Cellular upumuaji na usanidimwanga. Aerobic upumuaji wa seli

Usanisinuru na kupumua - taratibu mbili ambazo zinasababisha maisha. Wote wawili kutokea katika kiini. kwanza - katika kupanda na baadhi ya bakteria, pili - na katika wanyama na katika mimea na vimelea, na bakteria.

Tunaweza kusema kwamba simu za mkononi upumuaji na usanidimwanga - taratibu ni kinyume na kila mmoja. Kwa sehemu, hii ni sahihi, kwa kuwa oksijeni kwanza kufyonzwa na kutolewa dioksidi kaboni, na katika pili - kinyume chake. Hata hivyo, taratibu hizi mbili ni vizuri kuwa ikilinganishwa yanapotokea katika organelles tofauti kwa kutumia vitu mbalimbali. malengo ambayo wao zinahitajika, pia, ni tofauti: usanisinuru mahitaji kwa virutubisho, na upumuaji wa seli - kwa ajili ya nishati.

Usanisinuru: wapi na jinsi gani hili?

Hii majibu ya kemikali kwa lengo la kupata vitu hai kutoka isokaboni. sharti ni kuwepo kwa mtiririko usanisinuru jua, kwa kuwa nishati yake kazi kama kichocheo.

Usanisinuru tabia ya mimea, inaweza kuwa walionyesha katika equation zifuatazo:

• 6SO ₂ + 6H ₂ O = C ₆ H ₁₂ O ₆ + ₂ 6d.

Hiyo ni, sita molekuli dioksidi kaboni na idadi sawa ya molekuli ya maji mbele ya jua kupanda kupokea molekuli moja ya sukari na sita oksijeni.

Huu ni mfano rahisi ya photosynthesis. Pia glucose na nyingine zinaweza synthesized katika mimea, ngumu zaidi wanga, na pia vitu hai kutoka madarasa mengine.

Hapa ni mfano wa uzalishaji wa asidi amino misombo isokaboni:

• 6SO ₂ + 4H ₂ O + 2SO ₄ ^2- + 2NO ₃ ^- + 6H ⁺ = 2C ₃ H ₇ O ₂ NS + ₂ = 13 °.

Kama inavyoonekana, molekuli sita ya dioksidi kaboni, molekuli ya maji nne, mbili za ioni sulfate, nitrati ions, mbili na sita ioni za haidrojeni kutumia nishati ya jua inaweza kupatikana molekuli mbili za cysteine na kumi na tatu - oksijeni.

Usanisinuru mchakato hufanyika katika organelles maalum - chloroplasts. Wao vyenye rangi chlorophyll, ambayo vitendo kama kichocheo cha athari za kemikali. organelles hawa hupatikana tu katika seli kupanda.

muundo wa chloroplast

organelle hii, ambayo ina sura vidogo mpira. chloroplast ukubwa kawaida 4-6 microns, lakini katika baadhi ya seli mwani yanaweza kutambuliwa plastids kubwa - chromatophores, ambao kawaida ni 50 microns.

Hii inahusu organelle dvuhmembrannym. Ni zimezungukwa na nje na ndani. Wao ni kutengwa na kila nafasi nyingine intermembrane.

mazingira ya ndani ya chloroplast inayojulikana kama "stroma". Ina thylakoids na lamellae.

Thylakoids - gorofa disc-umbo sacs ya utando, ambao ni chlorophyll. Hapa ndipo usanisinuru unafanyika. Kwenda katika mwingi, thylakoids kuunda Grana. Idadi thylakoids ukingoni inaweza kutofautiana 3-50.

Lamellae - muundo au utando. Wao kuwakilisha matawi njia ya mtandao ambao msingi kazi - kutoa uhusiano kati ya nyuso.

Katika chloroplasts pia yana ribosomu yao muhimu kwa ajili ya awali ya protini, na DNA yake na RNA. Aidha, kuna inaweza kuwa inclusions, yenye rutuba uingizwaji, hasa wanga.

upumuaji wa seli

Kuna aina kadhaa ya mchakato huu. Je anaerobic na aerobic upumuaji wa seli. Sifa ya kwanza ya bakteria. Anaerobic kupumua ni ya aina mbalimbali: nitrati, sulphate, kiberiti, chuma, carbonate, Kwetiapini. Michakato hii huwezesha bakteria kupata nishati bila kutumia oksijeni.

Aerobic upumuaji wa seli ni tabia kwa viumbe wengine wote, ikiwa ni pamoja na wanyama na mimea. Ni kuja na ushiriki wa oksijeni.

wawakilishi wa fauna upumuaji wa seli hutokea katika organelles maalum. Wao ni kuitwa mitochondria. Katika mimea kama upumuaji wa seli hutokea katika mitochondria.

hatua

Cellular kupumua hufanyika katika hatua tatu:

1. maandalizi ya awamu ya.
2. Glycolysis (anaerobic mchakato, hauhitaji oksijeni).
3. Oxidation (aerobic hatua).

awamu ya maandalizi

Hatua ya kwanza ni kwamba vitu tata katika mfumo wa mmeng'enyo ni kuvunjwa katika rahisi. Hivyo, protini inayotokana na asidi amino kutoka lipids - fatty kali na GLYCEROL, kutoka wanga mgumu - glukosi. Michanganyiko hii ni kusafirishwa ndani ya seli, na kisha - moja kwa moja kwenye mitochondria.

glycolysis

Ni uongo katika ukweli kwamba sukari ni enzymatically waliandamana piruvati na hidrojeni atomi. Hii aina ATP (triphosphate adenosine). equation hii inaweza walionyesha katika mchakato huu:

• C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2 C ₃ H ₃ O ₃ + 4H + 2ATF.

Kwa hiyo, katika mchakato wa glycolysis moja glucose molekuli mwili wanaweza kupokea molekuli mbili za ATP.

oxidation

Katika hatua hii, sumu wakati wa glycolysis piruvati asidi enzymatically humenyuka na oksijeni kuunda dioksidi kaboni na hidrojeni atomi. atomi hizi kisha kusafirishwa kwa Crista ambapo iliyooksidishwa kuunda maji na 36 molekuli ATP.

Kwa hiyo, katika mchakato wa upumuaji wa seli ni zinazozalishwa katika jumla 38 ATP molekuli 2 katika hatua ya pili na 36 - katika tatu. Adenosine adenosini na ni kuu chanzo cha nishati, ambayo ni zinazotolewa na mitochondria ya seli.

muundo wa mitochondria

Organelles ambayo kupumua unafanyika, pale katika wanyama na katika mimea na seli za kuvu. Waliyo nayo sura spherical na ukubwa wa kuhusu 1 micron.

Mitochondria kama chloroplasts na utando mbili kutengwa kwa nafasi intermembrane. Ni nini ndani ya utando wa organelle, iitwayo tumbo. Ina ribosomu, mitochondrial DNA (mtDNA) na mtRNK. Matrix inakwenda glycolysis na kwanza hatua oxidation.

Utando wa ndani mikunjo hutengenezwa, sawa na matuta. Wao ni kuitwa cristae. Hapa ni hatua ya pili ya hatua ya tatu ya upumuaji wa seli. Wakati wa wake sumu ya molekuli ya ATP.

Mwanzo dvuhmembrannyh organelles

Wanasayansi wamethibitisha kuwa miundo ambayo hutoa usanisinuru na kupumua walikuwa wanaofugwa na symbiogenesis. Hiyo ni, mara moja ilikuwa ni viumbe fulani. Hii inaelezea ukweli kwamba katika mitochondria na chloroplasti na ribosomu mwenyewe yao, DNA na RNA.