Dostarczanie komórkom energii. źródła energii

Z komórek wszystkich żywych organizmów, z wyjątkiem wirusów. Zapewniają one wszystko, co niezbędne dla procesów życiowych rośliny lub zwierzęcia. Komórki i może sama w sobie stanowić oddzielny korpus. I jak taka złożona struktura żyć bez energii? Oczywiście, że nie. Więc jak można zapewnić, że energia jest komórka? Jest on oparty na procesach, które zostaną omówione poniżej.

Dostarczanie energii komórek: jak to się stało?

Kilka komórki dostać swoją energię z zewnątrz, generują one to sami. Komórki eukariotyczne mają swego rodzaju „stacji”. I źródło energii w komórce jest mitochondriów – organelli, że generuje. Jest to proces oddychania komórkowego. Ze względu na to, i tam jest utrzymanie komórek energii. Jednak są one obecne tylko u roślin, zwierząt i grzybów. W komórkach mitochondria pozbawione bakterii. W związku z tym, muszą zapewnić energia komórka jest głównie ze względu na proces fermentacji i nie oddycha.

Struktura mitochondriach

To dvumembranny organelli, który ukazał się w komórce eukariotycznej w procesie ewolucji w wyniku absorpcji jego drobniejszych komórkach prokariotycznych. Można to wyjaśnić faktem, że w mitochondriach przedstawić własny DNA i RNA, jak i mitochondrialne rybosomy, które wytwarzają pożądane białka organelli.

Wewnętrzna membrana ma występy, które są nazywane crista lub grzbiety. Christie proces oddychania komórkowego.

Co jest w środku dwóch membran, zwany matrycę. Jest umieszczony białka, enzymy potrzebne do przyspieszenia reakcji chemicznych, jak i cząsteczki RNA, DNA i rybosomy.

oddychania komórkowego – podstawa życia

To odbywa się w trzech etapach. Spójrzmy na każdy z nich w sposób bardziej szczegółowy.

Pierwszy etap – przygotowawczy

Podczas tego etapu, organiczne związki kompleksowe są rozkładane w prostszy. Tak więc, białka ulegają rozkładowi z aminokwasów, tłuszczów – kwasów karboksylowych i glicerolu, kwas nukleinowy – nukleotydów i węglowodanów – w glukozę.

glikoliza

To beztlenowe etap. To polega na tym, że substancja otrzymana w pierwszym etapie, w podziale dalej. Głównymi źródłami energii przez komórki w tym etapie – cząsteczki glukozy. Każda z nich jest w sposób glikolizy rozkłada się z dwóch cząsteczek pirogronianu. Ma to miejsce w trakcie dziesięciu kolejnych reakcjach chemicznych. Ponieważ w pierwszej piątce, glukoza ulega fosforylacji, a następnie dzieli się na dwie phosphotriose. W następujących pięć reakcji wytwarza się dwie cząsteczki ATP (adenozynotrifosforanu) i dwóch cząsteczek STC (kwas pirogronowy). Komórki energii jest przechowywany w postaci ATP.

Cały proces glikolizy można uprościć przedstawiać się następująco:

2ADF 2NAD + 2 H _{3PO 4} + C _{6H 12O 6} → 2H _2O + ^2NAD. + 2C ₂ H ₃ H ₄ O ₃ + 2ATF

W ten sposób, przy użyciu jednej cząsteczki glukozy, dwie cząsteczki ADP i dwa kwas fosforowy, komórka odbiera dwie cząsteczki ATP (energię) i dwóch cząsteczek kwasu pirogronowego, który będzie wykorzystać w następnym etapie.

Trzeci etap – utlenianie

Ten krok ma miejsce tylko w obecności tlenu. Reakcje chemiczne występuje w tym etapie mitochondriów. Że to jest główną częścią oddychania komórkowego, podczas którego uwalniane najwięcej energii. Na tym etapie, kwas pirogronowy, reaguje z tlenem, rozszczepia się do wody i dwutlenku węgla. Ponadto formuje 36 ATP cząsteczek. Tak więc, możemy stwierdzić, że głównymi źródłami energii w komórkach – Glukoza i kwas pirogronowy.

Podsumowując reakcji chemicznej, z pominięciem szczegółów, można wyrazić cały proces oddychania komórkowego jednego uproszczonego równania:

6D ₂ + C _{6H 12O 6} + 38ADF + 38H _{3PO 4} → 6SO ₂ + 6H2O + 38ATF.

Tak więc, podczas oddychania z jednej do sześciu cząsteczek glukozy cząsteczki tlenu trzydzieści osiem cząsteczek ADP i taką samą ilość kwasu fosforowego otrzymuje komórki 38 cząsteczek ATP, przy czym w postaci zmagazynowanej energii.

Różnorodność enzymów mitochondrialnych

Energia potrzebna do życia komórka otrzymuje w wyniku oddychania – utlenianie glukozy, a następnie roztwór kwasu pirogronowego. Wszystkie te reakcje chemiczne nie może się odbyć bez enzymów – katalizatorów biologicznych. Spójrzmy na te, które znajdują się w mitochondriach – organelli odpowiedzialnych za oddychanie komórkowe. Wszystkie z nich są nazywane oksydoreduktazy ponieważ potrzeby reakcji utleniania-redukcji.

Wszystkie oksydoreduktazy można podzielić na dwie grupy:

• oksydaza;
• dehydrogenazy;

Dehydrogenaza z kolei dzielą się na tlenowe i beztlenowe. Tlenowych zawiera w swoim składzie koenzymu ryboflawiny, że ciało pobiera od witaminy B2. Tlenowych dehydrogenazy zawierać cząsteczki jak koenzymów NAD i NADP.

Oksydazy są bardziej zróżnicowane. Przede wszystkim, są one podzielone na dwie grupy:

• związki zawierające miedź;
• takie, w których część żelaza jest obecny.

Były to polifenole, askorbinian, do drugiego – katalazy, peroksydazy, cytochromów. Ten ostatni z kolei dzieli się na cztery grupy:

• cytochromów A;
• cytochromu b;
• cytochromu C;
• cytochrom d.

Cytochromach i zawierające w swoim składzie zhelezoformilporfirin, cytochromu B – zhelezoprotoporfirin, C – podstawiony zhelezomezoporfirin, D – zhelezodigidroporfirin.

Może istnieć inne sposoby produkcji energii?

Pomimo faktu, że większość komórek otrzymać go w wyniku oddychania komórkowego, istnieje również bakterie beztlenowe istnieć które nie potrzebują tlenu. Wytwarzają one niezbędną energię poprzez fermentację. Jest to proces, w którym węglowodany są rozkładane przez enzymy bez udziału tlenu, w którym komórki i pobiera energię. Istnieje kilka rodzajów fermentacji w zależności od ostatecznego produktu reakcji chemicznych. Jest to kwas mlekowy, kwas masłowy, alkohol, aceton, butan, kwas cytrynowy.

Na przykład, rozważmy fermentacji alkoholowej. Tutaj można wyrazić równaniem:

C ₆ H ₁₂ O ₆ → C _{2H 5OH} + 2CO ₂

Oznacza to, że jedna cząsteczka glukozy przerywa bakterii do jednej cząsteczki etanolu i dwóch cząsteczek związku (IV), tlenek węgla.