Å tilveiebringe celler med energi. energikilder

Fra cellene alle levende organismer, unntatt virus. De gir alt nødvendig for livsprosesser av planten eller dyret. Celle og kan i seg selv være et separat legeme. Og hvordan kunne en slik kompleks struktur å leve uten energi? Selvsagt ikke. Så hvordan sikrer du det er celle energi? Den er basert på de prosesser som vil bli diskutert nedenfor.

Gi cellene energi: hvordan skjer det?

Få celler får sin energi fra utsiden, de genererer det selv. Eukaryote celler har en slags "stasjoner". Og kilden til energi i cellen er mitokondrier - organeller at den genererer. Det er prosessen med cellerespirasjon. På grunn av det, og det er vedlikehold av cellene med energi. Men de er til stede bare i planter, dyr og sopp. I celler som mangler mitokondrier bakterier. Derfor må de for å sikre celle energi er hovedsakelig på grunn av gjæringsprosessen, og ikke puster.

Strukturen av mitochondria

Det dvumembranny organelle, som dukket opp i en eukaryot celle i prosessen med utviklingen som et resultat av absorpsjon av dets finere prokaryote celler. Dette kan forklare det faktum at i mitokondriene presentere sitt eget DNA og RNA, så vel som mitokondrielle ribosomer som produserer de ønskede proteiner organeller.

Den indre membranen har fremspring, som er kalt crista eller rygger. Christie og prosessen med cellerespirasjon.

Hva som er inni de to membraner, som kalles en matrise. Det ordnet proteiner, enzymer som trengs for å akselerere kjemiske reaksjoner, så vel som RNA-molekyler, DNA og ribosomer.

Celleånding - grunnlaget for livet

Den foregår i tre trinn. La oss se på hver av disse i mer detalj.

Den første fasen - forberedende

I denne fasen blir komplekse organiske forbindelser som brytes ned i enklere. Så, proteiner brytes ned til aminosyrer, fett - til karboksylsyrer og glycerol, nukleinsyre - til nukleotider, og karbohydrater - til glukose.

glykolyse

Det anoksisk stadium. Det ligger i det faktum at forbindelsen oppnådd i den første fase substans, er ytterligere delt opp. De viktigste energikilder som benyttes av cellen på dette stadiet - glukosemolekyler. Hver av dem er i ferd med å glykolysen spaltes til to molekyler av pyruvat. Dette skjer i løpet av de ti påfølgende kjemiske reaksjoner. Fordi de første fem, er glukose fosforylert, og deretter deler seg i to phosphotriose. I de følgende fem reaksjoner produserte to molekyler av ATP (adenosin trifosfat) og to molekyler av STC (pyrodruesyre). Energi celler og lagres i form av ATP.

Hele prosessen med glykolyse kan forenkles for å fremstille som følger:

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

Således, ved hjelp av et molekyl glukose, to molekyler av ADP og to fosforsyre, mottar cellen to molekyler av ATP (energi) og to molekyler av pyrodruesyre, som den vil anvendes i det neste trinn.

Den tredje fasen - oksidasjon

Dette trinnet skjer bare i nærvær av oksygen. Kjemiske reaksjoner forekommer i dette trinn av mitokondriene. At dette er den viktigste delen av cellulær respirasjon, der frigjøres mest energi. På dette stadiet, pyrodruesyre, reagerer med oksygen, er spaltet til vann og karbondioksyd. Videre er det danner 36 ATP-molekyler. Dermed kan vi konkludere med at de viktigste energikilder i celler - glukose og pyrodruesyre.

Oppsummering av kjemisk reaksjon, og å utelate detaljer, kan vi uttrykke hele prosessen med cellerespira en forenklet ligning:

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

Således, i løpet av pusting fra en glukose molekyl seks oksygenmolekyler trettiåtte molekyler av ADP og den samme mengde fosforsyre celle får 38 ATP-molekyler, og hvori i form av lagret energi.

Mangfoldet av mitokondrielle enzymer

Energien for levetiden av cellen mottar på grunn av respirasjon, - oksydasjon av glukose, og deretter pyrodruesyre. Alle disse kjemiske reaksjoner kan ikke skje uten enzymer - biologiske katalysatorer. La oss se på de som finnes i mitokondriene - organeller som er ansvarlige for cellulær respirasjon. Alle av dem er kalt oxidoreductases fordi behovet for oksidasjon-reduksjon reaksjoner.

Alle oxidoreductases kan deles inn i to grupper:

• oxidase;
• dehydrogenase;

Dehydrogenase i sin tur er delt inn i aerob og anaerob. Aerob inneholde i sin sammensetning koenzym riboflavin at kroppen får fra vitamin B2. Aerob dehydrogenase omfatter molekyler som koenzymer NAD og NADP.

Oksidase er mer mangfoldig. Først av alt, de er delt inn i to grupper:

• de som inneholder kobber;
• slike hvor en del av jernet er til stede.

Den førstnevnte omfatter polyfenoler, askorbat, til den andre - katalase, peroksydase, cytokromer. Den sistnevnte, i sin tur, er delt inn i fire grupper:

• kromene et;
• cytokrom b;
• cytokrom C;
• cytokromer d.

Cytokromer og inneholder i deres sammensetning zhelezoformilporfirin, cytokromer b - zhelezoprotoporfirin, c - substituert zhelezomezoporfirin, d - zhelezodigidroporfirin.

Kan det være andre måter å produsere energi?

Til tross for det faktum at de fleste av cellene får det som et resultat av cellulær respirasjon, det er også anaerobe bakterier for å eksistere som ikke krever oksygen. De produserer den nødvendige energi ved fermentering. Dette er en prosess hvor karbohydrater brytes ned av enzymene uten medvirkning av oksygen, hvorved en celle og får energi. Det finnes flere typer av gjæring, avhengig av det endelige produkt av kjemiske reaksjoner. Det er melkesyre, alkohol, smørsyre, aceton, butan, sitronsyre.

For eksempel vurdere alkoholholdige gjæring. Her kan du uttrykke denne ligningen:

C ₆ H ₁₂ O ₆ → _{C2 H5} OH + 2CO ₂

Det vil si et molekyl av glukose bryter bakterien til ett molekyl etanol og to molekyler av (IV) karbonmonoksyd.