З клітин складаються всі живі організми, крім вірусів. Вони забезпечують всі необхідні для життя рослини чи тварини процеси. Клітина і сама може бути окремим організмом. І хіба може така складна структура жити без енергії? Звичайно, немає. Так як же відбувається забезпечення клітин енергією? Воно базується на процесах, які ми розглянемо нижче.
Деякі клітини отримують енергію ззовні, вони виробляють її самі. Эукариотические клітини володіють своєрідними "станціями". І джерелом енергії в клітині є мітохондрія — органоид, який її виробляє. У ньому відбувається процес клітинного дихання. За рахунок нього і відбувається забезпечення клітин енергією. Однак присутні вони тільки у рослин, тварин і грибів. У клітинах бактерій мітохондрії відсутні. Тому у них забезпечення клітин енергією відбувається в основному за рахунок процесів бродіння, а не дихання.
Це двумембранный органоид, який з'явився в эукариотической клітці в процесі еволюції в результаті поглинання нею більш дрібної прокариотической клітини. Цим можна пояснити те, що в мітохондріях присутня власна ДНК і РНК, а також мітохондріальні рибосоми, що виробляють потрібні органоидам білки.
Внутрішня мембрана має виростами, які називаються крісти, або гребені. На кристах і відбувається процес клітинного дихання.
Те, що знаходиться всередині двох мембран, називається матрикс. В ньому розташовані білки, ферменти, необхідні для прискорення хімічних реакцій, а також молекули РНК, ДНК і рибосоми.
Воно проходить у три етапи. Давайте розглянемо кожен з них більш докладно.
Під час цієї стадії складні органічні сполуки розщеплюються на більш прості. Так, білки розпадаються до амінокислот, жири — до карбонових кислот та гліцерину, нуклеїнові кислоти — до нуклеотидів, а вуглеводи — до глюкози.
Більше:
Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....
Що таке соціалізація, і як вона змінює людину
Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...
Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу
Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...
Це безкисневий етап. Він полягає в тому, що речовини, отримані під час першого етапу, розщеплюються далі. Головні джерела енергії, які використовує клітка на даному етапі, — молекули глюкози. Кожна з них у процесі гліколізу розпадається до двох молекул пірувату. Це відбувається під час десяти послідовних хімічних реакцій. Внаслідок перших п'яти глюкоза фосфорилюється, а потім розщеплюється на дві фосфотриозы. При наступних п'яти реакціях утворюється дві молекули АТФ (аденозинтрифосфорної кислоти) і дві молекули ПВК (піровиноградної кислоти). Енергія клітини і запасається саме у вигляді АТФ.
Весь процес гліколізу можна спрощено зобразити таким чином:
2НАД+ 2АДФ + 2Н3РВ4 + 6Н126 → 2Н2О + 2НАД.Н2 +2С3Н43 + 2АТФ
Таким чином, використовуючи одну молекулу глюкози, дві молекули АДФ і дві фосфорної кислоти, клітина отримує дві молекули АТФ (енергія) і дві молекули піровиноградної кислоти, яку вона буде використовувати на наступному етапі.
Ця стадія відбувається тільки при наявності кисню. Хімічні реакції цього етапу відбуваються в мітохондріях. Саме це і є основна частина клітинного дихання, під час якої вивільняється більше енергії. На цьому етапі піровиноградна кислота, вступаючи в реакцію з киснем, розщеплюється до води і вуглекислого газу. Крім того, при цьому утворюється 36 молекул АТФ. Отже, можна зробити висновок, що головні джерела енергії в клітині — глюкоза і піровиноградна кислота.
Підсумовуючи всі хімічні реакції і опускаючи подробиці, можна висловити весь процес клітинного дихання одним спрощеним рівнянням:
62 +6Н126 + 38АДФ + 38Н3РВ4 → 6СО2 + 6н 2 о + 38АТФ.
Таким чином, в ході дихання з однієї молекули глюкози, шести молекул кисню, тридцяти восьми молекул АДФ і такої ж кількості фосфорної кислоти клітина отримує 38 молекул АТФ, у вигляді якої і запасається енергія.
Енергію для життєдіяльності клітина отримує за рахунок дихання — окислення глюкози, а потім піровиноградної кислоти. Всі ці хімічні реакції не могли б проходити без ферментів — біологічних каталізаторів. Давайте розглянемо ті з них, які знаходяться в мітохондріях — органоидах, що відповідають за клітинне дихання. Всі вони називаються оксидоредуктазами, тому що потрібні для забезпечення протікання окислювально-відновних реакцій.
