

Dit verwijst naar het organel dvuhmembrannym. Het wordt omgeven door de buiten- en binnenschaal. Ze worden van elkaar gescheiden intermembrane ruimte.

De interne omgeving van de chloroplast die bekend staat als "stroma". Het bevat thylakoiden en lamellen.

Thylakoiden - een platte schijfvormige zakken membraan, dat is chlorofyl. Dit is waar de fotosynthese plaatsvindt. Going in stapels, thylakoiden vormen grana. Nummer thylakoiden op de rand kan variëren 3-50.

Lamellen - een structuur of membranen. Zij vertegenwoordigen een vertakte kanalen netwerk waarvan de primaire functie - een verbinding tussen de vlakken te verschaffen.

In chloroplasten bevatten ook de ribosomen die nodig zijn voor eiwitsynthese, en zijn eigen DNA en RNA. Bovendien kunnen er insluitsels zijn, bestaande uit vervangende voedingsmiddelen, voornamelijk zetmeel.

cellulaire ademhaling

Er zijn verschillende soorten van dit proces. Is anaërobe en aërobe cellulaire ademhaling. Het eerste kenmerk van de bacteriën. Anaerobe ademhaling van verschillende types: een nitraat, sulfaat, zwavel, ijzer, carbonaat, fumaraat. Deze processen, zodat de bacteriën krijgen energie zonder gebruik van zuurstof.

Aerobic cellulaire ademhaling is kenmerkend voor alle andere organismen, met inbegrip van dieren en planten. Het komt met de deelname van zuurstof.

De vertegenwoordigers van de fauna cellulaire ademhaling gebeurt in gespecialiseerde organellen. Ze zijn genaamd mitochondriën. In planten als cellulaire ademhaling gebeurt in de mitochondriën.

stadia

Cellulaire ademhaling gebeurt in drie stappen:

1. De voorbereidingsfase.
2. Glycolyse (anaëroob proces geen zuurstof vereist).
3. Oxidatie (aerobe fase).

De voorbereidingsfase

De eerste stap is dat complexe stoffen in het spijsverteringskanaal worden afgebroken tot eenvoudiger. Aldus eiwitten afkomstig van aminozuren van lipiden - vetzuren en glycerol uit complexe koolhydraten - glucose. Deze verbindingen worden getransporteerd in de cel, en - direct in de mitochondria.

glycolyse

Het ligt in het feit dat glucose enzymatisch wordt gesplitst om pyruvaat en waterstofatomen. Dit vormt ATP (adenosine trifosfaat). Deze vergelijking kan worden uitgedrukt in dit proces:

• C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2 _{C3H 3 3} O + 4H + 2ATF.

Dus in het proces van glycolyse een glucosemolecuul lichaam twee moleculen ATP ontvangt.

oxydatie

In dit stadium gevormd tijdens glycolyse pyrodruivenzuur enzymatisch reageert met zuurstof tot kooldioxide en waterstof atomen. Deze atomen dan getransporteerd naar de crista wanneer geoxideerd tot water en 36 ATP moleculen.

Dus in het proces van cellulaire respiratie wordt geproduceerd in totaal 38 ATP moleculen 2 in de tweede fase en 36 - de derde. Adenosine trifosfaat en is de belangrijkste energiebron die is voorzien van mitochondria van de cel.

De structuur van de mitochondriën

Organellen waarbij beademing plaatsvindt, daar in dieren en in plantencellen en schimmelcellen. Ze bezitten een bolvormige vorm en een afmeting van ongeveer 1 micron.

Mitochondria als chloroplasten twee membranen gescheiden door de intermembrane ruimte. Wat is in de membranen van het organel, een zogenaamde matrix. Het bevat ribosomen, mitochondriaal DNA (mtDNA) en mtRNK. De matrix gaat glycolyse en de eerste oxydatiestap.

Van het binnenste membraan vouwen worden gevormd, vergelijkbaar met de ruggen. Ze heten cristae. Hier is de tweede fase van de derde fase van de cellulaire ademhaling. Tijdens haar gevormd meeste ATP-moleculen.

Origin dvuhmembrannyh organellen

Wetenschappers hebben bewezen dat de structuren die de fotosynthese en ademhaling toepassen werden gekooid door symbiogenesis. Dat wil zeggen, als het eenmaal was bepaalde organismen. Dit verklaart het feit dat in de mitochondriën en chloroplasten hebben hun eigen ribosomen, DNA en RNA.