Soluhengitys ja yhteyttäminen

Soluhengitys tarkoittaa hapellisessa oloissa elävien solujen aineenvaihdunnallista reaktiota. Tämän aerobisen aineenvaihduntareaktion avulla solut voivat vapauttaa ravinnon sisältämää energiaa omaan käyttöönsä. Soluhengityksen lähtöaineena toimii glukoosi ja happi. Näiden kahden lopputuotteena syntyy vastaavasti hiilidioksidia ja vettä, joista vapautuu ATP molekyylien sidoksien purkautumaa energiaa. Käymisreaktio alkaa vasta kun happea ei ole enää saatavilla. Tätä tapahtuu mm. meillä ihmisillä lihassoluissa pitkäkestoisen rasituksen seurauksena. Tällöin energiaa vapautuu orgaanisista yhdisteistä maitohappokäymisenä. Hapettomassa eli anaerobisissa oloissa hiivasolut voivat vapauttaa hiilihydraateista energiaa käyttämällä alkoholikäymisreaktiotaan. Myös mm. mädättäjäbakteerit oleilevat anaerobisessa tilassa, josta ne saavat tarvitsemansa energian käymisreaktion avulla.
Soluhengityksen tärkeimmät vaiheet ovat glykolyysi, sitruunahappokierto sekä elektroninsiirtoketju.

Eläinsolun rakenne

ATP eli adenosiinitrifosfaatti. Se on hyvin runsas energinen yhdiste jota tuottavat mitokondriot soluhengityksessä ja glykoosi solulimassa sekä viherhiukkaset valoreaktiossa. ATP:tä me käytämme energian siirrossa ja lyhyt aikaisessa varastoinnissa. Kun elimistön solut ilmoittavat tarvitsevansa ATP-molekyyleihin sitoutunutta energiaa niin, ATPaasi entsyymi pilkkoo runsas energisiä sidoksia fosfaattiryhmien väliltä, jotta energiaa saadaan lisää käyttöön. Kun ATP:stä irtoaa 1 fosfaatti osa, niin siitä saadaan ADP eli adenosiinidifosfaatti. Kun ADP irrottaa vielä yhden fosfaatti osan, niin siitä saadaankin nyt AMP eli adenosiinidifosfaattia. ATP on meillä ainoa lihassoluissa oleva lihassupistuksen energian lähde, jota emme voi varastoida lihaksiin kovinkaan paljoa ja siksi ATP on niin äkkiä käytetty. Kuitenkin arvellaan, että ihminen käyttää oman painonsa verran ATP- molekyylejä vuorokaudessa, jolloin yksi ATP- molekyyli kiertäisi meissä 1000-1500 kertaa vuorokaudessa.
ATP koostuu seuraavista osista: emäosa on adeniinia, sokeriosa on riboosia ja 3 fosfaatti osaa.

Kasvisolun rakenne

Glykolyysi on solulimassa eli sytoplasmassa tapahtuva 10 eri reaktion sarja, joka ei pakosti tarvitse happea vaan voi toimia myös anaerobisissa tiloissa. Glykolyysi vaiheessa glukoosimolekyyli jaotellaan kahdeksi pyruvaattimolekyyliksi eli palorypälehapoksi. Tämän seurauksen saadaan vapautettua pieni määrä energiaa. Jotta voimme ymmärtää paremmin tulevia reaktioita, niin tutustumme ensin mitä pyruvaattimolekyylit tekevät.
Pyruvaattimolekyylit hapetetaan kun apuna käytetään pyruvaattidehydrogenaasi kompleksia. Näistä hapetuksista syntyvistä yhdisteistä saadaan asetyylikoentsyymi-A ja hiilidioksidi. Mutta tämä voi tapahtua vain aerobisessa tilassa.
Pyruvaatin dekarboksylaatio tapahtuu eukaryooteilla mitokondrion matriksessa eli aitotumallisen soluelimessä. Jos kuitenkaan soluissa ei ole mitokondrioita, jossa soluhengitys voi tapahtua (veren punasolut olevat tällaisia) tai ei ole happea käytössä (kuten happivelassa), niin pyruvaatti muuntuu maitohapoiksi. Tällaista maitohappoon päättyvää glykolyysiä sanotaan anaerobiseksi glykolyysiksi kun taas asetyylikoentsyymi-A päättyvä glykolyysi on aerobinen glykolyysi.Pyruvaatin dekarboksylaatiossa ei kuitenkaan synny ATP:tä eikä laktaatin muodostuminenkaan lisää energiaa. Se on kuitenkin välttämätön, koska pitää saada pelkistyneet NADH-molekyylit takaisin hapettuneeseen NAD+- muotoon, koska tätä muotoa taas tarvitaan glykolyysissa.

