Het verstrekken van cellen met energie. energiebronnen

Uit de cellen van alle levende organismen, behalve virussen. Ze bieden alles wat nodig is voor het leven processen van de plant of dier. Cel en kan zelf een afzonderlijk lichaam. En hoe kan zo'n complexe structuur te leven zonder energie? Natuurlijk niet. Dus hoe kan je zorgen voor cel energie? Het is gebaseerd op de werkwijzen die hieronder zal worden besproken.

Het verstrekken van cellen energie: hoe werkt het gebeuren?

Weinig cellen krijgen hun energie uit de buitenlucht, genereren ze het zelf. Eukaryote cellen hebben een soort van "stations". En de bron van energie in de cel is de mitochondriën - organellen die het genereert. Het is het proces van cel ademhaling. Als gevolg van het, en er is het onderhoud van de cellen met energie. Echter, zijn ze alleen aanwezig in planten, dieren en schimmels. In cellen zonder mitochondriën bacteriën. Daarom moeten zij ervoor zorgen de cel energie is vooral te wijten aan het proces van fermentatie, en niet ademen.

De structuur van de mitochondriën

Het dvumembranny organel, dat verscheen in een eukaryotische cel in het evolutieproces als gevolg van absorptie van de fijnere prokaryotische cellen. Dit kan het feit verklaren dat de mitochondriën eigen DNA en RNA alsmede mitochondriale ribosomen dat de gewenste eiwitten te produceren organellen aanwezig.

Het binnenste membraan uitsteeksels, die de crista of randen worden genoemd. Christie en het proces van cel ademhaling.

Wat zich binnen de twee membranen, een zogenaamde matrix. Het aangebrachte eiwitten, enzymen die nodig zijn om chemische reacties, alsook RNA-moleculen, DNA en ribosomen versnellen.

Cellulaire ademhaling - de basis van het leven

Het vindt plaats in drie fasen. Laten we eens kijken naar elk van deze in meer detail.

De eerste fase - voorbereidende

Tijdens deze fase worden complexe organische verbindingen afgebroken tot eenvoudiger. Dus, de eiwitten ontleed aminozuren, vetten - carbonzuren en glycerine, nucleïnezuur - nucleotiden en koolhydraten - glucose.

glycolyse

Het zuurstofloze podium. Het ligt in het feit dat de bij de eerste fase stof, worden verder onderverdeeld. De belangrijkste bronnen van energie aan de cel in dit stadium - de glucosemoleculen. Elk van hen is in het proces van glycolyse ontleedt twee moleculen pyruvaat. Dit tijdens de tien opeenvolgende chemische reacties. Omdat de eerste vijf, glucose gefosforyleerd, en vervolgens splitst in twee phosphotriose. In de volgende vijf reacties produceerde twee moleculen van ATP (adenosinetrifosfaat) en twee moleculen van STC (pyrodruivenzuur). Energiecellen en wordt opgeslagen in de vorm van ATP.

Het hele proces van glycolyse kan worden vereenvoudigd als volgt te beelden:

2ADF 2NAD + + 2H + ₃ PO ₄ C ₆ H ₁₂ O ₆ → 2H ₂ O + ^2NAD. 2C + _{2 H3 H4} O ₃ + 2ATF

Aldus kan met één molecuul glucose, twee moleculen ADP en twee fosforzuur, de cel ontvangt twee moleculen ATP (energie) en twee moleculen pyrodruivenzuur, die zal gebruikt in de volgende stap.

De derde fase - oxidatie

Deze stap vindt alleen plaats in aanwezigheid van zuurstof. Chemische reacties optreden in dit stadium van de mitochondriën. Dat dit is het belangrijkste deel van de cellulaire ademhaling, waarin gaf de meest energie. In deze fase, pyrodruivenzuur, reageert met zuurstof, wordt gesplitst om water en kooldioxide. Verder wordt de vorming van 36 ATP moleculen. Zo kunnen we concluderen dat de belangrijkste bron van energie in cellen - glucose en pyrodruivenzuur.

Samenvatting van de chemische reactie, en het weglaten van de gegevens, kunnen we het hele proces van celademhaling een vereenvoudigde vergelijking tonen:

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

Aldus gedurende het ademen van de ene glucosemolecuul zes zuurstofmoleculen achtendertig moleculen ADP en dezelfde hoeveelheid fosforzuur putje wordt 38 ATP moleculen, en waarbij in de vorm van opgeslagen energie.

De diversiteit van mitochondriale enzymen

De energie voor de levensduur van het putje wordt als gevolg van ademhaling - oxidatie van glucose en pyrodruivenzuur. Al deze chemische reacties niet zouden kunnen plaatsvinden zonder enzymen - biologische katalysatoren. Laten we eens kijken naar de degenen die zijn gevonden in de mitochondriën - organellen die verantwoordelijk is voor cellulaire ademhaling. Ze zijn allemaal genoemd oxidoreductasen omdat de behoefte aan oxidatie-reductie reacties.

Alle oxidoreductasen kunnen worden onderverdeeld in twee groepen:

• oxidase;
• dehydrogenase;

Dehydrogenase, op hun beurt onderverdeeld in aërobe en anaërobe. Aerobic bevatten in hun samenstelling co-enzym riboflavine die het lichaam krijgt van vitamine B2. Aërobe dehydrogenase omvatten moleculen zoals co-enzymen NAD en NADP.

Oxidasen zijn meer divers. In de eerste plaats zijn ze verdeeld in twee groepen:

• die welke koper;
• die waarin een deel van het ijzer aanwezig.

De eerste categorie behoren polyfenol, ascorbaat, de tweede - katalase, peroxidase, cytochromen. Deze op hun beurt zijn verdeeld in vier groepen:

• cytochromen a;
• cytochroom b;
• cytochroom c;
• cytochromen d.

Cytochromen en bevatten in hun samenstelling zhelezoformilporfirin, cytochroom b - zhelezoprotoporfirin, c - gesubstitueerde zhelezomezoporfirin, d - zhelezodigidroporfirin.

Kan er andere manieren om energie te produceren?

Ondanks het feit dat de meerderheid van de cellen te ontvangen als gevolg van cellulaire ademhaling, zijn er ook anaërobe bacteriën te bestaan die geen zuurstof nodig. Zij produceren de nodige energie door middel van fermentatie. Dit is een proces waarbij koolhydraten door enzymen worden afgebroken zonder dat daarbij zuurstof, waardoor een cel en verkrijgt energie. Er zijn verschillende soorten van fermentatie, afhankelijk van de uiteindelijke product van chemische reacties. Het melkzuur, alcohol, boterzuur, aceton, butaan, citroenzuur.

Denk bijvoorbeeld aan de alcoholische gisting. Hier kun je deze vergelijking uit te drukken:

C ₆ H ₁₂ O ₆ → C ₂ H ₅ OH + 2CO ₂

Dat wil zeggen één molecuul glucose breekt de bacterie een molecuul ethanol en twee moleculen (IV) koolmonoxide.