Ποιες είναι οι χημικές αντιδράσεις που εμπλέκονται στη φωτοσύνθεση και στην κυτταρική αναπνοή;

φωτοσύνθεση:

Συνολική αντίδραση:

6co₂ + 6h₂o + φωτεινή ενέργεια → C₆h₁₂o₆ + 6o₂

Λεπτομερής κατανομή:

1. Αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως:

* Φωτόλυση νερού: 2H₂O → 4H⁺ + 4E⁻ + O₂

* Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: Τα ηλεκτρόνια από το νερό περνούν μέσω μιας σειράς μεταφορέων ηλεκτρονίων, απελευθερώνοντας ενέργεια για τη δημιουργία ATP και NADPH.

* Απορρόφηση φωτός από χλωροφύλλη: Η φωτεινή ενέργεια απορροφάται από τη χλωροφύλλη και χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση των ηλεκτρονίων.

2. Ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις (κύκλος Calvin):

* Στερεά άνθρακα: Το Co₂ ενσωματώνεται σε ένα οργανικό μόριο (RUBP) από το ένζυμο Rubisco.

* Μείωση: Η ένωση άνθρακα μειώνεται χρησιμοποιώντας NADPH και ΑΤΡ για την παραγωγή γλυκόζης (C₆H₁₂O₆).

* αναγέννηση: Το RUBP αναγεννάται για να συνεχίσει τον κύκλο.

Κυτταρική αναπνοή:

Συνολική αντίδραση:

C₆h₁₂o₆ + 6o₂ → 6co₂ + 6h₂o + ATP (ενέργεια)

Λεπτομερής κατανομή:

1. γλυκόλυση:

* Η γλυκόζη χωρίζεται σε πυροσταφυλικό, παράγοντας μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ και NADH.

* Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα.

2. Οξείδωση πυροσταφυλικού:

* Το πυροσταφυλικό μετατρέπεται σε ακετυλο-ΟοΑ, δημιουργώντας NADH και απελευθερώνοντας Co₂.

* Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται στη μιτοχονδριακή μήτρα.

3. Κύκλος Krebs (κύκλος κιτρικού οξέος):

* Το ακετυλο-ΟοΑ εισέρχεται στον κύκλο, δημιουργώντας ΑΤΡ, NADH, FADH₂ και απελευθερώνοντας Co₂.

* Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται στη μιτοχονδριακή μήτρα.

4.

* Τα ηλεκτρόνια από το NADH και το FADH₂ περνούν μέσω μιας σειράς φορέων ηλεκτρονίων, απελευθερώνοντας ενέργεια για να παράγουν ATP.

* Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται στην εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη.

Βασικές διαφορές:

* Η φωτοσύνθεση χρησιμοποιεί ελαφριά ενέργεια για να δημιουργήσει γλυκόζη και οξυγόνο, ενώ η κυτταρική αναπνοή χρησιμοποιεί γλυκόζη και οξυγόνο για να παράγει ενέργεια (ATP).

* Η φωτοσύνθεση λαμβάνει χώρα σε χλωροπλάστες, ενώ η κυτταρική αναπνοή εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα και τα μιτοχόνδρια.

* Η φωτοσύνθεση είναι μια αναβολική διαδικασία (οικοδόμηση σύνθετων μορίων), ενώ η κυτταρική αναπνοή είναι καταβολική (διάσπαση σύνθετων μορίων).

Αυτές οι δύο διαδικασίες είναι διασυνδεδεμένες και απαραίτητες για τη ζωή στη γη. Η φωτοσύνθεση παράγει τα τρόφιμα και το οξυγόνο που πρέπει να επιβιώσουν οι οργανισμοί, ενώ η κυτταρική αναπνοή καταστρέφει αυτό το φαγητό για να παράγει ενέργεια.