I respiration oxiderer plantecellen primært sukrose ved hjælp af luftens oxygen til CO2, og der dannes energivalutaen ATP, som bruges til at drive mange processer i cellen. Der dannes også metaboliske byggesten, som bruges i cellens syntese af proteiner, lipider, kulhydrater og mange andre produkter. I grønne planteceller i lys danner fotosyntesen også ATP og NADPH, men disse forbruges inde i kloroplasterne til kuldioxidassimilation og til at drive andre processer. Det er derfor 3-carbonforbindelser med det fikserede/assimilerede CO2, som eksporteres til cytosolen, hvor de nedbrydes igen via respirationen til CO2, og der dannes ATP og metaboliske byggesten. Alt i alt kan det være op til halvdelen af den fotosyntetisk fikserede CO2, som frigives igen gennem respiration i grønne og ikke-grønne planteceller.
Respiration forbruger hovedsageligt sukrose (med 12 carbonatomer), som nedbrydes til pyruvat (med tre carbonatomer) i glykolysen i cytosolen, hvorefter pyruvaten importeres af mitokondrierne, hvor den nedbrydes til 3 CO2-molekyler i citronsyrecyklus, og der dannes NADH. Et NADH-molekyle afgiver derefter 2 elektroner til en NADH-dehydrogenase, som giver dem videre til oxygen via en række komponenter i elektrontransportkæden, og O2 reduceres til H2O, samtidig med at der dannes ATP. Processerne i mitokondrierne kaldes oxidativ fosforylering, fordi oxygen forbruges og der dannes ATP fra ADP + fosfat.
Selv om det generelt er kulhydrater, som nedbrydes ved respiration, kan det i visse situationer være fedtsyrer fra fedtstoffer (lipider), som nedbrydes til kuldioxid. Gennem en proces kaldet beta-oxidation nedbrydes fedtsyrerne til acetyl-CoA (acetyl har to carbonatomer), som så indgår i citronsyrecyklen, hvor acetyl oxideres til 2 CO2-molekyler. Nedbrydning af fedtstoffer til brug i respirationen sker i fedtholdige frø, fx rapsfrø, ved spiring, og i vores egne celler, når kroppens glykogen-reserver er opbrugt, fx hen imod slutningen af et maratonløb.
Mitokondrierne eksporterer det meste af det dannede ATP og de metaboliske byggesten ud i cytosolen. Her bruges ATP bl.a. til transport over diverse membraner, men også til biosyntese, hvor byggestenene omdannes til alle de forskellige stoffer, som en celle har brug for, inklusive vitaminer.
Glykolysen og citronsyrecyklus i planteceller er meget lig de tilsvarende processer i dyreceller. Respirationskæden i plantemitokondrier har derimod nogle markante forskelle. Den har en række ekstra indgangsporte til kæden og en alternativ oxidase, som kompletterer cytokrom oxidase. Når disse plantespecifikke enzymer bruges, producerer respirationen mindre ATP (og mere varme) for hver pyruvat-molekyle, der oxideres. Det kan virke ineffektivt, men planter lader til at have tilstrækkelig med energi, takket være fotosyntesen, hvorimod de har et stort behov for metabolisk fleksibilitet, selv om det koster. Det er denne fleksibilitet, som hjælper planter til at tilpasse sig ændringer i omgivelserne.
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.