植物の呼吸-呼吸がどのように起こるか


植物:それらがどのように生き、どのように作られるか

植物の呼吸

呼吸は植物のもう一つの重要な反応であり、そのおかげで シュガー (脂肪、タンパク質なども)光合成によって蓄積および生成されたものは、 酸素、解放するにはパワー 植物が成長するために必要なすべてのものの開発に利用できるようにすると同時に解放するためにそれらの化学結合に含まれています です 二酸化炭素 雰囲気の中で。

非常に概略的に、基本的な反応は次のとおりです。

しかし、呼吸はそれだけではありません。実際、この反応と形成される中間化合物の結果として、 複雑な有機化合物の作成 植物成長の基本的な材料として使用される:脂肪酸(脂質が形成される)、アミノ酸(タンパク質が形成される)、核酸(DNAおよびRNA)、その他の糖(デンプン、セルロースなどの複雑な糖) 、など)要するに、生命の実体。

実際には、呼吸は、植物が生きるために必要なすべてのエネルギーを引き出すために引き出すエネルギーセンターと見なすことができますが、細胞構造を構築するためのすべての基本的な有機材料を生み出すこともできます。

植物の各細胞はこの機能を実行し(葉の細胞だけでなく、茎、枝、根の細胞も)、酸素の存在下でのみ発生します。

動物でさえ、摂取する食物(糖、タンパク質など)から始めて同じ反応を実行します:消化によって、食物は単純な物質に還元されます(複合糖は単糖に還元され、タンパク質はアミノ酸に、トリグリセリドはグリセロールと脂肪に還元されます)血液に入る酸など)は個々の細胞に到達し、その中で呼吸過程を経て、生きるために必要なエネルギーを放出します。


葉の光合成と呼吸

すべての庭師が葉を深く知ることは不可欠です:それは、しおれ、乾燥し、最も危険な病状の兆候を伴う植物の倦怠感の最初の暴露ではありませんか?

幹が植物の歴史とその成長について語っている場合、葉は植物の現在とその瞬間の生命について語っています。

植物学の迷路に迷うことなく、一般的な葉の器官とその機能を主題とする分析が提案されています。


呼吸とは何ですか?それはどのように機能しますか?

呼吸はあなたがすることを可能にするプロセスです 調達する 酸素 同時に、排除する 二酸化炭素.

を通って呼吸器系 ガスは血液によって特別な呼吸器に運ばれ、そのおかげで外部環境とのガス交換が行われます。
その主な機能は、細胞に十分な酸素を供給し、体を二酸化炭素から解放することです。

その空気 息を吸う 鼻または口を通って喉頭、気管、気管支を通過してから、空気と血液の間のガス交換または血液症が起こる肺胞に到達します。 L '呼気一方、二酸化炭素を排除することができます。

呼吸を区別する必要があります 内部 それから 外部。前者の場合、細胞と組織の間の気体交換は、生物内を循環する液体で起こりますが、後者の場合、交換は外部環境と生物の間で行われます。


気孔と植物の呼吸

植物にとって、呼吸は重要なプロセスが起こるのはそれのおかげであるため、不可欠な反応です。どっち?で蓄積され、生成されたいくつかの糖分子(脂肪やタンパク質など)の原因は何ですか? 光合成 エネルギーが放出されることを可能にするために酸素の存在下で破壊されます。このエネルギーはどこからともなく出てくるわけではありませんが、それが主人公分子の化学結合です。

植物が呼吸によって得るエネルギーは、植物が属する家族や属に関係なく、成長と発達に必要なすべての行動を実行できるため、すべての植物にとって非常に役立ちます。これがすべて起こるとき、私たちはまた、植物自体がrであることを覚えておく必要がありますそれらは水と二酸化炭素を大気中に放出します。

単純すぎるように聞こえますか?はい、実際にはもっとあります。

植物の呼吸中、私たちが説明した反応の結果として、 複雑な有機化合物の形成 これは、成長を可能にするのに役立ちます。これらの中には、例えば、タンパク質、核酸、「有名な」DNAとRNA、脂質が得られる脂肪酸、およびデンプンなどの複合糖の基礎となる他の多くの糖があります。得られた、セルロースなど。

