Фотосинтез и дыхание – два процесса, лежащие в elämän perusteella. Molemmat esiintyvät solussa. Ensimmäinen - kasveissa ja joissakin bakteereissa, toinen - eläimissä ja kasveissa, sienissä ja bakteereissa.
Можно сказать, что клеточное дыхание и фотосинтез - toisiaan vastapäätä olevat prosessit. Tämä on osittain oikea, koska ensimmäisessä vaiheessa happi imeytyy ja hiilidioksidi vapautuu ja toisessa - päinvastoin. On kuitenkin väärin verrata näitä kahta prosessia, koska ne esiintyvät eri organoideissa, joissa käytetään erilaisia aineita. Tavoitteet, joihin niitä tarvitaan, ovat myös erilaisia: fotosynteesi on välttämätöntä ravinteiden saamiseksi, ja solujen hengitys on energian tuottamista.
Tämä on kemiallinen reaktio, jonka tavoitteena onepäorgaanisesta orgaanisesta aineesta. Fotosynteesin virtauksen edellytys on auringonvalon läsnäolo, koska sen energia toimii katalysaattorina.
Kasveille ominainen fotosynteesi voidaan ilmaista seuraavalla yhtälöllä:
Toisin sanoen kuudesta hiilidioksidimolekyylistä ja niin monesta vesimolekyylistä, jossa on auringonvaloa, kasvi voi saada yhden glukoosimolekyylin ja kuusi happea.
Tämä on yksinkertaisin esimerkki fotosynteesistä. Glukoosin lisäksi kasveihin voidaan syntetisoida muita, monimutkaisempia hiilihydraatteja sekä muiden luokkien orgaanisia aineita.
Tässä on esimerkki epäorgaanisista yhdisteistä peräisin olevien aminohappojen tuotannosta:
Как видим, из шести молекул диоксида углерода, neljä molekyyliä vettä, kaksi sulfaatti-ionia, kaksi nitraatti-ionia ja kuusi vetyionia, jotka käyttävät aurinkoenergiaa, voivat saada kaksi kysteiinimolekyyliä ja kolmetoista happea.
Процесс фотосинтеза происходит в специальных organoidit - kloroplastit. Ne sisältävät pigmentti- klorofylliä, joka toimii kemiallisten reaktioiden katalysaattorina. Tällaiset organellit ovat vain kasvisoluissa.
Se on organoidi, jolla on pitkänomainen muotomaailmassa. Kloroplastin koko on tavallisesti 4-6 mikronia, mutta jättimäiset muovit löytyvät joidenkin levien soluista, joiden kromatoforien koko on 50 mikronia.
Tämä organoidi kuuluu kaksoismembraaniin. Sitä ympäröivät ulko- ja sisäkuoret. Ne erotetaan toisistaan intermembraanitilan avulla.
Kloroplastin sisäistä ympäristöä kutsutaan "stromaksi". Se sisältää tylakoideja ja lamelleja.
Тилакоиды – это плоские дискообразные мешочки из klorofylliä sisältävät kalvot. Tässä tapahtuu fotosynteesi. Kutistuvat tilakoidit muodostavat puolia. Tylakoidien määrä kasvoissa voi vaihdella välillä 3 - 50.
Lamellit ovat kalvojen muodostamia rakenteita. Ne ovat haarautuneiden kanavien verkko, jonka päätehtävänä on tarjota viestintä gransien välillä.
В хлоропластах также содержатся свои рибосомы, proteiinisynteesille ja omalle DNA: lle ja RNA: lle. Lisäksi voi olla sulkeumia, jotka koostuvat varalla olevista ravintoaineista, pääasiassa tärkkelyksestä.
Tätä prosessia on useita tyyppejä.Solun hengitys on anaerobista ja aerobista. Ensimmäinen on ominaista bakteereille. Anaerobinen hengitys on erityyppistä: nitraatti, sulfaatti, rikkihappo, rauta, karbonaatti, fumaraatti. Tällaiset prosessit antavat bakteereille mahdollisuuden saada energiaa käyttämättä happea.
Solujen aerobinen hengitys on ominaista kaikille muille organismeille, mukaan lukien eläimet ja kasvit. Se tapahtuu hapen mukana.
Eläimistön edustajilla solujen hengitys tapahtuu erityisissä orgaanisissa orgaanisissa aineissa. Niitä kutsutaan mitokondrioiksi. Kasveissa soluhengitystä esiintyy myös mitokondrioissa.
Soluhengitys tapahtuu kolmessa vaiheessa:
Ensimmäinen askel on niin monimutkainenruoansulatuskanavan aineet jaotellaan yksinkertaisemmiksi. Siksi aminohapot saadaan proteiineista, rasvahapot ja glyseriini lipideistä ja glukoosi kompleksisista hiilihydraateista. Nämä yhdisteet kuljetetaan soluun ja sitten suoraan mitokondrioihin.
Он заключается в том, что под действием ферментов glukoosi hajoaa pyruviinihappo- ja vetyatomeiksi. Tässä tapauksessa muodostuu ATP (adenosiinitrifosforihappo). Tämä prosessi voidaan ilmaista seuraavasti:
Siten yhdestä glukoosimolekyylistä tehdyn glykolyysiprosessin aikana elin voi saada kaksi ATP-molekyyliä.
Tässä vaiheessa muodostui glykolyysipyruviinihappo reagoi hapen kanssa entsyymien vaikutuksesta, jolloin muodostuu hiilidioksidia ja vetyatomeja. Nämä atomit kuljetetaan sitten cristaeen, missä ne hapetetaan, muodostaen vettä ja 36 ATP-molekyyliä.
Joten solujen hengitysprosessissa yleensämonimutkaisuuden vuoksi muodostuu 38 ATP-molekyyliä: 2 toisessa vaiheessa ja 36 kolmannessa. Adenosiinitrifosforihappo on pääasiallinen energialähde, jolla mitokondriat toimittavat solua.
Organoideja, joissa hengitys tapahtuu, löytyy eläimistä, kasvi- ja sienisoluista. Niiden muoto on pallomainen ja kooltaan noin 1 mikroni.
Митохондрии, как и хлоропласты, имеют две kalvot, joita erottaa membraanien välinen tila. Mitä tämän organoidin kuorien sisällä on, kutsutaan matriisiksi. Se sisältää ribosomeja, mitokondriaalista DNA: ta (mtDNA) ja mtRNA: ta. Matriisi läpikäy glykolyysiä ja hapettumisen ensimmäisen vaiheen.
Sisäkalvosta muodostuu taitokset,samanlainen harjanteiden kanssa. Niitä kutsutaan cristas. Tässä tapahtuu soluhengityksen kolmannen vaiheen toinen vaihe. Sen aikana muodostuu suurin osa ATP-molekyyleistä.
Tutkijat ovat osoittaneet, että rakenteet, jotkatarjota fotosynteesiä ja hengitystä, ilmestyi soluun symbiogeneesin kautta. Eli kun ne olivat erillisiä organismeja. Tämä selittää tosiasian, että sekä mitokondrioilla että kloroplasteilla on omat ribosomit, DNA ja RNA.
