Забезпечення клітин енергією. Джерела енергії

Дата:

2019-05-23 23:00:12

Перегляди:

576

Рейтинг:

1Дизлайк 0Любити

Поділитися:

Table of contents:

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.

Забезпечення клітин енергією: як це відбувається?

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.

Будова мітохондрії

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.забезпечення клітин енергією

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.

Клітинне дихання — основа життя

Воно проходить у три етапи. Давайте розглянемо кожен з них більш докладно.джерела енергії

Перший етап — підготовчий

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

Перший штучний супутник Землі

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

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

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...

Гліколіз

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 2О + 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.джерелом енергії в клітині є

Третій етап — окислення

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

Різноманітність ферментів мітохондрій

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.енергія клітини

Всі оксидоредуктазы можна розділити на дві групи:

  • оксидази;
  • дегідрогенази;

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:

  • ті, якімістять мідь;
  • ті, у складі яких є залізо.

До перших належать поліфенолоксидази, аскорбатоксидаза, до других — каталаза, пероксидаза, цитохромы. Останні, в свою чергу, поділяються на чотири групи:

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

Цитохромы а містять у своєму складі железоформилпорфирин, цитохромы b — железопротопорфирин, c — замещенный железомезопорфирин, d — железодигидропорфирин.

чи Можливі інші шляхи отримання енергії?

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

ES: https://tostpost.com/es/la-educaci-n/35378-software-de-c-lulas-de-energ-a-fuentes-de-energ-a.html

HI: https://tostpost.com/hi/education/19191-providing-energy-to-the-cells-energy-sources.html

KK: https://tostpost.com/kk/b-l-m/34241-amtamasyz-etu-zhasushalaryny-energiyasyn-energiya-k-zder.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."

Примітка (0)

Ця стаття не має коментарів, будьте першим!

Додати коментар

Новини

Стівен Хокінг: життя та діяльність

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

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

 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. 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

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

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...