これらすべてを学んだので、呼吸について話すことは些細なことのように思えますが、何よりも、そのような不思議が起こる小さな植物でさえ驚いています。そこ 呼吸 それは非常に複雑ですが重要なメカニズムです。なぜなら、それが植物に生きて成長するために必要なエネルギーを提供するからです。このプロセスは、葉の細胞だけでなく、植物のすべての細胞にも影響を及ぼします 茎の、枝の、根の。 しかし、酸素がない場合、何も引き起こされません。そのような状況では、植物は長く生き残れません。

実際にはプロセスが似ているので、人間を含む動物の呼吸の話もありますが、私たちにとって出発点は食べ物です。実際、それはまさにそれを食べることによってです 糖分やたんぱく質を摂取し、 さらに、消化によってそれらを単純な物質に変換し、血流に入り、呼吸が行われてエネルギーが放出される個々の細胞に到達します。


これは光合成の逆のプロセスであり、糖と酸素を使用してエネルギーを生成します。これは、緑色の植物だけでなく、光にさらされていない植物のあらゆる部分で発生します。したがって、呼吸は葉でも起こり、糖を消費すると植物に必要なエネルギーが生成されます。

呼吸は酸素を消費するため、夜間または一般的に照明が不十分な環境にある植物は、大気から酸素を除去します。したがって、寝室に植物を置かないことを示唆する一般的な警告の科学的説明。

呼吸、光合成、蒸散、および噴出は私たちの植物の寿命を調節します:植物の健康とその成長は植物と環境の関係に依存し、大気湿度、降水量、太陽放射および根の状態は発達値を決定する前述のプロセスに影響を与えます。

鉢植えで育てられたトマト植物は、豊富な灌漑と窒素施肥を受けており、その結果、表皮部分、特に葉面装置の過度の発達が見られました。

干ばつの期間の後の夏の季節に、植物は水の損失を最小限に抑えるために気孔を閉じ、その結果、光合成活動を遅くし、ブドウ糖の生産を減らします。

一方、呼吸は光合成活動とは無関係であり、植物の糖分を消費し続けるため、止まりません。要約して単純化すると、植物はそれが生産するよりも多くを消費し、不均衡を生み出し、その結果、果実の生産が減少します。

したがって、干ばつが続き、非常に豊かな表皮部分を持つ植物がある場合、それは不利になります。


呼吸

呼吸好気性の生物(人間、動物、植物)に不可欠な生理学的プロセスであり、大気中の酸素を摂取し、さまざまなシステムや器官(肺、鰓、気管、さらには体表面を介したガスの拡散)。

r。本質的には、生物と環境の間のガス交換で構成されています。このプロセスでは、2つの基本的な瞬間を区別できます。呼吸器系の複雑さの程度に関連して、さまざまなメカニズムに従って環境酸素が取り込まれる外部、およびr。細胞は、栄養物質の好気性酸化プロセスから成り、酸素の存在下で細胞構造内で起こり、エネルギーの放出と二酸化炭素の生成を伴います。

古代ではr。 rで識別されました。外部、つまりリズミカルな空気の導入と放出(肺換気)があり、さまざまな医学部が異なる生理学的意味を持っていると考えています。 rの解釈。燃焼に類似したある意味での化学現象として、酸素摂取量(O2)および二酸化炭素の放出(CO2)、18世紀後半のJ.プリーストリーとA.ラヴォワジエの研究によるものです。数学者G.L. Lagrange(1791)は、呼吸燃焼プロセスは、特に高温ではない肺ではなく、さまざまな臓器で起こる可能性があると指摘しました。 L.スパランツァーニ(1803)は、ラグランジュの仮説を実験的に検証しました。 E.F. Hoppe-Seyler(1864)は、脊椎動物の呼吸器(鰓、肺)で酸素が赤血球のヘモグロビンと可逆的に結合することを示しました。一方、組織から排出される二酸化炭素は、血液に含まれるさまざまな物質と結合し、そこから肺の高さで外部に排出されます。ほとんどの無脊椎動物では、酸素はヘモシアニン、ヘムエリトリン、エリスロクルオリンなどの他の呼吸色素に結合します。

植物では、二酸化炭素が吸収されて酸素が放出されるクロロフィル光合成によってマスクされるため、呼吸現象の認識はより困難です。 J. Ingenhousz(1779)は、植物の緑色の部分が光の存在下で酸素を放出し、暗闇の中で二酸化炭素を放出することを観察しました。 T. de Saussure(1804)は、光合成とr。の2つのプロセスの重要性を認識しました。これは、植物でも絶えず発生します。したがって、化学プロセスとして理解されているr。は、すべての生物で発生することが確立されました。 L.パスツールは後に、いくつかの微生物が嫌気性条件で生きることができることを発見しました。後に、r。と同様の酸化現象が、大気中の酸素の介入なしにこれらでも発生することが示されました(r。嫌気性➔発酵)。 rの現象。嫌気性菌は、多細胞生物の一部の組織(筋肉組織など)にも見られます。

