Stanično disanje i fotosinteza. Aerobno stanično disanje

Može se reći da su stanični respirator i fotosinteza procesi koji su nasuprot jedni drugima. To je djelomično točno, jer se kisik apsorbira prvi i kisik se oslobađa ugljični dioksid,

Fotosinteza: gdje i kako se to događa?

To je kemijska reakcija usmjerena na dobivanje organskih tvari iz anorganskih tvari. Preduvjet za fotosintezu je prisutnost sunčeve svjetlosti, jer njegova energija djeluje kao katalizator.

• 6SO₂ + 6H₂O = C₆H₁₂oh₆ + 6D₂.

To jest, molekula šest ugljični dioksid te isto broj molekula vode u prisustvu sunčeve svjetlosne biljke mogu dobiti jedna molekula glukoze i šest kisik.

Ovo je najjednostavniji primjer fotosinteze. Uz glukozu, u biljkama se mogu sintetizirati i drugi složenije ugljikohidrati, kao i organske tvari iz drugih razreda.

Evo primjera proizvodnje aminokiselina iz anorganskih spojeva:

• 6SO₂ + 4H₂O + 2SO₄^2- + 2NO₃^- + 6H⁺ = 2C₃H₇O₂NS + 13O₂.

Kao što možete vidjeti, od šest molekula ugljični dioksid, Četiri molekule vode, dvije od sulfatnih iona, nitrata i iona, dva vodikova šest iona koriste solarne energije može dobiti dva cisteinska molekule i trinaest - kisik.

Proces fotosinteze nastaje u posebnim organoidima - kloroplastima. One sadrže pigment klorofil, koji djeluje kao katalizator kemijskih reakcija. Takve organele su samo u biljnim stanicama.

Struktura kloroplasta

To je organoid koji ima oblik izdužene kugle. kloroplasta veličine obično 4-6 mikrona, ali u nekim algama stanica može biti otkrivena divovska plastide - chromatophores, čija veličina je 50 mikrona.

Ova organela pripada dvjema membranama. Okružen je vanjskim i unutarnjim školjkama. Oni su međusobno odvojeni intermembranskim prostorom.

Unutarnji okoliš kloroplasta naziva se stromom. Sadrži thylakoids i lamele.

Thikakoidi su plosnati vrećice u obliku diska s membrana koje sadrže klorofil. Ovdje se odvija fotosinteza. Sakupljanje u hrpe, tiakakoidi tvore granule. Broj tiakakoida u licu može varirati od 3 do 50.

Lamele su strukture formirane membranama. Oni su mreža razgrananih kanala, čija je glavna funkcija povezivanje lica.

Kloroplasti također sadrže vlastite ribosome, potrebne za sintezu proteina, i vlastitu DNA i RNA. Osim toga, mogu biti i inkluzije koje se sastoje od rezervnih hranjivih tvari, uglavnom škroba.

Stanično disanje

Postoji nekoliko vrsta ovog procesa. Tu je anaerobno i aerobno stanično disanje. Prvi je tipičan za bakterije. bezračan disanje je nekoliko tipova: nitrat, sulfat, sumpor, željezo, karbonat, fumarat. Takvi procesi omogućuju bakterijama da primaju energiju bez korištenje kisika.

Aerobno stanično disanje karakteristično je za sve ostale organizme, uključujući životinje i biljke. To se događa uz sudjelovanje kisika.

U fauni, stanični respirator odvija se u posebnim organoidima. Pozvani su mitohondrijima. U biljkama se također pojavljuje stanično disanje u mitohondrijima.

faze

Stanično disanje odvija se u tri faze:

1. Pripremni stupanj.
2. Glikoliza (anaerobni proces, ne zahtijeva kisik).
3. Oksidacija (aerobna faza).

Pripremni stupanj

Prva faza je da se složene tvari u probavnom sustavu dijele na jednostavnije. Dakle, aminokiseline se dobivaju od proteina, masnih kiselina i glicerina iz lipida, i glukoze iz složenih ugljikohidrata. Ovi spojevi se prevoze u stanicu, a zatim izravno u mitohondrije.

glikoliza

Sastoji se od činjenice da se pod djelovanjem enzima glukoza odcjepljuje u piruvinske kiseline i atome vodika. U ovom slučaju, a ATP (adenozin trifosforna kiselina). Taj se proces može izraziti sljedećom jednadžbom:

• C₆H₁₂oh₆ = 2C₃H₃oh₃ + 4H + 2ATP.

Dakle, u procesu glikolize iz jedne molekule glukoze, tijelo može primiti dvije molekule ATP.

oksidacija

U ovoj fazi, nastao tijekom glikolize piruvinska kiselina pod djelovanjem enzima reagira s kisikom, što rezultira stvaranjem ugljičnog dioksida i atoma vodika. Ti atomi zatim se prenose u cristae, gdje se oksidiraju da tvore vodu i 36 ATP molekula.

Dakle, u procesu staničnog disanja nastaju ukupno 38 ATP molekula: 2 u drugoj fazi i 36 - u trećoj fazi. Adenozin trifosforna kiselina glavni je izvor energije koji mitohondriji opskrbljuju stanici.

Struktura mitohondrija

Organoidi u kojima se odvijaju disanje nalaze se na životinjama, iu biljkama i u gljivične stanice. Oni imaju oblik kugle i veličine od oko 1 mikrona.

Mitohondri, poput kloroplasta, imaju dvije membrane, odvojene međuprostornim prostorom. Ono što se nalazi unutar školjki ovog organoida zove se matrica. Sadrži ribosome, mitohondrijsku DNA (mtDNA) i mtRNA. U matrici prolazi glikolizu i prvu fazu oksidacije.

Iz unutarnje su membrane oblikovane nabore, slično kao na krmi. Pozvani su krista. Ovdje prolazi drugu fazu treće faze staničnog disanja. Tijekom njega nastaju većine molekula ATP.

Podrijetlo dvogubnih organoida

Znanstvenici su dokazali da su strukture koje pružaju fotosintezu i disanje pojavile u stanici kroz simbiogenezu. To jest, kad su bili zasebni organizmi. To objašnjava zašto iu mitohondrijima iu kloroplastima imaju vlastite ribosome, DNA i RNA.