Informatie

Waarom moeten planten glucose omzetten in sucrose voordat ze het naar andere delen transporteren?


Ik heb geleerd dat planten glucose omzetten in sucrose voordat ze het naar floëem sturen. Maar het proces lijkt complex en energieverslindend. Waarom zouden planten het moeten doen? Is het echt nodig?


Glucose, fructose en galactose zijn de drie monosachariden in de voeding. Glucose en fructose zijn eenvoudige monosachariden die in planten voorkomen. Een monosacharide is de basiseenheid van koolhydraten en de eenvoudigste vorm van suiker, glucose is aldose en fructose is ketose.

Als de carbonyl op positie 1 staat (dat wil zeggen, n of m is nul), begint het molecuul met een formylgroep H(C=O)-, en is technisch gezien een aldehyde. In dat geval wordt de verbinding een aldose genoemd. Anders heeft het molecuul een ketogroep, een carbonyl -(C=O)- tussen twee koolstofatomen; dan is het formeel een keton en wordt het een ketose genoemd. Ketosen van biologisch belang hebben meestal de carbonyl op positie 2. http://en.wikipedia.org/wiki/Monosaccharide

Terwijl sucrose een disaccharide is dat is samengesteld uit glucose en fructose. Een disacharide is complexer dan monosacharide, er bestaan ​​complexere verbindingen zoals oligosachariden en polysachariden. Sucrose gesynthetiseerd in het cytosol van fotosynthetiserende cellen is dan beschikbaar voor algemene distributie en wordt gewoonlijk via het floëem trans gelokaliseerd naar andere koolstof-eisende centra.

Sucrose en zetmeel zijn efficiënter in energieopslag in vergelijking met glucose en fructose, maar zetmeel is onoplosbaar in water. Het kan dus niet via floëem worden getransporteerd en de volgende keuze is sucrose, omdat het in water oplosbaar en energiezuinig is, wordt gekozen als de drager van energie van bladeren naar verschillende delen van de boom. Er bestaat nog een ander probleem: glucose is zeer reactief en dit kan leiden tot enkele tussenreacties tijdens het transport van glucose. Omdat het een complexe structuur is, is sucrose niet zo reactief als glucose. Dus planten gebruiken de sucrose als medium om energie over te dragen. In de cellen wordt sucrose weer omgezet in glucose en fructose. Energie wordt opgewekt wanneer het nodig is. Dus planten dragen glucose en fructose over in de vorm van sucrose om:

  • Verhoog energieopslag
  • Efficiënte energieoverdracht
  • Tussen reacties verwijderen

Referenties


er is geen vrije glucose in de fotosynthese. Stop met het verspreiden van die mythe. Het nettoproduct is G3P. De eindproducten van fotosynthese zijn sucrose en zetmeel, maar nooit glucose. Test je glucose in de bladeren? Nee… het is altijd voor zetmeel. ;) Het G3P wordt omgezet in sucrose en andere moleculen, bijvoorbeeld thiamine. Glyceraldehyde 3-fosfaat komt voor als reactant in de biosyntheseroute van thiamine (vitamine B1), een andere stof die niet door het menselijk lichaam kan worden geproduceerd. Een deel van sucrose wordt vervolgens verplaatst naar het floëem. Zetmeel wordt opgeslagen in het stroma van chloroplasten. Het wordt ook opgeslagen in de amyloplasten in de wortels, stamcellen nadat sucrose wordt omgezet in zetmeel.


Tijdens de Calvin-cyclus combineren 3 moleculen CO2 met RuBP-acceptoren om 6 moleculen G3P te vormen. 1 G3P-molecuul verlaat de cyclus en gaat naar het maken van glucose, terwijl de andere 5 worden gerecycled, waardoor 3 RuBP-acceptormoleculen worden geregenereerd.

Planten synthetiseren glucose.


Waarom moeten planten glucose omzetten in sucrose voordat ze het naar andere delen transporteren? - Biologie

Gist is een schimmel en heeft energie nodig voor zijn leven en groei. Suiker levert deze energie (je lichaam haalt ook veel van zijn energie uit suiker en andere koolhydraten).

Gist kan zuurstof gebruiken om de energie uit suiker vrij te maken (zoals jij kunt) in het proces dat "ademhaling" wordt genoemd. Dus hoe meer suiker er is, hoe actiever de gist zal zijn en hoe sneller hij groeit (tot op een bepaald punt - zelfs gist kan niet groeien in zeer sterke suikers - zoals honing).

Als er echter weinig zuurstof is (zoals in het midden van een deegbal), kan gist nog steeds energie vrijmaken uit suiker, maar onder deze omstandigheden zijn de bijproducten alcohol en koolstofdioxide. Het is dit kooldioxidegas dat de bubbels in deeg (en dus in brood) doet rijzen, waardoor het deeg gaat rijzen.

Alcohol is een gif (zowel voor gist als voor mensen) en dus kan de gist niet groeien als het alcoholgehalte te hoog wordt. Dit is de reden waarom wijn nooit meer dan ongeveer 12% alcohol bevat.

WAAROM remt een teveel aan suiker de gist af?

Mijn gok zou zijn dat de osmotische concentratie van de suiker zo hoog wordt dat de gist niet genoeg water kan krijgen om te groeien.

Omdat verse gist voor meer dan 90% uit water bestaat, is water de enige stof die het meest nodig is voor groei. Naarmate de osmotische concentratie toeneemt, wordt het waterpotentieel van de suikeroplossing steeds negatiever totdat het een punt bereikt waar het lager is dan het waterpotentieel van de inhoud van de gistcel en water de neiging heeft om UIT de cel te bewegen in plaats van IN. Ik weet niet of gistcellen in staat zijn om actief water op te nemen door metabolische energie te gebruiken om het water tegen de waterpotentiaalgradiënt in te pompen.

Ik stel me voor dat tot een bepaalde concentratie de beperkende factor de hoeveelheid suiker is die beschikbaar is voor ademhaling en synthese van celmaterialen, waarbij de gist meer water kan opnemen dan nodig is voor groei. Naarmate de suikerconcentratie toeneemt, hoewel ademhaling en synthese sneller kunnen plaatsvinden, wordt de opname van water langzamer en langzamer totdat we een punt bereiken waarop de snelheid van opname van water de beperkende factor wordt.

Welke suiker is het beste voor gistgroei?

"Ik heb vier suikers getest (fructose, glucose, sucrose en lactose). Ik kwam tot de conclusie dat sucrose ervoor zorgde dat de gistcellen het meeste schuim hadden. Mijn vraag is waarom? Ik ben vooral benieuwd waarom glucose de gist niet de meeste schuimend."

Ik vraag me af welke suikerconcentratie je in elk geval hebt gebruikt? Was elke suikeroplossing tot de concentratie gemaakt, bijvoorbeeld dezelfde molariteit?