単細胞生物(細菌、原生動物)および一部の小さな後生動物では、外部との呼吸ガスの交換は拡散によって発生し、コーティング表面がこれらの生物の少量と比較して比較的大きいことを考えると、特に問題はありません。 。

一方、コーティングの表面に比べて体のサイズが比較的大きい(さらに、ガスの拡散を許さないように構成されていることが多い)ほとんどの後生動物では、代謝プロセスが非常に活発であるため、単純な拡散だけでは、十分な量の酸素の供給や二酸化炭素の迅速な除去を保証するのに十分ではありません。また、これらの生物には、グリシドや脂質の沈着物と同様の酸素沈着物はありません。たとえば、人間の有機液体には、溶液中に約1000 cm 3の酸素があり、これを消費すると、残りは毎分約300-400cm3で、筋肉の仕事中に簡単に3400cm3に達します。したがって、人間(および他のいくつかの後生動物)は、大気または(水生動物の場合)水中の溶液中の酸素によって構成される-実質的に無制限の-酸素貯蔵量を継続的に利用する必要があります。これらの場合、ガス交換は、さまざまな動物のさまざまに区別された呼吸器系で行われます。呼吸器系は、基本的に、内部環境が酸素が引き出される環境と接触している広大な表面で構成されています。動物、陸生動物のための大気。

特定のメカニズム(魚の咽頭と鰓の動き、人間や他の陸生脊椎動物の吸気と呼気の動きなど)により、呼吸面と接触している空気(または水)の継続的な更新が保証されます。酸素は血液によってすべての組織に急速に輸送され、同時に組織から呼吸器系への二酸化炭素の輸送を確実にします。

3.1生理学r。人間の外部には、基本的に、肺内の空気の再生を保証する機械的現象と、肺胞のレベルで発生する呼吸交換(➔呼吸器系)が含まれます。男性では、胸郭の垂直方向の直径の延長(横隔膜ヘルニア)が一般的であり、女性では、通常の状態では、2つの水平方向の直径の延長(横隔膜ヘルニア)が優勢です。安静時の呼吸の頻度(呼吸運動(真正)のリズミカルで均一な変化)は、成人男性では1分あたり15〜20回の呼吸で、新生児では約45回、乳児では35回、子供では25回です。幼児期。呼吸の停止は無呼吸、多呼吸の加速、緩徐呼吸の減速と呼ばれ、一般的にrを示します。異常私たちは呼吸困難という用語を使用します。これのいくつかのタイプでは、rのリズム。それは特定の周期的進化を持っています(チェーンストークス周期呼吸、クスマウル呼吸、ビオ呼吸)。

呼吸交換は、肺胞壁の非常に大きな総表面積の恩恵を受けます。これは、体の30倍、または計算によれば45倍に相当し、それぞれ60または90 m2と推定されています。 。肺胞の壁は薄い液体ベールで覆われており、そこで大気ガスが溶解し、肺胞壁とその毛細血管の内皮を克服して、血液に向かって広がり、赤血球のヘモグロビンに迅速かつ可逆的に結合します。この結合の確立により、血液はその体積の19%に等しい量の酸素を組織に輸送することができ、単純な解決策である場合に発生するような単純な解決策ではなく、固定が行われる速度によって酸素が赤血球が肺胞毛細血管を通過するのにかかる短時間(0.7秒)でヘモグロビンに結合します。結合の可逆性により、ヘモグロビンから酸素が分離します。このレベルでの放出により、血漿中の張力が低下します。生地の。この反応は、ヘモグロビンに類似した物質が多くの組織に存在することによって促進されますが、筋肉ミオグロビンや胎児ヘモグロビンなど、これよりも酸素に対する親和性が高くなります。

