Ang pagbibigay ng mga cell na may enerhiya. pinagkukunan ng enerhiya

Mula sa selula lahat ng buhay na organismo, maliban sa mga virus. Nagbibigay ang mga ito ang lahat ng bagay na kinakailangan para sa buhay na proseso ng halaman o hayop. Cell at maaaring mismo maging isang hiwalay na katawan. At kung paano maaaring tulad ng isang komplikadong istraktura upang mabuhay nang walang enerhiya? Siyempre hindi. Kaya paano mo matiyak na may cell enerhiya? Ito ay batay sa mga proseso na ay tinalakay sa ibaba.

Ang pagbibigay ng mga cell ng enerhiya: kung paano ito nangyari?

Ilang mga cell makakuha ng kanilang enerhiya mula sa labas, bumuo ng nila ito sa kanilang sarili. Eukaryotic cell ay may isang uri ng "istasyon". At ang mga pinagkukunan ng enerhiya sa cell ay ang mitochondria - organelles na ito ay bumubuo ng. Ito ay ang proseso ng cell hininga. Dahil sa ito, at doon ay pagpapanatili ng mga cell na may enerhiya. Gayunpaman, ang mga ito ay kasalukuyan lamang sa mga halaman, mga hayop at fungi. Sa mga cell kulang mitochondria bakterya. Samakatuwid, mayroon sila upang matiyak na ang mga cell ng enerhiya ay higit sa lahat dahil sa ang proseso ng pagbuburo, at hindi humihinga.

Ang istraktura ng mitochondria

Ito dvumembranny organelle, na kung saan ay lumitaw sa selula ng mga eukaryotiko sa proseso ng ebolusyon bilang isang resulta ng pagsipsip ng kanyang mas pinong prokaryotic cell. Ito ay maaaring ipaliwanag ang mga katotohanan na sa mitochondria ipakilala ang sarili nitong DNA at RNA pati na rin ang mitochondrial ribosome na nagbigibay ang nais na protina organelles.

Ang panloob na lamad ay may nakausli, na kung saan ay tinatawag na ang mga crista o ridges. Christie at ang proseso ng cell hininga.

Ano ang sa loob ng dalawang lamad, na tinatawag na isang matrix. Ito ay nakaayos protina, enzymes na kinakailangan upang mapabilis reaksyon kemikal, pati na rin RNA molecules, DNA at ribosoma.

Cellular respiration - ang batayan ng buhay

Ito ay tumatagal ng lugar sa tatlong yugto. Tingnan natin ang bawat isa sa mga ito sa higit pang mga detalye.

Ang unang yugto - paghahanda

Sa yugtong ito, kumplikadong organic compounds ay nasira down sa mas simple. Kaya, ang mga protina mabulok sa amino acids, taba - upang carboxylic acids at gliserol, nucleic acid - upang nucleotides, at carbohydrates - sa glukosa.

glycolysis

Ito ay anoxic stage. Ito ay namamalagi sa ang katunayan na ang mga sangkap na nakuha sa unang phase, ay hinati-hati pa. Ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya na ginagamit ng mga cell sa yugtong ito - ang asukal molecules. Ang bawat isa sa mga ito ay nasa proseso ng glycolysis decomposes sa dalawang molecules ng pyruvate. Na ito ay nangyayari sa panahon ng sampung magkakasunod na mga reaksyon kemikal. Dahil ang unang limang, asukal ay phosphorylated, at pagkatapos ay Splits sa dalawang phosphotriose. Sa mga sumusunod na limang mga reaksyon na ginawa ng dalawang molecules ng ATP (adenosine triphosphate) at dalawang molecules ng STC (pyruvic acid). Enerhiya cell at ay naka-imbak sa anyo ng ATP.

Ang buong proseso ng glycolysis ay maaaring pinagaan upang ganapin ang papel bilang mga sumusunod:

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

Kaya, gamit ang isa Molekyul ng asukal, dalawang molecules ng ADP at dalawang posporiko acid, ang cell na natatanggap ng dalawang molecules ng ATP (enerhiya) at dalawang molecules ng pyruvic acid, na kung saan gagamitin nito sa susunod na hakbang.

