Fotosyntese og respirasjon

De fotosyntese Det er den biologiske prosessen der solenergi brukes til å transformere karbondioksid og vann til karbohydrater og oksygen. De cellulær respirasjon er den biologiske prosessen der karbohydrater og oksygen transformeres til å produsere energi i form av ATP.

	Fotosyntese	Puster
Definisjon	Lysdrevet organisk blandingsprosess.	Prosess med å bruke organiske forbindelser for å oppnå kjemisk energi.
Hvor blir det gjort?	Kloroplaster (planter og alger) Plasmamembran (cyanobakterier)	Cytoplasma og mitokondrier (eukaryoter) Plasmamembran (bakterier, archaea)
Hvem gjør det?	Fotoautotrofe organismer: Planter Alger Cyanobakterier	De fleste levende organismer: Planter Dyr Sopp Protozoer Bakterie
Hva produserer?	Glukose (C6H12ELLER6) Oksygen Oto	Karbondioksid (COto) Vann (HtoELLER) ATP
Faser	Lysavhengig Uavhengig av lys	Glykolyse Krebs sykler Oksidativ fosforylering
Elektron transportkjede	Fotosystemer I og II	Komplekser I, II, III og IV
Typer	C3 fotosyntese C4 fotosyntese CAM fotosyntese	Aerobisk respirasjon Anaerob respirasjon
Betydning	Karbohydratproduksjon. Utslipp av oksygen. Transformasjon av lysenergi til kjemisk energi.	Å skaffe energi fra karbohydrater. Kullsyreutslipp for drivhuseffekten.
Ligning	6COto + 6HtoO + lys → C6H12ELLER6 + Sjetteto	C6H12ELLER6+Sjetteto→ 6COto+6HtoO + ATP

Hva er fotosyntese?

Fotosyntese er prosessen med å transformere karbondioksid og vann for å danne sukker og oksygen. I denne prosessen transformeres lysenergien til kjemisk energi..

Organismene som utfører fotosyntese er fotoautotrofer: planter, alger og cyanobakterier. I planter foregår fotosyntese i bladene, der kloroplaster finnes. I cyanobakterier finnes det fotosyntetiske maskineriet i plasmamembranen.

Den generelle kjemiske reaksjonen av fotosyntese er oppsummert i følgende ligning:

6CO_to + 6H_toO + lys → C₆H₁₂ELLER₆ + Sjette_to

hvor fra karbondioksid, vann og lysenergi oppnås glukose og oksygenet som slippes ut i atmosfæren.

Faser av fotosyntese

Fotosyntesereaksjoner er klassifisert i to faser:

• Lysavhengig fase: Energien avledet av sollys aktiverer et elektron i klorofyll som kommer inn i kloroplastens elektrontransportkjede og produserer ATP, oksygen og reduksjonsmidler ...
• Fase uavhengig av lys (eller mørk fase): karbonfikseringsreaksjoner utføres, hvor ATP og reduksjonsmidler produsert i den lette fasen for å omdanne karbondioksid til sukker.

Typer fotosyntese

Planter kan differensieres etter typen fotosyntese de utfører:

• C3 fotosyntese: i de fleste planter binder karbondioksid tre-karbonmolekylet fosfoglyserinsyre.
• C4 fotosyntese: i mais og sukkerrør binder karbondioksid til firekarbonmolekylet oksaloeddiksyre.
• CAM fotosyntese: finnes i saftige planter.

Hva er cellulær respirasjon?

De puster Det er den cellulære prosessen som gjør at energien som er lagret i karbohydrater kan brukes med oksygen. Produktene er karbondioksid, ATP og vann. ATP brukes til metabolske reaksjoner mens CO_to går ut av cellen og blir deretter eliminert.

De fleste levende organismer utfører cellulær respirasjon:

• i planter, dyr, sopp og protozoer utføres det i mitokondriene og cytoplasmaet.
• I noen bakterier og archaea blir det utført i plasmamembranen.

De generell kjemisk reaksjon av respirasjon er oppsummert i følgende ligning:

C₆H₁₂ELLER₆ + Sjette_to → 6CO_to + 6H_toELLER

der glukose reagerer med oksygen som resulterer i ATP, karbondioksid og vann.

Faser av cellulær respirasjon

Cellular respirasjonsreaksjoner kan klassifiseres i tre faser:

• Glykolyse: det er den første nedbrytingsveien for glukose for å oppnå energi, pyruvat og reduksjonsmidler.
• Krebs syklus eller sitronsyresyklus: pyruvat går inn i en syklus av enzymatiske reaksjoner for å bryte ned til karbondioksid og produsere ATP og reduksjonsmidler.
• Oksidativ fosforylering: det er den metabolske banen som fanger elektroner og reduksjonsmidler for å produsere mer ATP.

Typer cellulær respirasjon

Respirasjon kan være av to typer, avhengig av forbindelsen som tar imot elektroner:

• Aerobisk respirasjon: oksygen O_to er molekylet som aksepterer elektroner for å transformere seg til vann (H_toELLER).
• Anaerob respirasjon: i miljøer der O ikke er til stede_to, noen mikroorganismer (bakterier og archaea) bruker andre molekyler som elektronakseptorer, for eksempel sulfat og nitrat.

Forholdet mellom fotosyntese og cellulær respirasjon

Fotosyntese og respirasjon er komplementære prosesser:

• Fotosyntese bruker solenergi til å produsere organiske forbindelser; respirasjon bruker organiske forbindelser for å oppnå kjemisk energi.
• Organiske forbindelser fra fotosyntese tjener som mat for ikke-fotosyntetiske organismer.
• Karbondioksid omdannes til organiske forbindelser ved fotosyntese; organiske forbindelser omdannes til karbondioksid ved åndedrett.
• I fotosyntese frigjøres oksygen som deretter brukes i respirasjon.
• Fotosyntese og respirasjon er en del av den biologiske karbonsyklusen.
• Begge prosessene bruker kjeder av elektrontransportører for å fange opp energien som trengs for andre reaksjoner..

Det kan interessere deg å se autotrofiske og heterotrofiske organismer

Referanser

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2008) Molecular Biology of the Cell 5. utg. Garland vitenskap.