Bei der Photosynthese wird Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt. Die Energie wird in Kohlenhydratmolekülen einschließlich Glukose und Stärke gespeichert.
Wie Pflanzen atmen Pflanzen erzeugen Energie, indem sie Kohlenhydratmoleküle zu einfachen niederenergetischen Molekülen oxidieren. Die Atmung umfasst die Reaktionen, die am Oxidationsprozess beteiligt sind. Die Pflanzenatmung ist der Prozess, bei dem hochenergetische komplexe Moleküle in einfache niederenergetische Moleküle zerlegt werden. Die dabei freigesetzte Energie wird durch Zwischenprodukte, die als Adenosintriphosphat bekannt sind, für Zellaktivitäten zur Verfügung gestellt.
Während der Atmung wird die in den Atmungssubstraten enthaltene Energie nicht auf einmal freigesetzt; die Energie wird langsam durch eine Reihe von Reaktionen freigesetzt, die von Enzymen gesteuert werden. Die Atmung findet in allen Pflanzenzellen statt und wird allgemein als Zellatmung bezeichnet. Bei der Atmung wird Sauerstoff mit Kohlendioxid und Wasser als Produkte freigesetzt. Einige der kritischsten Lebensprozesse wie die Synthese von Fetten, Proteinen und Kohlenhydraten benötigen Energie. Die Atmung sorgt dafür, dass die Energie den lebenden Pflanzenzellen zur Verfügung gestellt wird.
Zu den wichtigsten Faktoren bei der Atmung gehören: Sauerstoffverbrauch, Oxidation und Zersetzung der Nahrung, die zu einem Trockengewichtsverlust führen, Freisetzung von Kohlendioxid und Wasser sowie Freisetzung von Energie.
Atmungsarten Die zwei Hauptarten der Atmung sind aerob und anaerob. Die aerobe Atmung führt zur vollständigen Oxidation der eingelagerten Lebensmittel. Diese Art der Atmung tritt bei höheren Organismen auf. Die anaerobe Atmung erfolgt in völliger Abwesenheit von Sauerstoff. Pflanzen wie Kakteen, Gewebe höherer Pflanzen und fleischige Früchte und Sukkulenten können diese Art der Atmung vorübergehend nutzen. Bei diesem Vorgang wird wenig Energie freigesetzt.
Atmungsmechanismus Die Atmung erfolgt in zwei Hauptphasen, einschließlich der Glykolyse und des Krebs-Zyklus. Diese Prozesse wandeln Kohlenhydrate durch eine Reihe von enzymatischen Reaktionen in Brenztraubensäure um. Diese Reaktionen werden als Glykolyse bezeichnet und finden oft im Zytosol statt. Die Brenztraubensäure wird in die Mitochondrien transportiert, wo sie durch die Wirkung mehrerer Enzyme in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt wird. Die Reihe von enzymatischen Reaktionen, die an diesem Prozess beteiligt sind, wird als Glykolyse bezeichnet.
Glykolyse Dieser Begriff wird verwendet, um eine Reihe von Reaktionen zu beschreiben, die in einer Vielzahl von Geweben auftreten. Die Reaktionen beginnen mit Hexosezucker und enden mit Brenztraubensäure. Der Begriff Glykolyse wurde von zwei griechischen Wörtern geprägt: Glykos und Lyse, was Zucker bzw. Spaltung bedeutet.
Die erste Stufe beim Abbau von Glukose wird als Glykolyse bezeichnet. Dieser Prozess ist ein gemeinsames Merkmal sowohl der aeroben als auch der anaeroben Atmung. Pflanzen gewinnen Glucose aus Saccharose, dem Endprodukt der Photosynthese. Das Enzym Invertase wandelt Saccharose in Glucose und Fructose um, die im Prozess der Glykolyse verwendet werden.
Hauptschritte im glykolytischen Weg Phosphorylierung ist der Prozess des Abbaus von Zucker in Glucose und Fructose durch die Wirkung des Enzyms Hexokinase. Die Nebenprodukte dieses Prozesses isomerisieren dann zu Fructose-6-Phosphat. Die Isomerisierung wird durch das Enzym Phosphohexose-Isomerase erleichtert. Der nächste Schritt im Glykolyseprozess ist die Phosphorylierung von Fructose-6-Phosphat.
Sobald die Phosphorylierung von Fructose-6-Phosphat abgeschlossen ist, wird die Fructose in zwei Moleküle gespalten: Triosephosphat und Dihydroxyaceton. Die nächsten Schritte beinhalten die Bildung von ATP, Isomerisierung, Dehydratisierung und Erzeugung von ATP.
