Κυτταρική αναπνοή και τη φωτοσύνθεση. Αερόβια κυτταρική αναπνοή

Φωτοσύνθεση και αναπνοή - δύο διαδικασίες που διέπουν τη ζωή. Και οι δύο συμβαίνουν στο κύτταρο. Η πρώτη - στο εργοστάσιο και μερικά βακτηριακά, δεύτερη - και σε ζωικά και σε φυτικά και μύκητες, και βακτηριακών.

Μπορούμε να πούμε ότι η κυτταρική αναπνοή και τη φωτοσύνθεση - οι διαδικασίες σε αντίθεση με το άλλο. Εν μέρει, αυτό είναι σωστό, δεδομένου ότι κατά το πρώτο οξυγόνο απορροφάται και απελευθερώνεται διοξείδιο του άνθρακα, και κατά το δεύτερο - το αντίθετο. Ωστόσο, αυτές οι δύο διαδικασίες είναι σωστά δεν μπορούν να συγκριθούν ως απαντώνται σε διαφορετικές οργανίδια χρησιμοποιώντας διαφορετικές ουσίες. Οι σκοποί για τους οποίους απαιτείται, επίσης, είναι διαφορετικά: τη φωτοσύνθεση χρειάζεται για τα θρεπτικά συστατικά και την κυτταρική αναπνοή - για την ενέργεια.

Φωτοσύνθεση: πού και πώς συμβαίνει αυτό;

Αυτή η χημική αντίδραση που αποσκοπούν στην απόκτηση οργανικές ουσίες από ανόργανα. Μια προϋπόθεση είναι η παρουσία της φωτοσύνθεσης ροής ηλιακού φωτός, εφόσον η ενέργεια της ενεργεί ως καταλύτης.

Φωτοσύνθεση χαρακτηριστικό του φυτού, μπορεί να εκφραστεί στην ακόλουθη εξίσωση:

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

Δηλαδή, έξι μόρια διοξειδίου του άνθρακα και ο ίδιος αριθμός των μορίων νερού υπό την παρουσία ηλιακού φωτός φυτού μπορεί να λάβει ένα μόριο γλυκόζης και έξι οξυγόνο.

Αυτή είναι η απλούστερη παράδειγμα της φωτοσύνθεσης. Επίσης γλυκόζη και άλλα μπορούν να συντεθούν σε φυτά, πιο σύνθετους υδατάνθρακες, καθώς και οργανικές ουσίες από άλλες κατηγορίες.

Εδώ είναι ένα παράδειγμα της παραγωγής των αμινοξέων ανόργανες ενώσεις:

• 6SO ₂ + 4Η _2Ο + 2SO ₄ ^2- + 2NO ₃ ^- + 6Η ⁺ = 2C ₃ H ₇ O ₂ NS + ₂ = 13 °.

Όπως μπορεί να φανεί, έξι μόρια διοξειδίου του άνθρακα, οι τέσσερις μόρια του νερού, δύο από θειικά ιόντα, νιτρικά ιόντα, δύο και έξι ιόντα υδρογόνου με την χρησιμοποίηση της ηλιακής ενέργειας μπορεί να ληφθεί δύο μόρια κυστεΐνης και δεκατρία - οξυγόνο.

διαδικασία της φωτοσύνθεσης πραγματοποιείται σε ειδικά οργανίδια - χλωροπλάστες. Περιέχουν το χλωροφύλλη χρωστική ουσία, η οποία δρα ως καταλύτης για χημικές αντιδράσεις. Αυτά τα οργανίδια βρεθεί μόνο σε φυτικά κύτταρα.

Η δομή του χλωροπλάστη

Αυτό οργανίδιο, το οποίο έχει ένα σχήμα επίμηκες μπάλα. χλωροπλάστη μέγεθος τυπικά 4-6 microns, αλλά σε μερικά κύτταρα φυκιών μπορούν να ανιχνευθούν γιγαντιαία πλαστίδια - χρωματοφόρα, το μέγεθος των οποίων είναι 50 μικρά.

Αυτό αναφέρεται στην dvuhmembrannym οργανίδιο. Περιβάλλεται από τα εξωτερικά και εσωτερικά κελύφη. Είναι χωρίζονται μεταξύ τους intermembrane χώρο.

Το εσωτερικό περιβάλλον του χλωροπλάστη είναι γνωστή ως «στρώμα». Περιέχει θυλακοειδή και ελάσματα.

Θυλακοειδών - Μια επίπεδη σχήματος δίσκου θύλακες της μεμβράνης, η οποία είναι χλωροφύλλη. Αυτό είναι όπου η φωτοσύνθεση λαμβάνει χώρα. Πηγαίνοντας σε στοίβες, θυλακοειδή αποτελούν grana. θυλακοειδών Αριθμός στο χείλος μπορεί να κυμαίνεται από 3 έως 50.

Lamellae - μια δομή ή μεμβράνες. Αντιπροσωπεύουν μια διακλαδισμένη δίκτυο καναλιών του οποίου η κύρια λειτουργία - να παρέχει μια σύνδεση μεταξύ των επιφανειών.