Glykolyysin erivaiheet
Osa näistä glykolyysin reaktioista on säädeltyjä, koska reaktio ei voi edetä ellei soluissa ole riittävästi energiaa saatavilla.

1.
Glukoosi-6-fosfaattia syntyy kun glykoosiin on liittynyt fosfaattiryhmä ATP:stä heksokinaasi tai glukokinaasi. Heksokinaasin tehtävänä on inhiboida glukoosi-6-fosfaatti ja glukokinaasin tehtävä on inhiboida fruktoosi-6-fosfaatti. Tämän lisäksi tumassa insuliini aktivoi glukokinaasin transkriptiota.
2. Fosfoheksoosi-isomeraasin avulla glukoosi-6-fosfaatti muuttuu fruktoosi-6-fosfaatiksi.
3. ATP:n avulla fruktoosi-6-fosfaatti fosforyloidaan fruktoosi-1,6-bisfosfaatiksi. PFK-1 eli fosfofruktokinaasi-1 katalysoi reaktiota. PFK-1 tarvitsee inhiboijaksi ATP:ta, sitraattia ja H+:aa, joiden aktivoivina molekyyleinä toimii AMP ja fruktoosi-2,6-bisfosfaatti.
4. Fruktoosi-1,6-bisfosfaatti muuttuu dihydroksiasetonifosfaatiksi ja glyseraldehydi-3-fosfaatiksi käyttäen apunaan aldolaasi A:ta.
5. Dihydroksiasetonifosfaatti muuttuu glyseraldehydi-3-fosfaatiksi käyttäen apunaan trioosifosfaatti-isomerasia.
6. Aiemmin saaduista glyseraldehydi-3-fosfaateista muodostuu 1,3-bisfosfoglyseraattia, käyttäen apuna glyseraldehydi-3-fosfaattidehydrogenaasia. Samalla NAD+ muuttuu pelkäksi NADH:ksi.
7. 1,3-bisfosfyglyseraatti defosforyloidaan 3-fosfoglyseraatiksi. Apuna käytetään fosfoglyseraattikinaasia. Nyt myös ADP fosforyloituu ATP:ksi.
8. 3-fosfoglyseraatti muuttuu 2-fosfoglyseraatiksi, kun apuna käytetään fosfoglyseraattimutaasia.
9. 2-fosfoglyseraatti muuttuu fosfoenolipyruvaatiksi, käyttäen apuna enolaasia.
10. Fosfoenolipyruvaatti defosforyloidaan pyruvaatiksi pyruvaattikinaasin avustuksella. Tällöin myös ADP fosforyloituu ATP:ksi. ATP, alaniini ja glukagoni inhiboi pyruvaattikinaasia, joita taas aktivoi molekyyli fruktoosi-1,6-bisfosfaatti.