酸素飽和度と並行して、rの間に血液中に生成される二酸化炭素が増加します。内部。このガスのごく一部だけが(炭酸の形で)溶液中に残り、残りは一価の塩基(ナトリウムとカリウム)と結合してそれぞれの重炭酸塩を形成するため、血液はかなりの量の二酸化炭素を運ぶことができます。肺胞の壁のレベルでは、炭酸(二酸化炭素に変換される)が肺胞の空気に拡散し、炭酸が重炭酸塩から再形成されるため、逆のプロセスが発生します。血漿中の溶液中に存在する炭酸と重炭酸塩の量の関係は、rによって決定的な影響を受けます。また、血液の主要な緩衝系の1つを構成するため、基本的に重要です。

3.2呼吸の化学的制御多くの刺激(生理学的および病理学的)は、最も多様な条件での生物のニーズに適応するように換気を変更することができます。 2つの感覚系が内部環境の変化した生化学(低酸素症、高炭酸ガス血症、アシドーシス)への換気反応に関与しています:酸素分圧PaOの変化(特に)に迅速に反応することができる末梢化学受容体(特に頸動脈グロマ)2 (しかしPaCOの2 および[H +] a、すなわち動脈血の水素イオン濃度)、および中央の化学受容体(球根の腹外側表面に位置する)は、PaCOの変化に対してよりゆっくりと反応します。2 そして酒の[H +]。

3.3rの調整。睡眠中さまざまな睡眠段階(ノンレム睡眠とレム睡眠が遅い)がrの調節に及ぼす影響に関する知識。それは正常な状態と病的な状態の両方で重要です。睡眠は換気を抑制し、覚醒はそれを刺激します。主な臨床機能的結果は次のように表されます:a)肺胞の低換気、その結果としての低酸素血症および高炭酸ガス血症の発症(素因のある被験者:慢性肺炎患者)b)化学受容器の「不安定性」によって誘発される呼吸性不整脈(周期的呼吸)c)そのような閉塞性無呼吸強い鼻を鳴らす人に典型的な、上気道の筋緊張の喪失(およびその結果としての閉塞)の結果として。

3.4呼吸リズム調節Lar。それは、神経化学的および自発的な二重制御システムの対象となります。 1つ目は、自動で非自発的であり、その主な目的は次のとおりです。呼吸ガスの恒常性、つまり、活動、高度にかなりの変動がある場合でも、動脈血中のガスの振動を最小限に抑える可能性。重力。PaCOへの換気の影響による酸-塩基バランスの恒常性2 呼吸に必要な労力とエネルギーを最小限に抑えるような方法での呼吸数と一回換気量の調節。髄上および皮質構造に位置する神経成分を介して実施される自発的(行動的)制御は、基本的に、発声などのガス交換以外の機能を果たします。

rの制御用。 3つの要素があります:a)末梢からの情報を統合し、呼吸運動を調節することによって運動経路を活性化する中央制御ユニット(脳幹、球根、橋にある呼吸中枢)b)以下からなるセンサーのシステム:1)末梢性化学受容器(頸動脈グロマ、とりわけPaOの変動に敏感2)および中央タイプ(球根の腹外側表面の化学感受性領域)、とりわけPaCOの変化によって誘発される液の[H +]濃度の変化に敏感2 2)有髄迷走神経線維(気道の平滑筋線維の間に位置し、気道の上皮細胞の間に位置し、肺の拡張に敏感であり、後者も内因性および外因性の刺激刺激)3)無髄迷走神経線維(肺間質の血管の近くにあるC線維またはJ受容器の末端)4)呼吸筋の神経筋紡錘体c)エフェクター(呼吸筋、誕生から死まで休息を知らない唯一の骨格筋)、その活動は換気を生み出します。

このシステムは、2つのセクションで構成されていると想像することもできます。1つは制御対象(ボディガス沈着-循環システム-機械的ベローズ)、もう1つは制御対象(化学受容器-機械受容器-呼吸中枢)です。これは、ネガティブフィードバック制御システムとして機能します。つまり、一方では規制の柔軟性と精度を向上させるだけでなく、関連するメカニズムの複雑さのために、情報の競合(およびその結果としての不安定性)の可能性をもたらします。規制自体。例としては、病的な呼吸のいくつかのタイプがあります。呼吸リズム形成の問題は未解決のままです:ペースメーカー活動(彼ら自身のリズム活動)に恵まれたニューロンのグループによって生成されるか、ネットワーク活動(リズム活動を欠くニューロンのネットワーク自体の相互作用)によって生成されるか。

