Määritelmä Kasvien hengitys

Fotosynteesin avulla kasvit muuttavat auringonvalon potentiaaliseksi energiaksi hiilihydraattimolekyylien kemiallisten sidosten muodossa. Kasvien on kuitenkin muutettava se käyttökelpoiseen muotoon voidakseen käyttää varastoitua energiaa välttämättömien elämänprosessiensa - kasvusta ja lisääntymisestä vahingoittuneiden rakenteiden parantamiseen. Tämä muutos tapahtuu soluhengityksen kautta, joka on tärkeä biokemiallinen reitti myös eläimissä ja muissa organismeissa.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Hengitys muodostaa sarjan entsyymipohjaisia ​​reaktioita, joiden avulla kasvit voivat kääntää varastoituneen energian hiilihydraatit, jotka on valmistettu fotosynteesin kautta energiamuotoon, jota he voivat käyttää kasvun ja aineenvaihdunnan tehostamiseen prosessit.

Hengitys antaa kasvien ja muiden elävien esineiden vapauttaa hiilihydraattien, kuten hiilidioksidista ja vedestä valmistettujen sokereiden, kemiallisiin sidoksiin varastoitunutta energiaa fotosynteesin aikana. Vaikka erilaisia ​​hiilihydraatteja, samoin kuin proteiineja ja lipidejä, voidaan hajottaa hengityksessä, glukoosia tyypillisesti toimii mallimolekyylinä prosessin osoittamiseksi, joka voidaan ilmaista seuraavana kemikaalina kaava:

C₆H₁₂O₆ (glukoosi) + 6O₂ (happi) -> 6CO₂ (hiilidioksidi) + 6H₂O (vesi) + 32 ATP (energia)

Hengitys katkaisee hiilihydraattien molekyylisidokset luomalla useita entsyymien avulla helpotettuja reaktioita käyttökelpoinen energia adenosiinitrifosfaatti (ATP) -molekyylin muodossa sekä hiilidioksidin sivutuotteet vettä. Lämpöenergia vapautuu myös prosessissa.

Glykolyysi on ensimmäinen askel hengityksessä eikä vaadi happea. Se tapahtuu solun sytoplasmassa ja tuottaa pienen määrän ATP: tä ja pyruviinihappoa. Tämä pyruvaatti tulee sitten solun mitokondrioiden sisäkalvoon aerobisen hengityksen toisen vaiheen - Krebs-syklin, joka tunnetaan myös nimellä sitruunahapposyklin tai trikarboksyylihapon (TCA) reitti, joka käsittää sarjan kemiallisia reaktioita, jotka vapauttavat elektroneja ja hiilidioksidia. Lopuksi Krebsin syklin aikana vapautuneet elektronit pääsevät elektroninsiirtoketjuun, mikä vapauttaa kulminoituvassa oksidatiivisessa fosforylaatioreaktiossa käytetyn energian ATP: n muodostamiseksi.

Hengitystä voidaan yleisesti ajatella käänteisenä fotosynteesistä: Fotosynteesin panokset - hiilidioksidi, vesi ja energia - ovat hengityksen ulostuloja, vaikka niiden väliset kemialliset prosessit eivät ole peilikuvia toisistaan. Vaikka fotosynteesi tapahtuu vain valon läsnä ollessa ja kloroplastia sisältävissä lehdissä, hengitys tapahtuu sekä päivällä että yöllä kaikissa elävissä soluissa.

Elintarvikemolekyylejä tuottavan fotosynteesin ja hengityksen, joka polttaa nämä ruokamolekyylit energiaksi, suhteelliset nopeudet vaikuttavat kasvien yleiseen tuottavuuteen. Jos fotosynteesiaktiivisuus ylittää hengityksen, kasvien kasvu etenee korkealla tasolla. Jos hengitys ylittää fotosynteesin, kasvu hidastuu. Sekä fotosynteesi että hengitys lisääntyvät lämpötilan noustessa, mutta tietyssä vaiheessa fotosynteesin nopeus tasaantuu samalla kun hengitysnopeus kasvaa edelleen. Tämä voi johtaa varastoidun energian ehtymiseen. Ensisijainen nettotuotanto - vihreiden kasvien luoman biomassan määrä, jota voidaan käyttää muulle ravintoketjulle - edustaa fotosynteesin tasapainoa ja hengitys, laskettu vähentämällä voimalaitoksen hengitykseen menetetty energia fotosynteesin tuottamasta kemiallisesta kokonaisenergiasta, alias tuottavuus.