![EBS [과학탐구]생명과학1-광합성과 세포호흡의 관계는?](https://i.ytimg.com/vi/N3XZWtd8fTk/hqdefault.jpg)
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광합성과 세포 호흡주기는 식물과 다른 유기체에 유용한 에너지를 생산하는 데 사용됩니다. 이 과정은 유기체 세포 내부의 분자 수준에서 발생합니다. 이 규모에서, 에너지를 함유 한 분자는 즉시 사용할 수있는 에너지를 생성하는 대사 과정을 거치게됩니다. 이러한 에너지 원 중 하나는 광합성에서 생성됩니다. 다른 하나는 세포 호흡과 같이 배터리처럼 저장됩니다.
광합성 대사
식물은 잎에 작은 구멍을 통해 기공을 통해 빛 에너지를 받고 잎과 녹색 줄기의 식물 세포에 위치한 엽록체라고 불리는 소기관으로 변환합니다. 소기관은 기관과 같은 방식으로 기능하는 세포의 특수 부분입니다. 이 과정에서 에너지는 이산화탄소와 물을 포도당 및 분자 산소와 같은 탄수화물로 변환하는 데 사용됩니다.
광합성은 두 부분으로 이루어진 대사 과정입니다. 광합성의 생화학 적 경로의 두 부분은 에너지-고정 반응 및 탄소-고정 반응이다. 첫 번째는 아데노신 트리 포스페이트 (ATP)와 니코틴 아미드 아데닌 디 누클레오티드 인산 수소 (NADPH) 분자를 생산합니다. 두 분자 모두 에너지를 함유하고 포도당을 형성하기 위해 탄소 고정 반응에 사용됩니다.
에너지 고정 반응
광합성의 에너지 고정 반응에서 전자는 에너지를 방출하는 코엔자임과 분자를 통과합니다. 대부분의 전자가 사슬을 통과하지만,이 에너지 중 일부는 엽록체 내부의 틸라코이드 막을 가로 질러 수소 형태의 양성자를 이동시키는 데 사용됩니다. 보유 된 에너지는 ATP 및 NADPH를 합성하는 데 사용됩니다.
탄소 고정 반응
탄소 고정 반응 동안, 에너지 고정 반응에서 생성 된 ATP 및 NADPH의 에너지는 탄수화물을 포도당 및 다른 당 및 유기 물질로 전환시키는 데 사용된다. 이것은 연구원 Melvin Calvin의 이름을 딴 Calvin주기를 통해 발생합니다. 사이클은 대기에서 얻은 이산화탄소를 사용합니다. NADPH의 수소, 이산화탄소의 탄소 및 물의 산소가 결합하여 C로 표시된 포도당 분자를 형성합니다.6H12영형6.
세포 호흡
유기체는 세포 호흡을 사용하여 탄수화물을 에너지로 변환하며,이 과정은 세포의 세포질에서 발생합니다. 탄수화물에서 방출 된 에너지는 ATP 분자에 저장됩니다. 이들 분자는 탄수화물로부터 얻은 에너지를 사용하여 형성되어 아데노신 디 포스페이트 (ADP) 분자와 인산 이온을 결합시킨다. 그런 다음 셀은이 에너지를 다양한 에너지 종속 프로세스에 사용합니다.
세포 호흡 중에도 물과 이산화탄소가 생성됩니다. 이 세 가지 제품을 생산하는 과정은 다음과 같은 네 부분으로 구성됩니다 : 당화, Krebs주기, 전자 수송 시스템 및 화학 요법.
포도당 : 포도당 분해
당화 동안 포도당은 두 개의 피루브산 분자로 분해됩니다. 이 과정에서 2 개의 ATP 분자가 생성됩니다. 전자 수송 시스템에 사용될 2 개의 니코틴 아미드 아데닌 디 뉴클레오티드 (NADH) 분자는 또한 당화 동안 생성된다.
Krebs Cycle
Krebs주기에서, 당화 동안 생성 된 2 개의 피루브산 분자가 NADH를 형성하는 데 사용됩니다. 이것은 수소가 NAD에 첨가 될 때 발생합니다. 또한 Krebs주기 동안 2 개의 ATP 분자가 생성됩니다.
공정에서 방출 된 탄소 원자는 산소와 결합하여 이산화탄소를 형성합니다. 사이클이 완료되면 6 개의 이산화탄소 분자가 방출됩니다. 이 6 개의 분자는 당화에 처음 사용 된 포도당의 6 개의 탄소 원자에 해당합니다.
전자 수송 시스템
미토콘드리아의 시토크롬 (세포 색소)과 코엔자임은 전자 수송 시스템을 형성합니다.
NAD에서 가져온 전자는 이러한 운반체와 전달 분자를 통해 운반됩니다. 시스템 동안 특정 지점에서, NADH로부터 수소 원자 형태의 양성자가 막을 가로 질러 수송되고 미토콘드리아의 외부 영역으로 방출된다. 산소는 사슬에서 마지막 전자 수용체입니다. 전자를 받으면 산소가 방출 된 수소와 결합하여 물을 형성합니다.