3.5 R.および発声装置人間が話すために必要な条件の1つは、発声装置(肺、気管、喉頭蓋破裂)内の大気圧の平衡状態を変化させる可能性です。圧力変化にさらされる空気のほとんどは肺、つまり呼吸(または肺ペスト)の空気です。 3.6発声ほとんどの言語は、音素の明瞭化に肺の空気のみを使用します。呼吸空気が最も重要なものの間に介入しない無呼吸関節のタイプは非常に少ない:剥離関節、またはクリック、修正された空気は、口腔再帰関節の多かれ少なかれ大部分に含まれるものだけである(声門の完全な閉鎖を必要とする声門化)は、中咽頭腔内の圧縮または希薄化された空気を利用します。

他方、他の可能な関節のほとんどは、発声装置の内部のすべての通信経路が閉じられたときに、発声装置の空洞の収縮または拡張が起こる、肺炎(例えば、イタリアの関節の全体)である。外部とのスピーチは、代わりに少なくとも1つの通信パスが開いている場合、装置内に含まれる空気の圧力の増加または減少をそれぞれ引き起こします。最初のケースでは、呼気気流が生成され、2番目のケースでは侵略的。圧縮または希薄化が作成された後にこの通信ルートが開くと、爆発または爆縮が発生します。たとえば、イタリア語の音素の通常のアーティキュレーションには、継続的な呼気(母音、半母音、摩擦音、振動、横、鼻)または圧縮(爆発停止)が必要です。 rの実験的検討。発声は、胸郭のさまざまな部分の動きを記録および測定するためのニューモグラフ、吸入または吐き出される空気の量を測定するためのボリューモグラフなど、さまざまなデバイスを使用して実行されます。

呼気の相対体積は、調音強度が増加すると増加し、喉頭振動の頻度が増加すると減少します。または、関節の持続時間が増加すると、広母音から閉鎖母音、摩擦子音に移ると相対体積が徐々に増加します。 、そして爆発物には、有気音から聴覚障害者のアーティキュレーション、爆発物から吸引されたアーティキュレーションなどに移行すると増加します。

3.7人工R.呼吸運動の再開を求める技術。これは、呼吸作用の停止または重度の衰弱が発生した場合に十分な肺換気を回復するための緊急介入として実施されます。

これは、細胞内で起こる反応の複合体で構成されており、酸素が細胞代謝物の酸化に使用され、その結果、COが生成されます。2 そして高エネルギー化合物の形成。

r。セルラーは、3つの主要なフェーズに分割されたプロセスです(図を参照)。最初に、「可燃性」基質として使用される有機分子、すなわち炭水化物、脂肪酸、およびいくつかのアミノ酸/ ">アミノ酸は、水素原子と2つの炭素原子を持つ化合物を生成する酵素酸化プロセスを受けます。アセチルCoAのアセチル基による。最初の段階で関与する代謝サイクルは、脂肪の糖分解とβ酸化です。2番目のステップでは、アセチルCoAによって輸送されるアセチル基が酵素的に分解され、水素原子とCO原子が生成されます。2、これは有機代謝基質の酸化の最終廃棄物です。この場合、関与する代謝サイクルはクエン酸回路です。 rの第3フェーズ。細胞では、前のステップで生成された水素原子は、ニコチン性(NADH)とフラビン性(FADH)の両方の還元型補酵素によって輸送されます。2)、ミトコンドリア内。ここでは、一連の酵素的酸化還元反応を通じて、一連のアクセプター分子の介入のおかげで電子伝達が実行されます。最後の分子は、水に還元される分子状酸素によって表されます。呼吸鎖または電子伝達系として知られるこの一連の反応は、酸化的リン酸化(➔ミトコンドリア)として知られるプロセスでのエネルギー生成と結びついています。

rのさまざまな段階に関係するすべての反応。細胞は特定の酵素によって触媒され、そのいくつかは、小さなエフェクター分子(➔エフェクター)によるそれらの触媒活性の調節を通じて、それらが作用する相の速度を調節します。これは、rを意味します。細胞は、ATPの形で高エネルギー基質の生成と結びついているため、細胞自体、細胞が属する組織、または最終的には生物全体のエネルギー要件によって調節されます。ホルモン刺激、ATPの細胞内濃度、筋肉の働きの需要、代謝可能な基質の濃度は、rの調節に関与する主な要因の1つです。携帯電話。

rで。細胞の酸素は、さまざまな段階で発生する基質の酸化に直接作用しません。後者は、実際、デヒドロゲナーゼグループの酵素がしばしば関与する後続の酵素段階で酸化されます。基本的な役割は、呼吸鎖の電子伝達分子によっても果たされ、その最終成分であるチトクロームオキシダーゼ酵素ヘモプロテインがrの最終反応に関与します。分子状酸素を水に還元する細胞。