In principe moet elke suiker worden omgezet in glucose om het in de ademhaling te kunnen voeden en het is dit proces dat het gas produceert dat het schuimen veroorzaakt.

Gist kan een reeks enzymen synthetiseren om dit te doen: -

Sucrose is een disaccharide: GLUCOSE-FRUCTOSE = SUCROSE
Sucrase zal sucrose splitsen.
Isomerase zet fructose om in glucose.

Dus 0,1 M sucrose zal 0,2 M glucose opleveren (wanneer ALLE wordt omgezet in glucose).

Lactose is een disaccharide: GLUCOSE-GALACTOSE = LACTOSE
Lactase splitst lactose en transacetylase zet galactose om in glucose.
Ik geloof echter dat gist het gen voor lactase niet heeft en daarom blijft de lactosesuiker intact in 'Milk stout'.
Dus ik voorspel dat lactose onderaan je lijst stond, met de minste schuimvorming.

Als een suiker te geconcentreerd is, zal het de reactie vertragen (dit is de reden waarom honing normaal niet fermenteert), dus je moet voorzichtig zijn om alleen verdunde oplossingen te gebruiken in je experiment.

Dus ik vermoed dat sucrose het beste naar voren kwam in je test omdat het twee keer zoveel glucose opleverde als de "dezelfde concentratie" glucose.


Energie en fotosynthese

Fotosynthese begint met de ultieme energiebron van de aarde: de zon. Het chlorofyl in planten gebruikt de energie van de zon om koolstofdioxide te combineren met water om een ​​eenvoudig suikermolecuul te vormen, terwijl zuurstof als bijproduct vrijkomt, volgens de Universiteit van Michigan. Chemisch gezien vertegenwoordigt de fotosynthetische vergelijking de combinatie van zes koolstofdioxide (CO2) moleculen met zes water (H2O) moleculen om één suiker te vormen (C6H12O6) molecuul, waarbij zes zuurstof (O2) moleculen. Dit proces wordt meestal afgekort als 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2, waarbij het plusteken (+) de chemicaliën in het proces scheidt. Het gelijkteken (=) wordt gelezen als "opbrengsten", wat aangeeft dat de reactie plaatsvindt. Slechts ongeveer 1 procent van de zonne-energie die het blad raakt, drijft het proces van fotosynthese aan, maar die ene procent ondersteunt het meeste leven op aarde.

Het blad gebruikt onmiddellijk een deel van de suiker die tijdens deze reactie ontstaat als energie voor het blad om zijn metabolische processen in stand te houden. Een deel van de suiker wordt onmiddellijk omgezet in zetmeelkorrels, die in het blad worden opgeslagen of worden omgezet in cellulose om celwanden te vormen terwijl de plant groeit. Overmatige hoeveelheden suiker verplaatsen zich door de plant om energie te leveren voor metabolische processen in andere delen van de plant. De suiker die niet nodig is voor energie of het opbouwen van cellulose, wordt omgezet in zetmeel dat wordt opgeslagen in stengels, bladeren, wortels en zaden. Het proces waarbij glucose wordt omgezet in zetmeel staat bekend als "dehydratatiesynthese". Volgens Biology Online komt er een watermolecuul vrij wanneer elk van de eenvoudige suikermoleculen van glucose aan het zetmeelmolecuul wordt toegevoegd.

Cellulaire ademhaling, ook wel de 'donkere cyclus' genoemd, begint wanneer er geen zonlicht beschikbaar is. Planten moeten in deze tijden hun stofwisselingsprocessen nog voortzetten, dus de zetmeelkorrels die in het blad zijn opgeslagen, zorgen voor de benodigde energie. Het opgeslagen zetmeel in het blad wordt weer omgezet in suiker, die samen met zuurstof koolstofdioxide, water en energie vrijgeeft in de vorm van adenosinetrifosfaat (ATP). In wezen het omgekeerde van fotosynthese, wordt deze chemische vergelijking geschreven als C6H12O6 + 6O2 = 6H20 + 6CO2 + ATP, wat betekent dat één glucosemolecuul wordt gecombineerd met zes zuurstofmoleculen, waardoor het suikermolecuul uiteenvalt in zes watermoleculen en zes koolstofdioxidemoleculen om de opgeslagen energie van de zon vrij te maken, meldt HyperPhysics van de Georgia State University.


Waarom moeten planten glucose omzetten in sucrose voordat ze het naar andere delen transporteren? - Biologie

De belangrijkste bron van koolstof voor planten komt uit de atmosfeer als koolstofdioxide en fixatie van deze koolstofdioxide door bladeren en andere
groene delen van het scheutsysteem in aanwezigheid van licht als energiebron - het proces van fotosynthese. Een deel van dit vaste koolstof is:
omgezet in brandstoffen voor de ademhaling, zoals glucose, sommige worden opgeslagen als compacte materialen zoals zetmeel, en sommige worden gebruikt in bouwstenen,
zoals eiwitten, nucleotiden en fosfolipiden, om het plantenlichaam op te bouwen.

Fixatie is een vreemd woord, en een woord dat helemaal teruggaat naar de alchemie. Het is echter volkomen logisch als je aan gassen denkt als:
mobiel, met hun moleculen constant in beweging door diffusie vanwege hun thermische kinetische energie. Fixatie betekent minder renderen
mobiel, en werd historisch weergegeven door de 'vleugels' van de gasvormige of vluchtige stof te knippen (door deze om te zetten in een vaste of
niet-vluchtige vloeistof bijvoorbeeld).

Het is echter een weinig bekend feit dat wortels ook koolstof kunnen fixeren. Wortels maken echter geen fotosynthese en leggen koolstof vast bij afwezigheid
van licht met behulp van enzymen. Gewoonlijk fixeren wortels alleen voldoende koolstof voor hun eigen secretoire activiteiten, met het grootste deel van de koolstoffixatie
voorkomen in het schietsysteem. Wortelgefixeerde koolstof wordt bijvoorbeeld gebruikt om wortelafscheidingen te produceren die in de grond rond de wortels lekken
(de rhizosfeer). Deze afscheidingen hebben waarschijnlijk verschillende functies, maar lijken plantvriendelijke microben aan te moedigen, wat wijst op:
Mycorhizal-schimmels maken bijvoorbeeld reclame voor de wortel en stimuleren de schimmel om er een symbiose mee te vormen. Deze afscheidingen zijn ook
belangrijk geacht bij het mobiliseren van voedingsstoffen voor planten - veel voedingsstoffen worden in een onoplosbare vorm op bodemdeeltjes vastgehouden en dus
kunnen pas door de wortels worden opgenomen als ze zijn opgelost of gemobiliseerd. Bij sommige kruidachtige planten is aangetoond dat wortels
genoeg overtollige koolstof kan vastleggen om bij te dragen aan het afschieten van koolstof, dat wil zeggen de wortels exporteren koolstof die ze vastleggen en die hun eigen koolstof overschrijdt
behoeften, in het schietsysteem. In hoeverre de wortels bijdragen aan de stengelkoolstof van houtige planten is niet bekend.

