Фотосинтез и дыхание – два процесса, лежащие в livets grund. De förekommer båda i cellen. Den första - i växten och en del bakterier, den andra - i djur, och i växt, och i svamp och i bakterier.
Vi kan säga att cellens andning och fotosyntes- processer som är motsatta av varandra. Detta är delvis korrekt eftersom syre absorberas och koldioxid frigörs i det första, och vice versa i det andra. Det är emellertid felaktigt att jämföra dessa två processer eftersom de förekommer i olika organoider med olika ämnen. Målen för vilka de behövs är också olika: fotosyntes är nödvändig för att få näringsämnen och cellens andning för energiproduktion.
Detta är en kemisk reaktion som syftar till att uppnåorganiskt material från oorganiskt. En förutsättning för förekomsten av fotosyntes är närvaron av solljus, eftersom dess energi fungerar som en katalysator.
Fotosynteskaraktäristiska för växter kan uttryckas med följande ekvation:
Det vill säga från sex molekyler koldioxid och lika många vattenmolekyler i närvaro av solljus kan en växt få en glukosmolekyl och sex syre.
Detta är det enklaste exemplet på fotosyntes. Förutom glukos kan andra mer komplexa kolhydrater syntetiseras i växter, liksom organiska ämnen från andra klasser.
Här är ett exempel på produktion av aminosyror från oorganiska föreningar:
Som ni ser, av de sex molekylerna koldioxid,Fyra vattenmolekyler, två sulfatjoner, två nitratjoner och sex vätejoner med solenergi, du kan få två molekyler cystein och tretton syre.
Fotosyntesprocessen sker i specialorganoider - kloroplaster. De innehåller pigmentet klorofyll, som fungerar som en katalysator för kemiska reaktioner. Sådana organeller finns endast i växtceller.
Detta är en organoid som har en långsträckt form.värld. Storleken på kloroplasten är vanligtvis 4-6 mikron, men i cellerna i vissa alger kan du hitta jätteplastider - kromatoforer, vars storlek når 50 mikron.
Denna organoid tillhör tvåmembranet. Det är omgivet av yttre och inre skal. De är separerade från varandra genom intermembranutrymme.
Kloroplastens inre miljö kallas "stroma". Den innehåller tylakoider och lameller.
Thylakoider är plana skivformade säckar frånmembran där klorofyll ligger. Det är här fotosyntesen äger rum. Samlar i högar, tylakoider bildar grana. Antalet thylakoider i fasetterna kan variera från 3 till 50.
Lameller är strukturer som bildas av membran. De representerar ett nätverk av grenade kanaler, vars huvudfunktion är att tillhandahålla kommunikation mellan kornen.
Kloroplaster innehåller också deras ribosomer,nödvändig för syntes av proteiner och eget DNA och RNA. Dessutom kan det finnas inkluderingar som består av reservnäringsämnen, främst stärkelse.
Det finns flera typer av denna process.Det finns anaerob och aerob cellulär andning. Den första är karakteristisk för bakterier. Anaerob andning är av flera typer: nitrat, sulfat, svavelsyra, järn, karbonat, fumarat. Sådana processer gör det möjligt för bakterier att erhålla energi utan användning av syre.
Aerob cellulär andning är karakteristisk för alla andra organismer, inklusive djur och växter. Det inträffar med deltagande av syre.
Hos företrädare för fauna inträffar cellulär andning i speciella organoider. De kallas mitokondrier. Hos växter förekommer cellandning också i mitokondrierna.
Cellulär andning äger rum i tre steg:
Det första steget är det komplexaämnen i matsmältningssystemet delas upp i enklare. Således erhålles aminosyror från proteiner, fettsyror och glycerin från lipider och glukos från komplexa kolhydrater. Dessa föreningar transporteras till cellen och sedan direkt till mitokondrierna.
Det ligger i det faktum att under verkan av enzymerglukos nedbryts till pyruvinsyra och väteatomer. I detta fall bildas ATP (adenosintrifosforsyra). Denna process kan uttryckas på följande sätt:
I processen med glykolys från en glukosmolekyl kan kroppen således få två ATP-molekyler.
I detta skede, bildad under glykolyspyruvinsyra reagerar med syre under inverkan av enzymer, vilket resulterar i bildning av koldioxid och väteatomer. Dessa atomer transporteras sedan till cristae, där de oxideras, bildar vatten och 36 ATP-molekyler.
Så, i processen för cellulär andning i allmänhetav komplexitet bildas 38 ATP-molekyler: 2 i det andra steget och 36 i det tredje. Adenosintrifosforsyra är den viktigaste energikällan som mitokondrier förser med cellen.
Organoider där andning förekommer finns i djur och i växter och i svampceller. De har en sfärisk form och en storlek på cirka 1 mikron.
Mitokondrier har, liksom kloroplaster, tvåmembran separerade av intermembranutrymme. Det som finns i skalen hos denna organoid kallas en matris. Den innehåller ribosomer, mitokondriellt DNA (mtDNA) och mtRNA. Matrisen genomgår glykolys och det första steget av oxidation.
Vikningar bildas från det inre membranet,liknar åsar. De kallas cristas. Här sker det andra steget i det tredje steget av cellulär andning. Under den bildas de flesta ATP-molekyler.
Forskare har bevisat att strukturerar dettillhandahålla fotosyntes och andning, dök upp i cellen genom symbiogenes. Det vill säga en gång var de separata organismer. Detta förklarar det faktum att både mitokondrier och kloroplaster har sina egna ribosomer, DNA och RNA.