Krebsin sykli eli sitruunahappokierto eli trikarboksyylihappokierto
(TCA-kierto) on kemiallinen prosessi, jossa on 10 eri vaihetta. Jokaisessa vaiheessa jokin karboksyylihappo sitoo jonkun molekyylin tai karboksyylihaposta irtoaa jotakin, joka muuttaa sen toiseksi karboksyylihapoksi. Sitruunahappokierto tapahtuu pääasiassa solujen mitokondrion matriksissa. Siellä ravintoaineista peräisin olevat hiiliatomit hapettuvat hiilidioksidiksi ja samojen molekyylien sisältämät vedyt siirtyvät elektroninsiirtäjäkoentsyymeille. Tästä vapautuva energia on pääasiallinen energianlähde soluille. Sitruunahappokiertoon tarvitaan myös ravintoaineita kuten hiilihydraatteja ja rasvoja. Mutta ennen kuin kierto voi tätä energiaa käyttää on soluissa tapahduttava muita prosesseja, jotka muuttaa kaikki oikeaan muotoon. Esimerkkinä asetyyliryhmä, jonka täytyy sitoutua koentsyymi A:n kanssa, jotta siitä muodostuisi asetyylikoentsyymi A eli etikkahappo. Kierron eri vaiheissa sitoutuu vesimolekyylejä, joista vapautuu hiilidioksidia, vetyioneja sekä elektroneja. Tästä vetyionit ja muut sitruunahappokierrolle ylimääräiset elektronit menevät hapetus-pelkistysreaktioissa elektroninsiirtäjäkoentsyymeille. Näitä elektroninsiirtäjäkoentsyymejä ovat NAD+ ja FAD. Täältä sitten vedyt siirtyvät elektroninsiirtoketjuun, josta ne viimein yhtyvät hengitysilmasta tulleen hapen kanssa muuttuen vesimolekyyliksi. Tässä syklisessä reaktiossa sitoutuu lisäksi fosforihappomolekyyli. Tällöin muodostuu hyvin korkeaenerginen ATP-molekyyli, joka kiertää GTP- välivaiheen kautta. Tästä kolme pelkistynyttä NADH:ta ja yksi pelkistynyt FADH2 elektroninsiirtäjäkoentsyymiä pilkkoutuu ja hapettuu asetyylientsyymi-A:ta kohti. Sitruunahappokierron sukkinaattidehydrogenaasi on mitokodrion sisäkalvon entsyymi. Tämä voi syöttää saadut elektronit suoraan mitokondrion sisäkalvolla tapahtuvaan elektroninsiirtoketjuun.

Sitruunahappokierron erivaiheet

Sitruunahappokierron erivaiheet
1. Sitruunahappo syntyy ja koentsyymi-A vapautuu, kun oksaloetikkahappo reagoi asetyylikoentsyymi-A:n kanssa. Tähän oksaloetikkahappo ja asetyylientsyymi-A tarvitsevat sitraattisyntaasin katalysoinnin.
2. Cis-akoniittihappoa syntyy kun sitruunahaposta pääsee vettä akonitaasientsyymin katalysoimana.
3. Isositruunahappo syntyy kun vesi yhdistyy cis-akoniittihappoon, mutta eritavoilla kuin aiemmin. Tätä toimintoa katalysoi myös akonitaasi.
4. oksalomeripihkahappo syntyyn tarvitaan isositruunahappoa, josta pääsee vetyioneja ja elektroneja. Tätä toimintoa katalysoi isositraattidehydrogenaasientsyymi.
5. ketoglutaatihappoa syntyy kun oksalomeripihkahapon keskimmäinen karboksyyliryhmä hajoaa. Tästä lohkeaa hiilidioksia, jota isositraattidehydrogenaasientsyymi vuorostaan katalysoi.
6. Sukkinyylikoentsyymi-A syntyy kun ketoglutaarihaposta eroaa toinen hiilidioksidimolekyyli, vetyioneja sekä elektroneja. Tähän täytyy vielä sitouttaa koentsyymi-A:ta. Tätä reaktiota katalysoi a-ketoglutaraattidehyrogenaasi.
7. Meripihkahappo syntyy kun koentsyymi-A irtoaa ja guanosiinifosfaattiin sitoutuu yksi fosforihappomolekyyli. Tämä muuttuu guanosiinitrifosfaatiksi, joka sisältää paljon energiaa. Samalla fosforihaposta irtoaa yksi happi- ja kaksi vetyatomia. Nämä yhdistyvät meripihkahappo-koentsyymi-A:n jäljellä olevaan osaan ja muuttaa sen meripihkahapoksi. Tätä kaikkea katalysoi sukkinyyli-koentsyymi-A-syntetaasientsyymi.
8. Fumaarihappo syntyy kun meripihkahaposta irtoaa kaksi vetyionia ja elektronia Sukkinaattidehydrogenaasin vaikutuksen ansioista.
9. Omenahappo syntyy kun fumarihappoon sitoutuu vettä, jota katalysoi fumaraasientsyymi.
10. Iksaloetikkahappo syntyy kun omenahaposta irtoaa kaksi vetyionia ja elektronia, jota katalysoi malaattidehydrogenaasi.
Oksaloetikkahappo aloittaa aina saman kiertokulun alusta.

