Zapri
Meni

Opredelitev dihanja rastlin, dejavnikov, procesov in mehanizmov

dihanje rastlinskih celic

Seznam za hitro branjeoddaja
1.Definicija dihanja
2.Vrste in substrati dihanja
2.1.Vrste dihanja
2.2.Substrakt za dihanje
3.Mehanizem dihanja
3.1.Mehanizem aerobnega dihanja
3.2.Glikoliza
3.3.Oksidativna dekarboksilacija piruvata
3.4.Krebsov cikel
3.5.Elektronski transport in oksidativna fosforilacija
3.6.Pot pentozofosfata
3.7.Anaerobni mehanizem dihanja
4.Postopek shranjevanja hrane
5.Celotna kemijska reakcija
6.Glikoliza in aerobni postopek
6.1.Proces glikolize
6.2.Aerobno dihanje
7.Razlika med aerobnim dihanjem in anaerobnim dihanjem
8.Dejavniki, ki vplivajo na dihanje
8.1.Deliti to:
8.2.Sorodne objave:

Definicija dihanja

Dihanje je proces sproščanja energije, shranjene v virih energije, s kemičnimi procesi s pomočjo kisika. Dihanje lahko razlagamo tudi kot reakcijo oksidacije organskih spojin za proizvodnjo energije. Ta energija se uporablja za delovanje celic in rastlinsko življenje, kot so sinteza (anabolizem), gibanje, rast, razvoj. Kemična energija, ki nastane v procesu dihanja, je kemična energija v obliki ATP ali drugih visokoenergijskih spojin (NADH in FADH). Dihanje proizvaja tudi ogljikov dioksid, ki ima pomembno vlogo pri ravnovesju ogljika v naravi.

instagram viewer

Dihanje v rastlinah poteka dan in noč, ker svetloba ni potrebna. Torej proces dihanja vedno poteka ves čas, dokler živijo rastline.

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: 4 Aerobno VS anaerobno dihanje: opredelitev, stopnje, razvrstitev in razlike

Prijazen in Podlaga Dihanje

Razno Dihanje

Glede na potrebo po kisiku lahko dihanje razdelimo na dve vrsti, in sicer:

  1. Aerobno dihanje, in sicer dihanje, pri katerem je potreben kisik, je njegova razgradnja popolna, da proizvede energijo, ogljikov dioksid in vodno paro.
  2. Anaerobno dihanje je dihanje, ki ne potrebuje kisika, vendar je razgradnja organskih snovi nepopolna. Dihanje je redko, le v posebnih okoliščinah.

Substrakt za dihanje

Dihalni substrat je kateri koli delno oksidiran rastlinski organski material (do oksidirana) ali popolna redukcija (na ogljikov dioksid in vodno paro) v presnovi dihal. Na splošno je substrat za dihanje snov, ki se v sorazmerno velikih količinah kopiči v rastlinskih celicah in ni snov, ki je vmesni produkt razgradnje. Produkte razgradnje običajno imenujemo vmesni presnovki.

Ogljikovi hidrati so glavni substrat za dihanje v rastlinskih celicah z glukozo kot prvo molekulo. Najpomembnejša dihalna substrata med ogljikovimi hidrati sta saharoza (disaharidi = glukoza in fruktoza) in škrob (pogosto prisoten v rastlinskih celicah kot zaloga ogljikovih hidratov). V nekaterih rastlinskih tkivih lahko poleg ogljikovih hidratov včasih tudi druge spojine služijo kot substrat za dihanje. Nekatera semena, na primer jatrofa, vsebujejo zelo veliko maščobe kot rezervni material v tkivu endosperma, ki obdaja zarodek. V prvih dneh kalitve se bo ta maščoba pretvorila v saharozo, ki jo nato rastoči zarodek absorbira in diha.

V nekaterih okoliščinah se lahko tudi v nekaterih rastlinskih tkivih nekatere organske kisline uporabljajo kot substrat za dihanje, na primer ogljikove organske kisline štiri (jabolčna kislina), ki so shranjeni v listih sočne rastline družine Crassulaceae, se ta jabolčna kislina vdihne v ogljikov dioksid in vodo po mehanizmu poseben; za dihanje se lahko uporablja tudi dvoogljična organska kislina (glikolna kislina), ki je shranjena v osvetljenih listih večine višjih rastlin. Beljakovine se redko dihajo, razen v določenih okoliščinah. Beljakovine delujejo kot dihalni substrat v zgodnjih fazah kalitve semen, ki vsebuje veliko beljakovin kot zalogo hrane. Beljakovine se pretvorijo v aminokisline, ki se nato pretvorijo v vmesne spojine dihanja ogljikovih hidratov. Tako se aminokisline dihajo po poti, ki jo uporablja dihanje glukoze.