De rol van worteldruk

Naast een kleine bijdrage aan de drukgradiënt die xyleemsap gedeeltelijk omhoog in een boom drijft, of misschien naar de top van
korte planten, of zelfs kleine bomen, onder bepaalde omstandigheden heeft worteldruk mogelijk meerdere belangrijke functies. In zeer vochtige klimaten
waar de verdamping te laag is om de xyleemstroom te stimuleren, zorgt de worteldruk ervoor dat wat xyleem de plant op gaat om mineralen af ​​te leveren
voedingsstoffen van de wortels naar het scheutsysteem. Door deze worteldruk kunnen er waterdruppels uit de vaten aan de randen en uiteinden komen
van bladeren ( guttatie ) en sommige planten hebben speciale poriën ( hydathoden ) aan de uiteinden van de aderen om dit water weg te laten (na de mineralen
worden eruit gehaald door de cellen). Deze stroom als gevolg van worteldruk treedt ook in veel planten 's nachts op, wat bijdraagt ​​​​aan de vroege ochtend. Het is
ook belangrijk in het vroege voorjaar, de groeiende knoppen voorzien van mineralen voordat de bladeren voldoende zijn geopend om te verdampen
overnemen als de belangrijkste drijvende kracht. Worteldruk kan ook helpen bij het deblokkeren van gecaviteerde bloedvaten.

In esdoorns en berken, koude-tolerante bomen, wordt xyleemsap in de winter omhoog gedreven door de stengel en draagt ​​het sucrose mee om de zich ontwikkelende
bloemen die vroeg voor het blad opengaan. De sucrose wordt in het xyleem geladen vanuit het straalparenchym en andere opslagcellen in de
xyleem. Deze sapopstijging kan geen gebruik maken van de transpiratiestroom, omdat er in de winter geen bladeren beschikbaar zijn om deze aan te drijven. Het komt voor op warmere
dagen die op koude nachten volgen en waarvan wordt gedacht dat het een nachtelijke bevriezing, warme dagcyclus van drukveranderingen in de romp inhoudt. 's Nachts het xyleem
sap bevriest en men denkt dat dit gassen in het xyleem opsluit en comprimeert terwijl het sap bevriest. De hitte van de dag doet het ijs in het xyleem smelten,
het uitzetten van de opgesloten gassen en het genereren van een positieve druk om de xyleemsapstroom door de stam te laten stromen. Op dit punt het suikerachtige xyleem sap
kan worden verzameld voor gebruik bij het maken van siroop en wijnen. 'S Avonds lossen de colling-temperaturen meer gassen op in het xyleem, gezaaid
van aangrenzende weefsels zoals parenchym, klaar om samengeperste gassen te vormen wanneer het xyleem 's nachts bevriest. Een goed artikel, op een
externe website, die dit proces in esdoorn beschrijft, vindt u hier: ahornsiroop .

Houd er rekening mee dat planten ook voedingsstoffen kunnen opnemen via hun bladeren. Gassen, vloeistoffen en vaste minerale stofdeeltjes die op de
blad kunnen allemaal leiden tot een verhoogde opname van voedingsstoffen. De voedingsstoffen worden opgenomen via de plasmodesmata en ook tot op zekere hoogte
door de cuticula. Blijkbaar kan een Europees bos op deze manier tot 30% van zijn stikstof via het bladerdak opnemen (Thomas, 2000).

Schulz, 1992. Levende zeefcellen van coniferen zoals gevisualiseerd door confocale, laser-scanning fluorescentiemicroscopie. Protoplasma 166: 153-164.

Scheirer, 1978. Celwandchemie en fijne structuur in leptoïden van Dendroligotrichum (Bryophyta): De eindmuur. Amer. J. Bot. 65:
1027-1031.

Esau, 1976. Anatomie van zaadplanten, tweede druk.

Thomas, P. 2000. Bomen: hun natuurlijke geschiedenis. Cambridge University Press.

Andere bronnen worden toegevoegd.

Artikel voor het laatst bijgewerkt: 27/2/15, 25 aug 2020 (sommige gebroken links gerepareerd)

We hebben allemaal onder enorme oude bomen gezeten, of het nu voor een picknick was, of voor schaduw, of gewoon om een ​​rustige plek te hebben om te zitten en
denken. Velen van ons herinneren zich vaag onze wetenschappelijke lessen op school en kunnen zich de basisprincipes van fotosynthese en de levenscyclus herinneren
van een boom. Er is echter veel meer aan de hand onder die schors dan je misschien zou beseffen. Kijk nog eens hoe een boom
water, voedt en groeit en alle ingewikkelde mechanismen die het heeft ontwikkeld om het te doen en je zult het misschien heel fascinerend vinden! Bij de
tenminste, het zal je zeker iets geven om over na te denken de volgende keer dat je tegen een 100 jaar oude eik leunt om je te overwegen
financiën.

Eikenbomen, zoals hierboven afgebeeld (een 3D Pov-Ray-model) kunnen meer dan 400 liter water per dag opnemen! dit water
beweegt omhoog langs de stengel in de buitenste ringen van xyleem (hout). Een deel van dit water wordt (tijdelijk) opgenomen in de cellen
hebben een enorm bladoppervlak om voldoende zonlicht op te vangen voor fotosynthese en deze bladeren hebben koolstofdioxide nodig, wat is
reageerde met water om de organische bouwstenen van de plantencellen te vormen, gebruikmakend van de energie die door zonlicht wordt benut. Deze
bouwstenen zijn onder meer aminozuren en suikers. De broodnodige koolstofdioxide komt uit de atmosfeer en vertrekt
afsluitbare poriën genaamd huidmondjes (singuliere stoma) hebben om deze kooldioxide door diffusie op te nemen. Bladeren worden over het algemeen geboren op
stengels met een scharnier aan de basis (de pulvinus genoemd) en hierdoor kunnen de bladeren in de wind trillen, waardoor de lucht wordt
help de bladeren om een ​​verse toevoer van kooldioxide te verkrijgen (diffusie in stilstaande lucht is traag en een zone van stilstaand kooldioxide
verarmde lucht zou elk blad omringen). Een algemene vergelijking voor fotosynthese wordt hieronder gegeven:

Links: een afgietsel van vernis van de onderkant van een blad met daarop de
huidmondjes en hun bijbehorende wachtcellen.

Klik hier voor meer informatie over bladmorfologie en vasculatuur.