Elektroninsiirtoketju tapahtumat tapahtuvat mitokondrion sisäkalvolla (eukaryootti) tai solukalvon kalvoproteiinissa (bakteeri). Elektroninsiirtoketju reaktio tuottaa paljon energiaa. Tässä reaktiossa sitruunahappokierron ja sitä edeltäneissä reaktioissa koentsyymeille NADH ja FADH2 siirtyviä elektroneja tullaan siirtämään entsyymiltä toiselle. Tällöin elektronit menettävät vähitellen potentiaalienergiaa ja täten samalla hiljalleen vapauttavat energiaa. Tämä vapautuva energia käytetään mitokondrion matriksissa, jossa pumpataan protoneja mitokondrion kalvojen välitilaan, jolloin se aiheuttaa potentiaali- ja proonikonsentraatioeron matriksin ja välitilan välille eli elektrokemiallisen gradientin. Tämä gradientti purkautuu ATP-syntaasientsyymin kautta, jolloin saamme suurenergistä fosfaattiyhdistettä nimeltään ATP. Tämä reaktio on oksidatiivinen fosforylaatio. Pelkistys elektroninsiirtoketjussa tulee päätökseensä kun vety siirtyy molekulaarisella hapelle, joka tästä vielä pelkistyy vedeksi, kun elektroninsiirtoketjun viimeinen sytokromi-c-oksidaasi entsyymi katalysoi hapen pelkistymistä. Joillakin mikrobeilla tässä ketjussa hapettimena toimii joku muukin kuin happi.
Lopputuotteina elektroninsiirtoketjun tavallisissa soluissa on vesi ja 26 ATP-molekyyliä kutakin glukoosimolekyyliä kohden.

Fotosynteesi

Fotosynteesi eli yhteyttäminen on biokemiallinen prosessi, jossa kasvit tuottavat tarvitsemansa energian. Kasvisolut tuottavat hiilidioksidia, ja auringon avulla happea sekä glukoosia, jota kasvi itse käyttää ravintonaan. Tarvitaan kuusi molekyyliä vettä sekä kuusi hiilidioksidia, jotta voidaan muodostaa kuusi happimolekyyliä glukoosin lisäksi. Fotosynteesi on siis tapahtuma, jossa epäorgaanisessa muodossa olevat aineet sitoutuu orgaanisiin yhdisteisiin.
Fotosynteesiin vaikuttaa valon laatu, valon määrä, hiilidioksidin määrä, veden ja ravinteiden saatavuus, otsonikerros ja lämpötila.

Hiilidioksidi on todella tärkeä raaka-aine. Hiilidioksidia maakasvit ottavat ilmasta ja veden alla olevat kasvit ottavat sen vedestä. Hiilidioksidia tarvitaan, jotta kasvit saavat kaiken orgaanisiin aineisiin tarvittavan hiilen, joka onkin kasvin suurin kuiva-aine osa. Tämä sitoutunut hiili palautuu kyllä takaisin ilmakehään kasvien omassa, kasviainesten välittömien ja välillisten kuluttajien ja hajottajien hengityksessä. Jos hiilidioksidi pitoisuus on liian pieni, niin yhteyttäminen ei useimmilla kasveilla pysty tuottamaan enempää yhteyttämistuotteita kuin niiden samanaikainen hengitys kuluttaa. Tähän ei auta vaikka valaistus ja lämpötila olisivat suotuisia muuten. Tämä puutos aiheuttaa mm. kasvun pysähtymisen. Tuskin koskaan ulkoilmasta löytyy niin paljoa ylimääräistä hiilidioksidia kuin mitä kasvit voisivat hyödyntää ollessaan täydellä teholla. Kaikkien eliöiden ja ihmisten elämä riippuu hiilidioksidin yhteyttämisestä ja eritoten fotosynteesistä.

Yhteyttämistuotteena
fotosynteesissä on glukoosi eli rypälesokeri. Glukoosi on kasvien ainestuotannon lähtökohta. Myös galaktoosi, jotkin hapot ja muut sokerilajit kuten fruktoosi eli hedelmäsokeri sekä sakkaroosi eli ruokosokeri. Suurella osalla siemenkasveilla osa glykoosista muuttuu jo viherhiukkasissa sellaiseksi että ne eivät liukene vedessä tärkkelykseksi. Yhteyttäminen itse tapahtuu hyvin nopeasti, jo 1-3 sekunnissa.