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Opredelitev herbicida in primeri

Mehanizem dihanja

Mehanizem aerobnega dihanja

Dihalna reakcija (znana tudi kot biološka oksidacija) ogljikovih hidratov, na primer glukoze, poteka v štirih stopnje, in sicer glikoliza, oksidativna dekarboksilacija piruvata, citratni cikel in končna oksidacija v verigi dihal.

Glikoliza

Glikoliza je vrsta kemičnih reakcij, ki pretvorijo heksozni sladkor, običajno glukozo, v piruvično kislino. Reakcije glikolize potekajo v citoplazmi celice in ne zahtevajo prisotnosti kisika. Glikolizo lahko razdelimo na dve glavni fazi, in sicer:

  1. Faza priprave (glukoza se pretvori v dve spojini s tremi ogljiki)
    V tej fazi glukoza najprej fosforilira ATP in encim heksokinaza, da nastane glukoza-6-fosfat in ADP. Naslednja reakcija vključuje pretvorbo aldoznega sladkorja v ketozni sladkor. To reakcijo katalizira encim fosfoglukoizomeraza in povzroči pretvorbo glukoza-6-fosfata, ki ga fosforilira ATP in encim fosfofruktokinaza, da nastane fruktoza-1,6-difosfat in ADP. Poleg tega se fruktoza-1,6-difosfat s pomočjo encima aldolaze razgradi na dve molekuli triogljičnih spojin, in sicer gliceraldehid-3-fosfat in dihidroaceton fosfat. Dihidroaceton fosfat katalizira encim fosfotrioza izomeraza, da tvori gliceraldehid-3-fosfatne spojine. V tej fazi se torej tvorita dva glicerid-3-fosfata. V tej fazi se energija ne proizvaja, vendar zahteva 2 ATP energiji.
  2. Faza oksidacije (tri ogljikove spojine se pretvorijo v piruvično kislino)
    Dve gliceraldehid-3-fosfatni spojini se pretvorita v 1,3-difosfoglicerat. Ta reakcija vključuje dodajanje anorganskega fosfata prvemu ogljiku in redukcijo NAD do NADH2, ki ga podpira encim fosfogliceraldehid dehidrogenaza. V prisotnosti ADP in encima fosfoglicerinska kinaza se 1,3-difosfoglicerinska kislina pretvori v 3-fosfoglicerinsko kislino in nastane ATP. 3-fosfoglicerinska kislina se nadalje pretvori v 2-fosfoglicerinsko kislino z aktivnostjo encima fosfogliceromutaze. Sproščanje vode iz 2-fosfoglicerata z encimom enolaza tvori fosfoenolpiruvično kislino. V prisotnosti ADP in piruvat kinaze se fosfoenolpiruvična kislina pretvori v piruvično kislino in nastane ATP. V tej fazi nastaneta dve molekuli piruvične kisline. V tej fazi nastaneta tudi 2 NADH2 in 4 ATP.
Proces glikolize

Oksidativna dekarboksilacija piruvata

Oksidativna dekarboksilacija piruvata je vmesna reakcija, ki povzroči acetil-CoA. Oksidativna dekarboksilacija piruvata je postopek pretvorbe piruvične kisline, proizvedene v zadnji fazi glikoliza v spojine acetil-CoA, ki pridejo v reakcijo z oksaloocetno kislino krebsov cikel. Reakcija poteka na zunanji mitohondrijski membrani. Ta reakcija je zelo zapletena in zahteva več kofaktorjev in encimski kompleks.

