Fotosinteza și respirația - două procese în care se aflăbaza vieții. Ambele apar în celulă. Primul - în plante și unele bacteriene, cel de-al doilea - la animale, în plante, în fungice și în bacterii.
Se poate spune că respirația celulară și fotosinteza- Procese opuse una față de cealaltă. Acest lucru este parțial corect, deoarece, în prima etapă, oxigenul este absorbit și dioxidul de carbon este eliberat, iar la al doilea - invers. Cu toate acestea, este incorect chiar să se compare aceste două procese, deoarece ele apar în diferite organoizi folosind diferite substanțe. Obiectivele pentru care sunt necesare sunt de asemenea diferite: fotosinteza este necesară pentru obținerea substanțelor nutritive, iar respirația celulară este pentru generarea de energie.
Aceasta este o reacție chimică vizatămaterie organică din anorganică. O condiție prealabilă pentru fluxul de fotosinteză este prezența luminii solare, deoarece energia sa acționează ca un catalizator.
Fotosinteza caracteristică a plantelor poate fi exprimată prin următoarea ecuație:
Adică, din șase molecule de dioxid de carbon și la cât mai multe molecule de apă în prezența luminii solare, o plantă poate primi o moleculă de glucoză și șase oxigen.
Acesta este cel mai simplu exemplu de fotosinteză. Pe lângă glucoză, pot fi sintetizați și alte carbohidrați mai complexi în plante, precum și substanțe organice din alte clase.
Iată un exemplu de producție de aminoacizi din compuși anorganici:
După cum puteți vedea, din cele șase molecule de dioxid de carbon,Patru molecule de apă, doi ioni sulfat, doi ioni de nitrat și șase ioni de hidrogen folosind energia solară, puteți obține două molecule de cisteină și treisprezece - oxigen.
Procesul de fotosinteză are loc în mod specialorganoide - cloroplaste. Conțin clorofila pigmentului, care acționează ca un catalizator pentru reacțiile chimice. Astfel de organele se găsesc doar în celulele plantelor.
Acesta este un organoid care are o formă alungită.mondială. Mărimea cloroplastului este de obicei de 4-6 microni, cu toate acestea, în celulele unor alge puteți găsi plastide uriașe - cromatofoare, a căror dimensiune atinge 50 microni.
Acest organoid aparține celor două membrane. Este înconjurat de scoici exterioare și interioare. Sunt separate între ele de spațiul intermembran.
Mediul intern al cloroplastului se numește „stroma”. Conține tilacoide și lamele.
Tilakoidele sunt sacuri în formă de disc dinmembrane în care se află clorofila. Aici are loc fotosinteza. Adunându-se în grămezi, tilacoidele formează grana. Numărul de tilacoizi din fațete poate varia de la 3 la 50.
Lamelele sunt structuri formate din membrane. Ele reprezintă o rețea de canale ramificate, a căror principală funcție este aceea de a asigura comunicarea între boabe.
В хлоропластах также содержатся свои рибосомы, necesare pentru sinteza proteinelor și ADN-ului și ARN-ului propriu. În plus, pot exista incluziuni constând în substanțe nutritive de rezervă, în principal amidon.
Există mai multe tipuri ale acestui proces.Există respirație celulară anaerobă și aerobă. Primul este caracteristic bacteriilor. Respiratia anaeroba este de mai multe tipuri: azotat, sulfat, sulfuric, fier, carbonat, fumarat. Astfel de procese permit bacteriilor să primească energie fără utilizarea oxigenului.
Respirația celulară aerobă este caracteristică tuturor celorlalte organisme, inclusiv animalelor și plantelor. Apare cu participarea oxigenului.
La reprezentanții faunei, respirația celulară are loc în organoide speciale. Se numesc mitocondrii. La plante, respirația celulară apare și în mitocondrii.
Respirația celulară are loc în trei etape:
Первый этап заключается в том, что сложные substanțele din sistemul digestiv sunt defalcate în substanțe mai simple. Astfel, aminoacizii sunt obținuți din proteine, acizi grași și glicerină din lipide și glucoză din carbohidrați complecși. Acești compuși sunt transportați la celulă, apoi direct în mitocondrii.
Rezidă în faptul că sub acțiunea enzimelorglucoza este descompusă în acid piruvic și atomi de hidrogen. Aceasta produce ATP (acid adenozin trifosforic). Acest proces poate fi exprimat prin următoarea ecuație:
Astfel, în procesul de glicoliză dintr-o moleculă de glucoză, organismul poate obține două molecule de ATP.
În acest stadiu, format în timpul glicolizeiAcidul piruvic, sub acțiunea enzimelor, reacționează cu oxigenul, rezultând în formarea de dioxid de carbon și atomi de hidrogen. Acești atomi sunt apoi transportați către criste, unde sunt oxidați pentru a forma apă și 36 de molecule ATP.
Deci, în procesul de respirație celulară în generalcomplexitate, se formează 38 de molecule ATP: 2 la etapa a doua și 36 la a treia. Acidul adenozin trifosforic este principala sursă de energie pe care mitocondriile o furnizează celulei.
Organele în care are loc respirația se găsesc la animale, plante și celule fungice. Sunt sferice și au o dimensiune de aproximativ 1 micron.
Mitocondriile, ca și cloroplastele, au douămembrane separate de un spațiu intermembranar. Ceea ce se află în interiorul cochiliilor acestui organoid se numește matrice. Conține ribozomi, ADN mitocondrial (ADNmt) și ARNmt. Glicoliza și prima etapă de oxidare au loc în matrice.
Ridurile se formează din membrana interioară,precum crestele. Se numesc kristas. A doua etapă a celei de-a treia etape a respirației celulare are loc aici. În timpul acestuia, se formează majoritatea moleculelor ATP.
Oamenii de știință au dovedit că structurile careasigură fotosinteza și respirația, apărute în celulă prin simbiogeneză. Adică, cândva au fost organisme separate. Acest lucru explică faptul că atât mitocondriile, cât și cloroplastele au propriile ribozomi, ADN și ARN.
