Fotosüntees vs rakuhingamine
Share
Fotosüntees ja hingamine on reaktsioonid, mis täiendavad üksteist keskkonnas. Tegelikkuses on need samad reaktsioonid, kuid toimuvad vastupidiselt. Kui fotosünteesis annavad süsinikdioksiid ja vesi glükoosi ja hapniku, siis hingamisprotsessi käigus annavad glükoos ja hapnik süsihappegaasi ja vett.
Need toimivad hästi, kuna elusorganismid varustavad taimi süsinikdioksiidiga, mis läbib fotosünteesi ja toodab glükoosi ning need taimed ja bakterid eraldavad hapnikku, mida kõik elusorganismid vajavad hingamiseks.
Võrdlusdiagramm
| Rakuhingamine | Fotosüntees | |
|---|---|---|
| ATP tootmine | Jah; teoreetiline saagis on 38 ATP molekuli glükoosi kohta, kuid tegelik saagis on ainult umbes 30-32. | Jah |
| Reagendid | C6H12O6 ja 6O2 | 6CO2 ja 12H2O ning kerge energia |
| Päikesevalguse nõue | Päikesevalgus pole vajalik; rakuhingamine toimub kogu aeg. | Võib esineda ainult päikesevalguse käes |
| Keemiline võrrand (valem) | 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP (energia) | 6CO2 + 12H2O + kerge -> C6H12O6 + 6O2 + 6H20 |
| Protsess | ATP tootmine orgaaniliste suhkruühendite oksüdeerimise teel. [1] glükoloos: suhkrute lagundamine; toimub tsütoplasmas [2] Krebsi tsükkel: toimub mitokondrites; vajab energiat [3] elektronide transpordiahel - mitokondrites; muundab O2 veeks. | Orgaanilise süsiniku (glükoos ja tärklis) tootmine anorgaanilisest süsinikust (süsinikdioksiid) valgust sõltuvas reaktsioonis toodetud ATP ja NADPH abil |
| Hapniku ja süsinikdioksiidi saatus | Hapnik imendub ja süsinikdioksiid eraldub. | Süsinikdioksiid imendub ja hapnik eraldub. |
| Vajalik või vabastatud energia? | Vabastab energiat ATP molekulidena sammhaaval | Vajab energiat |
| Põhifunktsioon | Toidu jaotus. Energia vabastamine. | Toidu tootmine. Energia püüdmine. |
| Keemiline reaktsioon | Glükoos jaotatakse veeks ja süsinikdioksiidiks (ja energiaks). | Süsinikdioksiid ja vesi ühinevad päikesevalguse toimel glükoosi ja hapniku tootmiseks. |
| Etapid | 4 etappi: glükolüüs, sidumisreaktsioon (püruvaadi oksüdatsioon), Krebsi tsükkel, elektronide transpordiahel (oksüdatiivne fosforüülimine). | 2 etappi: valgusest sõltuv reaktsioon, valgusest sõltumatu reaktsioon. (AKA valgustsükkel ja kalvinitsükkel) |
| Mis volitab ATP süntaasi | H + prootoni gradient läbi sisemise mitokondrite membraani maatriksisse. Kõrge H + kontsentratsioon membraanidevahelises ruumis. | H + gradient läbi tülakoidi membraani strooma. Kõrge H + kontsentratsioon tülakoidi luumenis |
| Tooted | 6CO2 ja 6H2O ning energia (ATP) | C6H12O6 (või G3P) ning 6O2 ja 6H20 |
| Mis pumpab prootoneid üle membraani | Elektronide transpordiahel. Elektrokeemiline gradient loob energiat, mida prootonid kasutavad ATP passiivse sünteesi voolamiseks. | Elektronide transpordiahel |
| Esineb kus organelle? | Mitokondria glükolüüs (tsütoplasma) | Kloroplastid |
| Lõplik elektronretseptor | O2 (hapniku gaas) | NADP + (moodustab NADPH) |
| Esineb millistes organismides? | Esineb kõigis elusorganismides (taimedes ja loomades). | Esineb taimedes, protistades (vetikates) ja mõnedes bakterites. |
| Elektroni allikas | Glükoos, NADH +, FADH2 | H2O oksüdeerimine PSII juures |
| Katalüsaator - aine, mis suurendab keemilise reaktsiooni kiirust | Hingamisreaktsiooni jaoks pole katalüsaatorit vaja. | Reaktsioon toimub klorofülli juuresolekul. |
| Suur elektronide potentsiaalne energia | Võlakirjade purustamisest | Kergetest footonitest. |
Sisu: Fotosüntees vs rakuhingamine
- 1 Fotosünteesi ja hingamise määratlused
- 2 kaasatud protsessid
- 3 reaktsioonide sait
- 4 Reaktsiooni kineetika
- 5 Video, milles võrreldakse fotosünteesi ja hingamist
- 6 viidet
Fotosünteesi ja hingamise määratlused
Fotosüntees on fotoautotroofides protsess, mis muudab päikesevalguse toimel süsihappegaasi orgaanilisteks ühenditeks. Hingamine on metaboolsete reaktsioonide kogum, mis toimub elusorganismide rakkudes ja mis muundavad toitaineid nagu suhkur ATP-ks (adenosiintrifosfaadiks) ja jäätmesaadusteks.
Kaasnevad protsessid
Protsessid fotosüntees jagunevad vastavalt päikesevalguse vajadusele, hingamisprotsessid aga hapnikuvajaduse järgi. Seega toimuvad fotosünteesi ajal valgusest sõltuvad ja tumedad reaktsioonid hingamine seal on aeroobne ja anaeroobne hingamine.
Fotosünteesi valgusest sõltuvates reaktsioonides lööb ultraviolettvalgus klorofülli pigmente, mis ergastavad elektrone, põhjustades hapniku molekulide eraldamise süsinikdioksiidist. Pimedates reaktsioonides muundatakse nüüd hapnikust sõltumatud süsiniku molekulid süsivesikuteks ja säilitatakse taimerakkudes energia ja toiduallikana. Aeroobses rakulises hingamises kasutatakse hapnikku orgaaniliste ühendite muundamiseks energiaks ja anaeroobse hingamise korral muundatakse orgaanilised ühendid energiaks hapnikku kasutamata.
Reaktsioonide sait
Fotosüntees toimub taimeraku kloroplastides ja organellides. Hingamine toimub tsütoplasmas ja mitokondrites elava organismi rakus.
Reaktsiooni kineetika
Elektronide aktseptor fotosünteesis on NAD +, hingamisel aga elektronide aktseptor on NADH. Rakulises hingamisreaktsioonis toodetakse 36 molekuli ATP-d glükoosi ühe molekuli täielikul oksüdeerumisel.
Video, milles võrreldakse fotosünteesi ja hingamist
Viited
- Vikipeedia: fotosüntees
- Vikipeedia: rakuhingamine