Fotosynteesi tapahtuu kahdessa eriosassa: Valo- ja pimeäreaktiossa. Ensimmäinen tapahtuma on valoreaktio.
Valoreaktiossa osa valoenergiasta sitoutuu ATP- ja NADPH- molekyyleihin sekä lisäksi osa menee siihen, että vesi saadaan hajotetuksi vedyksi ja hapeksi. Suurimmaksi osaksi happea vapautuu kuitenkin solusta O2- molekyyleinä. Tästä osa käytetään solun omaan hengitykseen. Valoreaktioissa syntynyttä ATP- ja NADPH- molekyyleihin sitoutunutta kemiallista energiaa ja vetyä tarvitaan pelkistysreaktioihin pimeäreaktiossa.
Valoa on joskus enemmän kuin käyttökyky edellyttää (kesä tai varjokasvit), mutta toisinaan myös valoa on aivan liian vähän (talvi). Valo on tärkeä yhteyttämisen osatekijä, joka rajoittuu niukkuudellaan varsinkin Suomessa talvi aikaan. Varjokasveille pieni valonmäärä riittää mainiosti, koska se ei edes osaa käyttää täydellisesti hyväkseen suurta valomäärää. Yhteyttämisessä valon määrä ei kuitenkaan ole oleellinen osa vaan oleellisinta on se valon säteilykoostumus. Ainoastaan lehtivihreään imeytyvä säteily on tehokas. Tehokkaimmin imeytyy sininen ja helakanpunainen säteily kun taas vihreä ja keltainen imeytyy heikommin. Pitkäaaltoinen punainen valo myös edistää kasvin pituuskasvua kun taas lyhytaaltoisin sininen heikentää pituuskasvua.
Yhteyttämisen ottama valoenergia jää kemiallisena energiana talteen, jota myöhemmin käytetään reaktioiden lopputuotteissa. Kasvin oleellisena työnä on rakennusaineiden tuottamisen ohella se, kuinka valoenergia saadaan sidottua pysyvään ja varastoitavaan muotoon, jotta sitä voidaan käyttää myöhemmin pimeäreaktiossa. Kasveissa itsessään on kahta erilaista väripigmenttiä, jotka ovat lehtivihreät ja karotenoidi. Ne ovat tärkeitä valosäteilyn vastaanottajina sekä karotenoidit myös hapettumista estävinä suoja-aineina. Yhteyttämisen suorituspaikkoina toimivat viherhiukkasissa olevat väriaineet.

Lämpötila ei juurikaan vaikuta valoreaktiovaiheessa, mutta jatkovaiheessa entsyymireaktiot ovat siitä hyvin riippuvaisia. Yhteyttäminen alkaa usein jo joillakin kasveilla mm havupuilla ja jäkälillä 0 asteessa tai muutaman asteen pakkasen puolella. Itse lämpötilan nousu kuitenkin vaikuttaa yhteyttämisen tehokkuuteen, mutta myös yhteyttämistuotteiden kulutukseen hengityksessä. Hyvin lämpimällä ilmalla kasvin hengitys vilkastuu, jolloin kasvu jää odotettua pienemmäksi. Usein lämpötilan ollessa +5 asteessa, kasvit aloittavat kasvukautensa. Ihanne lämpötilana yhteyttämisessä olisikin noin +20-25 astetta.

Vesi on kasveille tärkeä. Kasvi tarvitsee yhteyttämisessä alle prosentin koko sen veden käytöstä normaalista, mutta ilmarakojen auki pysymiseen, se tarvitsee vettä tämän alle prosentin verran. Ilmarakojen auki pysyminen on tärkeää, koska hiilidioksidi pääsee kasviin vain sitä kautta. Jos nämä ilmarakoaukot pienenevät tai sulkeutuvat, niin yhteyttämisen tuotto hidastuu tai jopa pysähtyy kokonaan. Vesi kuitenkin pilkotaan yhteyttämisen valoreaktiossa vedyksi ja hapeksi auringon säteilyn valoenergian avulla.

Lehtivihreä eli klorofylli
on valosäteilyn vastaanottajana. Ilman lehtivihreää kasvi ei voi vastaanottaa valoa. Lehtivihreää on paljon viherhiukkasissa eli kloroplasteissa. Tätä on eniten nimensä mukaisesti juuri kasvin vihreissä osissa. Lehtivihreästä suurin osa on lehdissä, mutta jotkut kasvit yhteyttävät myös varrellaan.