Huidmondjes sluiten om water te besparen 's nachts wanneer de fotosynthese niet langer kan doorgaan, en ze zullen sluiten als de plant
te veel water verliezen. Huidmondjes openen en sluiten volgens een circadiaans ritme en ook als directe reactie op licht en donker.
Huidmondjes kunnen ook sluiten als reactie op verwonding - planten kunnen veel water verliezen door open wonden en sommige planten, b.v.
tomatenplanten reageren snel op schade door elektrische signalen door hun bladeren te sturen, waardoor de huidmondjes sluiten.

Ondanks deze maatregelen verliezen planten veel water via hun huidmondjes en dit water moet vervangen worden. Xylem-vaten dragen
water van de wortels, de stengel en naar de bladeren. Planten maken misbruik van deze situatie, halen het beste uit een 'slechte zaak' en maken gebruik van
de zogenoemde transpiratiestroom van sap dat opstijgt in het xyleem om minerale voedingsstoffen te vervoeren, verkregen door de wortels uit de grond,
ermee. Transpiratie van de bladeren helpt ook om ze koel te houden (belangrijk omdat ze doelbewust worden blootgesteld aan het zonlicht!).

Het xyleemsap wordt in elk blad gedragen, langs de centrale ader in de hoofdnerf en in het vaatnetwerk van het blad. Water dan
doorkruist het blad van cel tot cel en verdampt in de luchtruimten. Hoe reist water van cel naar cel? In plantenweefsels zoals
bladmesofyl, aangrenzende cellen zijn verbonden door poriën die plasmodesmata worden genoemd. Dit zijn kleine poriën die de cel doorkruisen
wanden en celmembranen van aangrenzende cellen. Ze zijn bekleed met een membraan en de cytoplasma's van aangrenzende cellen zijn
continu als het cytoplasma de plasmodesmatale kanalen vult. Zo vormen de cytoplasma's van plantencellen een verbonden continu
systeem genaamd de symplast . Water kan door het cytoplasma van cel naar cel door de symplast reizen. Water kan echter
bewegen zich ook door de extracellulaire ruimten en celwanden die samen de apolast . De celwanden zijn voornamelijk gemaakt van
cellulose microfibrillen die een poreus gaas vormen. Water kan door de apoplast bewegen door capillariteit (en beweegt waarschijnlijk sneller
dan via de symplast).

Water zal een korte afstand in een zeer smalle glazen buis (capillaire buis) naar boven bewegen. Water doet dit omdat het zo is
kleverig. Watermoleculen zijn elektrisch geladen en dipolair (het ene uiteinde of de pool van het molecuul is negatief geladen, het andere)
pool positief geladen). Tegengestelde ladingen trekken elkaar aan en watermoleculen binden of plakken aan elkaar (door waterstofbruggen in een
proces genaamd samenhang - zoals plakken aan like) en ze worden ook elektrisch aangetrokken door andere materialen, zoals de glazen wand van een
capillaire buis, of de cellulose microfibrillen van de apoplast (in een proces genaamd adhesie - twee verschillende materialen die blijven plakken
samen). Deze attractie trekt water mee in nauwe ruimtes (zo kan een spons passief water opzuigen). De
kracht die deze beweging van water aandrijft, is de capillaire kracht van cohesie-adhesie. Deze kracht drijft de beweging van water aan
door middel van apoplasten van planten. Capillariteit is van cruciaal belang bij watertransport langs de buitenkant van mosstengels in ectohydric
mossen.

Water beweegt van het xyleem over het blad naar de luchtruimten door de apoplast en symplast en verdampt vervolgens door de
huidmondjes (transpiratie).

Klik hier en hier voor meer informatie over de structuur van xyleem en hout.

Het is de transpiratie van water van bladeren die de belangrijkste drijvende kracht is voor de beweging van
water in xyleem. Verlies van water uit de bladeren zorgt voor een negatieve zuigdruk die zuigt
de stengel water geven. Piekstroomsnelheden in xyleem zijn ongeveer 1 mm/s, hoewel de maximale snelheden even hoog zijn
als 0,8 m/s zijn gemeld. De stroom in het xyleem stopt 's nachts en dan stijgen de snelheden in de
ochtend, piek rond het middaguur. Bredere schepen hebben grotere maximale snelheden, maar zijn meer
vatbaar voor cavitatie (de vorming van luchtbellen die xyleemvaten blokkeren) bij koud weer. Voor
daarom hebben de groenblijvende koudtolerante coniferen smallere vaten en loofbomen
produceren smallere schepen in de herfst en bredere schepen in de lente en zomer - deze jaarlijkse cyclus
in vatgrootte creëert de jaarlijkse groeiring die in bomen wordt gezien. Cavitatie treedt op wanneer het water
kolom breekt - het water wordt tot grote hoogte omhoog getrokken en kan onder zijn wonde breken
gewicht, vooral als het koud en 'bros' is en breuk van de waterkolom ook waarschijnlijker is in breder
schepen. Het feit dat kolommen met water überhaupt tegen de zwaartekracht in kunnen worden opgetild, is te wijten aan cohesie:
watermoleculen kleven aan elkaar en bewegen zo door het xyleem als een continue kolom.
Water zal zich ook aan de binnenkant van de vaatwand hechten. Deze fysieke verklaring van xyleem sap
beklimming heet de cohesie-spanningstheorie , terwijl het water de boom in wordt getrokken (en zo is in
spanning). De beweging van sap in het xyleem heet de transpiratiestroom .

Laten we, voordat we het floëemtransportsysteem beschouwen, eens kijken naar de wateropname in de wortels.

Waterpotentiaal (gezien de Griekse letter psi als symbool) is gewoon de potentiële energie die een eenheid bezit
volume (een vast volume, bijv. 1 meter in blokjes) water. Het is de som van de verschillende soorten potentiële energie
het water kan bezitten. De meest bekende is de zwaartekracht potentiële energie. Pak een bal en hef hem in de lucht
en je hebt zijn gravitatie potentiële energie vergroot. Energie is het vermogen om verandering te veroorzaken en dit
gravitatie-energie is potentiële energie omdat het de potentie heeft om verandering teweeg te brengen, maar dit niet zal doen tot de
bal wordt losgelaten. Wanneer de bal wordt losgelaten, valt hij op de grond omdat hij zijn potentiële zwaartekrachtenergie verliest, wat:
omgezet in kinetische energie (de energie van beweging).