Ang ikatlong yugto - oksihenasyon

Ang hakbang na ito ay nangyayari lamang sa presensya ng oxygen. Chemical reaksyon nagaganap sa yugtong ito ng mitochondria. Na ito ay ang pangunahing bahagi ng cellular paghinga, sa panahon na kung saan inilabas ang pinaka-enerhiya. Sa yugtong ito, pyruvic acid, reacts sa oksiheno, ay kumapit sa tubig at carbon dioxide. Higit pa rito, ito ay bumubuo ng 36 molekula ng ATP. Kaya, maaari naming tapusin na ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya sa selula - asukal at pyruvic acid.

Sa pagbubuod ng mga kemikal na reaksyon, at inaalis ang mga detalye, maaari naming ipahayag ang ang buong proseso ng cell hininga isa pinasimple equation:

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

Kaya, sa panahon ng paghinga mula sa isang asukal Molekyul anim na oxygen molecule tatlong pu't walo molecule ng ADP at sa parehong halaga ng posporiko acid cell na natatanggap ng 38 molekula ng ATP, na siya naman sa anyo ng mga naka-imbak na enerhiya.

Ang pagkakaiba-iba ng mitochondrial enzymes

Ang enerhiya para sa buhay ng mga cell na natatanggap dahil sa paghinga - oksihenasyon ng asukal, at pagkatapos ay pyruvic acid. Ang lahat ng mga kemikal na reaksyon ay hindi maaaring maganap nang walang enzymes - biological catalysts. organelles responsable para sa cellular respiration - Tingnan natin ang mga na natagpuan sa mitochondria ipaalam. Lahat ng mga ito ay tinatawag na oxidoreductases dahil ang pangangailangan para sa oksihenasyon-pagbabawas reaksyon.

Lahat oxidoreductases ay maaaring nahahati sa dalawang grupo:

• oxidase;
• dehydrogenase;

Dehydrogenase, siya namang, ay nahahati sa aerobic at anaerobic. Aerobic naglalaman sa kanilang komposisyon coenzyme riboflavin na katawan ay makakakuha ng mula sa bitamina B2. Aerobic dehydrogenase bumubuo molecules tulad ng coenzyme NAD at NADP.

Oxidases ay mas magkakaibang. Una sa lahat, ang mga ito ay nahahati sa dalawang grupo:

• mga naglalaman ng tanso;
• mga kung saan ang isang bahagi ng iron ay naroroon.

Ang dating ay kinabibilangan ng polyphenol, ascorbate, sa ikalawang - catalase, peroxidase, cytochromes. Ang huli, sa pagliko, ay nahahati sa apat na mga grupo:

• cytochromes ng;
• cytochrome b;
• cytochrome c;
• cytochromes d.

Cytochromes at naglalaman sa kanilang komposisyon zhelezoformilporfirin, cytochromes b - zhelezoprotoporfirin, c - ipinalit zhelezomezoporfirin, d - zhelezodigidroporfirin.

Puwede bang maging iba pang mga paraan upang makabuo ng enerhiya?

Sa kabila ng ang katunayan na ang karamihan ng mga cell matanggap ito bilang isang resulta ng cellular paghinga, may mga anaerobic bacteria na umiiral na hindi nangangailangan oxygen din. Sila ay makabuo ng mga kinakailangang enerhiya sa pamamagitan ng pagbuburo. Ito ay isang proseso na kung saan carbohydrates ay hinati-hati sa pamamagitan ng enzymes na walang paglahok ng oxygen, kung saan ang isang cell at obtains enerhiya. Mayroong ilang mga uri ng pagbuburo, depende sa panghuling produkto ng reaksyon kemikal. Ito ay mula sa gatas acid, alak, butyric acid, acetone, gasolinang, sitriko acid.

Halimbawa, isaalang-alang ang alkohol pagbuburo. Dito maaari mong ipahayag ang equation na ito:

C ₆ H ₁₂ O ₆ → C ₂ H ₅ OH + 2CO ₂

Iyon ay, isang Molekyul ng asukal Pinaghihiwa ang bacterium sa isa Molekyul ng ethanol at dalawang molecules ng (IV) carbon monoxide.