Respirasi sel dan fotosintesis. Aerobik respirasi sel

Fotosintesis dan respirasi - dua proses yang mendasari kehidupan. Mereka berdua terjadi dalam sel. Pertama - di pabrik dan beberapa bakteri, kedua - dan pada hewan dan tumbuhan dan jamur, dan bakteri.

Kita dapat mengatakan bahwa respirasi sel dan fotosintesis - proses yang bertentangan satu sama lain. Pada bagian, ini benar, karena dalam oksigen pertama diserap dan dirilis karbon dioksida, dan di kedua - sebaliknya. Namun, dua proses ini benar tidak dapat dibandingkan karena mereka terjadi di organel yang berbeda menggunakan zat yang berbeda. Tujuan yang mereka dibutuhkan, juga berbeda: fotosintesis kebutuhan nutrisi, dan respirasi seluler - untuk energi.

Fotosintesis: di mana dan bagaimana hal ini terjadi?

reaksi kimia ini bertujuan untuk mendapatkan zat organik dari anorganik. Sebuah prasyarat adalah adanya sinar matahari aliran fotosintesis, karena energi bertindak sebagai katalis.

karakteristik fotosintesis tanaman, dapat dinyatakan dalam persamaan berikut:

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

Artinya, enam molekul karbon dioksida dan jumlah yang sama dari molekul air di hadapan tanaman sinar matahari dapat menerima satu molekul glukosa dan enam oksigen.

Ini adalah contoh paling sederhana dari fotosintesis. Juga glukosa dan lainnya dapat disintesis dalam tanaman, karbohidrat yang lebih kompleks, serta zat-zat organik dari kelas-kelas lain.

Berikut adalah contoh dari produksi asam amino senyawa anorganik:

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

Seperti yang bisa dilihat, enam molekul karbon dioksida, molekul air empat, dua ion sulfat, ion nitrat, dua dan enam ion hidrogen memanfaatkan energi surya dapat diperoleh dua molekul sistein dan tiga belas - oksigen.

Proses fotosintesis terjadi di organel khusus - kloroplas. Mereka mengandung pigmen klorofil, yang bertindak sebagai katalis untuk reaksi kimia. organel ini hanya ditemukan dalam sel tanaman.

Struktur kloroplas

organel ini, yang memiliki bola bentuk memanjang. ukuran kloroplas biasanya 4-6 mikron, tetapi dalam beberapa sel ganggang dapat dideteksi plastida raksasa - kromatofora, yang ukurannya adalah 50 mikron.

Hal ini mengacu pada dvuhmembrannym organel. Hal ini dikelilingi oleh cangkang luar dan dalam. Mereka dipisahkan dari setiap ruang antarmembran lainnya.

Lingkungan internal kloroplas yang dikenal sebagai "stroma". Ini berisi tilakoid dan lamellae.

Tilakoid - datar kantung berbentuk cakram membran, yang klorofil. Ini adalah tempat fotosintesis berlangsung. Pergi ke tumpukan, tilakoid membentuk grana. thylakoids nomor di tepi jurang dapat bervariasi dari 3 sampai 50.

Lamellae - struktur atau membran. Mereka mewakili jaringan saluran bercabang yang fungsi utamanya - untuk menyediakan koneksi antara wajah.

Dalam kloroplas juga mengandung ribosom mereka diperlukan untuk sintesis protein, dan DNA dan RNA sendiri. Selain itu, mungkin ada inklusi, yang terdiri dari nutrisi pengganti, terutama pati.

respirasi sel

Ada beberapa jenis proses ini. Apakah anaerobik dan aerobik respirasi sel. Karakteristik pertama dari bakteri. Anaerobik respirasi adalah dari beberapa jenis: nitrat, sulfat, belerang, besi, karbonat, fumarat. Proses ini memungkinkan bakteri mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen.

respirasi sel aerobik adalah karakteristik untuk semua organisme lain, termasuk hewan dan tumbuhan. Muncul dengan partisipasi oksigen.

Para wakil dari respirasi seluler fauna terjadi di organel khusus. Mereka yang disebut mitokondria. Pada tumbuhan sebagai respirasi seluler terjadi di mitokondria.

tahap

respirasi seluler berlangsung dalam tiga langkah:

1. Tahap persiapan.
2. Glikolisis (proses anaerobik, tidak memerlukan oksigen).
3. Oksidasi (tahap aerobik).

Tahap persiapan

Langkah pertama adalah bahwa zat yang kompleks dalam sistem pencernaan dipecah menjadi lebih sederhana. Dengan demikian, protein yang berasal dari asam amino dari lipid - asam lemak dan gliserol, dari karbohidrat kompleks - glukosa. Senyawa ini diangkut ke dalam sel, dan kemudian - langsung ke mitokondria.

glikolisis

Ini terletak pada kenyataan bahwa glukosa secara enzimatik dibelah untuk atom piruvat dan hidrogen. Ini membentuk ATP (adenosin trifosfat). persamaan ini dapat dinyatakan dalam proses ini:

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

Dengan demikian, dalam proses glikolisis satu molekul glukosa tubuh dapat menerima dua molekul ATP.

oksidasi

Pada tahap ini, terbentuk selama glikolisis asam piruvat enzimatik bereaksi dengan oksigen membentuk karbon dioksida dan hidrogen atom. atom-atom ini kemudian diangkut ke crista mana teroksidasi untuk membentuk air dan 36 molekul ATP.

Dengan demikian, dalam proses respirasi seluler diproduksi secara total 38 ATP molekul 2 di tahap kedua dan 36 - di ketiga. adenosin trifosfat dan merupakan sumber energi utama, yang disediakan dengan mitokondria sel.

Struktur mitokondria

Organel di mana respirasi berlangsung, ada pada hewan dan tumbuhan dan sel jamur. Mereka memiliki bentuk bulat dan ukuran sekitar 1 mikron.

Mitokondria sebagai kloroplas memiliki dua membran dipisahkan oleh ruang antarmembran. Apa yang di dalam membran organel, yang disebut matriks. Ini berisi ribosom, mitokondria DNA (mtDNA) dan mtRNK. matriks berjalan glikolisis dan tahap oksidasi pertama.

Dari membran dalam lipatan terbentuk, mirip dengan pegunungan. Mereka disebut krista. Berikut adalah tahap kedua dari tahap ketiga respirasi selular. Selama molekul ATP yang paling dia dibentuk.

organel asal dvuhmembrannyh

Para ilmuwan telah membuktikan bahwa struktur yang menyediakan fotosintesis dan respirasi yang dikurung oleh symbiogenesis. Artinya, setelah itu organisme tertentu. Hal ini menjelaskan fakta bahwa dalam mitokondria, dan kloroplas memiliki ribosom mereka sendiri, DNA dan RNA.