Waterpotentieel is een nuttig concept voor het beschrijven van waterbeweging in planten. Er wordt vaak gezegd dat water
ga altijd van een gebied met een hoog waterpotentieel naar een gebied met een laag waterpotentieel (omlaag een waterpotentiaal)
verloop) - zoals de vallende bal. Dit is echter niet helemaal waar, water zal langs een waterpotentiaalgradiënt naar beneden bewegen
van zijn akkoord indien toegestaan. Het is echter mogelijk om water te verplaatsen van een gebied met een laag waterpotentieel naar een
gebied met een hoog waterpotentieel, door energie te leveren (zoals u deed toen u de bal ophief) - het water zal dan winnen
potentiële energie. In xyleem beweegt water van hoog naar laag waterpotentieel. De plant verbruikt niets van zichzelf
energie om het water te verplaatsen, het opent eenvoudig de huidmondjes en transpiratie doet de rest en het water beweegt van
hoog waterpotentieel in de wortels tot laag waterpotentieel in de lucht boven het bladerdak. (transpiratie zorgt voor een
negatieve drukpotentiaal aan de top van de boom, waardoor het water de stengel opzuigt). Echter, in floëemwater
kan van laag naar hoog waterpotentieel gaan omdat de plant cellulaire energie (in de vorm van ATP) gebruikt om
pomp actief water langs de stengel omhoog of omlaag (het creëert een positieve druk die het water in de
floëem). In zowel xyleem als floëem is het de druk die de waterbeweging aandrijft.

De floëem bevat een systeem van vaten voor het transporteren van foto-assimilaten (de producten van fotosynthese)
zoals aminozuren en suikers) rond de plant. Suiker wordt voornamelijk getransporteerd als sucrose en stikstof als amino
zuren (de bouwstenen van eiwitten). De reden waarom sucrose wordt getransporteerd in plaats van glucose is waarschijnlijk:
omdat sucrose moeilijker door bacteriën kan worden gemetaboliseerd en dus het transport van sucrose het risico op infectie vermindert.
(Evenals insecten transporteren de suiker trehalose en zeewier mannitol. Zoogdieren transporteren echter glucose
in hun bloedbaan omdat dit snel kan worden gebruikt door zenuwcellen en het hebben van zulke grote hersenen vereist
een kant-en-klare brandstofvoorraad. Dit, in combinatie met hun constant warme temperaturen, maakt zoogdieren zeer vatbaar voor
infectie en dus hebben ze een zeer geavanceerd immuunsysteem ontwikkeld. Toch grote wonden te groot
dieren in de natuur leiden vaak tot de dood, niet door de wond, maar door de daaropvolgende infectie).

Floëem is een weefsel dat bestaat uit verschillende celtypen, waaronder parenchym, taaie sclerenchymvezels,
en de floëemvaten, zeefbuizen genoemd, die zijn gemaakt van zeefbuisdelen of elementen (zeefbuis
cellen). Floëem draagt ​​suikers (en andere foto-assimilaten) van bronnen waar ze worden vrijgegeven (bijv.
fotosynthetiserende bladeren waar ze zijn gemaakt, of opslagorganen zoals bollen die in het voorjaar ontkiemen) om zinkt
waar ze gebruikten (bijv. groeiend fruit, schaduwrijke bladeren, opslagorganen zoals wortels die de suikers opslaan als zetmeel).
Dit proces wordt translocatie genoemd (een naam die soms ook wordt gebruikt om beweging van materialen in xyleem te beschrijven).
Het is nu bekend dat niet alleen de suikers en andere opgeloste stoffen door het floëem bewegen, maar ook het water.
beweegt mee - het hele floëemsap beweegt naar binnen bulkstroom ( massale vlucht w of massatransport).

In fotosynthetiserende bladeren kunnen de suikers naar de floëemzeefbuizen in de aderen worden getransporteerd door
ofwel de symplast- of apoplastroutes, zoals hieronder weergegeven:

Merk op dat de apoplastische route de suikers omvat die de celmembranen van gespecialiseerd parenchym passeren
cellen die begeleidende cellen worden genoemd (er is meestal één begeleidende cel per zeefelement). Dit celoppervlak
membraan kan het transport van de suiker reguleren en drijft het ook aan door actief suiker uit de te pompen
naburige parenchymcellen in de floëemzeefbuizen (met behulp van membraaneiwitpompen die
cellulaire energie in de vorm van ATP). Dit pompen van suikers in het begeleidende cel/zeefbuiselement
creëert een osmotische gradiënt, of anders gezegd, verlaagt het potentiaal van de opgeloste stof van de begeleidende cel en dus
verlaagt het waterpotentieel. (Opgeloste potentiaal is het hoogst voor zuiver water dat de waarde nul krijgt, dus anders
oplossingen hebben een lager of meer negatief potentiaal voor opgeloste stoffen). Water volgt dan de suiker terwijl het zich verplaatst van
hoge tot lage waterpotentialen en komt in de zeefbuizen. Terwijl het floëem langs de zeefbuizen in de
bron, die van element naar element gaat, krijgt het een duwtje naarmate er meer suikers worden geladen, waardoor een pulserende
druk (positieve drukpotentiaal) die het floëem voortstuwt.

Het lossen van de suikers gebeurt bij de gootsteen. Hier pompen begeleidende cellen actief de suikers uit de
floëem, waardoor water volgt. Dit lossen draagt ​​bij aan de drukgradiënt in de zeefbuizen - het floëem
wordt voortgeduwd door suikerbelading aan de bron en voortgetrokken door suikerlozing aan de gootsteen. Dit
beweging van bron naar put kan in elke richting binnen de plant plaatsvinden, maar een van de belangrijkste routes zal zijn:
van de bladeren, langs de stengel, naar de wortels. Wortels kunnen en doen geen fotosynthese en hebben suikers nodig om
voorzien in hun eigen energiebehoefte, slaan ze ook overtollige suikers op als zetmeel , veilig ondergronds en weg van
bladerende herbivoren!

Aangrenzende zeefbuisdelen worden gescheiden door poreuze zeefplaten met poriediameters variërend van ongeveer 1 micrometer tot 14 micrometer.
verantwoordelijk voor het leveren van het grootste deel van de energie die nodig is om materialen in en uit de floëembuizen te pompen naar naburige parenchymcellen.
Grote enkele plasmodesmata en groepen plasmodesmata, zeefgebieden genoemd, verbinden het cytoplasma van de begeleidende cel met zijn zeefbuis
element. 'Zeefgebied' is een algemene term voor een poriëngebied dat een zeefbuiscel met een andere cel verbindt. Wanneer deze poriën bijzonder zijn
groot en beperkt tot een duidelijk stuk celwand, zoals in de eindwanden van de zeefbuiscellen, worden ze zeefplaten genoemd.

Wanneer een zeefbuis wordt doorgesneden of gewond, verspreidt het P-eiwit zich snel (windt zich af) om het lumen te vullen en de poriën in de zeefplaten te blokkeren, dus
het vat blokkeren en verder verlies van floëemsap voorkomen.

