Die vorherrschenden Formen des sichtbaren Lebens auf der Erde, Pflanzen und Tiere, wirken komplementär, was sicherlich kein Zufall ist.
Ein für die Ernährung von Pflanzen lebenswichtiger Stoff ist bei Menschen und anderen Tieren nur ein Abfallprodukt, und a Substanz, die von Pflanzen als Abfall entsorgt wird, wird von Tieren (und verschiedenen Teilen derselben Pflanzenzelle) für aerob benötigt Atmung. Auch andere Moleküle werden auf diese Weise "konserviert".
Die vier Stoffe, die während der Photosynthese und Atmung recycelt werden, sind: Kohlendioxid (CO2), das bei der Zellatmung als Abfall emittiert und von Pflanzen zur Glukoseherstellung verwendet wird, Sauerstoff (O2), das von Pflanzen als Abfall emittiert und von Tieren aufgenommen wird, um die Zellatmung zu ermöglichen, Glukose (C6H12Ö6), das bei der Zellatmung verbraucht wird und aus CO. besteht2 in der Photosynthese und Wasser(H2Ö), das ein Abfallprodukt der Zellatmung ist, aber für die Photosynthese und eine Vielzahl anderer Reaktionen benötigt wird.
In einigen Formen von Zellatmung, aber Substanzen sind nicht in den Reaktionen recycelt und gelten somit als Abfall, obwohl dies nicht unbedingt bedeutet, dass der Mensch keine Verwendung für dieses "Einweg"-Material gefunden hat.
Photosynthese
Photosynthese So bekommen Pflanzen, denen der Mund und das Verdauungssystem im Allgemeinen fehlt, ihre Nahrung. Durch die Aufnahme von Kohlendioxidgas durch Öffnungen in ihren Blättern, die als Stoma bezeichnet werden, bauen sie den Rohstoff ein, den sie zum Aufbau von Glukose benötigen. Ein Teil dieser Glukose wird von der Pflanze selbst bei der Zellatmung verwendet, während der Rest als Nahrung für Tiere dienen kann.
Der erste Teil der Photosynthese besteht aus den Lichtreaktionen und erfordert eine Lichtquelle, um fortzufahren. Licht trifft auf Strukturen in Pflanzenzellen, genannt Chloroplasten, die Thylakoide enthalten, die wiederum eine Gruppe von Pigmenten namens. enthalten Chlorophyll. Das Endergebnis ist die Gewinnung von Energie für den zweiten Teil der Photosynthese und die Freisetzung von Sauerstoffgas als Abfall.
In dem dunkle Reaktionen, die kein Sonnenlicht benötigen (aber davon nicht beeinträchtigt werden), wird Kohlendioxid mit einem Fünf-Kohlenstoff- Verbindung namens Ribulose-1,5-biphosphat, um ein Sechs-Kohlenstoff-Zwischenprodukt herzustellen, von dem ein Teil schließlich zu Glucose wird. Die Energie für diese Phase kommt von ATP und NADPH, die in den Lichtreaktionen gebildet werden.
Die Photosynthesegleichung lautet:
6 CO2 + 6 H2O + Lichtenergie → C6H12Ö6 + 6 O2
Zellatmung
Zellatmung ist die vollständige Oxidation von Glukose in eukaryontischen Zellen.
Es umfasst vier Schritte: Glykolyse, die sauerstoffunabhängige Umwandlung von Glucose in Pyruvat; die Brückenreaktion, die die Oxidation von Pyruvat zu Acetyl-Coenzym A ist, der Krebs-Zyklus, das Acetyl-CoA mit Oxalacetat kombiniert, um eine Verbindung mit sechs Kohlenstoffatomen herzustellen, die schließlich wieder in Oxalacetat umgewandelt wird, wobei Elektronenträger und ATP und die and Elektronentransportkette, wo das meiste ATP der Zellatmung erzeugt wird.
Die letzten drei dieser Schritte, die aerobe Atmung umfassen, finden in den Mitochondrien statt, während die Glykolyse im Zytoplasma stattfindet. Ein weit verbreitetes Missverständnis ist, dass Pflanzen Photosynthese betreiben Anstatt von Zellatmung; tatsächlich verwenden sie beide, indem sie den erstgenannten Prozess verwenden, um Glukose als Input für den letztgenannten Prozess herzustellen.
Die vollständige Gleichung für die Zellatmung lautet
C6H12Ö6 + 6 O2→6 CO2 + 6 H2O + 36 (oder 38) ATP
Abfallprodukte der Zellatmung
Wenn Pyruvat nicht über die aeroben Reaktionen der Zellatmung verarbeitet werden kann, weil entweder zu wenig Sauerstoff vorhanden ist oder dem Organismus die Enzyme fehlen, um es zu verwerten, Fermentation ist eine Alternative. Dies passiert, wenn Sie einen Sprint ausführen oder schwere Gewichte heben und durch diese anaerobe Übung in "Sauerstoffschulden" geraten.
In diesem Prozess von Milchsäuregärung, das ebenfalls im Zytoplasma vorkommt, wird Pyruvat in einer Reduktionsreaktion in Milchsäure umgewandelt, die NAD. erzeugt+ von NADH. Das macht mehr NAD+ für die Glykolyse verfügbar, die zusammen mit der Entfernung von Pyruvat aus der Umwelt dazu neigt, die Glykolyse voranzutreiben. Laktat kann von einigen Tierzellen verwendet werden, wird jedoch im Allgemeinen als Abfallprodukt betrachtet.
In Hefe entsteht durch die Fermentation das Zwei-Kohlenstoff-Produkt Ethanol anstelle von Laktat. Obwohl es immer noch Abfall ist, ist es unbestreitbar, dass menschliche Gesellschaften ganz anders aussehen würden, wenn es kein Ethanol, den Wirkstoff in alkoholischen Getränken auf der ganzen Welt, gäbe.
