İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Solunum Temelleri
- Bitki Solunum Yolları
- Solunum ve Fotosentez
- Solunum ve Bitki Verimliliği
Fotosentez yoluyla bitkiler güneş ışığını karbonhidrat moleküllerinin kimyasal bağları formunda potansiyel enerjiye dönüştürürler. Bununla birlikte, depolanan enerjinin temel yaşam süreçlerini güçlendirmek için - büyüme ve üremeden hasar görmüş yapıların iyileşmesine kadar - bitkilerin kullanılabilir bir forma dönüştürülmesi gerekir. Bu dönüşüm, hayvanlarda ve diğer organizmalarda da bulunan büyük bir biyokimyasal yol olan hücresel solunum yoluyla gerçekleşir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Solunum, bitkilerin fotosentez yoluyla üretilen karbonhidratların depolanan enerjisini, büyümeyi ve metabolik süreçleri güçlendirmek için kullanabilecekleri bir enerji şekline dönüştürmelerini sağlayan bir dizi enzim kaynaklı reaksiyon oluşturur.
Solunum Temelleri
Solunum, bitkilerin ve diğer canlıların fotosentez sırasında karbondioksit ve sudan yapılan şekerler gibi karbonhidratların kimyasal bağlarında depolanan enerjiyi salmalarını sağlar. Solunumda çeşitli karbonhidratların yanı sıra proteinler ve lipitler parçalanabilirken, glikoz tipik olarak aşağıdaki kimyasal formül olarak ifade edilebilecek olan işlemi göstermek için model molekül olarak görev yapar:
C6'H12Ö6 (glikoz) + 6O2 (oksijen) -> 6CO2 (karbondioksit) + 6H2O (su) + 32 ATP (enerji)
Bir dizi enzim ile kolaylaştırılmış reaksiyon yoluyla, solunum, adenozin molekülü trifosfat (ATP) ve ayrıca karbondioksit ve su yan ürünleri formunda kullanılabilir enerji oluşturmak için karbonhidratların moleküler bağlarını kırar. Isı enerjisi de proseste serbest bırakılır.
Bitki Solunum Yolları
Glikoliz, solunumda ilk adım olarak işlev görür ve oksijen gerektirmez. Hücre sitoplazmasında yer alır ve az miktarda ATP ve piruvik asit üretir. Bu piruvat daha sonra, aerobik solunumun ikinci fazı için hücrenin mitokondrisinin iç zarına girer - ayrıca, sitrik asit döngüsü veya trikarboksilik asit (TCA) yolu olarak da bilinen Krebs döngüsü, elektronları ve karbonu serbest bırakan bir dizi kimyasal reaksiyonu kapsar. dioksit. Son olarak, Krebs döngüsü sırasında serbest kalan elektronlar, ATP'yi oluşturmak için doruğa çıkan bir oksidatif-fosforilasyon reaksiyonunda kullanılan enerjiyi serbest bırakan elektron taşıma zincirine girerler.
Solunum ve Fotosentez
Genel anlamda, solunum fotosentezin tersi olarak düşünülebilir: Fotosentezin girdileri - karbondioksit, su ve enerji - solunum kimyasalları, aralarındaki kimyasal işlemler birbirlerinin ayna görüntüleri olmamasına rağmen. Fotosentez sadece ışığın ve kloroplast içeren yaprakların varlığında meydana gelirken, solunum tüm canlı hücrelerde hem gece hem gündüz gerçekleşir.
Solunum ve Bitki Verimliliği
Gıda molekülleri üreten fotosentezin nispi oranları ve bu gıda moleküllerini enerji için yakan solunum, genel bitki verimliliğini etkiler. Fotosentez aktivitesinin solunumu aştığı yerlerde, bitki büyümesi yüksek düzeyde ilerler. Solunumun fotosentezi aştığı yerlerde büyüme yavaşlar. Hem fotosentez hem de solunum sıcaklığı arttıkça artar, ancak belirli bir noktada solunum hızı yükselmeye devam ederken fotosentez oranı düşer. Bu, depolanan enerjinin tükenmesine yol açabilir. Net birincil verimlilik - yeşil bitkiler tarafından besin zincirinin geri kalanına kullanılabilen biyokütle miktarı - fotosentez tarafından üretilen toplam kimyasal enerjiden enerji santrali solunumuna kaybedilen enerjinin çıkarılmasıyla hesaplanan fotosentez ve solunum dengesini, aka brüt birincil verimlilik.