Conţinut
- Fotosinteză Metabolism
- Reacție de fixare a energiei
- Reacție de fixare a carbonului
- Respirație celulară
- Glicoloza: ruperea glucozei
- Ciclul Krebs
- Sistem de transport cu electroni
Fotosinteza și ciclul respirației celulare este utilizat pentru a produce energie utilizabilă pentru plante și alte organisme. Aceste procese au loc la nivel molecular în interiorul celulelor organismelor. La această scară, moleculele care conțin energie sunt puse prin procese metabolice care produc energie care poate fi folosită imediat. O astfel de sursă de energie este produsă în fotosinteză; alta este stocată ca o baterie ca în respirația celulară.
Fotosinteză Metabolism
Plantele primesc energie ușoară prin porii mici de pe frunzele lor numiți stomata și o transformă în organele numite cloroplaste, localizate în celulele plantei în frunze și tulpini verzi. Organulele sunt părți specializate ale unei celule care funcționează într-un mod asemănător unui organ. Energia este utilizată în acest proces pentru a converti dioxidul de carbon și apa în carbohidrați precum glucoza și oxigenul molecular.
Fotosinteza este un proces metabolic în două părți. Cele două părți ale căii biochimice a fotosintezei sunt reacția de fixare a energiei și reacția de fixare a carbonului. Primul produce molecule de adenosină trifosfat (ATP) și nicotinamidă adenină dinucleaotide fosfat de hidrogen (NADPH). Ambele molecule conțin energie și sunt utilizate în reacția de fixare a carbonului pentru a forma glucoză.
Reacție de fixare a energiei
În reacția de fixare a energiei fotosintezei, electronii sunt trecuți prin coenzime și molecule unde își eliberează energia. Majoritatea electronilor sunt trecuți de-a lungul lanțului, dar o parte din această energie este folosită pentru a deplasa protoni sub formă de hidrogen pe membrana tihakoidă din interiorul cloroplastului. Energia reținută este apoi utilizată pentru sinteza ATP și NADPH.
Reacție de fixare a carbonului
În timpul reacției de fixare a carbonului, energia din ATP și NADPH produsă în reacția de fixare a energiei este utilizată pentru a transforma carbohidrații în glucoză și alte zaharuri și substanțe organice. Acest lucru apare prin ciclul Calvin, numit pentru cercetătorul Melvin Calvin. Ciclul folosește dioxidul de carbon obținut din atmosferă. Hidrogenul din NADPH, carbonul din dioxidul de carbon și oxigenul din apă se combină pentru a forma moleculele de glucoză notate ca C6H12O6.
Respirație celulară
Organismele folosesc respirația celulară pentru a converti carbohidrații în energie, iar acest proces are loc în citoplasma celulei. Energia eliberată din carbohidrați este stocată în molecule de ATP. Aceste molecule sunt formate folosind energia obținută din carbohidrați pentru a combina moleculele de adenosină difosfat (ADP) și ioni de fosfat. Celulele folosesc apoi această energie stocată pentru diferite procese care depind de energie.
De asemenea, produse în timpul respirației celulare sunt apa și dioxidul de carbon. Procesul care produce aceste trei produse este alcătuit din patru părți: glicoloză, ciclul Krebs, sistemul de transport al electronilor și chimiosmoza.
Glicoloza: ruperea glucozei
În timpul glicolozei, glucoza se descompune în două molecule de acid piruvic. Două molecule de ATP sunt produse în timpul acestui proces. Două molecule de nicotinamidă adenină dinucleotidă (NADH) care vor fi utilizate în sistemul de transport al electronilor sunt, de asemenea, obținute în timpul glicolozei.
Ciclul Krebs
În ciclul Krebs, două molecule de acid piruvic produse în timpul glicolozei sunt utilizate pentru a forma NADH. Aceasta se produce atunci când se adaugă hidrogen în NAD. De asemenea, în timpul ciclului Krebs sunt produse două molecule de ATP.
Atomii de carbon eliberați în proces se combină cu oxigenul pentru a forma dioxid de carbon. Șase molecule de dioxid de carbon sunt eliberate la finalul ciclului. Aceste șase molecule corespund celor șase atomi de carbon din glucoză, care au fost inițial utilizați în glicoloză.
Sistem de transport cu electroni
Citocromele (pigmenții celulari) și coenzimele din mitocondrii formează sistemul de transport al electronilor.
Electronii preluati de la NAD sunt transportati prin aceste molecule purtatoare si transfer. În anumite puncte din timpul sistemului, protonii sub formă de atomi de hidrogen din NADH sunt transportați printr-o membrană și eliberați în zona exterioară a mitocondriei. Oxigenul este ultimul acceptor de electroni din lanț. Când primește un electron, oxigenul se leagă cu hidrogenul eliberat pentru a forma apă.