Отличие процесса дыхания растений от процесса фотосинтеза

63. Дыхание и фотосинтез как основные энергетические процессы растительного организма. Черты сходства и различия.

При дыхании: 1)Выделяется СО2 и поглощается О2. 2)Происходит во всех живых клетках. 3)Протекает на свету и в темноте. 4)Органические вещества разрушаются и выделяется энергия.

5)Вода и углек.газ освобождаются

При питании (фотосинтезе): 1)Выделяется О2 и поглощается СО2. 2)Происходит в клетках с зелеными хлоропластами. 3)Протекает только на свету. 4)Органические вещества образуются, энергия расходуется.

5)Вода и углекислый газ поглощаются

64. Дыхание как процесс противоположный фотосинтезу.

Процесс дыхания — это процесс, «обратный» фотосинтезу, т. е. процесс непрекращающейся потери вещества.

Он идет днем и ночью. Кривая зависимости дыхания от температуры в принципе тоже имеет «оптимальную форму », но для нее характерна очень острая вершина, и она резко падает в области высоких температур.

Например, у картофеля острый перегиб кривой наступает примерно при 50°, и чуть более высокие температуры резко снижают дыхание; листья выдерживают сверхоптимальный перегрев. Кроме того, действие температуры на дыхание тесно связано с фактором времени. При длительном воздействии повышенных температур скорость дыхания постоянно падает. Таким образом, положение температурной точки оптимума дыхания во многом зависит от длительности нагрева, т. е. она весьма подвижна, и мы не можем говорить о каких-то константных кардинальных точках, всегда надо учитывать многие факторы. Иногда к дыханию применяют химическое правило Вант-Гоффа: скорость реакции увеличивается экспоненциально с повышением температуры. Было показано, что, действительно, дыхание, особенно у тропических растений, ускоряется в среднем в три раза при температуре ниже 10°, но выше 25-30° или при продолжительном нагреве коэффициент дыхания (Qio) неуклонно падает (последействие температур).

65. Пентозофосфатный путь дыхательного обмена. Химизм и значение.

Функция пентозофосфатного цикла заключается в том, что он поставляет пентозофосфаты для синтеза нуклеиновых кислот и многих коферментов. При ряде патологических состояний удельный вес пенто-зофосфатного пути окисления глюкозы возрастает.

Пентозофосфатный цикл – совокупность обратимых ферментативных реакций, в результате которых глюкоза окисляется до СО2 с образованием НАДФ Н и Н, а так же синтез фосфорилирование сахаров, содержащих от 3 до 7 атомов С.

Стадии: Окислительная и Регенерации.

1)6глюкозо-6-фосфат +6НАДФ  6 6-фосфоглюконолактон + 6НАДФН +6Н, фермент глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, дегидрируется

2) 6 6-фосфоглюконолактон  6 6-фосфоглюконат, изомеризуется ферментом лактолаза

3) 6 6-фосфоглюконат+ 6 НАДФ  6-рибулозо-5-фосфат + 6 НАДФН +6Н + 6СО2, фермент 6-фосфоглюконатдегидрогеназа

4) 2 рибулозо-5-фосфат  2 рибулозо-5-фосфат, фермент – пентозоизомраза

5) 4 рибулозо-5-фосфат  4 2-ксилулозо-5-фосфат, фермент – пентозоизомераза

6) 2-ксилулозо-5-фосфат + 2 рибозо-5-фосфат  2 седогептулозо-7-фосфат + 2 глиперальдегид-3-фосфат, фермент – транскетолаза

7) 2 седогептулозо-7-фосфат + 2 глиперальдегид-3-фосфат  2 эритрозо-4-фосфат + 2фруктозо-6-фосфат, фермент – трансальдолаза

8) 2-ксилулозо-5-фосфат + 2 эритрозо-4-фосфат  2 глицеральдегид-3-фофат + 2 фруктозо-6-фосфат, фермент – транскетолаза

9) глицеральдегид-3-фофат  дигидроксиацетонфосфат

10) дигидроксиацетонфосфат + глицеральдегид-3-фосфат  фруктозо-1,6-дифосфат, фермент – альдолаза

11) Фруктозо-1,6-дифосфат  фруктозо-6-фосфат + Н3РО4

12) 5 фруктозо-6-фосфат  5 глюкозо-6-фосфат, фермент – гексозофосфатизомераза

6 глюкозо-6-фосфат + 12НАД  5 глюкозо-6-фосфат + 6СО2 + 12НАДФН + 12Н + Н3РО4

Особенность цикла – гибкость.

