Rakuhingamist ja fotosünteesiks. Aeroobne rakuhingamist

Fotosüntees ja hingamine - kaks protsessi, mis on aluseks elu. Nad mõlemad esinevad rakus. Esimene - taime- ja mõned bakterid, teine - ja loomade ja taimede ja seente ja bakterite.

Me ei saa öelda, et rakkude hingamist ja fotosünteesi - protsessid on üksteise vastu. Osaliselt on see õige, sest esimeses hapniku imendumist ja vabastatakse süsinikdioksiidi, ja teine - vastupidi. Kuid need kaks protsessi on korralikult ei saa võrrelda, kuna need esinevad erinevates organellid kasutades erinevaid aineid. Eesmärgid, mille jaoks nad on vajalikud ka erinevad: fotosünteesi vajab toitaineid ja rakkude hingamist - energia.

Fotosüntees: kus ja kuidas see juhtus?

See keemilise reaktsiooni saamiseks suunatud orgaaniliste ainete anorgaanilistest. Eelduseks on juuresolekul flow fotosünteesi päikesevalgus, sest selle energia toimib katalüsaatorina.

Fotosünteesi iseloomulik taim, saab väljendada järgmise võrrandi järgi:

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

See tähendab, et kuuest süsihappegaasi molekule ja sama arvu veemolekule päikesevalguse toimel taim võib saada ühe molekuli glükoosi ja kuus hapnikku.

See on kõige lihtsam näide fotosünteesi. Samuti glükoosiks ja muud võidakse sünteesida taimed, keerukamad süsivesikuid, samuti orgaanilisi aineid teistest klassidesse.

Siin on näide tootmiseks aminohapped anorgaanilised ühendid:

• 6SO ₂ + 4H _2O + 2SO ₄ ^2- + 2NO ₃ ^- + 6H ⁺ = 2C ₃ H ₇ O ₂ NS + ₂ = 13 °.

Nagu võib näha, kuue molekulid süsihappegaas, nelja veemolekulid kaks sulfaatioonidel, nitraatioonidele, kaks kuni kuus vesinikuioonid kasutades päikeseenergia võib saada kahe molekuli tsüsteiini ja kolmteist - hapnikku.

Fotosüntees protsess toimub spetsiaalsetes organellid - kloroplastid. Need sisaldavad pigmenti klorofülli, mis toimib katalüsaatorina keemilistes reaktsioonides. Need organellid leidub ainult taimerakkudes.

Struktuuri kloroplastides

See organellide, mis on kuju piklik palli. Kloroplasti suurus tavaliselt 4-6 mikronit, kuid mõningatel vetikad rakud saab detekteerida giant plastiidid - kromatofoorid, mille suurus jääb 50 mikromeetrit.

See viitab organelle dvuhmembrannym. See on ümbritsetud välimise ja sisemise kestad. Neid üksteisest eraldatud intermembrane ruumi.

Sisekeskkond kloroplasti tuntud kui "stroomas". See sisaldab Tülakoid ja lamellid.

Tülakoid - kindla kettakujuline limast membraani, mis on klorofülli. See on koht, kus fotosünteesi toimub. Läinud korstnad, Tülakoid moodustavad grana. Number Tülakoid temperatuuril äärele võib varieeruda 3-50.

Lamellide - struktuur või membraane. Need kujutavad endast hargnenud kanalid võrgu, mille esmaseks funktsiooniks - pakkuda seost küljed.

Kloroplastides sisaldada ka nende ribosoomid vajalikud valgusünteesi ja omaenda DNA ja RNA. Lisaks võib esineda kandmisel, kuhu kuuluvad asendamise toitaineid, peamiselt tärklist.

rakuhingamist

On olemas mitut tüüpi Selle protsessi. On anaeroobne ja aeroobne rakkude hingamist. Esimene iseloomulik bakterid. Anaeroobne hingamine on mitut tüüpi: nitraat, sulfaat, väävel, raud, karbonaadi, fumaraat. Need protsessid võimaldavad bakterite saada energiat ilma kasutades hapnikku.

Aeroobne rakkude hingamist on iseloomulik kõigi teiste organismide, sealhulgas loomade ja taimedega. Kaasas hapnikuta.

Esindajad fauna rakuhingamist toimub spetsialiseeritud organellid. Neid nimetatakse mitokondrid. Taimedes nagu rakuhingamist toimub mitokondrites.

etappidel

Rakuhingamist toimub kolmes etapis:

1. Ettevalmistav etapp.
2. Glycolysis (anaeroobne protsess ei nõua hapnikku).
3. Oksüdeerimine (aeroobne etapp).

Ettevalmistav etapp

Esimene samm on see, et keeruline ainete seedesüsteemi on jaotatud lihtsam. Seega pärinevad valgud aminohapped lipiididest - rasvhapete ja glütserooli, alates liitsüsivesikuid - glükoosi. Need ühendid transporditakse rakku, ja siis - otse mitokondrid.

glükolüüsi

See seisneb selles, et glükoosi ensümaatiliselt lõhustatud püruvaadiks ja vesiniku aatomitest. See moodustab ATP (adenosiintrifosfaat). Selles võrrandis saab väljendada selles protsessis:

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

Seega protsessis glükolüüsi üks glükoosi molekuli organism võib saada kaks molekuli ATP-d.

oksüdeerimine

Selles etapis moodustatud glükolüüsil püroviinamarihape ensümaatiliselt reageerib hapnikuga, moodustades süsihappegaasi ja vesiniku aatomitest. Need aatomid transporditakse seejärel crista kus oksüdeeritakse vees ja 36 ATP molekuli.

Seega protsessis rakuhingamist toodetakse kokku 38 ATP molekulid 2 teises etapis ja 36 - kolmandal. Adenosiintrifosfaat ja see on peamine energiaallikas, mis on varustatud mitokondrid rakus.

Struktuuri mitokondrid

Organellid, kus hingamine toimub, seal loomade ja taimede ning seenerakud. Neil on sfäärilise kujuga ja suurusega umbes 1 mikron.

Mitokondrid kloroplastid on kaks membraani, mis on eraldatud intermembrane ruumi. Mis on sees limaskestale organelle, nimetatakse maatriksi. See sisaldab ribosoomid, mitokondriaalse DNA (mtDNA) ja mtRNK. Maatriks läheb glükolüüsi ja esimese oksüdatsioonistaadiumis.

Sisekesta voldid on moodustatud sarnane servi. Neid nimetatakse kristad. Siin on teine etapp kolmanda etapi rakuhingamise. Ajal tema moodustatud kõige ATP molekule.

Origin dvuhmembrannyh organellid

Teadlased on tõestanud, et struktuurid, mis pakuvad fotosünteesi ja hingamist puuridesse Sümbiogenees. See tähendab, et kui see oli teatud organismidele. See selgitab asjaolu, et mitokondrid ja kloroplastid on oma ribosoomid, DNA ja RNA.