5.1好気性および嫌気性呼吸過程は、動物について説明したのと同じ化学過程を持つ植物で起こります。植物は動物の前に出現するので、呼吸過程の出現は、光合成によって植物が生成する遊離酸素の利用可能性への生物の適応と見なすことができます。原始的な大気は本質的にメタン、アンモニア、水蒸気で構成されており、遊離酸素は含まれていませんでした。最初の細胞と最も古い生物は、糖、脂質、タンパク質の分解が欠乏または酸素の非存在下で起こる基質上に生息する、多くの現在の生物に典型的な嫌気性生物(発酵)の形態を持っていました。これは多くの細菌や真菌で起こります。特定の過労状態が酸素の適切な供給を妨げる場合、嫌気性解糖相に加えて、他のすべての生物の好気性生命を持つ細胞が嫌気性生物症の形態に訴える可能性があると考えられます。呼吸器物質のCOへの完全な分解を不可能にする2 およびH2または、元々含まれていたすべての結合エネルギーの解放。

5.2呼吸過程r。全体として、好気性(解糖、アセチル補酵素Aの形成、クレブス回路、呼吸鎖)は、光合成の全体的な反応の逆反応、つまり

(このエネルギー変動ΔGの約40%は、ATPの約38分子の形で細胞に有用な化学形態で回収されます)、発酵の全体的な反応は、例えばアルコール発酵の場合、より低い収率を有します。

乳酸発酵用

好気性生物と並んで、r。完全な異なる植物生物は、それらが見られる環境条件(通性好気性生物)に応じて呼吸または発酵することができますが、他の生物は偏性嫌気性菌です。多くの生物、特に植物には、ペントースリン酸経路(➔ペントース)と呼ばれる、グルコースの酸化のための代替の嫌気性経路があります。 r。の観点から、ペントソホスフェート経路は、クレブス回路に関連する解糖とほぼ同じ効率を持っています。この代替経路は、グルコース-6-リン酸の豊富な形成がある多くの植物に存在し、多くの細胞活動およびリブロースの継続的な形成のためのペントーシスの源として機能するカルビン回路にも接続されています.COの受容体としての光合成に必要な1,5-二リン酸2.

5.3光呼吸rの加速は長い間疑われていた。通常(暗いプロセス)は、光(光呼吸)の影響を受ける可能性があります。光呼吸はrとは異なるプロセスです。暗く、エネルギッシュな観点からは、それは散逸的なプロセスのように見えます。非常に明るい光では、光合成はCOの拡散速度によって制限されます2 場合によっては、カルボキシル化酵素の活性によって。トウモロコシ、ソルガム、サトウキビでは、明るい光の中での光合成の速度は、テンサイ、タバコ、小麦の2〜3倍です。最初のグループの植物はCOのレベルを下げることができます2 5 ppm(parts per million)未満に等しい、ゼロに近い補正ポイントの外側では、代わりに約50ppmまでの2番目のグループの補正ポイント。これは、最初のグループの植物がCOの高い拡散率を維持できることを意味します2 したがって、それらは第2のグループのもので非常に強い光合成を持ち、補償の低い点に到達することはできません。rとは生化学的に異なる光によって活性化される光呼吸があります。正常。 Queste reazioni tendono anche ad abbassare la concentrazione di ossigeno in prossimità dei cloroplasti e forse a proteggerli da processi fotossidativi. Con α -idrossisolfonato è possibile inibire la fotorespirazione, e allora la velocità della fotosintesi in alta intensità luminosa si approssima a quella delle piante del primo gruppo.

5.4 Fattori influenzanti la respirazione Si devono annoverare la temperatura, la disponibilità di ossigeno e di sali minerali, gli stimoli meccanici e, infine, le ferite. Le rotture di tessuti superficiali stimolano fortemente la r. e la formazione di tessuti meristematici cicatriziali nell’area della ferita, per determinare la formazione del callo da ferita. Probabilmente, l’aumentata intensità respiratoria sulle superfici di ferita dipende dalla mobilizzazione di alte quantità di substrati respiratori. Le radici delle piante possono essere asfissiate nel suolo in cui crescono se troppo fitte, o se sommerse nell’acqua poco ossigenata, come nelle zone paludose delle regioni calde, ove si ha la vegetazione di miriadi di organismi acquatici, che impoveriscono le acque di ossigeno.