Prvi korak je tvorba kompleksa med TPP in piruvatom, čemur sledi dekarboksilacija piruvične kisline. V drugem koraku acetaldehidna enota, ki ostane po dekarboksilaciji, reagira z lipojsko kislino in tvori kompleks acetil-lipojske kisline. Lipoična kislina se reducira in aldehid se oksidira v kislino, da tvori tioster z lipojsko kislino. V tretjem koraku se acetilna skupina sprosti iz lipojske kisline v CoASH, produkt reakcije je acetil-SCoA in reducirana lipoična kislina. Zadnji korak je regeneracija lipojske kisline s prenosom elektronov iz reducirane lipojske kisline v NAD. Ta zadnja reakcija je pomembna, da je vedno na voljo neprekinjena oskrba oksidirane lipoične kisline za tvorbo acetil-SCoA iz piruvične kisline. V tej reakciji nastaneta dve molekuli acetil-CoA, energija 2 NADH2in 2 CO2.

Sledi preprosta reakcija oksidativne dekarboksilacije piruvata:

Oksidativna dekarboksilacija piruvata

Krebsov cikel

Krebsov cikel (cikel citronske kisline ali trikarboksilni cikel) je aerobna razgradnja piruvične kisline na ogljikov dioksid in vodo ter številne kemične energije. Acetil-CoA je povezava med glikolizo in Krebsovim ciklom. Ta reakcija poteka v mitohondrijski matrici. Krebsov cikel poteka v dveh glavnih fazah:

  • Faza tvorjenja citronske kisline
    Prva reakcija Krebsovega cikla je kondenzacija acetil-CoA z oksaloocetno kislino (dikarboksilno kislino s štirimi ogljiki). tvorijo citronsko kislino (šestkarbonska dikarboksilna kislina) in s pomočjo kondenzacijskega encima sproščajo koencim A (CoSH). citronska.
  • Faza regeneracije oksalocetne kisline
    Hidracija citronske kisline z encimom akonitazo tvori sis-akonsko kislino. Z isto reakcijo se sis-akonska kislina pretvori v izocitronsko kislino. Naslednja reakcija je, da se izocitrična kislina pretvori v oksalosukcinsko kislino s pomočjo encima izocitrat dehidrogenaze in NAD ali NADP, ki nato tvori NADH2 ali NADPH2. Naslednja reakcija Krebsovega cikla je dekarboksilacija oksalosukcinatne kisline, da nastane -ketoglutarna kislina, ki jo katalizira encim karboksilaza, da tvori CO2. Nadalje se -ketoglutarna kislina s pomočjo -ketoglutarat dehisrogenaze ter NAD in CoASH encimov pretvori v sukcinil-SCoA kislino. V tej reakciji nastaneta NADH2 in CO2. Sukcinil-SCoA pretvori sukcinat tiokinaza v jantarno kislino in CoASH. Pri tiokinazni reakciji se energija, shranjena v tioesteru sukcinil-SCoA, porabi za pretvorbo ADP + iP v ATP. Oksidacija jantarne kisline s pomočjo sukcinat dehidrogenaze in FAD tvori fumarno kislino. V tej reakciji se FAD pretvori v FADH2. Encim fumaraza fumarno kislino hidrira v jabolčno kislino. Jabolčna kislina se z jabolčno dehidrogenazo pretvori v oksaloocetno kislino. V tem postopku se NAD zmanjša na NADH2. Tako regeneracija oksaloocetne kisline zaključi Krebsov cikel.

V reakciji Krebsovega cikla (dva acetil-CoA) se proizvede kar 6 NADH2, 2 FADH2, 2 ATP in 4 CO2. Za večjo jasnost je mogoče opaziti na naslednji sliki.

Krebsov ciklični postopek

Elektronski transport in oksidativna fosforilacija

Proces glikolize in Krebsov cikel proizvajata shranjeno energijo v obliki NADH in FADH. Za proizvodnjo ATP je potreben sistem za prenos elektronov. Ta prenos elektronov poteka v notranji mitohondrijski membrani. Čeprav se bo v tej reakciji O. absorbiral2 in proizvedemo H2O, vendar NADH in FADH ne moreta neposredno reagirati z molekulama kisika in vode. Vpleteni elektroni se pred H prenesejo skozi več vmesnih spojin2Nastane O. Te spojine tvorijo sistem prenosa elektronov v mitohondrijih. Elektronski transport poteka iz vmesnih spojin, ki jih je težko spremeniti (spojine z negativnim potencialom redukcije) proti spojinam, ki imajo večjo tendenco sprejemanja elektronov (spojinam z večjimi potenciali redukcije ali celo pozitiven). Kisik ima največjo težnjo po sprejemanju elektronov. Vsaka elektrononosna spojina v tem sistemu sprejema le elektrone iz drugih nosilnih spojin, ki so v njeni bližini. Te elektronske nosilne spojine so razporejene v vrsti na notranji strani mitohondrijske membrane. Vsaka mitohondrija vsebuje na tisoče sistemov za prenos elektronov.

