Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Wat zijn de chemische reacties die betrokken zijn bij fotosynthese en cellulaire ademhaling?

fotosynthese:

Algemene reactie:

6co₂ + 6h₂o + lichte energie → c₆h₁₂o₆ + 6o₂

Gedetailleerde uitsplitsing:

1. Lichtafhankelijke reacties:

* Fotolyse van water: 2h₂o → 4h⁺ + 4e⁻ + o₂

* Elektrontransportketen: Elektronen uit water worden door een reeks elektronendragers geleid, waardoor energie wordt vrijgegeven om ATP en NADPH te genereren.

* Lichtabsorptie door chlorofyl: Lichte energie wordt geabsorbeerd door chlorofyl en gebruikt om elektronen te bekrachtigen.

2. Lichtonafhankelijke reacties (Calvin-cyclus):

* Koolstoffixatie: CO₂ is opgenomen in een organisch molecuul (RUBP) door het enzym Rubisco.

* reductie: De koolstofverbinding wordt verminderd met behulp van NADPH en ATP om glucose te produceren (C₆h₁₂o₆).

* regeneratie: RUBP wordt geregenereerd om de cyclus voort te zetten.

Cellulaire ademhaling:

Algemene reactie:

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

Gedetailleerde uitsplitsing:

1. Glycolyse:

* Glucose wordt opgesplitst in pyruvaat en produceert een kleine hoeveelheid ATP en NADH.

* Dit proces vindt plaats in het cytoplasma.

2. Pyruvaatoxidatie:

* Pyruvaat wordt omgezet in acetyl-CoA, het genereren van NADH en het vrijgeven van co₂.

* Dit proces vindt plaats in de mitochondriale matrix.

3. Krebs -cyclus (citroenzuurcyclus):

* Acetyl-CoA komt de cyclus binnen, genereert ATP, NADH, FADH₂ en brengt Co₂ vrij.

* Dit proces vindt plaats in de mitochondriale matrix.

4. Elektrontransportketen:

* Elektronen uit NADH en FADH₂ worden door een reeks elektronendragers geleid, waardoor energie wordt vrijgegeven om ATP te genereren.

* Dit proces vindt plaats in het binnenste mitochondriale membraan.

Belangrijkste verschillen:

* fotosynthese maakt gebruik van lichte energie om glucose en zuurstof te creëren, terwijl cellulaire ademhaling glucose en zuurstof gebruikt om energie te genereren (ATP).

* fotosynthese vindt plaats in chloroplasten, terwijl cellulaire ademhaling optreedt in het cytoplasma en mitochondria.

* fotosynthese is een anabolisch proces (complexe moleculen bouwen), terwijl cellulaire ademhaling katabool is (het afbreken van complexe moleculen).

Deze twee processen zijn onderling verbonden en essentieel voor het leven op aarde. Fotosynthese produceert het voedsel en de zuurstof die organismen moeten overleven, terwijl cellulaire ademhaling dat voedsel afbreekt om energie te genereren.