Үүрэн амьсгалын болон фотосинтез. Аэробик эсийн амьсгал

Фотосинтез болон амьсгал нь амьдралын хоёр үндсэн процесс юм. Тэд хоёулаа торонд явдаг. Эхний - ургамал ба зарим бактерийн, хоёрдугаарт - амьтад, ургамал, мөөг, бактери.

Энэ нь эсийн амьсгалын болон фотосинтез нь бие биенээсээ эсрэг үйл явц гэж хэлж болно. Энэ нь нэгдүгээр үе шатанд хүчилтөрөгч шингээгдэж, нүүрстөрөгчийн давхар исэл ялгардаг тул хоёр дахь тохиолдолд эсрэг байна. Гэсэн хэдий ч эдгээр хоёр процесс нь өөр өөр бодис ашиглан өөр өөр organoids -д тохиолддог тул харьцуулахын хувьд буруу байна. Тэдэнд хэрэгтэй зорилтууд нь өөр өөр байдаг: фотосинтез нь шим тэжээлийг олж авахад зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд эсийн амьсгалыг эрчим хүчний үйлдвэрлэлд зориулдаг.

Фотосинтез: хаана, яаж ийм зүйл тохиолддог вэ?

Энэ нь органик бус бодисоос органик бодис авахад чиглэсэн химийн урвал юм. Фотосинтезийн заавал байх нөхцөл бол нарны гэрлийн оршихуйн илрэл юм. Учир нь эрчим хүч нь катализатор болж байдаг.

Фотосинтез, ургамлын шинж чанарыг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлж болно:

• 6CO ₂ + 6H ₂ O = C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6 O ₂ .

Өөрөөр хэлбэл, нүүрстөрөгчийн диоксидын 6 молекулууд болон нарны гэрлийн усны молекулуудаас энэ ургамал нэг глюкоз, зургаан хүчилтөрөгч авах боломжтой.

Энэ бол фотосинтезийн хамгийн энгийн жишээ юм. Глюкозын гадна бусад нүүрсустөрөгчийн бусад цогцолборууд, бусад төрлийн органик бодисуудаас гадна ургамалд нэгтгэж болно.

Органик бус нэгдлүүдээс амин хүчлийг үйлдвэрлэх жишээ:

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

Нүүрстөрөгчийн давхар исэл хоёр молекулаас, нарны энергийг ашиглан дөрвөн усны молекул, хоёр сульфат ион, хоёр нитрат ион, зургаан устөрөгчийн ион, цистийн хоёр молекул, арван гурван хүчилтөрөгчийн молекулыг олж авч болно.

Фотосинтезийн үйл явц нь тусгай эрхтэнүүд - хлоропластууд юм. Тэдгээр нь полиэтилен хлорофилийг агуулдаг бөгөөд химийн урвалын хөдөлгөгч хүч болж байдаг. Ийм organelles зөвхөн ургамлын эсэд байдаг.

Хлоропластын бүтэц

Энэ нь урт бөмбөлөг хэлбэрийн хэлбэртэй байдаг. Хлоропластын хэмжээ нь ихэвчлэн 4-6 микрон боловч зарим замагын эсүүд нь 50 микрон хүрдэг хроматофор агнах аварга пластидыг илрүүлэх боломжтой.

Энэ эрхтэн нь хоёр мембрантай. Энэ нь гадны болон дотоод бүрхүүлээр хүрээлэгдсэн байдаг. Тэд хоорондоо intermembrane орон зайгаар тусгаарлагдсан.

Хлоропластын дотоод орчиныг стром гэж нэрлэдэг. Энэ нь thylakoids болон lamellae агуулдаг.

Thylakoids нь хлорофил агуулсан мембраны хавтгай диск хэлбэртэй уут юм. Энэ бол фотосинтез юм. Овоолго руу ороход thylakoids нь талстыг үүсгэдэг. Нүүрний нүүрний тилакоидын тоо 3-5 хүртэл янз бүр байдаг.

Ламелла нь мембранаар бүтээгдсэн бүтэц юм. Тэдгээр нь салаалсан сувгийн сүлжээнүүд бөгөөд тэдгээрийн гол үүрэг нь нүүрний хооронд холболт үүсгэх зорилготой юм.

Хлоропластууд нь уургийн синтез, мөн өөрсдийн ДНХ, РНХ-ийн хувьд өөрсдийн рибосом агуулдаг. Үүнээс гадна, нөөцийн шим тэжээл, ихэвчлэн цардуул агуулсан байдаг.