Если потребность в рибозо-5-фосфате значительно превышает потребность в НАДФН то большая часть глюкозо-6-фосфата превращатся в глицеральдегид-3-фофат, одна молекула которого вступая в реакцию с двумя молекулами фруктозо-6-фосфата превращаются в три молекулы рибозо-5-фосфата (р-ции 6-8)

Если потребность в НАДФН и рибозо-5-фосфате сбалансирована, преобладаюют реакции окислительной стадии и реакция 4: глюкозо-6-фосфат + 2 НАДФ + Н2О  рибозо-6-фосфат + 2 НАДФН + СО2 + 2Н

Если потребность в НАДФН выше чем в глюкозо-6-фосфате, происходит полное окисление глюкозо-6-фосфата до СО2 (р-ции 1-4, 6, 10-12). Суммарное уравнение: глюкозо-6-фосфат + 12 НАДФ + 7Н2О  6 СО2 + 12 НАДФН + 12Н + Н3РО4

66. Дыхательная электронтранспортная цепь (ЭТЦ)— система структурно и функционально связанных трансмембранных белков и переносчиков электронов. ЭТЦ позволяет запасти энергию, выделяющуюся в ходе окисления НАД∙Н и ФАДН₂ молекулярным кислородом (в случае аэробного дыхания) или иными веществами (в случае анаэробного) в форме трансмембранного протонного потенциала за счёт последовательного переноса электрона по цепи, сопряжённого с перекачкой протонов через мембрану.

Дыхательная электронтранспортная цепь состоит из переносчиков электронов, которые передают электроны от субстратов на кислород. Расположение переносчиков определяется величиной их окислительно-восстановительного потенциала.

Таким образом, транспорт электронов в дыхательной электронтранспортной цепи сопровождается трансмембранным переносом протонов. Возникающая разность потенциалов по обеим сторонам внутренней мембране митохондрий используется для синтеза АТФ (окислительное фосфорилирование). В результате прохождения двух электронов по цепи образуется 3 молекулы АТФ.

Компоненты ЭТЦ: НАД(Ф) – зависимые дегидрогеназы, растворимые ферменты; Белки – содержащие железоероцентры, изменение валентности; Хиноны – жирорастворимые соединения, имеющие длинный терпеноидный хвост, связанный с хиноидным ядром, наиболее распространен убихинон; цитохромы – переносят только электроны за счет изменения валентности железа из +2 в +3; колплекс цитохромов – цитохромоксидаза, присутствие Си вместо железа.

Дыхательная цепь митохондрий содержит 4 основных комплекса и два небольших по молекулярной массе компонента – убихинон и цитохром. Комплекс 1 осуществляет перенос электронов от НАДН к убихинону. Комплекс 2 катализирует окисление сукцината убихиноном. Комплекс 3 переносит электроны от восстановленного убихинона к цитохрому. В комплексе 4 электроны переносятся от цитохрома к кислороды.

Источник

Каковы различия между фотосинтезом и дыханием?

Основной Разница между фотосинтезом и дыханием является то, что они являются обратными процессами. Во время фотосинтеза углекислый газ и вода попадают в организм, в отличие от дыхания, где эти соединения выделяются.

Дыхание — это сложный процесс, который включает поглощение кислорода, превращение сложных веществ в углекислый газ и воду и выделение энергии..

В отличие от этого, при фотосинтезе сложные углеводы строятся из простых веществ, таких как углекислый газ и вода, в то же время, когда выделяется кислород. Вот почему они называются обратными процессами.

Кроме того, фотосинтез — это процесс, при котором зеленые растения получают солнечный свет, чтобы преобразовать его в сахар или глюкозу. Дыхание — это процесс, при котором большинство клеток расщепляет сахар / глюкозу, чтобы использовать их в качестве энергии..

С другой стороны, фотосинтез и дыхание являются взаимодополняющими процессами, в которых живые организмы получают необходимые им вещества. Два процесса потребляют и создают одни и те же вещества: воду, глюкозу, кислород и углекислый газ, но делают это по-разному..

8 различий между фотосинтезом и дыханием

1- Использование углекислого газа и кислорода

Как упомянуто выше, во время дыхания используется кислород и образуются углекислый газ и вода. Напротив, во время фотосинтеза углекислый газ и вода используются, в то время как кислород преобразован и выпущен.

2- Организмы, в которых происходит процесс

Дыхание происходит во всех клетках живых организмов, включая те, которые имеют хлорофилл и являются зелеными, как те, которые не имеют этой особенности. Фотосинтез происходит только в организмах, клетки которых имеют хлорофилл.

3- Солнечный свет

С другой стороны, фотосинтез происходит только при солнечном свете, тогда как дыхание происходит в условиях света и темноты..

4- Метаболические пути

При дыхании гликолиз происходит в цитоплазме. При фотосинтезе световые реакции происходят в гране хлоропластов. Во время дыхания цикл лимонной кислоты или цикл Кребса происходит в митохондриальном матриксе. Цепочка переноса электронов происходит в митохондриальной мембране.

