Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Solujen energiatalous - Coggle Diagram

- - - - Jos ilmaraot ovat kiinni, estyy hiilidioksidin saanti, joka on toinen lähtöaine fotosynteesissä, ja siten fotosynteesi pysähtyy
- - - - Tapahtuu fotosynteesissä
        
        Säteilyenergiasta tehdään kemiallista energiaa sisältävää biomolekyyliä, glukoosia.
        
        tuottajat saavat muodostettua glukoosia itse
        
        Glukoosin muodostuminen ja varastointi ilmenee tuottajissa kasvuna ja se on ekosysteemin perustuotantoa, josta muut ovat riippuvaisia.
        
        hajottajat ja kuluttajat saavat glukoosin syömällä muita eliöitä tai niiden jäänteitä
        
        epäorgaaniset aineet vesi+hiilidioksidi --> orgaaninen glukoosi+sivutuote happi
        
        ilmakehän happi peräisin fotosynteesissä hajonneista vesimolekyyleistä.
        
        Fotosynteesi on keskeinen hiilen kierrossa, sillä kasvillisuus toimii fotosynteesin ansiosta hiilinieluna (hiilidioksidinieluna). Kasvillisuus siis sitoo hiilidioksidia biomassaansa fotosynteesissä.
        
        Hiilensidonta lisää maapallolle hiilivarastoja, jossa hiili on kiinteässä muodossa, osana orgaanista ainesta.
        
        Tapahtuu viherhiukkasessa kahdessa osassa
        
        valoreaktio yhteyttämiskalvostossa
        
        vesimolekyylit hajoaa auringon valoenergian avulla vedyksi ja hapeksi. Samalla valoenergian avulla muodostuu ATP-molekyylejä. Happi poistuu, ja vedyt siirtyvät vedynsiirtäjiin NADP.
        
        Hiilensidontareaktio (=pimeäreaktio) välitilassa ja syanobakteereilla solulimassa
        
        Valoreaktion ATP:t ja vedyt siirtyy välitilaan hiilensidontareaktioon, jossa vedystä ja ilmakehästä saatavasta hiilidioksidista rakennetaan glukoosia ATP-energian avulla.
        
        Monivaiheinen useita entsyymejä vaativa tapahtumasarja, jossa hiilidioksidi pelkistyy hiilihydraatiksi.
      - Jotkin arkeonit ja bakteerit muodostavat glukoosia epäorgaanisesta aineksesta ilman valoa kemosynteesissä.
        
        esim. rikki-, rauta- ja nitrifikaatiobakteerit.
        
        Kemosynteesissä eliöt hapettavat jotain epäorgaanista yhdistettä, ja valmistaa tästä saatavan energian avulla hiilidioksidista ja vedystä glukoosia.
        
        Happea ei synny, koska vedyn lähtöaineena ei ole vesimolekyyli vaan esim rikkivety.
        
        vanhempi kuin fotosynteesi
        
        Kemosynteesin merkitys näkyy syvien merien ekosysteemeissä. Myös typenkierrossa kemosynteettiset bakteerit ovat tärkeitä.
  - - - Soluhengityksessä solut muuntaa glukoosin kemiallista energiaa ATP-molekyylin kemialliseksi energiaksi. Näin ne saavat ATP-molekyylejä käyttöönsä.
        
        Kaikkea glukoosin energiaa ei saada talteen, vaan jopa yli puolet vapautuu lämpöenergiana.
        
        SOluhengityksessä tarvitaan useita eri entsyymejä ja happea ilmakehästä.
        
        Happi onkin useille eliöille välttämätön juuri soluhengityksen vuoksi.
        
        Soluhengityksessä voidaan käyttää glukoosin sijaan lähtöaineena myös esim. rasvahappoja tai aminohappoja.
      - Maahengitys on sienten, bakteerien ja muiden hajottajien soluhengitystä, jossa orgaanisten aineiden energia vapautetaan hajottajien itsensä käyttöön, ja samalla orgaaninen aine hajoaa vedeksi ja hiilidioksidiksi.
      - Soluhengityksen 3 vaihetta
        
        Sitruunahappokierto (=Krebsin sykli)
        
        Tapahtuu mitokondrion sisätilassa, ja tumattomilla eliöillä solulimassa
        
        Pyruvaattimolekyyli kuljetetaan solulimasta mitokondrion sisätilaan, ja samalla siitä irtoaa hiilidioksidia.
        
        Muodostunut asetyylimolekyyli kiinnittyy koentsyymi A:han.
        
        Asetyylistä irtoaa vaiheittain vetyä ja hiilidioksidia.
        
        Vedyt liittyvät vedynsiirtäjiin NAD ja FAD. Muodostuu toiset kaksi ATP-molekyyliä.
        
        Elektroninsiirtoketju
        
        Tapahtuu mitokondrion sisäkalvolla ja tumattomilla solukalvolla.
        
        Vedynsiirtäjät tuovat glukoosista edellisissä vaiheissa irrotetut vedyt elektroninsiirtoketjun entsyymeille. Vedyt hajoavat vetyioneiksi ja elektroneiksi.
        
        Vetyionit pumpataan mitokondrion ulko- ja sisäkalvojen väliin, elektronit liikkuvat elektroninsiirtoketjun entsyymeitä pitkin.
        
        Lopuksi elektronit ja vetyionit liittyvät happeen, jolloin muodostuu vesimolekyylejä.
        
        Vetyionit virtaavat kalvojen välitilasta ATP-syntaasientsyymin kautta matriksiin.
        
        ATP-syntaasi muodostaa runsaasti ATP:tä, jopa 28 ATP:tä alkuperäistä yhtä glukoosimolekyyliä kohden.
        
        Glykolyysi
        
        Anaerobinen, solulimassa tapahtuva vaihe, jossa glukoosimolekyyli hajoaa usean vaiheen kautta kahdeksi pyruvaatti. eli palorypälehappomolekyyliksi. Muodostuu kaksi ATP-molekyyliä ja vedyt siirtyvät vedynsiiräjiin NAD.
      - Soluhengitystä ei voi tapahtua hapettomasti. Sen sijaan jotkin solut muodostavat pieniä määriä ATP:tä käymisreaktioilla.
        
        Eri eliöiden käymisreaktiot vaihtelee, mutta kaikki ne kuitenkin alkavat glykolyysistä, jossa glukoosi pilkkoutuu kahdeksi pyruvaattimolekyyliksi. Samalla muodostuu kaksi ATP-molekyyliä.
        
        <-- Kaikki ATP, joka käymisreaktioilla voidaan saada aikaan.
        
        Palorypälehappo (pyruvaatti) voidaan sen jälkeen muuntaa joko maitohapoksi tai alkoholiksi.
        
        Alkoholikäymisessä muodostuu myös hiilidioksidia.
        
        Hiivalajeilla, joillakin bakteereilla ja kaloilla.
        
        Ihminen hyödyntää alkoholikäymistä biotekniikassa.
        
        Maitohappokäymistä voi olla esim. maitohappobakteereilla tai nisäkkäiden nopeissa lihassoluissa.
- - - - Johtojänteet koostuvat kuolleista puusoluista, joissa on jäljellä enää soluseinää, jossa on glukoosista valmistettua ligniiniä ja selluloosaa.
    - - Kasvisoluissa esim tärkkelys (vrt. eläinten glykogeeni), joka on kasvisolujen varastohiilihydraatti
      - Soluseiniin tarvitaan ligniiniä ja selluloosaa.