세포 호흡과 광합성은 본질적으로 반대 과정입니다. 광합성은 유기체가 이산화탄소 (CO)의 화학적 "감소"를 통해 고 에너지 화합물 (특히 설탕 포도당)을 만드는 과정입니다.2). 반면 세포 호흡은 화학적 "산화"를 통해 포도당과 다른 화합물의 분해를 포함합니다. 광합성은 CO를 소비합니다2 산소를 생산합니다. 세포 호흡은 산소를 소비하고 CO를 생성합니다.2.
광합성
광합성에서 빛의 에너지는 세포 내에서 처리되는 원자 사이의 결합의 화학 에너지로 변환됩니다. 광합성은 35 억년 전에 유기체에서 나타 났으며 복잡한 생화학 적 및 생물 물리학 적 메커니즘을 진화 시켰으며 오늘날 식물과 단세포 유기체에서 발생합니다. 지구 대기와 바다에 산소가 포함되어있는 것은 광합성 때문입니다.
광합성의 작동 원리
광합성에서 CO2 햇빛은 포도당 (당)과 분자 산소 (O2). 이 반응은 밝은 단계와 어두운 단계의 두 단계로 여러 단계를 통해 발생합니다.
빛의 단계에서 빛의 에너지는 물을 분리하여 산소를 방출하는 반응에 동력을 공급합니다. 이 과정에서 고 에너지 분자 인 ATP와 NADPH가 형성됩니다. 이 화합물의 화학 결합은 에너지를 저장합니다. 산소는 부산물이며, 이 광합성 단계는 산소가 소비되는 세포 호흡 과정의 산화 적 인산화와 반대입니다.
광합성의 어두운 단계는 캘빈주기라고도합니다. 이 단계에서는 광상의 제품인 CO를 사용합니다.2 설탕, 포도당을 만드는 데 사용됩니다.
세포 호흡
세포 호흡은 산화를 통한 기질의 생화학 적 분해이며, 전자는 기판에서 "전자 수용체"로 전달되며, 이는 다양한 화합물 또는 산소 일 수 있습니다. 원자. 기질이 포도당, 이산화탄소 (CO)와 같은 탄소 및 산소 함유 화합물 인 경우2)는 포도당 분해 인 해당 과정을 통해 생성됩니다.
세포의 세포질에서 일어나는 당분 해는 포도당을 분해하여보다 "산화 된"화합물 인 피루브산으로 분해합니다. 산소가 충분하면 피루 베이트는 미토콘드리아라고하는 특수 세포 기관으로 이동합니다. 거기에서 아세테이트와 CO로 분해됩니다.2. 공동2 공개되었다. 아세테이트는 Krebs Cycle로 알려진 반응 시스템으로 들어갑니다.
크렙스 사이클
Krebs Cycle에서 아세테이트는 나머지 탄소 원자가 CO로 방출되도록 더 분해됩니다.2. 이것은 CO로부터 탄소가 결합하는 광합성의 한 측면과 반대입니다.2 함께 설탕을 만듭니다. CO 외에2, Krebs Cycle과 해당 과정은 기질 (예: 포도당)의 화학적 결합으로부터 에너지를 사용하여 세포 시스템에서 사용되는 ATP 및 GTP와 같은 고 에너지 화합물을 형성합니다. 또한 고 에너지 환원 화합물 인 NADH 및 FADH2도 생산됩니다. 이 화합물은 전자가 처음에 파생 된 에너지를 보유하는 수단입니다. 포도당 또는 다른 식품 화합물은 전자 수송이라고하는 다음 과정으로 전달됩니다. 체인.
전자 수송 사슬과 산화 적 인산화
동물 세포에서 주로 미토콘드리아의 내막에 위치한 전자 수송 사슬에서 NADH 및 FADH2는 양성자 구배를 생성하는 데 사용됩니다. 즉, 한쪽면에 짝을 이루지 않은 수소 원자 농도의 불균형입니다. 막 대. 다른 하나. 차례로 양성자 구배는 산화 적 인산화라고 불리는 과정에서 더 많은 ATP의 생산을 유도합니다.
세포 호흡: 광합성의 반대
전반적으로 광합성은 더 큰 화합물 (포도당)을 생성하고 부산물로 산소를 생성하기 위해 CO2를 감소 (전자를 추가)하기 위해 빛 에너지에 의해 전자에 에너지를 공급하는 것을 포함합니다. 반면에 세포 호흡은 기질 (예: 포도당)에서 전자를 빼내는 것을 포함합니다. 산화라고 말하고, 그 과정에서 기판은 분해되어 탄소 원자는 CO2로 방출되고 산소는 소비. 따라서 광합성과 세포 호흡은 생화학 과정과 거의 반대입니다.