5.5 Strutture Nelle piante la r. esterna avviene per diffusione dei gas attraverso la superficie del corpo nelle piante tallofite, attraverso gli stomi e le lenticelle nelle cormofite l’aria (e ossigeno) da queste aperture si diffonde negli spazi intercellulari e di qui passa nelle singole cellule il cammino inverso è compiuto dall’anidride carbonica in certi organi esposti ad asfissia (radici immerse nella fanghiglia di acque ferme ecc.) si sviluppano canali aeriferi più o meno estesi, che servono da serbatoi di aria, in altri casi le radici formano pneumatofori.

Anche nelle piante, in seguito alla r. si ha produzione di calore, la cui entità è però molto meno vistosa che negli animali superiori, tanto più che gran parte del calore prodotto si disperde celermente attraverso la grande superficie delle lamine fogliari tuttavia in certi casi si può constatare un aumento notevole della temperatura (➔ termogenesi). In generale una pianta superiore verde emette nell’atmosfera, in 24 ore, da 5 a 10 volte il proprio volume di CO2, equivalente a 1/5-1/3 della quantità di CO2 che essa ha fissato per fotosintesi durante la giornata. Il quoziente respiratorio nelle piante è di norma eguale a 1, però può anche essere inferiore, se il materiale respiratorio è un lipide o una proteina.


Respirazione delle piante - Come avviene la respirazione

Ogni essere vivente (organismo) nel mondo ottiene l'energia di cui ha bisogno per sopravvivere da una reazione chimica chiamata respirazione. Le cellule vegetali respira allo stesso modo delle cellule animali, ma la respirazione è solo una parte del processo. Per sopravvivere, le piante hanno anche bisogno di un'altra reazione chimica chiamata fotosintesi. Mentre sia le piante che gli animali effettuano la respirazione cellulare, solo le piante conducono la fotosintesi per produrre il proprio cibo.

TL DR (Troppo lungo, non letto)

La respirazione cellulare è una reazione chimica le piante hanno bisogno di ottenere energia dal glucosio. La respirazione utilizza glucosio e ossigeno per produrre anidride carbonica e acqua e rilasciare energia.

Durante la fotosintesi una pianta prende acqua, anidride carbonica e energia luminosa e rilascia glucosio e ossigeno. Prende luce dal sole, atomi di carbonio e ossigeno dall'aria e idrogeno dall'acqua per creare molecole di energia chiamate ATP, che quindi costruiscono molecole di glucosio. L'ossigeno rilasciato dalla fotosintesi viene dall'acqua che una pianta assorbe. Ogni molecola d'acqua è composta da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno, ma sono richiesti solo gli atomi di idrogeno. Gli atomi di ossigeno vengono rilasciati nuovamente nell'aria. Le piante possono solo fotosintendere quando hanno luce.

Il glucosio prodotto nella fotosintesi viaggia intorno alla pianta come zuccheri solubili e dà energia alle cellule della pianta durante la respirazione. Il primo stadio della respirazione è la glicolisi, che divide la molecola del glucosio in due molecole più piccole chiamate piruvato ed espelle una piccola quantità di energia ATP. Questo stadio (respirazione anaerobica) non ha bisogno di ossigeno. Nella seconda fase, le molecole di piruvato vengono riorganizzate e fuse di nuovo in un ciclo. Mentre le molecole vengono riorganizzate, si forma l'anidride carbonica e gli elettroni vengono rimossi e inseriti in un sistema di trasporto degli elettroni che (come nella fotosintesi) produce un sacco di ATP per la pianta da utilizzare per la crescita e la riproduzione. Questo stadio (respirazione aerobica) ha bisogno di ossigeno.

Risultato della respirazione

Il risultato della respirazione cellulare è che la pianta assume glucosio e ossigeno, emette anidride carbonica e acqua e rilascia energia. Le piante si respira in ogni momento del giorno e della notte perché le loro cellule hanno bisogno di una fonte di energia costante per rimanere in vita. Oltre a essere utilizzato dalla pianta per rilasciare energia attraverso la respirazione, il glucosio prodotto durante la fotosintesi viene trasformato in amido, grassi e oli per la conservazione e utilizzato per fare crescere la cellulosa e rigenerare le pareti cellulari e le proteine.


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