Glavna pot prenosa elektronov se začne z dvema elektronoma in dvema ionoma H.+ prenese na NAD, kjer se zniža na NADH2­. NADH2­ premaknite dva elektrona in dva H. iona+ na encim flavin, flavin mononukleotid (FMN) ali flavin adenin dinukleotid (FAD), s čimer se spojina zmanjša. Energija, potrebna za zmanjšanje FAD, je manjša od tiste, ki jo sprosti oksidacija NADH2 preostala energija pa se porabi za sintezo ene molekule ATP iz ADP in iP. Naslednji FADH2 zmanjšati železov encim, povezan s skupino SH. Ta spojina zmanjša dve molekuli železo-porfirinskega encima, ki prenaša elektrone, in sicer citokrom b. Citohrom b fenolne spojine reducira v kinone in ubikinone; Na tej točki je treba dodati H. ione+ in elektroni. Nato elektroni iz ubikinona reducirajo citokrom c, dva iona H.+ zapustite transportni sistem. Na tej točki se sprosti dovolj energije za sintezo druge molekule ATP za vsaka dva prenesena elektrona. Citokrom c zmanjša citokrom a, ta pa citokrom a3 in na tej točki se tvori tretji ATP za vsaka dva prenesena elektrona.

Citokrom a3 je član elektronskega transportnega sistema, ki lahko reagira z molekulami kisika. Citohromi a in a3 tvorijo molekularno združbo, imenovano citokrom oksidaza, ki je ni mogoče kemično ločiti. Dva elektrona se preneseta na en atom kisika (O2). S tem se zaključi prenos dveh elektronov z visoko energijske ravni substrata (AH2) do nizke ravni energije v vodi. Energija, ki jo sprosti oksidacija substrata, je shranjena v treh molekulah ATP, ki se sintetizirajo v procesu prenosa elektronov.

Za več podrobnosti glejte naslednjo sliko.

Proces prenosa elektronov

Tvorba ATP v elektronskem transportnem sistemu (dihalna veriga) je znana tudi kot biološka oksidativna fosforilacija. Celoten postopek biološke oksidacije ima dve funkciji: proizvajati energijo in zagotavljati vmesne snovi za sintezo. Če izračunate količino ATP, proizvedenega v biološki oksidaciji, z eno molekulo glukoze kot izhodno snovjo, boste dobili 38 molekul ATP.

Pot pentozofosfata

Po letu 1950 se je začelo zavedati, da glikoliza in Krebsov cikel nista niz reakcij Edini način, da rastline dobijo energijo, je od oksidacije sladkorjev do ogljikovega dioksida in vode. Ta drugačna pot se imenuje pot pentoze fosfata (LPF), ker nastane vmesna spojina, sestavljena iz petih ogljikovih atomov. Ta pot se imenuje tudi pot fosfoglukonata.

Nekatere spojine pentozo-fosfatne poti so tudi članice Calvinovega cikla, kjer se v kloroplastih sintetizirajo fosfatni sladkorji. Glavna razlika med kalvinovim ciklom in pentozo-fosfatno potjo je ta, da se v pentozo-fosfatni poti sladkor fosfat ne sintetizira, temveč preoblikuje. V zvezi s tem je reakcija pentozo-fosfata podobna reakciji glikolize, le razlika je v tem, da je pot pentoze-fosfata, ki sprejema elektrone, vedno NADP+, medtem ko je pri glikolizi akceptor elektronov NAD+. Ta pot pentozo-fosfata se pojavi v citoplazmi celice.

