Sadržaj
- TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
- Osnove disanja
- Putevi respiratornog disanja
- Respiracija i fotosinteza
- Respiracija i produktivnost biljaka
Kroz fotosintezu biljke pretvaraju sunčevu svjetlost u potencijalnu energiju u obliku kemijskih veza molekula ugljikohidrata. Međutim, da bi iskoristili tu pohranjenu energiju za pokretanje svojih bitnih životnih procesa - od rasta i reprodukcije do ozdravljenja oštećenih struktura - biljke ga moraju pretvoriti u upotrebljiv oblik. Ta se pretvorba odvija staničnim disanjem, glavnim biokemijskim putem koji se nalazi i kod životinja i drugih organizama.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Respiracija predstavlja niz reakcija koje pokreću enzimi koji omogućuju biljkama da uskladištenu energiju ugljikohidrata napravljenu fotosintezom pretvore u oblik energije koji mogu koristiti za rast rasta i metaboličke procese.
Osnove disanja
Respiracija omogućuje biljkama i drugim živim bićima da tijekom fotosinteze oslobode energiju pohranjenu u kemijskim vezama ugljikohidrata, poput šećera dobivenih iz ugljičnog dioksida i vode. Iako se razni ugljikohidrati, kao i proteini i lipidi, mogu razgraditi pri disanju, glukoza obično služi kao model molekula za demonstriranje procesa, što se može izraziti sljedećom kemijskom formulom:
C6H12O6 (glukoza) + 6O2 (kisik) -> 6CO2 (ugljični dioksid) + 6H2O (voda) + 32 ATP (energija)
Kroz niz reakcija olakšanih enzimima, disanje razbija molekularne veze ugljikohidrata kako bi se stvorila upotrebljiva energija u obliku molekule adenosin trifosfata (ATP), kao i nusprodukata ugljičnog dioksida i vode. U procesu se oslobađa i toplinska energija.
Putevi respiratornog disanja
Glikoliza služi kao prvi korak disanja i ne zahtijeva kisik. Odvija se u staničnoj citoplazmi i stvara malu količinu ATP-a i piruične kiseline. Taj piruvat tada ulazi u unutarnju membranu staničnog mitohondrija za drugu fazu aerobnog disanja - Krebsov ciklus, također poznat kao ciklus limunske kiseline ili put trikarboksilne kiseline (TCA), koji obuhvaća niz kemijskih reakcija koje oslobađaju elektrone i ugljik dioksid. Napokon, elektroni oslobođeni tijekom Krebsova ciklusa ulaze u lanac transporta elektrona koji oslobađa energiju koja se koristi u kulminirajućoj oksidacijsko-fosforilacijskoj reakciji za stvaranje ATP-a.
Respiracija i fotosinteza
U općenitom smislu, disanje se može smatrati obrnutim fotosintezom: ulazi fotosinteze - ugljični dioksid, voda i energija - su rezultati disanja, iako kemijski procesi između sebe nisu zrcalne slike jedan drugoga. Dok se fotosinteza događa samo u prisutnosti svjetla i u lišću koji sadrži kloroplast, disanje se odvija i danju i noću u svim živim stanicama.
Respiracija i produktivnost biljaka
Relativne stope fotosinteze, koje proizvode molekule hrane, i disanje, koje te molekule hrane sagorevaju u energiji, utječu na ukupnu produktivnost biljaka. Tamo gdje aktivnost fotosinteze premašuje disanje, rast biljaka odvija se na visokoj razini. Tamo gdje disanje premašuje fotosintezu, rast usporava. I fotosinteza i disanje se povećavaju s porastom temperature, ali u određenom trenutku stopa fotosinteze isključuje se dok stopa disanja i dalje eskalira. To može dovesti do iscrpljivanja uskladištene energije. Neto primarna produktivnost - količina biomase stvorene u zelenim biljkama koja je iskoristiva za ostatak prehrambenog lanca - predstavlja ravnotežu fotosinteze i disanja, izračunatu oduzimanjem izgubljene energije za disanje elektrane od ukupne kemijske energije proizvedene fotosintezom, aka bruto primarna produktivnost.