Viherhiukkasissa
yhteyttäminen tapahtuu. Niitä on kasvien lehtien tylppysolukoissa sekä pintasolukon huulisoluissa. Viherhiukkaset ovat lehtien solujen soluelimiä eli soluorganalleja. Tässä tapahtuva yhteyttäminen on monivaiheinen reaktiosarja. Sen lähtöaineina toimii hiilidioksidi ja vesi. Lopputuotteena on sokeri ja happi. Viherhiukkaset sisältävät omia DNA:ita sekä ribosomeja. Viherhiukkasissa voidaan valmistaa myös kasville itselle tärkeitä proteiineja esimerkiksi entsyymien rakennusaineiksi. Viherhiukkasissa näkyvillä on usein myös varastoituneen sokerin muodostamia tärkkelyskappaleita.

Pimeäreaktio eli Calvinin kierto ei tarvitse enää valoa. Valoreaktiossa tämä valoenergia on jo saatu muutettua käytettävään muotoon eli ATP- molekyylien sidoksiin. Monia erilaisia entsyymejä tarvitaan, jotta pimeäreaktioissa fosforihappoon sitoutuneet sokerityyppiset yhdisteet voivat muuttua ja muodostua sokereiksi, joita kasvi itse varastoi ja käyttää rakennusaineinaan. Pimeäreaktiossa on tärkeää, että kasvilla on tarvitsemaansa hiilidioksidia ja valoreaktiossa saatuja ATP- ja NADPH- molekyylien energiaa. Pimeäreaktiosta kuitenkin palautuu NADP+ sekä ADP- molekyylejä valoreaktioon, joka muuttaa valoreaktion apuna ne uudelleen ATP- ja NADPH- molekyyleiksi.

Pimeäreaktio ja valoreaktio tarvitsevat toistensa apua toimiakseen. Yksin ne eivät voi toimia.

Kemosynteesi on eliöiden vanhin yhteyttämistapa, jossa lehtivihrettömät bakteerit voivat yhteyttää ilman auringon valoakin ja siksi yhteyttäminen on mahdollista myös ääriolosuhteissa. Kemosynteesissä arkit tai eräät bakteerit (typpi- ja rikkibakteerit) käyttävät hyväkseen epäorgaanisia aineita kuten rikin, raudan tai typen yhdisteiden sisältämää kemiallista energiaa. Nämä arkit tai bakteerit hapettavat näitä yhdisteitä saadakseen itselleen energiaa. Energian ne yhteyttävät hiilidioksidista ja veden tai muiden yhdisteiden vedystä tehden niistä orgaanisia yhdisteitä. Tämän vapautuneen energian kanssa ne hajottavat vesimolekyylejä, jotta niistä saadaan vetyä. Kun taas vedyn ja hiilidioksidin yhdistää yhteen, valmistuukin glukoosia.
Kemosynteesi on merkittävä syvänmeren oloissa, joissa eliöt saavat ravintoa kemosynteesiin kykenevistä bakteereista. Maan pinnalla taas pellon ravinnetalouden nitraattibakteereilla on merkitystä, koska ne hapettavat maassa olevia nitraatti ioneja NO2 nitraatti-ioneiksi NO3-. Ne käytävät vapautuvan energian sokerin valmistukseen maan alla, mullassa. Tästä reaktiosta syntyvä nitraatti on kasvien tärkeä ravinne.

Kertauksena yhteyttämisen kulkua

Hiilidioksidia saadaan lehdessä olevien ilmarakojen kautta tuuletussolukon soluväleihin josta ne siirtyvät yhteyttäviin soluihin. Johtosulukoiden putkiloita pitkin sinne saadaan vettä. Tästä yhteyttämisestä syntyy paljon happea jolloin kasville ylimääräinen happi poistuu ilmaan lehden ilmarakojen kautta. Valonsäteiden energiaa ottaa talteen klorefyllimolekyylit, jotka muuttavat sitä kemialliseksi energiaksi. Valoreaktion aikana lehtivihreämolekyylit pyydystävät valoenergiaa jonka ne sitten sen hajottavat vedyksi ja hapeksi. Happi poistuu lehtien ilmarakojen kautta, mutta vety jää toimimaan vielä pimeäreaktioon. Valoreaktion ja entsyymien avulla vety yhtyy soluun tulleeseen hiilidioksidiin. Monen vaiheen jälkeen siitä tulee sokeria. Jos sokeripitoisuus kasvaa liian suureksi niin soluun tunkeutuu liikaa osmoottisesti vettä. Tämän välttämiseksi kasvisolu muuttaa sokerin tärkkelykseksi jo pienen varastoinnin ajaksi. Aina ennen kuin hiilihydraatteja voidaan siirtää toiseen paikkaan, on kasvin muutettava ne veteen liukenevaan muotoon.

