Mitä ei kierrätetä solujen hengityksessä?

Maan näkyvimmät elämän muodot, kasvit ja eläimet, toimivat täydentävällä tavalla, mikä ei todellakaan ole sattumaa.

Kasvien ravinnolle elintärkeä aine on vain jätetuote ihmisissä ja muissa eläimissä, ja a Eläimet (ja saman kasvisolun eri osat) tarvitsevat aerobista toimintaa varten kasvien jätteeksi heittämää ainetta hengitys. Muut molekyylit "konservoituvat" myös tällä tavalla.

Neljä fotosynteesin ja hengityksen aikana kierrätettyä ainetta ovat: hiilidioksidi (CO₂), joka erittyy jätteeksi soluhengityksessä ja jota kasvit käyttävät glukoosin tuottamiseen, happi (O₂), jota kasvit päästävät jätteeksi ja eläimet ottavat soluhengityksen etenemiseen, glukoosi (C₆H₁₂O₆), joka kulutetaan soluhengityksessä ja valmistettu CO: sta₂ fotosynteesissä ja vettä(H₂O), joka on soluhengityksen jätetuote, mutta jota tarvitaan fotosynteesiin ja lukuisiin muihin reaktioihin.

Joissakin muodoissa soluhengitysaineet ovat kuitenkin ei kierrätetään reaktioissa ja pidetään siten jätteenä, vaikka tämä ei välttämättä tarkoita sitä, että ihmiset eivät ole löytäneet käyttötarkoituksia tälle "kertakäyttöiselle" materiaalille.

Fotosynteesi miten kasvit, joista puuttuu suu ja ruoansulatusjärjestelmä, saavat ruokansa. Ottaen hiilidioksidikaasua lehtien aukkojen kautta, joita kutsutaan stomaksi, ne sisältävät glukoosin rakentamiseen tarvittavan raaka-aineen. Osa siitä glukoosista käytetään kasvissa itse soluhengityksessä, kun taas loput voivat tulla ravinnoksi eläimille.

Ensimmäinen osa fotosynteesistä koostuu valoreaktiot ja vaatii valolähteen edetä. Valo osuu rakenteisiin, joita kutsutaan kasvisoluissa kloroplastit, jotka sisältävät tylakoideja, jotka puolestaan ​​sisältävät ryhmän pigmenttejä klorofylli. Lopputuloksena on energian kerääminen fotosynteesin toiselle osalle ja happikaasun vapautuminen jätteinä.

vuonna tummat reaktiot, jotka eivät vaadi auringonvaloa (mutta joihin se ei vaikuta haitallisesti), hiilidioksidi yhdistetään viiden hiilen kanssa ribuloosi-1,5-bifosfaatiksi kutsuttu yhdiste, jolloin saadaan kuuden hiilen välituote, josta osa lopulta tulee glukoosiksi. Tämän vaiheen energia tulee ATP: stä ja NADPH: sta, jotka on valmistettu valoreaktioissa.

Fotosynteesiyhtälö on:

6 CO₂ + 6 H₂O + valoenergia → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Soluhengitys on glukoosin täydellinen hapettuminen eukaryoottisoluissa.

Se sisältää neljä vaihetta: glykolyysi, glukoosin happiriippumaton muuntuminen pyruvaatiksi; siltareaktio, joka on pyruvaatin hapettuminen asetyylikoentsyymiksi A, Krebs-sykli, joka yhdisti asetyyli-CoA: n oksaloasetaattiin, jolloin saatiin kuusihiilinen yhdiste, joka muuttuu lopulta taas oksaloasetaatiksi, jolloin saadaan elektronikantajia ja ATP: tä ja elektronien siirtoketju, missä syntyy suurin osa soluhengityksen ATP: stä.

Nämä kolme viimeistä vaihetta, jotka sisältävät aerobisen hengityksen, tapahtuvat mitokondrioissa, kun taas glykolyysi tapahtuu sytoplasmassa. Yleinen väärinkäsitys on, että kasvit käyvät fotosynteesissä sijasta soluhengitys; itse asiassa he käyttävät molempia, käyttämällä edellistä prosessia glukoosin valmistamiseksi tulona jälkimmäiseen prosessiin.

Soluhengityksen täydellinen yhtälö on

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂→6 CO₂ + 6 H₂O + 36 (tai 38) ATP

Kun pyruvaattia ei voida prosessoida soluhengityksen aerobisten reaktioiden kautta, joko siksi, että happea ei ole tarpeeksi tai organismista puuttuu entsyymejä sen hyödyntämiseksi, käyminen on yksi vaihtoehto. Näin tapahtuu, kun suoritat kaiken sprintin tai nostat suuria painoja ja menet "happivelkaan" tästä anaerobisesta harjoituksesta.

Tässä prosessissa maitohappokäyminen, jota esiintyy myös sytoplasmassa, pyruvaatti muuttuu maitohapoksi pelkistysreaktiossa, joka tuottaa NAD: n⁺ alkaen NADH. Tämä tekee enemmän NAD: ta⁺ Saatavana glykolyysiin, joka pyruvaa pyruvaatin poistamisen kanssa ympäristöstä ajaa glykolyysiä eteenpäin. Laktaattia voivat käyttää jotkut eläinsolut, mutta sitä pidetään yleensä jätetuotteena.

Hiivassa käyminen tuottaa kahden hiilen tuotetta etanolia laktaatin sijasta. Vaikka on edelleen tuhlausta, on kiistatonta, että ihmisyhteiskunnat näyttäisivät huomattavan erilaisilta, ellei alkoholia, etanolia, alkoholijuomien vaikuttavaa ainetta maailmassa.