Fornire le cellule di energia. fonti di energia

Dalle cellule tutti gli organismi viventi, ad eccezione di virus. Essi forniscono tutto il necessario per i processi vitali della pianta o animale. Cellule e può essere esso stesso un corpo separato. E come potrebbe una struttura così complessa a vivere senza energia? Certo che no. Quindi, come si fa a garantire c'è energia cellulare? Esso si basa sui processi che verranno discussi di seguito.

Fornire le cellule di energia: come accade?

Poche cellule ottenere la loro energia dall'esterno, generano da soli. Le cellule eucariotiche hanno una sorta di "stazioni". E la fonte di energia nella cella è i mitocondri – organelli che esso genera. È il processo di respirazione cellulare. A causa di esso, e c'è la manutenzione delle cellule di energia. Tuttavia, essi sono presenti solo in piante, animali e funghi. Nelle cellule carenti batteri mitocondri. Pertanto, essi devono garantire l'energia cellulare è principalmente dovuta al processo di fermentazione, e non respira.

La struttura dei mitocondri

Si dvumembranny organello, che è apparso in una cellula eucariotica nel processo di evoluzione a seguito di assorbimento dei suoi più sottili cellule procariote. Ciò può spiegare il fatto che nei mitocondri presentano suo DNA e RNA nonché ribosomi mitocondriali che producono le proteine organelli desiderati.

La membrana interna ha protuberanze, che sono chiamati il crista o creste. Christie e il processo di respirazione cellulare.

Ciò che è all'interno delle due membrane, detta matrice. E 'organizzato proteine, enzimi necessari per accelerare le reazioni chimiche, come pure molecole di RNA, il DNA e ribosomi.

Respirazione cellulare – la base della vita

Si svolge in tre fasi. Diamo un'occhiata a ciascuno di questi in modo più dettagliato.

La prima fase – preparazione

Durante questa fase, composti organici complessi sono suddivisi in più semplice. Così, le proteine si decompongono agli aminoacidi, grassi – a acidi carbossilici e glicerolo, acidi nucleici – ai nucleotidi e carboidrati – al glucosio.

glicolisi

Si stadio anossico. Esso consiste nel fatto che la sostanza ottenuta nella prima fase, vengono ulteriormente scomposta. Le principali fonti di energia utilizzate dalla cellula in questa fase – le molecole di glucosio. Ciascuno di essi è in fase di glicolisi decompone a due molecole di piruvato. Ciò si verifica durante i dieci reazioni chimiche consecutivi. Perché la prima di cinque, il glucosio è fosforilata, e poi si divide in due phosphotriose. Nei seguenti cinque reazioni prodotte due molecole di ATP (adenosina trifosfato) e due molecole di STC (acido piruvico). celle di energia e viene memorizzato sotto forma di ATP.

L'intero processo di glicolisi può essere semplificato a ritrarre come segue:

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

Così, utilizzando una molecola di glucosio, due molecole di ADP e acido fosforico due, la cella riceve due molecole di ATP (energia) e due molecole di acido piruvico, che verrà utilizzato nel passaggio successivo.

La terza fase – ossidazione

Questo passaggio avviene solo in presenza di ossigeno. Le reazioni chimiche avvengono in questa fase dei mitocondri. Che questa è la parte principale della respirazione cellulare, durante la quale ha rilasciato la maggior parte dell'energia. In questa fase, acido piruvico, reagisce con l'ossigeno, viene scisso per acqua e anidride carbonica. Inoltre, si sta formando 36 molecole di ATP. Quindi, possiamo concludere che le principali fonti di energia nelle cellule – glucosio e acido piruvico.

Riassumendo la reazione chimica, e omettendo i dettagli, si può esprimere l'intero processo di respirazione cellulare un'equazione semplificata:

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

Così, durante la respirazione da una molecola di glucosio sei molecole di ossigeno trentotto molecole di ADP e la stessa quantità di acido fosforico cella riceve 38 molecole di ATP, e in cui nella forma di energia immagazzinata.

La diversità degli enzimi mitocondriali

L'energia per la vita della cellula riceve dovuto alla respirazione – ossidazione del glucosio e acido piruvico poi. Tutte queste reazioni chimiche non poteva avvenire senza enzimi – catalizzatori biologici. Diamo un'occhiata a quelli che si trovano nei mitocondri – organelli responsabili della respirazione cellulare. Tutti loro sono chiamati ossidoreduttasi perché la necessità di reazioni di ossidoriduzione.

Tutte le ossidoreduttasi possono essere suddivisi in due gruppi:

• ossidasi;
• deidrogenasi;

Deidrogenasi, a sua volta, si dividono in aerobica ed anaerobica. Aerobic contengono nella loro composizione coenzima riboflavina che il corpo ottiene dalla vitamina B2. deidrogenasi aerobico comprendono molecole come coenzimi NAD e NADP.

Ossidasi sono più diversificata. Prima di tutto, essi sono divisi in due gruppi:

• quelli contenenti rame;
• quelli in cui una parte del ferro è presente.

I primi includono polifenoli, acido ascorbico, per il secondo – catalasi, perossidasi, citocromi. Quest'ultimo, a sua volta, sono divisi in quattro gruppi:

• citocromi a;
• citocromo b;
• citocromo c;
• citocromi d.

Citocromi e contengono nella loro composizione zhelezoformilporfirin, citocromo b – zhelezoprotoporfirin, c – sostituito zhelezomezoporfirin, d – zhelezodigidroporfirin.

Ci può essere altri modi per produrre energia?

Nonostante il fatto che la maggior parte delle cellule ricevono come risultato della respirazione cellulare, ci sono anche batteri anaerobici di esistere che non richiedono ossigeno. Essi producono l'energia necessaria per fermentazione. Questo è un processo in cui i carboidrati sono ripartiti da enzimi in assenza di ossigeno, per cui una cella e ottiene energia. Ci sono diversi tipi di fermentazione, a seconda del prodotto finale delle reazioni chimiche. È acido lattico, alcool, acido butirrico, acetone, butano, acido citrico.

Ad esempio, si consideri la fermentazione alcolica. Qui è possibile esprimere questa equazione:

C ₆ H ₁₂ O ₆ → C ₂ H ₅ OH + 2CO ₂

Cioè, una molecola di glucosio rompe il batterio ad una molecola di etanolo e due molecole di (IV) ossido di carbonio.