Zaopatrzenie komórek energii. Źródła energii

Z komórek zbudowane są wszystkie organizmy żywe, z wyjątkiem wirusów. Zapewniają wszystkie niezbędne dla życia roślin i zwierząt procesy. Komórka i sama może być osobnym organizmem. I czy może taka skomplikowana struktura żyć bez energii? Oczywiście, że nie. Tak jak dzieje się zaopatrzenie komórek energią? Opiera się ono na procesach, które omówimy poniżej.

Oprogramowanie komórek energią: jak to się dzieje?

Few komórki uzyskują energię z zewnątrz, wytwarzają ją sami. Эукариотические komórki posiadają swego rodzaju "stacjami". I źródłem energii w komórce jest митохондрия ó органоид, który ją wytwarza. W nim zachodzi proces oddychania komórkowego. Dzięki niemu i dzieje się zaopatrzenie komórek energii. Jednak występują one tylko u roślin, zwierząt i grzybów. W komórkach bakterii mitochondria brakuje. Dlatego u nich oprogramowanie komórek energii odbywa się głównie poprzez procesy fermentacji, a nie oddechowych.

Budowa mitochondriów

To двумембранный органоид, który pojawił się w eukariotycznych klatce w procesie ewolucji, w wyniku przejęcia przez nią bardziej płytkie прокариотической komórki. Tym można wytłumaczyć to, że w mitochondriach ma swój DNA i RNA, a także rybosomy mitochondrialne, wytwarzające żądaną органоидам białka.

Wewnętrzna membrana ma выростами, które nazywane są krista, lub plastrów. Na кристах i zachodzi proces oddychania komórkowego.

To, co znajduje się wewnątrz dwóch membran, o nazwie matrix. W nim znajdują się białka, enzymy, niezbędne dla przyspieszenia reakcji chemicznych, a także cząsteczki RNA, DNA i rybosomy.

Komórki oddech ó podstawą życia

To odbywa się w trzech etapach. Rozważmy każdy z nich bardziej szczegółowo.

Pierwszy etap ó przygotowawczy

Podczas tej fazy złożonych związków organicznych podzielone na prostsze. Tak, białka rozpadają się na aminokwasy, tłuszcze ó kwasów karboksylowych i glicerolu, kwasów nukleinowych ó do nukleotydów, a węglowodany ó do glukozy.

Bardziej:

Główne etapy rozwoju psychiki w филогенезе

Rozwój psychiki w филогенезе charakteryzuje się kilkoma etapami. Rozważmy dwie główne historie związane z tym procesem.Филогенез - to historyczny rozwój, obejmującego miliony lat ewolucji, historię rozwoju różnych gatunków organizmów żywych.Ontogenez...

Co to jest gronkowiec i metody jego leczenia

Wielu w swoim życiu miał do czynienia z zakażeniem gronkowca. Dlatego konieczne jest posiadanie pełnej informacji o tej chorobie, aby w pełni zrozumieć, co dzieje się w organizmie. Więc co to jest gronkowiec? To bakterie, lub jedną z ich odmian, z kt...

Co studiuje morfologia

 Przed podjęciem się, że studiuje morfologia, należy zauważyć, że sam studiuje ten dział gramatyki. Tak, morfologia studiuje słowo jako część mowy, a także sposoby jego edukacji, jego formy, struktury i gramatyki wartości, a także poszczególne j...

Glikoliza

To бескислородный etap. Polega on na tym, że substancje uzyskane podczas pierwszego etapu, podzieli się dalej. Główne źródła energii, które wykorzystuje komórka na tym etapie ó cząsteczki glukozy. Każda z nich w procesie glikolizy rozpada się do dwóch cząsteczek pirogronianu. To się dzieje podczas dziesięciu kolejnych reakcji chemicznych. W wyniku pierwszych pięciu glukoza fosforylacji, a następnie dzieli się na dwie фосфотриозы. Podczas najbliższych pięciu reakcjach powstają dwie cząsteczki ATP (аденозинтрифосфорной kwasu) i dwie cząsteczki PKW (kwas pirogronowy). Energia komórki i jest magazynowana w postaci ATP.

