Att ge celler med energi. Energikällor

bildning

Celler består av alla levande organismer, förutomvirus. De ger alla processer som är nödvändiga för livet av växter eller djur. Selve cellen kan vara en separat organism. Och hur kan en sådan komplex struktur leva utan energi? Självklart inte. Så hur ger cellerna energi? Den baseras på processer som vi anser nedan.

Att ge celler med energi: hur händer det?

Få celler tar emot energi från utsidan, deproducera det själva. Eukaryota celler har unika "stationer". Och källan till energi i cellen är mitokondrier, den organoid som producerar den. Det är processen med cellulär andning. På grund av detta är cellerna försedda med energi. De är dock endast närvarande i växter, djur och svampar. I celler av bakterier är mitokondrier frånvarande. Därför är tillhandahållandet av celler med energi huvudsakligen på grund av fermentationsprocesserna, snarare än andning.

Struktur av mitokondrier

Detta är en organ med två membran som uppträdde ieukaryot cell i utvecklingsprocessen som ett resultat av dess absorption av en mindre prokaryot cell. Detta kan förklaras av det faktum att mitokondrier innehåller nativa DNA och RNA, liksom mitokondriella ribosomer, som producerar proteiner som är nödvändiga för organoider.

tillhandahållande av celler med energi

Det inre membranet har utväxt, som kallas cristae eller åsar. Processen för cellulär andning sker på crista.

Vad är inuti de två membranen kallas matrisen. Det innehåller proteiner, enzymer som är nödvändiga för att accelerera kemiska reaktioner, liksom molekyler av RNA, DNA och ribosomer.

Cell respiration är livets grund

Det sker i tre steg. Låt oss titta närmare på var och en av dem.

energikällor

Det första steget är förberedande

Under detta stadium, komplexa organiskaföreningar är uppdelade i enklare. Således bryter proteiner ner till aminosyror, fetter till karboxylsyror och glycerin, nukleinsyror till nukleotider och kolhydrater till glukos.

glykolys

Detta är ett anoxiskt stadium. Det består i att de ämnen som erhållits under första etappen delas vidare. De främsta energikällor som cellen använder vid detta stadium är glukosmolekyler. Var och en av dem som arbetar i glykolys bryter upp till två pyruvatmolekyler. Detta inträffar under tio på varandra följande kemiska reaktioner. På grund av de första fem fosforyleras glukos och delas sedan in i två fosfotrioser. Följande fem reaktioner bildar två molekyler av ATP (adenosintrifosfat) och två molekyler PVK (pyruvsyra). Cellens energi lagras i form av ATP.

Hela processen med glykolys kan förenklas avbildas enligt följande:

2NAD + 2ADF + 2H3RO4 + C6H12Oh6 2H2O + 2NAD.H2 + 2C3H4Oh3 + 2ATP

Så använder man en glukosmolekyl,två molekyler av ADP och två fosforsyra, mottar cellen två molekyler av ATP (energi) och två molekyler pyruvsyra, som den kommer att använda i nästa steg.

energikällan i cellen är

Det tredje steget är oxidation.

Detta steg sker endast omsyre. Kemiska reaktioner i detta stadium förekommer i mitokondrier. Detta är huvuddelen av cellulär andning, under vilken den mest energi frigörs. Vid detta stadium sönderdelas pyruvinsyra, som reagerar med syre, till vatten och koldioxid. Dessutom producerar detta 36 ATP-molekyler. Så vi kan dra slutsatsen att de viktigaste energikällorna i cellen är glukos och pyruvsyra.

Sammanfattar alla kemiska reaktioner och utelämnar detaljerna, vi kan uttrycka hela processen med cellulär andning med en förenklad ekvation:

6D2 + C6H12Oh6 + 38ADF + 38N3RO4 6SO2 + 6H2O + 38ATF.

Således, i andning av en molekylglukos, sex molekyler syre, trettioåtta molekyler ADP och samma mängd fosforsyra mottager cellen 38 molekyler ATP, i form av vilken energi lagras.

energi för vital aktivitet som cellen får

En mängd mitokondrie enzymer

Cellen tar emot energi för vital aktivitet förAndningsorganen - glukosoxidation, och sedan pyruvsyra. Alla dessa kemiska reaktioner kunde inte ske utan enzymer - biologiska katalysatorer. Låt oss titta på dem som finns i mitokondrierna - organeller som ansvarar för cellulär andning. Alla kallas oxidoreduktaser, eftersom de behövs för att säkerställa förekomst av redoxreaktioner.

cellenergi

Alla oxidoreduktaser kan delas in i två grupper:

  • oxidas;
  • dehydrogenas;

Dehydrogenaser är i sin tur indelade iaerob och anaerob. Aerob innehåller koenzym riboflavin, som kroppen får från vitamin B2. Aeroba dehydrogenaser innehåller NAD- och NADF-molekyler som koenzymer.

Oxidaser är mer olika. Först och främst är de indelade i två grupper:

  • de som innehåller koppar;
  • de som innehåller järn.

Den första innefattar polyfenoloxidas, askorbatoxidas, andra katalas, peroxidas, cytokrom. Den senare är i sin tur indelad i fyra grupper:

  • cytokrom a;
  • cytokrom b;
  • cytokromer c;
  • cytokromer d.

Cytokromer innehåller järnformylporfyrin, cytokromer b - järn protoporfyrin, c-substituerad järn memesoporfyrin, d-järndihydroporfyrin.

Finns andra sätt att få energi möjligt?

Även om de flesta celler tar emot detsom ett resultat av cellulär andning finns det också anaeroba bakterier för vilka inget syre behövs. De producerar den nödvändiga energin genom jäsning. Detta är en process där kolhydrater delas med hjälp av enzymer utan syre, vilket resulterar i att cellen tar emot energi. Det finns flera typer av jäsning beroende på slutprodukten av kemiska reaktioner. Det kan vara mjölksyra, alkohol, smörsyra, aceton-butan, citrat.

Tänk på alkoholhaltig jäsning. Det kan uttryckas med följande ekvation:

C6H12Oh6 C2H5HE + 2CO2

Det vill säga att bakterien bryter ner en molekyl glukos i en molekyl etylalkohol och två molekyler koloxid (IV).

Kommentarer (0)
Lägg till en kommentar