광합성과 세포 호흡의 대사 경로

광합성 및 세포 호흡주기는 식물 및 기타 유기체에 사용할 수있는 에너지를 생성하는 데 사용됩니다. 이러한 과정은 유기체 세포 내부의 분자 수준에서 발생합니다. 이 규모에서 에너지를 포함하는 분자는 즉시 사용할 수있는 에너지를 생성하는 대사 과정을 거치게됩니다. 그러한 에너지 원 중 하나는 광합성에서 생성됩니다. 다른 하나는 세포 호흡 에서처럼 배터리처럼 저장됩니다.

식물은 기공이라고하는 잎의 작은 구멍을 통해 빛 에너지를 받아 잎과 녹색 줄기의 식물 세포에있는 엽록체라는 세포 기관에서 빛 에너지를 변환합니다. 세포 기관은 기관과 유사한 방식으로 기능하는 세포의 특수한 부분입니다. 이 과정에서 에너지는 이산화탄소와 물을 포도당 및 분자 산소와 같은 탄수화물로 전환하는 데 사용됩니다.

광합성은 두 부분으로 구성된 대사 과정입니다. 광합성의 생화학 적 경로의 두 부분은 에너지 고정 반응과 탄소 고정 반응입니다. 첫 번째는 아데노신 삼인산 (ATP) 및 니코틴 아미드 아데닌 디 뉴클레오티드 인산 수소 (NADPH) 분자를 생성합니다. 두 분자 모두 에너지를 포함하고 있으며 포도당을 형성하기 위해 탄소 고정 반응에 사용됩니다.

광합성의 에너지 고정 반응에서 전자는 코엔자임과 분자를 통과하여 에너지를 방출합니다. 대부분의 전자는 사슬을 따라 전달되지만이 에너지의 일부는 엽록체 내부의 틸라코이드 막을 가로 질러 수소 형태의 양성자를 이동시키는 데 사용됩니다. 유지 된 에너지는 ATP와 NADPH를 합성하는 데 사용됩니다.

탄소 고정 반응 동안 에너지 고정 반응에서 생성 된 ATP 및 NADPH의 에너지는 탄수화물을 포도당 및 기타 당과 유기 물질로 전환하는 데 사용됩니다. 이것은 연구원 Melvin Calvin의 이름을 딴 Calvin주기를 통해 발생합니다. 이 순환은 대기에서 얻은 이산화탄소를 사용합니다. NADPH의 수소, 이산화탄소의 탄소 및 물의 산소가 결합하여 C로 표시된 포도당 분자를 형성합니다.₆H₁₂영형₆.

유기체는 탄수화물을 에너지로 전환하기 위해 세포 호흡을 사용하며이 과정은 세포의 세포질에서 발생합니다. 탄수화물에서 방출되는 에너지는 ATP 분자에 저장됩니다. 이 분자는 탄수화물에서 얻은 에너지를 사용하여 ADP (Adenosine Diphosphate) 분자와 인산염 이온을 결합하여 형성됩니다. 그런 다음 세포는이 저장된 에너지를 다양한 에너지 의존적 프로세스에 사용합니다.

또한 세포 호흡 중에 생성되는 물과 이산화탄소입니다. 이 세 가지 제품을 생산하는 과정은 당화 증, 크렙스 회로, 전자 수송 시스템 및 화학 삼투 증의 네 부분으로 구성됩니다.

당화 증 동안 포도당은 두 개의 피루브산 분자로 분해됩니다. 이 과정에서 두 개의 ATP 분자가 생성됩니다. 전자 수송 시스템에 사용될 두 개의 니코틴 아미드 아데닌 디 뉴클레오타이드 (NADH) 분자도 당화 증 동안 생성됩니다.

Krebs주기에서 당화 증 동안 생성되는 두 분자의 피루브산은 NADH를 형성하는 데 사용됩니다. 이것은 수소가 NAD에 추가 될 때 발생합니다. 또한 Krebs주기 동안 생성되는 두 개의 ATP 분자입니다.

이 과정에서 방출되는 탄소 원자는 산소와 결합하여 이산화탄소를 형성합니다. 순환이 완료되면 6 개의 이산화탄소 분자가 방출됩니다. 이 6 개의 분자는 당초 증에 처음 사용 된 포도당의 6 개의 탄소 원자에 해당합니다.

미토콘드리아의 사이토 크롬 (세포 색소)과 조효소는 전자 수송 시스템을 형성합니다.

NAD에서 가져온 전자는 이러한 캐리어와 전달 분자를 통해 전달됩니다. 시스템의 특정 지점에서 NADH의 수소 원자 형태의 양성자는 막을 통해 이동하여 미토콘드리아의 외부 영역으로 방출됩니다. 산소는 사슬의 마지막 전자 수용체입니다. 전자를 받으면 산소가 방출 된 수소와 결합하여 물을 형성합니다.