Gymnospermen, waaronder coniferen zoals de dennenboom, hebben geen zeefbuizen. In plaats daarvan hebben ze zeefcellen die met elkaar zijn verbonden door
zeef gebieden met kleinere poriën (de poriën zijn meestal kleiner dan 0,8 micrometer in diameter), en vormen dus geen open buis. Zeef cellen
zijn veel smaller (minder dan ongeveer 5 micrometer in diameter, vergeleken met zeefbuiscellen die tot ongeveer 50 micrometer in
diameter) en meerdere malen langer dan zeefbuiscellen. Gespecialiseerde parenchymcellen functioneren net als begeleidende cellen, maar worden
albuminecellen in gymnospermen. (In ontwikkeling worden een zeefbuiscel en de bijbehorende cel per cel uit dezelfde oudercel geproduceerd
deling, terwijl zeefcellen en albuminecellen geen gemeenschappelijke oudercel hebben). Zeefcellen in gymnospermen behouden hun SER (gladde
endoplasmatisch reticulum) als een netwerk dat aan weerszijden van de zeef eindigt, zijn poriën en hebben geen P-eiwit. Wanneer een gymnosperm
zeefcel is gewond, de SER zwelt op en zet uit om de poriën te blokkeren. Dit SER-netwerk kan ook een rol spelen in het transport en het is:
mogelijk dat translocatie in gymnosperm floëem werkt door een ander mechanisme dan beschreven voor angiosperm zeefbuizen.

Mossen en algen hebben ook floëemachtige weefsels. In mossen langwerpig leptoïde cellen zijn verbonden door velden van plasmodesmata (met porie
diameters van 0,12 tot 0,15 micrometer in dendroligotricum ) en lijken dus op zeefcellen. In zeewieren zijn trompethyfen gemaakt van zeef
cellen verbonden door zeefgebieden of zeefplaten, met poriediameters variërend van 0,04-0,09 micrometer in Laminaria , tot 6,0 micrometer in
de gigantische kelp Macrocystis . Bij naaktzadigen is de poriediameter typisch minder dan 0,8 micrometer en 6,5 micrometer in Fagus (beuk).
Het algemene patroon lijkt te zijn dat naarmate planten naar het land verhuisden en groter werden, ook hun poriëngrootten werden, wat de weerstand tegen sap vermindert
beweging en verhoogt de maximale translocatiesnelheid in een vat met een bepaalde diameter. Gymnospermen kunnen zeer grote bomen vormen en zijn
staat haaks op deze trend en daarover later meer.

die uitzetten om alle ruimte te vullen tot aan de stijve celwanden ('dozen') die ze bevatten. Dit gebeurt als de cellen worden blootgesteld aan a
suikeroplossing met een lage concentratie - water zal in de cellen komen totdat de cellen vol zijn. Rechts - cellen die water hebben verloren door osmose,
waardoor hun protoplasten wegkrimpen van de celwanden, een fenomeen genaamd plasmolyse (van de cellen wordt gezegd dat ze zijn) geplasmolyseerd ). Dit
gebeurde omdat het weefsel was gedrenkt in een suikeroplossing met een hoge concentratie, waardoor water door osmose uit de cellen diffundeerde.
Omdat water ongeveer 70% van het volume van cellen uitmaakt, zijn de protoplasten gekrompen en komen ze los van hun omringende celwanden.

Dit fenomeen is belangrijk bij planten. In soft green or fleshy plant parts, when the plant has sufficient water, the cells are full and the
protoplasts push against the cell walls, keeping them rigid (rather like tyres filled with water at high pressure) and giving the plant parts
support - the cells and plant parts are said to be turgid (swollen and rigid). This is important for keeping leaves and green stems upright to
intercept sunlight - the tissues (especially parenchyma) functions as a pressurised cellular solid. A common example of a pressurised
cellular solid is polystyrene - tiny balls of foam filled with air which when packed together become rigid - bending the polystyrene slightly
squeezes the air inside the balls which resist bending. If a plant is dehydrated (due to water loss by evaporation) however, the cells
plasmolyse and lose pressure and the cell walls lose rigidity and the cells become flaccid and the plant wilts. This is also protective - as
leaves droop so they become less-exposed to the drying sun and/or wind. Of course, the plant cannot survive in this desiccated state
indefinitely, as water is vital to cell chemistry, but they can recover quickly if the plant receives water.

Animal cells, such as mammalian red blood cells, similarly shrink if they lose water by osmosis to a concentrated solution. However, if
immersed in distilled water, which is fairly pure, then water enters the cells by osmosis, causing them to swell and burst - mammalian cells
will explode within seconds on contact with distilled water. Single-celled organisms that resemble animal cells, like amoeba , can survive
because they have contractile vacuoles, which swell up with water, as excess water enters the cell, and then contract to expel the water.

Osmosis and Plasmolysis

Not all scientists define water potential in the same way. We have adopted the definition in terms of potential energy per unit volume. More or
less equivalently, some define it as potential energy per mole (one mole being about 6.022 x 10^23 particles, or molecules of water in this
case). Other definitions refer to water potential as the free energy of water per unit volume or per mole. Free energy is the energy available
to do work, and so is essentially equivalent to potential energy in most cases. However, free energy is sometimes defined as internal energy
enkel en alleen. A system, such as a mass of water, has both internal energy (due to the movements of its molecules relative to each other) and
external energy (due to the movement of the body of water as a whole). In plant biology, we need to include both external and internal
energy - external energy is important when we consider movement of water up a tree - as it ascends, the water as a whole gains gravitational
potential energy, which has the potential to do work should the water be released and allowed to fall to the ground. Internal energy is
important as this drives diffusion.

Diffusion is the net or overall movement of molecules from a region of higher concentration to a region of lower concentration. (By
concentration we mean the number of molecules in a given volume, such as the number of molecules per cubic meter). This movement
occurs because molecules are in constant thermal motion (they move about and the hotter they are, the more they move) and this
movement is random. If a membrane separates the regions of higher and lower concentration, then diffusion will only take place if the
membrane is permeable to the substance diffusing - for example if it is porous and the pores are large enough to allow the molecules
through. The cell-surface membrane works in this way - it is a selectively-permeable membrane, allowing only certain substances to cross it.
Water is one such substance. However, because cell membranes are made principally of lipids (fats/oils) in the form of phospholipids, water
does not cross easily (oil and water do not mix - water does not dissolve well in fat and vice versa) and will only slowly leak across a
phospholipid membrane. However, cells need water and so cell membranes have protein pores, called aquaporins, that are the right size to
allow water molecules to cross easily. This is an example of facilitated diffusion - the protein pores help or facilitate the diffusion of water
across the membrane. Diffusion of water across cell membranes is so important that it is given its own special name - osmosis .

In biology we rarely deal with 'pure' water, since biological fluids are all solution. A solution is a mixture of materials, in which certain
substances, called solutes, are dissolved in a solvent (which is the main component of the mixture). Most often in biology the solvent of
interest is water and this will contain a variety of dissolved solutes such as salts (like sodium chloride or common table salt, NaCl, and slats of
potassium, calcium and iron and other metals) sugars and amino acids. When salt, NaCl, dissolves in water, it splits up into ions of sodium,
Na+ and chloride, Cl- (an ion is an atom or molecule that gains one or more units of net electric charge, either positive or negative). In such
a solution it is inconvenient to think of the concentration of water as this is hard to measure, and we usually think in terms of concentration of
solute. Since ions, atoms or molecules of solvent occupy space that would otherwise be occupied by water molecules, the higher the total
solute concentration (of all solutes) the lower the concentration of water. Thus water will diffuse from a region of lower solute concentration
(higher water concentration) to a region of higher solute concentration (lower water concentration).

