Преобладающие формы видимой жизни на Земле, растения и животные, действуют взаимодополняюще, что определенно не случайно.
Вещество, жизненно важное для питания растений, является не более чем продуктом жизнедеятельности человека и других животных, и вещество, выбрасываемое растениями как отходы, необходимо животным (и различным частям одной и той же растительной клетки) для аэробной дыхание. Таким же образом «законсервированы» и другие молекулы.
В процессе фотосинтеза и дыхания рециркулируются четыре вещества: диоксид углерода (CO2), который выделяется как отходы клеточного дыхания и используется растениями для производства глюкозы, кислород (O2), который выбрасывается растениями как отходы и поглощается животными для продолжения клеточного дыхания, глюкоза (C6ЧАС12О6), который потребляется в клеточном дыхании и производится из CO2 в фотосинтезе и вода(ЧАС2O), который является побочным продуктом клеточного дыхания, но необходим для фотосинтеза и множества других реакций.
В некоторых формах
Фотосинтез
Фотосинтез как растения, лишенные рта и пищеварительной системы в целом, получают пищу. Поглощая углекислый газ через отверстия в своих листьях, называемые стомой, они включают сырье, необходимое для производства глюкозы. Часть этой глюкозы используется самим растением для клеточного дыхания, а остальная часть может стать пищей для животных.
Первая часть фотосинтеза состоит из легкие реакции и для продолжения требуется источник света. Свет падает на структуры внутри растительных клеток, называемые хлоропласты, которые содержат тилакоиды, которые, в свою очередь, содержат группу пигментов, называемых хлорофилл. Конечным результатом является сбор энергии для второй части фотосинтеза и выделение газообразного кислорода в виде отходов.
в темные реакции, которые не требуют солнечного света (но на них не оказывает негативного воздействия), углекислый газ сочетается с пятиуглеродным соединение, называемое рибулозо-1,5-бифосфатом, для образования шестиуглеродного промежуточного продукта, часть которого в конечном итоге становится глюкозой. Энергия для этой фазы поступает от АТФ и НАДФН, образующихся в световых реакциях.
Уравнение фотосинтеза:
6 CO2 + 6 часов2O + световая энергия → C6ЧАС12О6 + 6 O2
Клеточное дыхание
Клеточное дыхание - это полное окисление глюкозы в эукариотических клетках.
Он включает четыре этапа: гликолизкислороднезависимое превращение глюкозы в пируват; мостиковая реакция, которая представляет собой окисление пирувата до ацетилкофермента А, цикл Кребса, который объединил ацетил-КоА с оксалоацетатом, чтобы получить шестиуглеродное соединение, которое в конечном итоге снова превращается в оксалоацетат, давая переносчики электронов и АТФ и электронная транспортная цепь, где вырабатывается большая часть АТФ клеточного дыхания.
Последние три из этих стадий, включая аэробное дыхание, происходят в митохондриях, тогда как гликолиз происходит в цитоплазме. Распространенное заблуждение заключается в том, что растения подвергаются фотосинтезу. вместо клеточное дыхание; Фактически, они используют оба, используя первый процесс для получения глюкозы в качестве входа для второго процесса.
Полное уравнение клеточного дыхания:
C6ЧАС12О6 + 6 O2→6 CO2 + 6 часов2O + 36 (или 38) АТФ
Отходы клеточного дыхания
Когда пируват не может быть обработан посредством аэробных реакций клеточного дыхания, либо из-за недостатка кислорода, либо из-за того, что организму не хватает ферментов для его использования, ферментация это одна альтернатива. Вот что происходит, когда вы бежите спринт или поднимаете тяжелые веса и в результате этого анаэробного упражнения испытываете «кислородный голод».
В этом процессе молочнокислое брожение, который также встречается в цитоплазме, пируват превращается в молочную кислоту в реакции восстановления, которая генерирует НАД.+ от НАДН. Это делает больше НАД+ доступный для гликолиза, который, наряду с удалением пирувата из окружающей среды, имеет тенденцию продвигать гликолиз вперед. Лактат может использоваться некоторыми животными клетками, но обычно он считается отходом.
В дрожжах в результате брожения вместо лактата образуется двухуглеродный этанол. Несмотря на то, что человечество все еще является отходом, нельзя отрицать, что человеческое общество выглядело бы совершенно иначе, если бы не было этанола, активного ингредиента алкогольных напитков во всем мире.