Ląstelių aprūpinimas energija. Energijos šaltiniai

Išsilavinimas:

Ląstelės susideda iš visų gyvų organizmų, išskyrusvirusai. Jie teikia visus procesus, reikalingus augalų ar gyvūnų gyvybei. Ląstelė pati gali būti atskiras organizmas. Ir kaip tokia sudėtinga struktūra gali gyventi be energijos? Žinoma, ne. Taigi, kaip ląstelės energiją teikia? Tai pagrįsta procesais, kuriuos mes manome žemiau.

Ląstelių aprūpinimas energija: kaip tai atsitiks?

Nedaugelis ląstelių gauna energiją iš lauko, jiepagaminti patys. Eukariotės ląstelės turi unikalias "stotis". Energijos šaltinis ląstelėje yra mitochondrija, organoid, gaminanti ją. Tai yra ląstelinio kvėpavimo procesas. Dėl to ląstelės yra aprūpintos energija. Tačiau jie yra tik augaluose, gyvūnuose ir grybose. Bakterijų ląstelėse nėra mitochondrijų. Todėl ląstelių su energija teikimas yra daugiausia dėl fermentacijos procesų, o ne kvėpavimo.

Mitochondrijų struktūra

Tai yra dviejų membranų organoidų, kurie pasirodėeukariotinė ląstelė evoliucijos procese dėl jo absorbcijos mažesnės prokariotinės ląstelės. Tai gali paaiškinti tą faktą, kad mitochondrijos pateikti savo DNR ir RNR, taip pat mitochondrinio ribosomų, kad norimų baltymų organoidus.

ląstelių aprūpinimas energija

Vidinė membrana turi išaugusias vietas, kurios vadinamos krustomis arba keteros. Ląstelinio kvėpavimo procesas vyksta ant krustų.

Kas yra dviejų membranų viduje, vadinama matrica. Jame yra baltymų, fermentų, reikalingų pagreitinti chemines reakcijas, taip pat RNR, DNR ir ribosomų molekules.

Korinio kvėpavimas yra gyvenimo pagrindas

Tai vyksta trimis etapais. Pažvelkime į kiekvieną iš jų išsamiau.

energijos šaltiniai

Pirmasis etapas yra parengiamasis

Šiame etape sudėtinga organinė medžiagajunginiai yra suskirstyti į paprastesnes. Taigi, baltymai suskaidomi į aminorūgštis, riebalus su karboksirūgštimis ir glicerinu, nukleorūgštis nukleotidams, o angliavandenius - į gliukozę.

Glikolizė

Tai anoksidinis etapas. Tai reiškia, kad medžiagos, gautos per pirmąjį etapą, dar labiau suskaidomos. Pagrindiniai energijos šaltiniai, kuriuos ląstelė šiuo metu naudoja, yra gliukozės molekulės. Kiekvienas iš jų glikolizės procese suskaido iki dviejų piruvatų molekulių. Tai vyksta per dešimt nuoseklių cheminių reakcijų. Dėl pirmųjų penkių, gliukozė yra fosforilinta, o paskui suskaidyta į dvi fosforrigozes. Šios penkios reakcijos susideda iš dviejų ATP (adenozino trifosfato) ir dviejų PVK (piruvinės rūgšties) molekulių. Ląstelės energija yra laikoma ATP formos.

Visas glikolizės procesas gali būti supaprastintas taip:

2NAD + 2 ADP + 2H3RO4 + C6H12Apie6 2H2O + 2NAD.H2 + 2 ° C3H4Apie3 + 2ATF

Taigi, naudojant vieną gliukozės molekulę,dvi ADP molekules ir dvi fosforo rūgštis, ląstelė gauna dvi ATP (energijos) molekules ir dvi piruvinės rūgšties molekules, kurias jis naudos kitame etape.

energijos šaltinis ląstelėje yra

Trečiasis etapas yra oksidacija

Šis etapas vyksta tik tada, kai yradeguonis. Cheminės reakcijos šiame etape atsiranda mitochondrijose. Tai yra pagrindinė ląstelių kvėpavimo dalis, kurios metu dauguma energijos išsiskiria. Šiame etape piruvinės rūgštis, reaguojanti su deguonimi, suskaidoma į vandenį ir anglies dioksidą. Be to, susidaro 36 ATP molekulės. Taigi galime daryti išvadą, kad pagrindiniai energijos šaltiniai ląstelėje yra gliukozė ir piruvinės rūgštis.

