Kiekvienas gyvas daiktas (organizmas) pasaulyje gauna išgyvenimui reikalingą energiją iš cheminės reakcijos, vadinamos kvėpavimu. Augalų ląstelės kvėpuoja taip pat, kaip ir gyvūnų ląstelės, tačiau kvėpavimas yra tik viena proceso dalis. Norėdami išgyventi, augalams taip pat reikalinga kita cheminė reakcija, vadinama fotosinteze. Kol augalai ir gyvūnai atlieka ląstelių kvėpavimą, tik augalai vykdo fotosintezę, kad galėtų patys gaminti maistą.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Ląstelinis kvėpavimas yra cheminė reakcija, kurią augalai turi gauti iš gliukozės. Kvėpavimas naudoja gliukozę ir deguonį anglies dvideginiui ir vandeniui gaminti bei energijai išlaisvinti.
Fotosintezė augaluose
Augalai patys gamina maistą fotosintezės būdu. Fotosintezės metu augalas pasisavina vandenį, anglies dioksidą ir šviesos energiją, išskiria gliukozę ir deguonį. Norint pagaminti energijos molekules, vadinamas ATP, kurios vėliau sukuria gliukozės molekules, reikia saulės šviesos, anglies ir deguonies atomų iš oro, o vandenilio - iš vandens. Deguonis, išsiskiriantis fotosintezės būdu, gaunamas iš vandens, kurį augalas absorbuoja. Kiekviena vandens molekulė yra sudaryta iš dviejų vandenilio atomų ir vieno deguonies atomo, tačiau reikalingi tik vandenilio atomai. Deguonies atomai išleidžiami atgal į orą. Augalai gali fotosintezuoti tik tada, kai turi šviesos.
Kvėpavimo procesas
Gaminant fotosintezę, gliukozė keliauja po augalą kaip tirpus cukrus ir kvėpuodama suteikia energijos augalų ląstelėms. Pirmasis kvėpavimo etapas yra glikolizė, kurios metu gliukozės molekulė padalijama į dvi mažesnes molekules, vadinamas piruvatu, ir pašalina nedidelį kiekį ATP energijos. Šiam etapui (anaerobiniam kvėpavimui) deguonies nereikia. Antrame etape piruvato molekulės ciklo metu yra reorganizuojamos ir vėl sujungiamos. Kol molekulės yra pertvarkomos, susidaro anglies dioksidas, elektronai pašalinami ir dedami į elektronų transportavimo sistema, kuri (kaip ir fotosintezėje) gamina daug ATP augalui naudoti augimui ir reprodukcija. Šiam etapui (aerobiniam kvėpavimui) reikia deguonies.
Kvėpavimo rezultatas
Ląstelinio kvėpavimo rezultatas yra tas, kad augalas pasisavina gliukozę ir deguonį, išskiria anglies dioksidą ir vandenį bei išskiria energiją. Augalai kvėpuoja bet kuriuo dienos ir nakties metu, nes jų ląstelėms reikia nuolatinio energijos šaltinio, kad jie išliktų gyvi. Fotosintezės metu gaminama gliukozė yra ne tik augalo naudojama kvėpavimui išskirti pakeistas į krakmolą, riebalus ir aliejų sandėliavimui bei naudojamas celiuliozei gaminti ir regeneruoti ląstelių sieneles ir baltymai.