Всі оксидоредуктазы можна розділити на дві групи:
Дегідрогенази, в свою чергу, поділяються на аеробні та анаеробні. Аеробні містять у своєму складі кофермент рибофлавін, який організм отримує з вітаміну В2. Аеробні дегідрогенази містять в якості коферментів молекули НАД і НАДФ.
Оксидази більш різноманітні. В першу чергу вони поділяються на дві групи:
До перших належать поліфенолоксидази, аскорбатоксидаза, до других — каталаза, пероксидаза, цитохромы. Останні, в свою чергу, поділяються на чотири групи:
Цитохромы а містять у своєму складі железоформилпорфирин, цитохромы b — железопротопорфирин, c — замещенный железомезопорфирин, d — железодигидропорфирин.
Незважаючи на те що більшість клітин отримують її в результаті клітинного дихання, існують також анаеробні бактерії, для існування яких не потрібен кисень. Вони виробляють необхідну енергію шляхом бродіння. Це процес, в ході якого за допомогою ферментів вуглеводи розщеплюються без участі кисню, внаслідок чого клітина і отримує енергію. Розрізняють кілька видів бродіння в залежності від кінцевого продукту хімічних реакцій. Воно буває молочнокисле, спиртове, маслянокислое, ацетон-бутанова, лимоннокислое.
Для прикладу розглянемо спиртове бродіння. Його можна виразити таким рівнянням:
6Н126 →2Н5 + 2СО2
тобто одну молекулу глюкози бактерія розщеплює до однієї молекули етилового спирту і двох молекул оксиду (IV) карбону.
Article in other languages:
BE: https://tostpost.com/be/adukacyya/34681-zabespyachenne-kletk-energ-yay-kryn-cy-energ.html
DE: https://tostpost.com/de/bildung/35098-bereitstellung-von-zellen-mit-energie-energiequellen.html
HI: https://tostpost.com/hi/education/19191-providing-energy-to-the-cells-energy-sources.html
PL: https://tostpost.com/pl/edukacja/32342-zaopatrzenie-kom-rek-energii-r-d-a-energii.html
PT: https://tostpost.com/pt/educa-o/32982-software-de-c-lulas-de-energia-fontes-de-energia.html
Alin Trodden - автор статті, редактор
"Привіт, Я Алін Тродден. Я пишу тексти, читаю книги і шукаю враження. І я непогано вмію розповідати вам про це. Я завжди радий брати участь у цікавих проектах."
Новини
Стівен Хокінг: життя та діяльність
Ім'я Стівена Хокінга відомо сьогодні майже кожному, незалежно від наближеності до занять математикою або фізикою. Адже крім значного вкладу в розвиток сучасної фізики і космології, вчений славен популяризацією науки, поясненням у ...
Географічні явища - це... Географічні явища в природі: приклади
Стільки всього загадкового на Землі… Важко собі навіть уявити. Матінка-природа сповнена сюрпризів і постійно дивує своїми можливостями.Подумати тільки, як багато всього: багата флора і фауна, безліч мінералів, речовин і мат...
Емпіричний рівень пізнання в науці
Емпіричний рівень пізнання в науці певною мірою відповідає чуттєвої щаблі дослідження, теоретичний ж – раціональної або логічною. Безумовно, абсолютної відповідності між ними немає. Встановлено, що емпіричний рівень пі...
Шкільна освіта в США. Чому і як учать в США (у школі)?
Шкільна освіта в США є загальнодоступним для усіх дітей, що проживають на території держави, незалежно від гендерної, соціальної, національної, релігійної приналежності, а також громадянства. Крім того, немає єдиного державного ст...
Подарунок - це бажання зробити приємно
Значення слова "подарунок" зрозуміло кожній людині, своїми словами можна сказати, що подарунок - це бажання зробити приємне і підняти настрій своїй близькій людині.Що таке подарунокНе тільки на свята люди дарують і одержують подар...
Що таке спешл: варіанти перекладу і найбільш відомі вирази з цим словом
Багато слова іноземного походження так часто використовуються в російському мовою, що деякі вживають їх, не завжди знаючи справжнє їх значення. Наприклад, англійське прикметник special (спешл). Що це таке, давайте дізнаємося, а та...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!