Apibendrinant visas chemines reakcijas ir nepateikus detalių, mes galime išreikšti visą ląstelinio kvėpavimo procesą vienu supaprastinta lygtimi:

6O2 + C6H12Apie6 + 38 ADP + 38H3RO4 6CO2 + 6H2O + 38ATP.

Taigi, vykstant kvėpavimui iš vienos molekulėsgliukozė, šešios deguonies molekulės, trisdešimt aštuonios ADP molekulės ir tas pats fosforo rūgšties kiekis ląstelėje gauna 38 ATP molekules, kurių energija yra saugoma.

gauna energiją ląstelės gyvenimui

Mitochondrijų fermentų įvairovė

Energija gyvybei gauna ląstelėpaskyros kvėpavimas - gliukozės oksidacija, o tada piruvinės rūgštis. Visos šios cheminės reakcijos negalėjo praeiti be fermentų - biologinių katalizatorių. Pažvelkime į tuos, kurie yra mitochondrijoje - organoidai, atsakingi už akių kvėpavimą. Visi jie vadinami oksidoreuktazais, nes jie reikalingi oksidacijos-redukcijos reakcijų srautui užtikrinti.

ląstelių energija

Visi oksidoreuktazės gali būti suskirstytos į dvi grupes:

  • oksidazė;
  • dehidrogenazė;

Dehidrogenazės, savo ruožtu, yra padalintos įaerobinis ir anaerobinis. Aerobiniame sudėtyje yra jų kompozicijos koenzimas riboflavinas, kurį organizmas gauna iš vitamino B2. Aerobiniai dehidrogenazės yra NAD ir NADPH molekulės kaip co-enzimai.

Oksidazės yra įvairiausios. Visų pirma, jie suskirstomi į dvi grupes:

  • tie, kuriuose yra vario;
  • tos, kuriose yra geležies.

Pirmasis apima polifenoloksidazę, askorbato oksidą, antrajam - katalazę, peroksidazę, citochromą. Pastarieji, savo ruožtu, yra suskirstyti į keturias grupes:

  • citochromai a;
  • citochromai b;
  • citochromai c;
  • citochromai d.

Citochromai, kuriuose yra geležies formoporfirino, citochromai b-geležis-protoporfirinas, c-pakeistas geležies mezoporfirinas, d-geležies dihidroporfirinas.

Ar yra kitų būdų gauti energiją?

Nepaisant to, kad dauguma ląstelių ją gaunaDėl ląstelinio kvėpavimo taip pat yra anaerobinių bakterijų, kurių buvimas deguoniui nereikalingas. Jie gamina fermentacijos metu reikalingą energiją. Tai yra procesas, kai angliavandeniai yra suskaidomi fermentais be deguonies dalyvavimo, dėl ko ląstelė gauna energiją. Yra keletas fermentacijos rūšių, priklausomai nuo galutinio cheminių reakcijų produkto. Tai gali būti pieno rūgštis, alkoholis, sviesto rūgštis, acetonas-butanas, citrinos rūgštis.

Pavyzdžiui, apsvarstykite alkoholio fermentaciją. Tai gali būti išreikšta šioje lygtyje:

C6H12Apie6 C2H5OH + 2CO2

Tai reiškia, kad viena gliukozės molekulė suskaido vieną etilo alkoholio molekulę ir dvi anglies monoksido (IV) molekules.

Komentarai (0)
Pridėti komentarą