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Warum brauchen Pflanzen sowohl Photosynthese als auch Zellatmung?


Beste Antwort

Leben ist NUR durch eine Art der Nutzung von Energie und die Nutzung dieser Energie durch irgendeine Form von „Verbrennung“ möglich. . Die Verbrennung umfasst nicht nur Explosionen oder Riesenbrände. Dazu gehören alle Formen der Kombination von Sauerstoff mit Kohlenstoff zur Erzeugung von nutzbarer Energie plus CO2. Einschließlich Atmung.

Letztendlich die einzige große Energiequelle verfügbar ist Lichtenergie von der Sonne (es gibt andere Energiequellen aus geochemischen Einwirkungen auf Erde, aber diese Energiequellen sind winzig im Vergleich zu dem absolut massiven Energiestrom der Sonne.

Bis primitive Organismen wie Cyanobakterien einen Weg entwickelten, Energie von der Sonne einzufangen und in sie umzuwandeln chemische Energie, Leben, wie wir es erkennen, war nicht möglich. Wie sich die „Photosynthese“ entwickelt hat, ist noch nicht ganz klar – aber wir wissen aus dem Fossilienbestand, dass sich Organismen wie Cyanobakterien sehr, sehr früh in der Erdgeschichte entwickelt haben… und sie haben die Fähigkeit entwickelt, Energie aus der Sonne mit CO2 zu kombinieren, um immer komplexer zu werden Kohlenstoffverbindungen.

Beginnen Sie mit der Verbrennung von Kohlenstoff: Kohlenstoff in Kombination mit Sauerstoff liefert Energie und CO2. Das ist Atmung. Jeder lebende Organismus führt auf die eine oder andere Weise diese Reaktion aus. Weitere Informationen finden Sie unter: Zellatmung – Wikipedia Dies ist Atmung.

Umgekehrt kombiniert CO2 mit Lichtenergie und der Anwesenheit von Katalysatoren sogenannte Enzyme (oder Chlorophyll) produzieren komplexe Kohlenstoffverbindungen. Für Details siehe: Struktur und Reaktionen von Chlorophyll Dies ist PHOTOSYNTHESE.

Grundsätzlich sehen wir LICHT + CHLOROPHYLL + CO2 = [Phorosynthese] >> komplexe Kohlenstoffverbindungen. Und umgekehrt KOMPLEXE KOHLENSTOFFVERBINDUNGEN + SAUERSTOFF >> CO2 + ENERGIE.

Dies ist der Zyklus, nach dem Sie gefragt haben. Alle Lebensformen nehmen an diesem Zyklus teil. Grünpflanzen und primitive Bakterien, sogenannte „Cyanobakterien“, führen beide Komponenten dieses Zyklus aus. Wir führen keine Photosynthese durch, daher müssen wir grüne Pflanzen (und tierische Gewebe) konsumieren, um die Energie für unser Leben bereitzustellen.

Unter dem Strich brauchen wir mehr Pflanzen als Tiere, weil die Pflanzen alles produzieren müssen der Kohlenstoff für die Tiere und muss auch den Sauerstoff produzieren, damit wir Tiere atmen können. Tatsächlich produziert Phytoplankton in den Ozeanen, Seen und Teichen der Erde den größten Teil des Sauerstoffs und Pflanzengewebes der Erde – um einen Faktor von mehreren Millionen. Ein Beispiel hierfür finden Sie unter: Frühling im Golf von Biskaya

Der Rest dieses Photosynthesezyklus, der CO2 aufnimmt, um Sauerstoff freizusetzen Die Produktion von Pflanzengewebe ist für das Tierleben auf der Erde, einschließlich des menschlichen Lebens, unbedingt erforderlich. Es beeinflusst unsere Jahreszeiten, unser Wetter und unser Überleben. In der Tat absorbiert CO2 Wärme von der Sonne und bestimmt sowohl die Ozean- als auch die atmosphärische Temperatur. Wenn wir das CO2 in der Atmosphäre durch Verbrennung von Kohlenwasserstoffen erhöhen, erhöhen wir die Atmosphären- und Meerestemperatur (globale Erwärmung).

Antwort

Sowohl die Zellatmungsrate als auch die Photosynthese verlangsamen sich, wenn die Temperatur wird gesenkt. Dies liegt daran, dass sowohl die Zellatmung als auch die Photosynthese auf Enzymen und chemischen Reaktionen beruhen und diese enzymkatalysierten chemischen Reaktionen durch einen Temperaturabfall verlangsamt werden.

Bei der Zellatmung treten chemische Reaktionen während der Glykolyse und der Zitronensäure auf Der Säurezyklus würde sich verlangsamen, was den Pool an verfügbarem NADH und FADH\_2 verringert. Dies würde die Geschwindigkeit verlangsamen, mit der sich die Elektronentransportkette H ^ {+} bewegt, was zu einem Anstieg des pH-Werts des Intermembranraums der Mitochondrien führen würde bei einer Verlangsamung der ATP-Produktion durch ATP-Synthasen aufgrund des Fehlens eines Protonengradienten.

Was die Photosynthese betrifft, so ist die Geschwindigkeit der Enzyme, die die Bildung von NADH und Plastochinol katalysieren (und dabei H ^ {transportieren) +} in den Thylakoidraum) würde abnehmen, was sowohl die ATP-Produktion durch ATP-Synthase als auch die g3p-Produktion im Calvin-Zyklus verringert. Außerdem würde bei kälteren Temperaturen die Membranfluidität verringert, so dass die Übertragungsrate von Plastochinol von Photosystem II zu Photosystem I verringert würde, obwohl ich nicht weiß, ob der Effekt dies die Photosynthese signifikant beeinflussen würde.

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