Гар амьсгалах

Энэ үйл явцын хэд хэдэн төрлүүд байдаг. Anaerobic болон аэробик эсийн амьсгал. Эхнийх нь бактерийн шинж чанар юм . Анаэробын амьсгал нь хэд хэдэн төрөлд хамаарна: нитрат, сульфат, хүхрийн, төмөр, карбонат, фумарац. Ийм процесс нь бактери нь хүчилтөрөгч хэрэглэхгүйгээр энергийг олж авах боломжийг олгодог .

Аэробик эсийн амьсгал нь амьтан, ургамал зэрэг бусад бүх организмын онцлог шинж юм. Энэ нь хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор тохиолддог.

Амьтны аймагт эсийн амьсгалын үйл ажиллагаа онцгой эрхтэний үед тохиолддог. Тэднийг митохондри гэж нэрлэдэг. Ургамалд мөн митохондралд эсийн амьсгал гардаг.

Түвшин

Үүрэн амьсгалыг гурван үе шаттайгаар гүйцэтгэдэг:

1. Бэлтгэл үе шат.
2. Гликолиз (агааргүйжилт нь хүчилтөрөгч шаарддаггүй).
3. Исэлдэлт (аэробик үе шат).

Бэлтгэл үе шат

Эхний шатанд хоол боловсруулах тогтолцооны нарийн төвөгтэй бодисууд нь энгийн байдлаар хуваагддаг. Иймд амин хүчил нь уураг, өөх тосны хүчлүүд, глицерин, липидээс, глюкозоос нүүрсустөрөгчөөс авдаг. Эдгээр нэгдлүүдийг эс болгон аваачаад шууд митохондрид оруулна.

Гликолиз

Глюкоз ферментийн үйл ажиллагааны дор пирвизийн хүчил ба устөрөгчийн атомуудад наалддаг. Энэ тохиолдолд ATP (аденозин трифосфорын хүчил) үүснэ. Энэ үйл явцыг дараахь тэгшитгэлээр илэрхийлж болно:

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

Глюкозын нэг молекулаас гликолиз үүсэх үед бие махбод нь ATP-ийн хоёр молекулыг хүлээн авдаг.

Исэлдэлт

Энэ үе шатанд гликолиз үүсэх үед үүссэн пирвичийн хүчил нь ферментийн үйл ажиллагааны дагуу хүчилтөрөгчтэй урвалд ордог бөгөөд энэ нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, устөрөгчийн атомыг үүсгэдэг. Эдгээр атомыг устгалд хүргэдэг бөгөөд тэдгээр нь ус ба 36 ATP молекулыг үүсгэх исэлдүүлдэг.

Тиймээс эсийн амьсгалын явц дахь нийт 38 ATP молекулууд үүсдэг: хоёрдугаар шатанд 2, гурав дахь шатанд 36 байна. Аденозин тросфорын хүчил нь митохондрийн нийлүүлэх эсийн эрчим хүчний гол эх үүсвэр юм.

Митохондрагийн бүтэц

Амьтнаас гаралтай амьтны биед мөн амьтад, ургамлын эс , мөөгөнцрийн эсүүд олддог . Тэдгээр нь бөмбөрцөг хэлбэртэй бөгөөд 1 микрон хэмжээтэй.

Митохондри, хлоропластууд нь intermembrane орон зайгаар тусгаарлагдсан хоёр мембрантай. Энэ организмын бүрхүүлд байгаа матриц гэж нэрлэгддэг. Энэ нь рибосом, митохондрийн ДНХ (mtDNA) ба mtRNA агуулдаг. Матрицид гликолиз ба исэлдлийн эхний шат дамждаг.

Дотоод мембранаас үүссэн хагарал нь аажмаар үүсдэг. Тэдгээр нь cristae гэж нэрлэгддэг. Энд эсийн амьсгалын гурав дахь үе шатны хоёр дахь үе шатыг дамжуулдаг. Энэ хугацаанд ATP-ийн ихэнх молекулууд үүсдэг.

Хоёр мембран organoids-ийн гарал үүсэл

Симбиенезийн аргаар фотосинтезийн болон амьсгалын замын бүтцийг бий болгодог бүтцийг эрдэмтэд нотолж байна. Энэ бол тусдаа организм байсан юм. Энэ нь яагаад митохондри, хлоропластууд нь тэдгээрийн рибосом, ДНХ, РНХ байдаг.