Nyt on tullut siis selväksi miten säteilyenergia muuttuu fotosynteesissä orgaanisen aineen kemialliseksi energiaksi, joka kulkee ravintoketjussa eteenpäin eliöltä toiselle. Kasvit ja muut eliöt ovat energian ja rakennusaineiden saannin kannalta todella riippuvaisia yhteyttämisestä. Yhteyttäminen vaatii ilman oikean koostumuksen. Ilmakehämme happi on syntynyt pääosin yhteyttämisen tuloksena. Tämä yhteyttäminen aikoinaan paransi meidän kaikkien elämän edellytyksiä, koska hapesta on syntynyt otsonia suojaamaan meitä ultraviolettisäteilyltä.

Opimme myös, että syksyn kaunis väriloisto johtuu siitä, että lehtivihreämolekyylit siirtyvät puiden runkoihin varastoon. Tällöin rusohiukkaset sekä muut lehdissä olevat väriaineet pääsevät näkyville. Ilman tätä prosessia, emme saisi nauttia syksyn kauniista väriloistosta.

Oman pihan ihmeitä

Lähteet:
http://fi.wikipedia.org/wiki/Soluhengitys
http://fi.wikipedia.org/wiki/Glykolyysi
http://fi.wikipedia.org/wiki/Sitruunahappokierto
http://fi.wikipedia.org/wiki/Elektroninsiirtoketju
http://www02.oph.fi/etalukio/biologia/kurssi2/energianvapauttaminen.html
http://fi.wikipedia.org/wiki/Yhteytt%C3%A4minen
http://fi.wikipedia.org/wiki/Kemosynteesi
http://www.koulut.nokiankaupunki.fi/noklu/oppilaat/solu/fotosynteesi.htm

http://www.solunetti.fi/fi/solubiologia/glykolyysi/
Kirja: Elämä, Biologia, WSOY 2006. Kimmo Lahti, Pasi Tolonen, Juha Valste, Seija Airamo, Mervi Holopainen, Ilkka Koivisto, Teuvo Suominen, Pertti Viitanen.

Mainokset

3 kommenttia artikkeliin ”Soluhengitys ja yhteyttäminen

  1. Kiitos. Elämä on ihmeellinen. Kunnia Luojalle.
    Voisitko auttaa lukijoitasi löytämään tutkimuksia, joiden mukaan mitokondrio olisi suunniteltu tuottamaan energiaa (pitämään elämää yllä) noin kymmeneksituhanneksi (10000) vuodeksi?

    • Olet syyttänyt evoluutiota totena pitäviä siitä, että heillä on vain jokin perusteeton uskomus, johon he epätoivoisesti etsivät todisteita. Onko kuitenkin niin, että itse toimit niin ja sitten oletat muidenkin toimivan samoin?

  2. Hei, hurjan tarkkaan olet asioihin perehtynyt! Aloin tänään tutkia netistä, että pitääkö eräästä anatomiankirjasta löytämäni fakta paikkansa. Siellä väitettiin, että kun ATP ja vesi reagoivat keskenään, niin syntyy ADPtä, energiaa ja fosforiyhdistettä. Löytyikin nettisivusto, josta tuo kemiallinen kaava selviää.
    http://chemwiki.ucdavis.edu/Biological_Chemistry/Biochemical_Energy/ATP%2F%2FADP
    Sen takia tästä aiheesta innostuin, että tuo fakta käsittääkseni selittää, miksi veden juominen on niin tärkeää : ELIMISTÖ TUOTTAA ENERGIAA ATPn JA VEDEN AVULLA. Siksi kai piristymme aina puhdasta vettä juodessamme?
    Iloa tutkimuksiisi!

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s