С другой стороны, темные реакции фотосинтеза происходят в строме хлоропласта. Кроме того, в тилакоидном просвете проводится фотолиз или отделение воды..

5- Катаболический и анаболический процесс

Дыхание — это катаболический процесс, который включает разрушение пищи или накопленной энергии и поглощение кислорода. В отличие от этого, фотосинтез является анаболическим процессом, который включает в себя производство пищи или энергии, где выделяется кислород.

6- Углеводы

В процессе дыхания углеводы окисляются; при фотосинтезе синтезируются углеводы. Энергия выделяется во время дыхания, что делает его экзотермическим процессом. Во время фотосинтеза энергия накапливается, превращая ее в эндотермический процесс.

7- Энергия

В дыхании энергия высвобождается в форме АТФ. Со своей стороны, в процессе фотосинтеза солнечная энергия сохраняется в виде глюкозы или химической энергии..

8- Вес растений

И наоборот, во время дыхания масса высушенных растений уменьшается. Во время фотосинтеза вес сухих растений увеличивается. Кроме того, в дыхании потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию. Во время фотосинтеза солнечная энергия становится потенциальной энергией.

Процесс фотосинтеза

Процесс фотосинтеза используется растениями и другими организмами для преобразования солнечной энергии в химическую энергию. Затем эта энергия может быть выпущена для использования в качестве топлива для деятельности других организмов. Химическая энергия накапливается в углеводных молекулах, которые затем синтезируются из углекислого газа и воды..

Большинство растений, в том числе водоросли и цианобактерии, способны к фотосинтезу. По этой причине их называют автотрофными организмами; то есть они синтезируют вещества для приготовления пищи.

Фотосинтез в значительной степени ответственен за производство и поддержание содержания кислорода в атмосфере планеты Земля. Он также несет ответственность за производство большинства органических соединений и большую часть энергии, необходимой для жизни на планете.

заключение

Фотосинтез происходит только в клетках, которые имеют хлорофилл в дневное время. В этом процессе используются углекислый газ и вода; углеводы и кислород выделяются.

Солнечная энергия превращается в химическую энергию в форме углеводов. Во время фотосинтеза молекулы АТФ синтезируются путем преобразования солнечной энергии. Высвобожденный водород принимается NADP и восстанавливается до NADP2..

Синтезированный АТФ используется во время темновой реакции фотосинтеза, и все процессы происходят в хлоропласте. Ритм фотосинтеза в 20 раз быстрее, чем дыхание.

Процесс дыхания

Этот процесс состоит из метаболических реакций, которые происходят в организмах клеток. В этом процессе биохимическая энергия питательных веществ преобразуется в АТФ. Реакции, вовлеченные в дыхание, являются катаболическими реакциями, которые разбивают большие молекулы на меньшие молекулы.

Во время этого процесса энергия высвобождается и является одним из способов, которыми клетка выделяет химическую энергию в качестве топлива для клеточной активности..

Клеточное дыхание считается экзотермической реакцией, поскольку при ее выделении выделяется тепло. Эта цепочка реакций происходит в несколько этапов или биохимических процессов.

Питательные вещества, которые обычно используются при дыхании, обычно включают глюкозу, аминокислоты и жирные кислоты. Наиболее распространенным окислителем является кислород.

заключение

Дыхание происходит во всех живых клетках растения. Это также катаболический процесс, который продолжается в течение дня и ночи. Дыхание использует кислород и углеводы; Конечными продуктами дыхания являются углекислый газ и вода.

Энергия, выделяемая углеводами, задерживается в АТФ во время окисления. Тем не менее, некоторая энергия теряется в виде тепла. Окисление углеводов высвобождает молекулы АТФ, энергию, которая накапливается в живых организмах. АТФ, синтезируемый при дыхании, используется в нескольких метаболических процессах..

Водород, выделяющийся при окислении углеводов, улавливается водородными рецепторами. Гликолиз происходит в цитоплазме и происходит окисление кислоты в митохондриях. Как правило, ритм дыхания меньше, чем у фотосинтеза.

ссылки

1. В чем разница между фотосинтезом и дыханием? (2008) Биохимия. Восстановлено с enotes.com.
2. Разница между дыханием и фотосинтезом. Основные отличия (2014) Получено с сайта majordifferences.com.
3. Прокариотический фотосинтез и световая фотография. (2006) Тенденции в микробиологии. Восстановлено с sciencedirect.com.
4. Клеточное дыхание. (2017) Наука. Получено с мысли.
5. Различия между дыханием и фотосинтезом. Биологическая дискуссия. Получено с сайта biologydiscussion.com.
6. Фотосинтез против клеточного дыхания. Мягкие школы. Восстановлено от softschools.com.

Источник