Osmosis across plant cell membranes can be easily demonstrated using plant tissues. A classic experiment involves taking strips of onion
epidermis (such as the translucent tissue-paper like layer on the inside of the fleshy leaves of the onion bulb which is one-cell thick and so
easily observed under the light microscope) and immersing them for twenty minutes or so in different concentrations of solution, typically a
solution of sucrose sugar. Some results from such an experiment are shown below:


Photosynthesis within the Chloroplast

In all autotrophic eukaryotes, photosynthesis takes place inside an organelle called a chloroplast. Voor planten bestaan ​​chloroplast-bevattende cellen in het mesofyl. Chloroplasts have a double membrane envelope composed of an outer membrane and an inner membrane. Within the double membrane are stacked, disc-shaped structures called thylakoids.

Embedded in the thylakoid membrane is chlorophyll, a pigment that absorbs certain portions of the visible spectrum and captures energy from sunlight. Chlorophyll gives plants their green color and is responsible for the initial interaction between light and plant material, as well as numerous proteins that make up the electron transport chain. The thylakoid membrane encloses an internal space called the thylakoid lumen. A stack of thylakoids is called a granum, and the liquid-filled space surrounding the granum is the stroma or &ldquobed.&rdquo

Figuur: Structure of the Chloroplast: Photosynthesis takes place in chloroplasts, which have an outer membrane and an inner membrane. Stacks of thylakoids called grana form a third membrane layer.


Discussion & Explanation

The hypothesis was supported in that all forms of sugar produced energy and that glucose was the most efficient.

The carbon dioxide produced can be directly related to the energy produced through fermentation because carbon dioxide is a by-product of ethanol fermentation (Cellular, 54). The control that contained no sugar produced no energy because a source of sugar is required for glycolysis and fermentation to occur.

Glucose had the greatest rate of energy production because its rate of carbon dioxide production was the largest. Sucrose had the second-highest rate of production while fructose had the lowest rate out of the three sugars. Glucose’s rate of energy production was more than three times that of fructose.

Glucose was directly used in the glycolysis cycle and did not require any extra energy to convert it into a usable form (Freeman, 154). This supported why glucose was the most efficient.

Sucrose required an enzyme and energy input to break it down into glucose and fructose in order for it to be processed in glycolysis (Freeman, 189). Fructose also could not be used immediately in the glycolysis chain but had to be altered to enter the chain as one of the intermediates (Berg, 2002).

These processes required to convert the non-glucose sugars into a usable form reduced their efficiency when compared to glucose. The largest source of error for the experiment was the start time of fermentation. The yeast was added to the fructose solution well after the glucose and fructose yeast solutions began fermenting.

Fermentation takes time to reach its maximum rate of energy production so the time gap left glucose and sucrose further ahead than fructose in the fermentation process (Berg, 2002). The data on the rate of carbon dioxide production was therefore skewed because the start of fermentation was not controlled.

Glucose and sucrose appear far more efficient than fructose because of this error. If this experiment were to be repeated, extra care would be taken to ensure that fermentation began at the same time. The measurements of sugars would be measured in equal molarity and not by percent in a solution so that the sugar molecules are equal across all of the tests.

Other follow-up experiments may include testing other types of yeasts to see how fermentation rates are impacted. The results of these experiments could impact what sugars are the most efficient in alcohol fermentation. This could determine what types of sugar brewers should use for the most efficient production of alcohol.

Help Us Fix his Smile with Your Old Essays, It Takes Seconds!

-We are looking for previous essays, labs and assignments that you aced!

Gerelateerde berichten

Over the last few years, the issue of carbon monoxide (CO) poisoning in the home&hellip

3 Types of Television Production Live Live-to-Tape Pre-Produced Live Television Production Live television production is&hellip

All living things are on Earth are carbon based life forms, carbon is the essential&hellip

The term ecosystem was first used by Tansley (1935) to refer to all the components&hellip

Problem: Yeasts undergo aerobic cell respiration if there is sufficient oxygen and releases carbon dioxide&hellip

Author: William Anderson (Schoolworkhelper Editorial Team)

Tutor and Freelance Writer. Science Teacher and Lover of Essays. Article last reviewed: 2020 | St. Rosemary Institution © 2010-2021 | Creative Commons 4.0


The Problem With Lactose

Disaccharides have their place in a healthy diet, but not all disaccharides are well-received. Lactose is a disaccharide found in milk. This particular disaccharide requires a digestive enzyme called lactase to break it down into its monosaccharides, glucose and galactose.

Whether due to genetics or aging, your body may not produce enough lactase or any at all, which means your body can't break down lactose. If left intact, the disaccharide causes digestive issues such as abdominal pain, bloating and diarrhea. If you're lactose intolerant, you want to avoid foods that contain lactose, drink lactose-free milk or use digestive enzymes to prevent the side effects.


Conclusies en perspectieven

Plant innate immunity does not involve straightforward pathways but arises as a highly complicated network including many signalling molecules and various cross-talks. In this intricate network, sugar signals may contribute to immune responses and probably function as priming molecules. It is likely that these putative roles also depend greatly on coordinated relationships with hormones and light status. Today, plant protection against a vast range of invasive pathogens and pests needs promising strategies to produce various agrochemicals to confer crop resistance ( Rahnamaeian, 2011). However, producing agrochemicals with no environmental risks is almost impossible. Moreover, plant resistance breeding programmes are time-consuming, and conferred resistance may be lost in a relatively short time. Therefore, there is a strong need to find biodegradable and cheap alternatives. More fundamental research is needed towards sugar-mediated plant immunity in order to explore further the possibilities of using biodegradable sugar-(like) compounds as alternatives to toxic agrochemicals.


Digestion and Absorption

Spijsvertering is the mechanical and chemical break down of food into small organic fragments. It is important to break down macromolecules into smaller fragments that are of suitable size for absorption across the digestive epithelium. Large, complex molecules of proteins, polysaccharides, and lipids must be reduced to simpler particles such as simple sugar before they can be absorbed by the digestive epithelial cells. Different organs play specific roles in the digestive process. The animal diet needs carbohydrates, protein, and fat, as well as vitamins and inorganic components for nutritional balance. How each of these components is digested is discussed in the following sections.

Koolhydraten

The digestion of carbohydrates begins in the mouth. The salivary enzyme amylase begins the breakdown of food starches into maltose, a disaccharide. As the bolus of food travels through the esophagus to the stomach, no significant digestion of carbohydrates takes place. The esophagus produces no digestive enzymes but does produce mucous for lubrication. The acidic environment in the stomach stops the action of the amylase enzyme.

