Cung cấp các tế bào năng lượng. nguồn năng lượng

Từ các tế bào tất cả các sinh vật sống, ngoại trừ virus. Họ cung cấp mọi thứ cần thiết cho các quá trình sống của thực vật hoặc động vật. Tế bào và có thể bản thân là một cơ thể riêng biệt. Và làm thế nào có thể một cấu trúc phức tạp như vậy để sống mà không có năng lượng? Tất nhiên là không. Vì vậy, làm thế nào để bạn đảm bảo có năng lượng tế bào? Nó được dựa trên các quá trình sẽ được thảo luận dưới đây.

Cung cấp các tế bào năng lượng: làm thế nào để nó xảy ra?

Vài tế bào lấy năng lượng từ bên ngoài, họ tạo ra nó bản thân. tế bào nhân chuẩn có một loại "trạm". Và nguồn năng lượng trong tế bào là các ty lạp thể - bào quan mà nó tạo ra. Đó là quá trình hô hấp tế bào. Do đó, và có duy trì các tế bào năng lượng. Tuy nhiên, họ chỉ có mặt ở thực vật, động vật và nấm. Trong các tế bào thiếu vi khuẩn ti thể. Do đó, họ phải đảm bảo năng lượng tế bào chủ yếu là do quá trình lên men, và không thở.

Cấu trúc của ty lạp thể

Nó dvumembranny bào quan, trong đó xuất hiện trong một tế bào nhân chuẩn trong quá trình tiến hóa như là kết quả của sự hấp thụ của nó tốt hơn các tế bào prokaryote. Điều này có thể giải thích một thực tế rằng trong các ty lạp thể trình bày DNA riêng của mình và RNA cũng như ribosome ty lạp thể sản xuất các protein bào quan mong muốn.

Màng bên trong có protuberances, được gọi là -mào hoặc rặng núi. Christie và quá trình hô hấp tế bào.

Những gì bên trong hai màng, được gọi là một ma trận. Nó sắp xếp các protein, enzyme cần thiết để thúc đẩy phản ứng hóa học, cũng như các phân tử RNA, DNA và ribosome.

Cellular hô hấp - cơ sở của sự sống

Nó diễn ra trong ba giai đoạn. Hãy nhìn vào mỗi trong số này một cách chi tiết hơn.

Giai đoạn đầu tiên - chuẩn bị

Trong giai đoạn này, các hợp chất hữu cơ phức tạp được chia thành đơn giản hơn. Vì vậy, các protein phân hủy các acid amino, chất béo - để axit cacboxylic và glycerol, acid nucleic - để nucleotide, và carbohydrate - thành glucose.

glycolysis

Nó thiếu ôxy sân khấu. Nó nằm trong thực tế là chất thu được trong giai đoạn đầu tiên, được chia nhỏ hơn nữa. Các nguồn năng lượng chính được sử dụng bởi các tế bào ở giai đoạn này - các phân tử glucose. Mỗi trong số họ đang trong quá trình phân hủy của glycolysis đến hai phân tử pyruvate. Điều này xảy ra trong vòng mười phản ứng hóa học liên tiếp. Bởi vì trong năm đầu tiên, glucose là phosphoryl hóa, và sau đó chia thành hai phosphotriose. Trong năm sau phản ứng tạo ra hai phân tử ATP (adenosine triphosphate) và hai phân tử của STC (acid pyruvic). các tế bào năng lượng và được lưu trữ dưới dạng ATP.

Toàn bộ quá trình glycolysis có thể được đơn giản hóa để mô tả như sau:

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

Do đó, sử dụng một phân tử glucose, hai phân tử ADP và hai axit photphoric, tế bào nhận được hai phân tử ATP (năng lượng) và hai phân tử acid pyruvic, mà nó sẽ sử dụng trong bước tiếp theo.

Giai đoạn thứ ba - quá trình oxy hóa

Bước này chỉ xảy ra trong sự hiện diện của oxy. phản ứng hóa học xảy ra trong giai đoạn này của ty lạp thể. Rằng đây là phần chính của hô hấp tế bào, trong đó phát hành nhiều năng lượng nhất. Ở giai đoạn này, axit pyruvic, phản ứng với oxy, là chẻ với nước và carbon dioxide. Hơn nữa, nó đang hình thành 36 phân tử ATP. Do đó, chúng ta có thể kết luận rằng các nguồn năng lượng chính của tế bào - glucose và acid pyruvic.

Tóm tắt các phản ứng hóa học, và bỏ qua các chi tiết, chúng ta có thể thể hiện toàn bộ quá trình tế bào hô hấp một phương trình đơn giản:

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

Như vậy, trong thời gian thở từ phân tử sáu phân tử oxy một glucose ba mươi tám phân tử ADP và cùng một lượng tế bào axit photphoric nhận 38 phân tử ATP, và trong đó dưới dạng năng lượng dự trữ.

Sự đa dạng của các enzym ty lạp thể

Năng lượng cho cuộc sống của tế bào nhận do hô hấp - quá trình oxy hóa của glucose, và acid pyruvic sau đó. Tất cả những phản ứng hóa học không thể xảy ra mà không cần enzyme - chất xúc tác sinh học. Hãy nhìn vào những người được tìm thấy trong các ty lạp thể - bào quan chịu trách nhiệm về hô hấp tế bào. Tất cả trong số họ được gọi là oxidoreductases vì sự cần thiết của các phản ứng oxy hóa khử.

Tất cả oxidoreductases có thể được chia thành hai nhóm:

• oxidase;
• dehydrogenase;

Dehydrogenase, đến lượt nó, được chia thành hiếu khí và kỵ khí. Aerobic chứa trong coenzyme thành phần của họ riboflavin mà cơ thể nhận được từ vitamin B2. dehydrogenase hiếu khí bao gồm các phân tử như coenzyme NAD và NADP.

Oxidaza là đa dạng hơn. Trước hết, họ được chia thành hai nhóm:

• có chứa đồng;
• những người trong đó một phần của sắt là hiện tại.

Các cựu bao gồm polyphenol, ascorbate, đến thứ hai - catalase, peroxidase, cytochrome. Sau đó, đến lượt nó, được chia thành bốn nhóm:

• Cytochrome a;
• cytochrome b;
• cytochrome c;
• cytochrome d.

Cytochrome và chứa trong zhelezoformilporfirin thành phần của họ, cytochrome b - zhelezoprotoporfirin, c - thay zhelezomezoporfirin, d - zhelezodigidroporfirin.

Có thể có những cách khác để tạo ra năng lượng?

Mặc dù thực tế rằng phần lớn các tế bào nhận nó như là một kết quả của hô hấp tế bào, cũng có vi khuẩn kỵ khí để tồn tại mà không cần oxy. Họ tạo ra năng lượng cần thiết bằng cách lên men. Đây là một quá trình trong đó carbohydrate phân hủy bởi các enzyme mà không cần sự tham gia của oxy, trong đó một tế bào và có được năng lượng. Có một số loại lên men, tùy thuộc vào sản phẩm cuối cùng của phản ứng hóa học. Đó là axit lactic, rượu, axit butyric, acetone, butan, axit citric.

Ví dụ, hãy xem xét các quá trình lên men rượu. Ở đây bạn có thể bày tỏ phương trình này:

C ₆ H ₁₂ O ₆ → C ₂ H ₅ OH + 2CO ₂

Đó là, một phân tử glucose phá vỡ vi khuẩn để một phân tử ethanol và hai phân tử (IV) carbon monoxide.