Cały proces glikolizy można w uproszczeniu przedstawić w ten sposób:

2НАД+ 2АДФ + 2H₃PO₄ + ₆H₁₂O₆ → 2H₂O + 2НАД^.H₂ +2C₃H₄O₃ + 2АТФ

W Ten sposób, za pomocą jednej cząsteczki glukozy, dwie cząsteczki ADP i dwa kwasu fosforowego, komórka otrzymuje dwie cząsteczki ATP (energia) i dwie cząsteczki pirogronianu kwasu, który będzie korzystać w następnym etapie.

Trzeci etap ó utlenianie

Ten etap odbywa się tylko w obecności tlenu. Reakcje chemiczne tego etapu odbywa się w mitochondriach. Właśnie to jest główna część oddychania komórkowego, podczas której uwalnia się najwięcej energii. Na tym etapie пировиноградная kwas, wchodząc w reakcję z tlenem, rozkładany do wody i dwutlenku węgla. Ponadto, powstaje przy tym 36 cząsteczek ATP. Tak więc, można stwierdzić, że główne źródła energii w komórce ó glukoza i пировиноградная kwas.

Podsumowując wszystkie reakcje chemiczne i pomijając szczegóły, można wyrazić cały proces oddychania komórkowego jednym uproszczonym równaniem:

6О₂ +₆H₁₂O₆ + 38АДФ + 38Н₃PO₄ → 6СО₂ + 6Н2О + 38АТФ.

W Ten sposób, w trakcie oddychania z jednej cząsteczki glukozy, sześciu cząsteczek tlenu, trzydziestu ośmiu cząsteczek ADP i takiej samej ilości kwasu fosforowego komórka dostaje 38 cząsteczek ATP, w postaci której i magazynowana energia.

Różnorodność enzymów mitochondriów

Energię do życia komórka dostaje kosztem oddychania ó utleniania glukozy, a następnie kwas pirogronowy. Wszystkie te reakcje chemiczne nie mogły by się odbyć bez enzymów ó biologicznych katalizatorów. Przyjrzyjmy się te z nich, które znajdują się w mitochondriach ó органоидах, odpowiedzialnych za komórki oddech. Wszystkie one nazywane są оксидоредуктазами, bo są potrzebne do zapewnienia przepływu reakcje redoks.

Wszystkie оксидоредуктазы można podzielić na dwie grupy:

• Oksydazy;
• Glukozy;

Glukozy, z kolei dzielą się na tlenowe i beztlenowe. Aerobic zawierają w swoim składzie koenzym ryboflawina, które organizm otrzymuje z witaminy B2. Aerobic glukozy zawierają jako koenzymy cząsteczki NAD i NADP.

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

• Te, którezawierają miedź;
• Te, w składzie których występuje żelazo.

Pierwszy to полифенолоксидазы, аскорбатоксидаза, do drugiego ó katalaza, peroksydaza, цитохромы. Ostatnie z kolei są podzielone na cztery grupy:

• цитохромы a;
• цитохромы b;
• цитохромы c;
• цитохромы d.

Цитохромы a zawierają w swoim składzie железоформилпорфирин, цитохромы b ó железопротопорфирин, c ó podstawiony железомезопорфирин, d ó железодигидропорфирин.

Czy są Możliwe inne sposoby otrzymywania energii?

Mimo, że większość komórek otrzymują ją w wyniku oddychania komórkowego, istnieją również bakterie beztlenowe, do istnienia których nie jest potrzebny tlen. Wytwarzają potrzebną energię w drodze fermentacji. Jest to proces, w trakcie którego za pomocą enzymów węglowodany podzieli się bez udziału tlenu, w wyniku czego komórka i odbiera energię. Rozróżnia się kilka rodzajów fermentacji w zależności od końcowego produktu reakcji chemicznych. Jest to молочнокислое, spirytus, маслянокислое, aceton-бутановое, лимоннокислое.

Rozważmy Na przykład spirytus fermentacji. Można go wyrazić w taki równaniem:

O₆H₁₂O₆ → Z₂H₅ON + 2СО₂

To jest jedną cząsteczkę glukozy bakteria rozkłada się do jednej cząsteczki alkoholu etylowego i dwóch cząsteczek tlenku (IV) carbonu.