Määritelmä Kasvien hengitys

Sisältö

• TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
• Hengityksen perusteet
• Kasvien hengityspolut
• Hengitys ja fotosynteesi
• Hengitys ja kasvien tuottavuus

Fotosynteesin avulla kasvit muuttavat auringonvalon potentiaaliseksi energiaksi hiilihydraattimolekyylien kemiallisten sidosten muodossa. Varastoidun energian käyttämiseksi välttämättömien elämäprosessiensa kasvattamisesta ja lisääntymisestä vaurioituneiden rakenteiden parantamiseen - kasvien on kuitenkin muutettava se käyttökelpoiseen muotoon. Tämä muuntaminen tapahtuu soluhengityksen kautta, joka on merkittävä biokemiallinen reitti, jota löytyy myös eläimistä ja muista organismeista.

TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)

Hengitys muodostaa sarjan entsyymivetoisia reaktioita, joiden avulla kasvit voivat muuttaa fotosynteesin kautta tuotettujen hiilihydraattien varastoidun energian energiamuotoksi, jota he voivat käyttää kasvun ja aineenvaihdunnan prosesseihin.

Hengityksen perusteet

Hengitys antaa kasveille ja muille eläville olennoille vapauttaa energian, joka on varastoitunut hiilihydraattien, kuten hiilidioksidista ja vedestä tehtyjen sokerien kemiallisiin sidoksiin fotosynteesin aikana. Vaikka erilaisia ​​hiilihydraatteja sekä proteiineja ja lipidejä voidaan hajottaa hengityksessä, glukoosi toimii tyypillisesti mallimolekyylinä prosessin osoittamiseksi, joka voidaan ilmaista seuraavana kemiallisena kaavana:

C₆H₁₂O₆ (glukoosi) + 6O₂ (happi) -> 6CO₂ (hiilidioksidi) + 6H₂O (vesi) + 32 ATP (energia)

Entsyymien helpottamien reaktioiden sarjan kautta hengitys katkaisee hiilihydraattien molekyylisidokset luodakseen käyttökelpoista energiaa molekyylin adenosiinitrifosfaatin (ATP) muodossa sekä hiilidioksidin ja veden sivutuotteina. Lämpöenergiaa vapautuu myös prosessissa.

Kasvien hengityspolut

Glykolyysi toimii hengityksen ensimmäisenä askeleena eikä vaadi happea. Se tapahtuu solujen sytoplasmassa ja tuottaa pienen määrän ATP: tä ja pyruviinihappoa. Tämä pyruvaatti tulee sitten solun mitokondrion sisäkerrokseen aerobisen hengityksen toista vaihetta varten - Krebs-sykli, joka tunnetaan myös nimellä sitruunahapposykli tai trikarboksyylihappo (TCA) -reitti, joka käsittää sarjan kemiallisia reaktioita, jotka vapauttavat elektroneja ja hiiltä dioksidi. Lopuksi Krebs-syklin aikana vapautuneet elektronit siirtyvät elektronin kuljetusketjuun, joka vapauttaa energiaa, jota käytetään huipentuvassa oksidatiivisessa-fosforylaatioreaktiossa ATP: n luomiseksi.

Hengitys ja fotosynteesi

Yleisessä mielessä hengitystä voidaan pitää fotosynteesin käänteisenä: Fotosynteesin tulot - hiilidioksidi, vesi ja energia - ovat hengityksen lähtöjä, vaikka niiden väliset kemialliset prosessit eivät ole toistensa peilikuvia. Vaikka fotosynteesi tapahtuu vain valon läsnä ollessa ja klooriplastia sisältävissä lehdissä, hengitys tapahtuu sekä päivällä että yöllä kaikissa elävissä soluissa.

Hengitys ja kasvien tuottavuus

Elintarvikemolekyylejä tuottavan fotosynteesin ja hengityksen suhteellinen nopeus, joka polttaa nuo ruokamolekyylit energian saamiseksi, vaikuttaa kasvien kokonaistuottavuuteen. Kun fotosynteesiaktiivisuus ylittää hengityksen, kasvien kasvu etenee korkealla tasolla. Jos hengitys ylittää fotosynteesin, kasvu hidastuu. Sekä fotosynteesi että hengitys lisääntyvät lämpötilan noustessa, mutta tietyssä vaiheessa fotosynteesinopeus tasoittuu, kun taas hengitysnopeus kasvaa. Tämä voi johtaa varastoidun energian loppuun. Netto primäärinen tuottavuus - vihreiden kasvien tuottaman biomassan määrä, jota voidaan käyttää muussa ravintoketjussa - edustaa fotosynteesin ja hengityksen tasapainoa, laskettuna vähentämällä voimalaitoksen hengitykselle menetetty energia fotosynteesin tuottamasta kokonaiskemikaalista, alias brutto tuottavuus.