Bagaimana Pernafasan Selular & Fotosintesis Hampir Terhadap Proses?

Kandungan

• Fotosintesis
• Bagaimana Photosynthesis berfungsi
• Pernafasan Selular
• Kitaran Krebs
• Rantaian Pengangkutan Elektron dan Fosforilasi Oxidatif
• Pernafasan Selular: Bertentangan dengan Photosynthesis

Pernafasan sel dan fotosintesis pada dasarnya adalah proses yang bertentangan. Fotosintesis adalah proses di mana organisma membuat sebatian tenaga tinggi - gula glukosa khususnya - melalui pengurangan kimia "carbon dioxide" (CO₂). Pernafasan selular, sebaliknya, melibatkan pecahan glukosa dan sebatian lain melalui pengoksidaan kimia. Fotosintesis menggunakan CO₂ dan menghasilkan oksigen. Pernafasan selular mengambil oksigen dan mengeluarkan CO₂.

Fotosintesis

Dalam fotosintesis, tenaga dari cahaya ditukar kepada tenaga kimia ikatan antara atom yang proses kuasa dalam sel. Fotosintesis muncul dalam organisma 3.5 bilion tahun yang lalu, telah berkembang mekanisme biokimia dan biophysical yang kompleks, dan hari ini berlaku dalam tumbuh-tumbuhan dan organisma bersel tunggal. Ia adalah disebabkan oleh fotosintesis bahawa atmosfer bumi dan laut mengandungi oksigen.

Bagaimana Photosynthesis berfungsi

Dalam fotosintesis, CO₂ dan cahaya matahari digunakan untuk menghasilkan glukosa (gula) dan oksigen molekul (O₂). Reaksi ini berlaku melalui beberapa langkah dalam dua tahap: fasa cahaya dan fasa gelap.

Dalam fasa cahaya, tenaga dari reaksi kuasa cahaya yang membelah air untuk melepaskan oksigen. Dalam proses ini, molekul tenaga tinggi, ATP dan NADPH terbentuk. Ikatan kimia dalam sebatian ini menyimpan tenaga. Oksigen adalah hasil sampingan, dan fasa fotosintesis ini bertentangan dengan fosforilasi oksidatif proses pernafasan selular, dibincangkan di bawah, di mana oksigen dimakan.

Fasa fotosintesis gelap juga dikenali sebagai Kitaran Calvin. Dalam fasa ini, yang menggunakan produk fasa cahaya, CO₂ digunakan untuk membuat gula, glukosa.

Pernafasan Selular

Pernafasan selular adalah pecahan biokimia substrat melalui pengoksidaan, di mana elektron dipindahkan dari substrat kepada "penerima elektron," yang boleh terdiri daripada pelbagai sebatian, atau atom oksigen. Jika substrat adalah sebatian karbon dan oksigen, seperti glukosa, karbon dioksida (CO₂) dihasilkan melalui glikolisis, pecahan glukosa.

Glikolisis, yang berlaku dalam sitoplasma sel, memecahkan glukosa ke piruvat, sebatian yang lebih "teroksida". Sekiranya terdapat oksigen yang mencukupi, piruvat bergerak ke dalam organel khusus yang dipanggil mitokondria. Di sana, ia dipecah menjadi asetat dan CO₂. CO₂ dibebaskan. Asetat memasuki sistem tindak balas yang dikenali sebagai Kitaran Krebs.

Kitaran Krebs

Dalam Kitaran Krebs, asetat dipecah lebih jauh supaya atom-atom karbon yang tersisa dilepaskan sebagai CO₂. Ini bertentangan dengan satu aspek fotosintesis, pengikatan karbon dari CO₂ bersama untuk membuat gula. Selain CO₂, Kitaran Krebs dan glikolisis menggunakan tenaga daripada ikatan kimia substrat (seperti glukosa) untuk membentuk sebatian tenaga tinggi seperti ATP dan GTP, yang digunakan oleh sistem sel. Juga dihasilkan adalah tenaga tinggi, sebatian berkurang: NADH dan FADH2. Senyawa-senyawa ini adalah cara di mana elektron, yang memegang tenaga yang diperoleh pada mulanya dari glukosa atau sebatian makanan lain, dipindahkan ke proses seterusnya, yang dikenali sebagai rantai pengangkutan elektron.

Rantaian Pengangkutan Elektron dan Fosforilasi Oxidatif

Dalam rantaian pengangkutan elektron, sel-sel haiwan terletak pada kebanyakan membran dalam mitokondria, produk yang dikurangkan seperti NADH dan FADH2 digunakan untuk mencipta kecerunan proton - ketidakseimbangan dalam kepekatan atom hidrogen yang tidak berpasang di satu sisi membran vs yang lain. Kecerunan proton, pada gilirannya, mendorong pengeluaran lebih banyak ATP, dalam proses yang disebut fosforilasi oksidatif.

Pernafasan Selular: Bertentangan dengan Photosynthesis

Secara keseluruhan, fotosintesis melibatkan tenaga elektron oleh tenaga cahaya untuk mengurangkan (menambah elektron ke) CO2 untuk membina sebatian yang lebih besar (glukosa), menghasilkan oksigen sebagai produk sampingan. Pernafasan selular, sebaliknya, melibatkan mengambil elektron dari substrat (glukosa, contohnya), iaitu pengoksidaan, dan dalam proses itu substrat dihina supaya atom karbonnya dilepaskan sebagai CO2, sementara oksigen dimakan . Oleh itu, fotosintesis dan pernafasan sel adalah hampir bertentangan dengan proses biokimia.