Що не переробляється при диханні клітин?

Переважаючі форми видимого життя на Землі, рослини та тварини, взаємодіють один з одним, що, безумовно, не випадково.

Речовина, життєво необхідна для живлення рослин, є не більше, ніж відходом для людини та інших тварин, і а речовина, викинута рослинами як відходи, необхідна тваринам (і різним частинам однієї клітини рослини) для аеробних дихання. Інші молекули також "консервуються" таким чином.

Чотири речовини, що переробляються під час фотосинтезу та дихання: вуглекислий газ (CO₂), який виділяється у вигляді відходів при клітинному диханні і використовується рослинами для виробництва глюкози, кисень (O₂), який виділяється рослинами у відходи та забирається тваринами для продовження клітинного дихання, глюкоза (C₆H₁₂О₆), який споживається в клітинному диханні і виготовляється із СО₂ у фотосинтезі та води(H₂O), який є відходом клітинного дихання, але необхідний для фотосинтезу та безлічі інших реакцій.

У деяких формах клітинне диханняпроте речовини є ні переробляються в реакціях і, таким чином, вважаються відходами, хоча це не обов'язково означає, що люди не знайшли застосування для цього "одноразового" матеріалу.

Фотосинтез це те, як рослини, яким бракує рота та травної системи загалом, отримують їжу. Вживаючи газ вуглекислого газу через отвори в їхніх листках, які називаються стомою, вони включають сировину, необхідну для утворення глюкози. Частина цієї глюкози використовується самою рослиною для клітинного дихання, тоді як решта може стати їжею для тварин.

Перша частина фотосинтезу складається з світлові реакції і для роботи потрібне джерело світла. Світло вражає структури всередині рослинних клітин хлоропласти, які містять тилакоїди, які в свою чергу містять групу пігментів, що називаються хлорофіл. Кінцевим результатом є збирання енергії для другої частини фотосинтезу та виділення кисневого газу як відходів.

В темні реакції, які не потребують сонячного світла (але на них не впливають негативно), вуглекислий газ поєднується з п’ятивуглецевим з'єднання, що називається рибулозо-1,5-біфосфатом, утворює шестивуглецевий проміжний продукт, який зрештою стає глюкозою. Енергія для цієї фази надходить від АТФ і НАДФН, що утворюються в світлових реакціях.

Рівняння фотосинтезу:

6 CO₂ + 6 год₂O + Світлова енергія → C₆H₁₂О₆ + 6 O₂

Клітинне дихання - це повне окислення глюкози в еукаріотичних клітинах.

Він включає чотири етапи: гліколіз, незалежне від кисню перетворення глюкози в піруват; мостова реакція, яка являє собою окислення пірувату до ацетил-коферменту А, цикл Кребса, який об’єднав ацетил КоА з оксалоацетатом, утворюючи шестивуглецеву сполуку, яка врешті-решт знову перетворюється в оксалоацетат, отримуючи електрононосії та АТФ та електронно-транспортний ланцюг, де генерується більша частина АТФ клітинного дихання.

Три останні з цих етапів, що включають аеробне дихання, відбуваються в мітохондріях, тоді як гліколіз відбувається в цитоплазмі. Поширеною помилкою є те, що рослини піддаються фотосинтезу замість клітинне дихання; насправді вони використовують обидва, використовуючи перший процес, щоб зробити глюкозу як вхідний матеріал для другого процесу.

Повне рівняння для клітинного дихання є

C.₆H₁₂О₆ + 6 O₂→6 CO₂ + 6 год₂O + 36 (або 38) ATP

Коли піруват неможливо переробити за допомогою аеробних реакцій клітинного дихання, або тому, що недостатньо кисню, або в організмі не вистачає ферментів для його використання, бродіння є однією з альтернатив. Ось що трапляється, коли ви пробігаєте спринт у цілому або піднімаєте важкі тягарі і впадаєте в "кисневий борг" від цієї анаеробної вправи.

У цьому процесі молочнокисле бродіння, який також відбувається в цитоплазмі, піруват перетворюється на молочну кислоту в результаті реакції відновлення, яка утворює НАД⁺ від NADH. Це робить більше NAD⁺ доступний для гліколізу, який поряд з виведенням пірувату з навколишнього середовища, як правило, рухає гліколіз вперед. Лактат може використовуватися деякими клітинами тварин, але він вважається відходом в цілому.

У дріжджах при бродінні замість лактату утворюється двовуглецевий продукт - етанол. Хоча це все ще відходи, не можна заперечувати, що людські суспільства виглядали б зовсім інакше, якби не було етанолу, діючої речовини алкогольних напоїв у всьому світі.