Definisjon av Plant Respiration

Gjennom fotosyntese transformerer planter sollys til potensiell energi i form av kjemiske bindinger av karbohydratmolekyler. For å bruke den lagrede energien til å drive sine essensielle livsprosesser - fra vekst og reproduksjon til helbredelse av ødelagte strukturer - må planter omdanne den til en brukbar form. Den omdannelsen skjer via cellulær respirasjon, en viktig biokjemisk vei som også finnes i dyr og andre organismer.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Åndedrett utgjør en serie enzymdrevne reaksjoner som gjør det mulig for planter å snu den lagrede energien til karbohydrater laget via fotosyntese til en form for energi de kan bruke til å drive vekst og metabolsk prosesser.

Åndedrett lar planter og andre levende ting frigjøre energien som er lagret i de kjemiske bindingene av karbohydrater som sukker laget av karbondioksid og vann under fotosyntese. Mens en rekke karbohydrater, så vel som proteiner og lipider, kan brytes ned i respirasjon, glukose tjener vanligvis som modellmolekyl for å demonstrere prosessen, som kan uttrykkes som følgende kjemikalie formel:

C₆H₁₂O₆ (glukose) + 6O₂ (oksygen) -> 6CO₂ (karbondioksid) + 6H₂O (vann) + 32 ATP (energi)

Gjennom en serie enzymfasiliterte reaksjoner, bryter respirasjonen de molekylære bindingene av karbohydrater for å skape brukbar energi i form av molekylet adenosintrifosfat (ATP) samt biprodukter av karbondioksid og vann. Varmeenergi frigjøres også i prosessen.

Glykolyse fungerer som det første trinnet i åndedrett og krever ikke oksygen. Det foregår i cellens cytoplasma og produserer en liten mengde ATP og pyruvinsyre. Dette pyruvat kommer deretter inn i den indre membranen i cellens mitokondrion for den andre fasen av aerob respirasjon - Krebs-syklusen, også kjent som sitronsyresyklusen eller trikarboksylsyreveien (TCA), som omfatter en serie kjemiske reaksjoner som frigjør elektroner og karbondioksid. Til slutt kommer elektronene frigjort under Krebs-syklusen inn i elektrontransportkjeden, som frigjør energi brukt i en kulminerende oksidativ-fosforyleringsreaksjon for å skape ATP.

Generelt sett kan respirasjon betraktes som det motsatte av fotosyntese: Inngangene til fotosyntese - karbondioksid, vann og energi - er resultatene av åndedrett, selv om de kjemiske prosessene i mellom ikke er speilbilder av hverandre. Mens fotosyntese bare forekommer i nærvær av lys og i kloroplastholdige blader, finner respirasjon sted både dag og natt i alle levende celler.

Den relative frekvensen av fotosyntese, som produserer matmolekyler, og respirasjon, som forbrenner disse matmolekylene for energi, påvirker den totale planteproduktiviteten. Der fotosynteseaktiviteten overstiger respirasjonen, fortsetter planteveksten på et høyt nivå. Der respirasjon overstiger fotosyntese, reduseres veksten. Både fotosyntese og respirasjon øker med økende temperatur, men på et visst tidspunkt nivåer fotosyntesen av mens respirasjonsfrekvensen fortsetter å eskalere. Dette kan føre til en uttømming av lagret energi. Netto primærproduktivitet - mengden biomasse skapt av grønne planter som kan brukes i resten av næringskjeden - representerer balansen mellom fotosyntese og respirasjon, beregnet ved å trekke energien som er tapt til kraftanleggets respirasjon fra den totale kjemiske energien produsert av fotosyntese, aka brutto primær produktivitet.