Prva reakcija LPF vključuje glukozo-6-fosfat, ki izhaja iz razgradnje škroba fosforilaze v glikolizi, iz končnega dodajanja fosfata ATP v glukozo ali neposredno iz fotosinteze. Ta spojina takoj oksidira z glukoza-6-fosfat dehidrogenazo v 6-fosfoglukono-lakton. Ta lakton se z laktonazo hitro hidrolizira v 6-fosfoglukonat, nato pa ta spojina s 6-fosfoglukonat-dehidrogenazo oksidativno derkarboksilira v ribulozo-5-fosfat. Poleg tega se ribuloza-5-fosfat z izomerazo pretvori v ribozo-5-fosfat, z epimerazo pa v ksiluloza-5-fosfat. Proizvedena riboza-5-fosfat in ksiluloza-5-fosfat se nato s transketolazo pretvorita v sedoheptulozo-7-fosfat in 3-fosfogliceraldehid (gliceraldehid-3-fosfat). Poleg tega se s transsaldolazo sedoheptuloza-7-fosfat in 3-fosfogliceraldehid pretvorita v eritose-4-fosfat in fruktoza-6-fosfat. Po tem se ksiluloza-5-fosfat z erito-4-fosfatom s transkelotazo pretvori v 3-fosfogliceraldehid in fruktoza-6-fosfat, ki sta vmesni spojini pri glikolizi. Tako lahko LPF štejemo za alternativno pot spojinam, ki jih bomo razgradili z glikolizo. Te reakcije sprožijo encimi izomeraza, epimeraza, transketolaza in transaldolaza.

S poti LPF se za vsako molekulo CO zmanjšata dve molekuli NADP.2 sprosti iz glukoze, ki bo proizvedla šest molekul ATP. Če 3-fosfogliceraldehid, ki ga tvori LPF, vstopi v glikolizo in nato v Krebsov cikel, proizvedena energija znaša 37 ATP na oksidirano molekulo glukoze. Za več podrobnosti si oglejte naslednjo sliko.

Postopek poti pentozo fosfata

Funkcija pentozo fosfatne poti je:

  1. Pri proizvodnji NADPH lahko to spojino nato oksidiramo, da dobimo ATP.
  2. Tvorba spojine eritose-4-fosfat je ta bistvena surovina za tvorbo fenolnih spojin, kot sta cianin in lignin.
  3. Proizvaja ribulozo-5-fosfat, ki je surovina za enote riboze in deoksiriboze v nukleotidih v RNA in DNA.

Anaerobni mehanizem dihanja

Pri večini rastlin in živali je dihanje aerobno, lahko pa pride do dihanja Če so aerobi na tak ali drugačen način zavirani, bodo živali in rastline anaerobno dihale, da bodo preživele življenje. Na splošno se anaerobno dihanje živih bitij zgodi le, če je oskrba s prostim kisikom pod minimalno mejo. Anaerobno dihanje običajno imenujemo fermentacija.

Fermentacija

Fermentacija je postopek proizvodnje energije v celicah brez potrebe po kisiku. Sladkor je pogosta sestavina fermentacije. Nekateri primeri fermentacijskih produktov so etanol, mlečna kislina in vodik. Vendar pa je iz tega postopka fermentacije mogoče pridobiti tudi več drugih sestavin, kot sta maslena kislina in aceton. Kvas je znan kot pogosta sestavina fermentacije za proizvodnjo etanola v pivu, vinu in drugih alkoholnih pijačah.

V mnogih rastlinah, ki običajno rastejo na kopnem, dolgotrajno potopitev v vodo ogroža njihovo življenje. To je zato, ker se bo aerobno dihanje popolnoma ustavilo, kar ima za posledico anaerobno dihanje, ki včasih nima dovolj energije strupene snovi zaradi anaerobnega dihanja v daljšem časovnem obdobju povzročijo smrt rastline to.

Fermentacija, ki se običajno pojavi v rastlinah, je alkoholna fermentacija ali fermentacija etanola. V procesu fermentacije se ena molekula glukoze pretvori v dve molekuli etanola in dve molekuli ogljikovega dioksida. Tako kot pri glikolizi se tudi glukoza med fermentacijo pretvori v piruvično kislino. Nato se piruvična kislina s pomočjo encimov karboksilaze in alkohola dehidrogenaze pretvori v etanol in ogljikov dioksid. Sledi slika procesa fermentacije etanola.

Postopek fermentacije etanola

IntraMolekularno dihanje

Inter ali intramolekularno dihanje poteka enako kot v procesu fermentacije. Anaerobno dihanje pri rastlinah imenujemo tudi intramolekularno dihanje, saj se to dihanje pojavlja samo v molekulah, pri anaerobnem dihanju pa kisik ni potreben; tudi v tem postopku pride le do pretvorbe ene organske snovi v drugo. Na primer pretvorba sladkorja v alkohol, kjer v bistvu pride le do premika mest med molekulo glukoze in molekulo alkohola.