Σε χλωροπλάστες περιέχουν επίσης ριβοσώματα τους που είναι αναγκαίες για την πρωτεϊνική σύνθεση, και το δικό του DNA και του RNA. Επιπλέον, μπορεί να υπάρχουν εγκλείσματα, που αποτελείται από θρεπτικά συστατικά αντικατάστασης, κυρίως άμυλο.

κυτταρική αναπνοή

Υπάρχουν διάφοροι τύποι αυτής της διαδικασίας. Είναι αναερόβια και αερόβια κυτταρική αναπνοή. Το πρώτο χαρακτηριστικό των βακτηρίων. Η αναερόβια αναπνοή είναι διαφόρων τύπων: ένα νιτρικό, θειικό, θείο, σίδηρος, ανθρακικό, φουμαρικό. Αυτές οι διεργασίες επιτρέπουν στα βακτήρια να πάρει ενέργειας χωρίς τη χρήση οξυγόνου.

Αερόβια κυτταρική αναπνοή είναι χαρακτηριστική για όλα τα άλλα οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των ζώων και των φυτών. Έρχεται με τη συμμετοχή του οξυγόνου.

Οι εκπρόσωποι της πανίδας κυτταρική αναπνοή λαμβάνει χώρα σε ειδικά οργανίδια. Είναι ονομάζονται μιτοχόνδρια. Στα φυτά όπως κυτταρική αναπνοή λαμβάνει χώρα στα μιτοχόνδρια.

στάδια

Κυτταρική αναπνοή γίνεται σε τρία στάδια:

1. Η προπαρασκευαστική φάση.
2. Η γλυκόλυση (αναερόβια διεργασία, δεν απαιτεί οξυγόνο).
3. Οξείδωση (αερόβια στάδιο).

Η προπαρασκευαστική φάση

Το πρώτο βήμα είναι ότι οι πολύπλοκες ουσίες στο πεπτικό σύστημα κατανεμημένες σε απλούστερα. Έτσι, πρωτεΐνες που λαμβάνονται από αμινοξέα από λιπίδια - λιπαρά οξέα και γλυκερόλη, από σύνθετους υδατάνθρακες - γλυκόζη. Οι ενώσεις αυτές μεταφέρονται εντός του κυττάρου, και στη συνέχεια - απευθείας εντός των μιτοχονδρίων.

γλυκόλυση

Είναι έγκειται στο γεγονός ότι η γλυκόζη διασπάται ενζυμικά για να πυροσταφυλικό και άτομα υδρογόνου. Αυτό σχηματίζει ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη). Αυτή η εξίσωση μπορεί να εκφραστεί σε αυτή τη διαδικασία:

• C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2 C ₃ H ₃ O ₃ + 4Η + 2ATF.

Έτσι, κατά τη διαδικασία της γλυκόλυσης σώματος ένα μόριο γλυκόζης μπορεί να λάβει δύο μορίων ΑΤΡ.

οξείδωση

Σε αυτό το στάδιο, σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της γλυκόλυσης πυροσταφυλικό οξύ ενζυματικά αντιδρά με το οξυγόνο για να σχηματίσει διοξείδιο του άνθρακα και άτομα υδρογόνου. Αυτά τα άτομα στη συνέχεια μεταφέρονται στο crista όπου οξειδώνεται για να σχηματίσει νερό και 36 ΑΤΡ μόρια.

Έτσι, κατά τη διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής παράγεται σε συνολικά 38 μόρια ΑΤΡ 2 στο δεύτερο στάδιο και 36 - την τρίτη. Η τριφωσφορική αδενοσίνη και είναι η κύρια πηγή ενέργειας, η οποία είναι εφοδιασμένη με μιτοχόνδρια του κυττάρου.

Η δομή των μιτοχονδρίων

Οργανίδια στην οποία λαμβάνει χώρα αναπνοή, εκεί σε ζωικά και σε φυτικά και μυκητιακά κύτταρα. Κατέχουν ένα σφαιρικό σχήμα και ένα μέγεθος περίπου 1 μικρού.

Μιτοχόνδρια όπως χλωροπλάστες έχουν δύο μεμβράνες διαχωρίζονται από το χώρο intermembrane. Τι είναι μέσα τις μεμβράνες του οργανιδίου, που ονομάζεται μήτρα. Περιέχει ριβοσώματα, μιτοχονδριακό DNA (mtDNA) και mtRNK. Η μήτρα πηγαίνει γλυκόλυση και το πρώτο στάδιο οξείδωσης.

Στην εσωτερική μεμβράνη είναι πτυχώσεις σχηματίζονται, παρόμοιες με τις κορυφογραμμές. Καλούνται ακρολοφίες. Εδώ είναι το δεύτερο στάδιο του τρίτου σταδίου της κυτταρικής αναπνοής. Κατά τη διάρκεια σχηματίζονται πιο ΑΤΡ μόρια της.

οργανίδια προέλευσης dvuhmembrannyh

Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι οι δομές που παρέχουν τη φωτοσύνθεση και την αναπνοή είχαν εγκλωβισθεί από symbiogenesis. Δηλαδή, τη στιγμή που ήταν ορισμένους οργανισμούς. Αυτό εξηγεί το γεγονός ότι στα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες έχουν το δικό ριβοσώματα, το DNA και το RNA τους.