The next step of carbohydrate digestion takes place in the duodenum. Recall that the chyme from the stomach enters the duodenum and mixes with the digestive secretion from the pancreas, liver, and gallbladder. Pancreatic juices also contain amylase, which continues the breakdown of starch and glycogen into maltose, a disaccharide. The disaccharides are broken down into monosaccharides by enzymes called maltases, sucrases, en lactases, which are also present in the brush border of the small intestinal wall. Maltase breaks down maltose into glucose. Other disaccharides, such as sucrose and lactose are broken down by sucrase and lactase, respectively. Sucrase breaks down sucrose (or “table sugar”) into glucose and fructose, and lactase breaks down lactose (or “milk sugar”) into glucose and galactose. The monosaccharides (glucose) thus produced are absorbed and then can be used in metabolic pathways to harness energy. The monosaccharides are transported across the intestinal epithelium into the bloodstream to be transported to the different cells in the body. The steps in carbohydrate digestion are summarized in Figure 1 and Table 1.

Figure 1. Digestion of carbohydrates is performed by several enzymes. Starch and glycogen are broken down into glucose by amylase and maltase. Sucrose (table sugar) and lactose (milk sugar) are broken down by sucrase and lactase, respectively.

Table 1. Digestion of Carbohydrates
Enzyme Produced By Site of Action Substrate Acting On Eindproducten
Salivary amylase Salivary glands Mond Polysaccharides (Starch) Disaccharides (maltose), oligosaccharides
Pancreatic amylase Alvleesklier Dunne darm Polysaccharides (starch) Disaccharides (maltose), monosaccharides
Oligosaccharidases Lining of the intestine brush border membrane Dunne darm disachariden Monosaccharides (e.g., glucose, fructose, galactose)

Eiwit

A large part of protein digestion takes place in the stomach. The enzyme pepsin plays an important role in the digestion of proteins by breaking down the intact protein to peptides, which are short chains of four to nine amino acids. In the duodenum, other enzymes—trypsine, elastase, en chymotrypsine—act on the peptides reducing them to smaller peptides. Trypsin elastase, carboxypeptidase, and chymotrypsin are produced by the pancreas and released into the duodenum where they act on the chyme. Further breakdown of peptides to single amino acids is aided by enzymes called peptidases (those that break down peptides). Specifically, carboxypeptidase, dipeptidase, en aminopeptidase play important roles in reducing the peptides to free amino acids. The amino acids are absorbed into the bloodstream through the small intestines. The steps in protein digestion are summarized in Figure 2 and Table 2.

Figure 2. Protein digestion is a multistep process that begins in the stomach and continues through the intestines.

  • Pepsine
  • Trypsin
  • Elastase Chymotrypsin
  • Carboxypeptidase
  • Aminopeptidase
  • Dipeptidase

Lipids

Lipid digestion begins in the stomach with the aid of lingual lipase and gastric lipase. However, the bulk of lipid digestion occurs in the small intestine due to pancreatic lipase. When chyme enters the duodenum, the hormonal responses trigger the release of bile, which is produced in the liver and stored in the gallbladder. Bile aids in the digestion of lipids, primarily triglycerides by emulsification. Emulsification is a process in which large lipid globules are broken down into several small lipid globules. These small globules are more widely distributed in the chyme rather than forming large aggregates. Lipids are hydrophobic substances: in the presence of water, they will aggregate to form globules to minimize exposure to water. Bile contains bile salts, which are amphipathic, meaning they contain hydrophobic and hydrophilic parts. Thus, the bile salts hydrophilic side can interface with water on one side and the hydrophobic side interfaces with lipids on the other. By doing so, bile salts emulsify large lipid globules into small lipid globules.

Why is emulsification important for digestion of lipids? Pancreatic juices contain enzymes called lipases (enzymes that break down lipids). If the lipid in the chyme aggregates into large globules, very little surface area of the lipids is available for the lipases to act on, leaving lipid digestion incomplete. By forming an emulsion, bile salts increase the available surface area of the lipids many fold. The pancreatic lipases can then act on the lipids more efficiently and digest them, as detailed in Figure 3.

Lipases break down the lipids into fatty acids and glycerides. These molecules can pass through the plasma membrane of the cell and enter the epithelial cells of the intestinal lining. The bile salts surround long-chain fatty acids and monoglycerides forming tiny spheres called micelles. The micelles move into the brush border of the small intestine absorptive cells where the long-chain fatty acids and monoglycerides diffuse out of the micelles into the absorptive cells leaving the micelles behind in the chyme. The long-chain fatty acids and monoglycerides recombine in the absorptive cells to form triglycerides, which aggregate into globules and become coated with proteins. These large spheres are called chylomicrons. Chylomicrons contain triglycerides, cholesterol, and other lipids and have proteins on their surface. The surface is also composed of the hydrophilic phosphate “heads” of phospholipids. Together, they enable the chylomicron to move in an aqueous environment without exposing the lipids to water. Chylomicrons leave the absorptive cells via exocytosis. Chylomicrons enter the lymphatic vessels, and then enter the blood in the subclavian vein.

Figure 3. Lipids are digested and absorbed in the small intestine.

Vitaminen

Vitamins can be either water-soluble or lipid-soluble. Fat soluble vitamins are absorbed in the same manner as lipids. It is important to consume some amount of dietary lipid to aid the absorption of lipid-soluble vitamins. Water-soluble vitamins can be directly absorbed into the bloodstream from the intestine.

Figure 4. Mechanical and chemical digestion of food takes place in many steps, beginning in the mouth and ending in the rectum.

Oefenvraag

Which of the following statements about digestive processes is true?

  1. Amylase, maltase, and lactase in the mouth digest carbohydrates.
  2. Trypsin and lipase in the stomach digest protein.
  3. Bile emulsifies lipids in the small intestine.
  4. No food is absorbed until the small intestine.

Gratis antwoord

What is the overall outcome of the light reactions in photosynthesis?

The outcome of light reactions in photosynthesis is the conversion of solar energy into chemical energy that the chloroplasts can use to do work (mostly anabolic production of carbohydrates from carbon dioxide).

Why are carnivores, such as lions, dependent on photosynthesis to survive?

Because lions eat animals that eat plants.

Why are energy carriers thought of as either “full” or “empty”?

The energy carriers that move from the light-dependent reaction to the light-independent one are “full” because they bring energy. Nadat de energie is vrijgegeven, keren de "lege" energiedragers terug naar de lichtafhankelijke reactie om meer energie te verkrijgen. There is not much actual movement involved. Both ATP and NADPH are produced in the stroma where they are also used and reconverted into ADP, Pi, and NADP + .


Bekijk de video: Planten - houtvaten u0026 bastvaten (December 2021).