Več vrst bakterij in mikroorganizmov lahko izvaja intramolekularno dihanje. Potrebnega kisika ne dobimo iz prostega zraka, temveč iz spojine. Primer:

CH3CHOH.COOH + HNO3 → CH3.CO.COOH + HNO2 + H2O + Energija
(mlečna kislina) (piruvična kislina)

Anaerobno dihanje se lahko pojavi pri zrnih, kot so koruza, fižol, riž, sončnična semena in tako naprej, ki so videti suha. Vendar imajo tudi mesnati in mokri plodovi anaerobno dihanje. Produkt anaerobnega dihanja v tkivih teh višjih rastlin ni alkohol, ampak različne organske kisline, kot so citronska kislina, jabolčna kislina, oksalna kislina, vinska kislina in kislina mleko.

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Rastlinske celice: Vrste, deli, slike in funkcije dokončane

Postopek shranjevanja hrane

V tem primeru je razlog, da rastline proizvajajo glukozo, ta, da je to dober način za shranjevanje sončne energije, ki jo lahko rastline pozneje uporabijo. Raztopljena v vodi, rastline glukozo zlahka razdelijo, da se prenesejo na vse njene sestavne dele, korenine, liste, stebla, plodove ali cvetove. Te rastline glukozo uporabljajo kot vir energije za izvajanje vseh presnovnih funkcij. Na celični ravni se vse spremeni.

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Pojasnilo razmnoževanja rastlin s spori

Celotna kemijska reakcija

Kemično sta fotosinteza in celično dihanje nasprotja, čeprav morata obe preživeti, da lahko rastlina preživi. Med fotosintezo rastline gradijo glukozo iz sončne svetlobe, vode in ogljikovega dioksida. Rastline med fotosintezo sproščajo kisik kot stranski produkt. Ko rastlinske celice razgradijo molekule glukoze in ustvarijo ATP, sproščajo vodo in ogljikov dioksid kot stranska produkta celičnega dihanja. V rastlinah zajamejo nekaj ogljikovega dioksida in vode, ki jo sproščajo celice, in jih reciklirajo za proizvodnjo glukoze.

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Popolna razlaga anatomije rastlin

Glikoliza in aerobni postopek

Proces glikolize

V takih primerih, kot je fotosinteza, dejanske kemične reakcije, ki potekajo med dihanjem Celice so kompleksne in jih je treba narediti vsakič, ko celica potrebuje porabo ATP. Prvi koraki v celičnem dihanju se imenujejo glikoliza in potekajo v odsotnosti kisika. Ta postopek poteka v citoplazmi celice, ki je gelni material, ki ga vsebujejo posamezne rastlinske celice. Celice med glikolizo tvorijo majhno količino ATP, vendar je glavni razlog za ta korak ustvarjanje vmesne kemikalije iz glukoze. Skupaj se med glikolizo zgodi deset kemičnih procesov.

Aerobno dihanje

Druga stopnja celičnega dihanja in ustvarjanje ATP je celo bolj zapletena kot glikoliza, ki vključuje še vrsto kemičnih reakcij. Ta faza se imenuje aerobno dihanje in se mora pojaviti v prisotnosti kisika. V citoplazmi celice plavajo drobne organele, imenovane mitohondriji. Ta organela opravlja funkcije, potrebne za pojav aerobnega dihanja. Mitohondriji uporabljajo encime kot sredstvo za razgradnjo kemikalij, nastalih med glikolizo. Nato celica razporedi nastale atome v molekule ATP. Celica iz vsake molekule glukoze naredi mrežo dveh molekul ATP. V tem procesu se ATP neto poveča, ker samo celično dihanje uporablja nekaj celičnega ATP.

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: 6 Značilnosti in primeri rastlinskih protistov

Razlika med aerobnim dihanjem in anaerobnim dihanjem

  1. Aerobno dihanje: Skupno vsem živim bitjem, vključno z rastlinami, traja vse življenje, energija Izdelani izdelek je velik, ne škoduje rastlinam, potrebuje kisik, končni rezultat sta ogljikov dioksid in para vode.
  2. Anaerobno dihanje: pojavi se le v posebnih okoliščinah, je začasno (le v določenih fazah), proizvedena energija je majhna, če se pojavlja neprekinjeno proizvajajo spojine, ki so strupene za rastline, ne potrebujejo kisika, končni rezultat je alkohol ali mlečna kislina in ogljikov dioksid.

Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Pojasnilo trihomov in njihovih funkcij v rastlinah

Dejavniki, ki vplivajo na dihanje

Dejavnike, ki vplivajo na dihanje, lahko razdelimo na dva dejavnika, in sicer:

1. Notranji dejavniki so dejavniki, ki prihajajo iz samega rastlinskega telesa, in sicer:

  • Količina plazme v celicah
    Mlada meristemska tkiva imajo celice, ki so še vedno polne plazme z običajno sposobnostjo preživetja imajo višjo stopnjo dihanja kot starejša tkiva, kjer je količina plazme večja malo.

  • Število dihalnih substratov v celici
    Razpoložljivost dihalnih substratov v rastlinah je pomembna pri dihanju. Rastline z nizko vsebnostjo substrata bodo dihale nizko. Nasprotno pa bodo rastline z veliko vsebnosti substrata dihale zelo hitro. Glavni substrat za dihanje so ogljikovi hidrati.

  • Starost in vrsta rastline
    Dihanje pri mladih rastlinah je večje kot pri zrelih ali starejših rastlinah. To je zato, ker je pri mladih rastlinah tkivo še vedno mlado in se dobro razvija. Starost rastline bo vplivala tudi na hitrost dihanja. Hitrost dihanja je med kalivostjo visoka in ostaja visoka v zgodnji fazi vegetativne rasti (kjer je tudi stopnja rasti visoka), nato pa se z naraščajočo starostjo rastline zmanjšuje.

2. Zunanji dejavniki so dejavniki, ki prihajajo zunaj celice ali okolja, in vključujejo:

  1. a. Temperatura
    Na splošno v določenih mejah povišanje temperature povzroči povečanje hitrosti dihanja. Hitrost dihalnih reakcij se bo povečala na vsakih 10 ° C povišanja temperature, vendar je to odvisno od posamezne rastlinske vrste. Ne pozabite, da bo povišanje temperature, ki presega najnižjo delovno mejo encima, zmanjšalo hitrost dihanja, ker dihalni encimi ne morejo pravilno delovati pri previsokih temperaturah.

  2. Raven zraka O2
    Vpliv ravni kisika v ozračju na hitrost dihanja bo odvisen od tkiva in vrste rastline, a kljub temu večja je vsebnost kisika v ozračju, večja je hitrost dihanja rastlina.

  3. Raven CO2 v zraku
    Ocenjuje se, da višja koncentracija ogljikovega dioksida zavira proces dihanja. Zaradi visoke koncentracije ogljikovega dioksida se stomate zaprejo, tako da ne pride do izmenjave plinov ali rastlin ne more absorbirati kisika. Učinek zaviranja, ki so ga opazili na dihanje listov, je lahko posledica tega.

  4. Vsebnost vode v tkivu
    Na splošno se s povečanjem vsebnosti vode v tkivu poveča tudi hitrost dihanja. To je razvidno iz semen, ki kalijo.

  5. Svetloba
    Svetloba lahko poveča hitrost dihanja v rastlinskih tkivih s klorofilom, ker svetloba vpliva na razpoložljivost dihalnih substratov, ki so posledica procesa fotosinteze.

  6. Rane in mehanski dražljaji
    Poškodba ali poškodba tkiva (mehanska stimulacija) v listnem tkivu povzroči, da se hitrost dihanja začasno poveča, običajno od nekaj minut do ene ure. Rane sprožijo močno dihanje iz treh razlogov, in sicer: (1) hitro pride do oksidacije fenolnih spojin, ker je poškodovana ločitev med substratom in oksidazo; (2) normalni proces glikolize in povečana oksidativna katabolizem zaradi uničenja celic ali celic, s čimer se poveča dostopnost substrata do dihalnih encimov; (3) zaradi poškodbe se ponavadi nekatere celice vrnejo v meristemsko stanje, čemur sledi oblikovanje kalusa in celjenje ali popravilo ran.

  7. Mineralne soli
    Če korenine absorbirajo mineralne soli iz tal, se stopnja dihanja poveča. To je povezano z energijo, potrebno pri absorpciji in transportu soli / iona. Energijske potrebe se zadovoljijo s povečanjem stopnje dihanja. Ta pojav je znan kot solno dihanje.