Kandungan
- TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
- Asas Pernafasan
- Laluan Pernafasan Loji
- Pernafasan dan fotosintesis
- Pernafasan dan Produktiviti Loji
Melalui fotosintesis, tumbuhan mengubah cahaya matahari menjadi tenaga berpotensi dalam bentuk ikatan kimia molekul karbohidrat. Walau bagaimanapun, untuk menggunakan tenaga tersimpan untuk menguatkan proses kehidupan penting mereka - dari pertumbuhan dan pembiakan ke penyembuhan struktur yang rosak - tumbuhan mesti mengubahnya menjadi bentuk yang boleh digunakan. Penukaran itu berlaku melalui pernafasan selular, laluan biokimia utama yang terdapat di haiwan dan organisma lain.
TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
Respirasi merupakan satu siri tindak balas enzim yang didorong oleh enzim yang membolehkan tumbuh-tumbuhan mengubah tenaga tersimpan karbohidrat yang dibuat melalui fotosintesis ke dalam bentuk tenaga yang boleh digunakan untuk pertumbuhan dan proses metabolik.
Asas Pernafasan
Pernafasan membolehkan tumbuh-tumbuhan dan benda hidup lain melepaskan tenaga yang disimpan dalam ikatan kimia karbohidrat seperti gula yang terbuat dari karbon dioksida dan air semasa fotosintesis. Walaupun pelbagai karbohidrat, serta protein dan lipid, boleh dipecahkan dalam pernafasan, glukosa biasanya berfungsi sebagai molekul model untuk menunjukkan proses tersebut, yang boleh dinyatakan sebagai rumus kimia berikut:
C6H12O6 (glukosa) + 6O2 (oksigen) -> 6CO2 (karbon dioksida) + 6H2O (air) + 32 ATP (tenaga)
Melalui satu siri tindak balas enzim yang difasilitasi, pernafasan memecahkan ikatan molekul karbohidrat untuk menghasilkan tenaga yang boleh digunakan dalam bentuk molekul adenosin trifosfat (ATP) serta produk keluaran karbon dioksida dan air. Tenaga haba juga dikeluarkan dalam proses.
Laluan Pernafasan Loji
Glikolisis berfungsi sebagai langkah pertama dalam pernafasan dan tidak memerlukan oksigen. Ia berlaku di sel-sel sitoplasma dan menghasilkan sedikit ATP dan asid piruvat. Pyruvate ini kemudiannya memasuki membran dalaman mitochondrion sel untuk fasa kedua respirasi aerobik - kitaran Krebs, juga dikenali sebagai kitaran asid sitrik atau tricarboxylic (TCA), yang merangkumi satu siri reaksi kimia yang melepaskan elektron dan karbon dioksida. Akhirnya, elektron dibebaskan semasa kitaran Krebs memasuki rantaian pengangkutan elektron, yang melepaskan tenaga yang digunakan dalam tindak balas oksidatif-fosforilasi yang memuncak untuk menghasilkan ATP.
Pernafasan dan fotosintesis
Secara umum, pernafasan boleh dianggap sebagai kebalikan dari fotosintesis: Input fotosintesis - karbon dioksida, air dan tenaga - adalah output pernafasan, walaupun proses kimia di antara bukan cermin antara satu sama lain. Walaupun fotosintesis hanya berlaku di hadapan cahaya dan dalam daun yang mengandungi kloroplas, respirasi berlaku siang dan malam di semua sel hidup.
Pernafasan dan Produktiviti Loji
Kadar relatif dari fotosintesis, yang menghasilkan molekul makanan, dan pernafasan, yang membakar molekul makanan untuk tenaga, mempengaruhi produktiviti tanaman secara keseluruhan. Di mana aktiviti fotosintesis melebihi respirasi, pertumbuhan tumbuhan meneruskan pada tahap yang tinggi. Di mana respirasi melebihi fotosintesis, pertumbuhan perlahan. Kedua-dua fotosintesis dan respirasi meningkat dengan peningkatan suhu, tetapi pada titik tertentu, kadar kadar fotosintesis mati sementara kadar pernafasan terus meningkat. Ini boleh menyebabkan kekurangan tenaga tersimpan. Produktiviti utama bersih - jumlah biomas yang dihasilkan oleh tumbuh-tumbuhan hijau yang boleh digunakan untuk seluruh rantaian makanan - mewakili keseimbangan fotosintesis dan pernafasan, dikira dengan mengurangkan tenaga yang hilang kepada pernafasan tumbuhan kuasa dari jumlah tenaga kimia yang dihasilkan oleh fotosintesis, aka produktiviti utama kasar.