Furnizarea de celule cu energie. surse de energie

Din celulele tuturor organismelor vii, cu excepția virusurilor. Ele oferă tot ce este necesar pentru procesele de viață ale plantei sau animalului. Cell și poate fi ea însăși un organism separat. Și cum ar putea o astfel de structură complexă de a trăi fără energie? Bineînțeles că nu. Deci, cum vă asigura că nu există energie celulară? Ea se bazează pe procesele care vor fi discutate mai jos.

Furnizarea de energie de celule: cum se va întâmpla?

Puține celule obține energia din exterior, au genera ele însele. Celulele eucariote au un fel de „stații“. Iar sursa de energie in celula este mitocondriile - organite pe care le generează. Este procesul de respirație celulară. Din cauza aceasta, și există întreținerea celulelor cu energie. Cu toate acestea, ele sunt prezente numai în plante, animale și fungi. In celulele lipsite de bacterii mitocondriei. Prin urmare, ei trebuie să-și asigure energia celulară este, în principal ca urmare a procesului de fermentare, și nu respiră.

Structura mitocondriilor

Ea dvumembranny organelle, care a apărut într - o celulă eucariotă în procesul de evoluție , ca urmare a absorbției sale fine celule procariote. Acest lucru ar putea explica faptul că, în mitocondrie prezenta propriul ADN si ARN precum ribozomii mitocondriali care produc proteinele organite dorite.

Membrana interioară are protuberanțe, care sunt numite Crista sau crestelor. Christie și procesul de respirație celulară.

Ceea ce este în interiorul celor două membrane, numite o matrice. Aranjat proteine, enzime necesare pentru a accelera reactii chimice, precum și molecule de ARN, ADN si ribozomi.

Cellular respirație - baza vieții

Acesta are loc în trei etape. Să ne uităm la fiecare dintre acestea mai detaliat.

Prima etapă - pregătitoare

În timpul acestei etape, compuși organici complecși sunt descompuse în mai simple. Deci, proteinele se descompun la aminoacizi, grăsimi - la acizii carboxilici și glicerol, acizi nucleici - în nucleotide și carbohidrați - la glucoza.

glicoliză

Aceasta etapa anoxice. Acesta se află în faptul că substanța obținută în prima fază, sunt defalcate în continuare. Principalele surse de energie utilizate de către celulă în acest stadiu - moleculele de glucoză. Fiecare dintre ele se află în proces de glicoliză descompune două molecule de piruvat. Acest lucru are loc în timpul celor zece reacții chimice consecutive. Deoarece primele cinci, glucoza este fosforilat, iar apoi se imparte in doua phosphotriose. În următoarele cinci reacții a produs două molecule de ATP (adenozin trifosfat) și două molecule de STC (acid piruvic). Celulele de energie și sunt stocate sub formă de ATP.

Întregul proces de glicoliză poate fi simplificată pentru a înfățișeze după cum urmează:

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

Astfel, folosind o molecula de glucoza, două molecule de ADP și acid fosforic doi, celula primește două molecule de ATP (energie) și două molecule de acid piruvic, care se va utiliza în etapa următoare.

A treia etapă - oxidare

Această etapă are loc numai în prezența oxigenului. Reacțiile chimice au loc în această etapă a mitocondrie. Că aceasta este principala parte a respirației celulare, în timpul căreia a lansat cea mai multă energie. In acest stadiu, acidul piruvic, reacționează cu oxigenul, este scindat la apă și dioxid de carbon. Mai mult, se formează 36 de molecule de ATP. Astfel, putem concluziona că principalele surse de energie în celule - glucoză și acid piruvic.

Rezumând reacția chimică, și omițând detaliile, putem exprima întregul proces de respirație celulară o ecuație simplificată:

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

Astfel, în timpul respirației din molecula sase molecule de oxigen una de glucoza treizeci și opt de molecule de ADP și aceeași cantitate de celule de acid fosforic primeste 38 molecule de ATP, și în care în formă de energie stocată.

Diversitatea de enzime mitocondriale

Energia pentru viața celulei primește datorită respirației - oxidarea glucozei, și apoi cu acid piruvic. Toate aceste reacții chimice care nu a putut avea loc fără enzime - catalizatori biologici. Să ne uităm la cele care se gasesc in mitocondrie - organite responsabile pentru respirația celulară. Toate acestea sunt numite oxidoreductaze, deoarece nevoia de reacții de oxidare-reducere.

Toate oxidoreductaze pot fi împărțite în două grupe:

• oxidazei;
• dehidrogenază;

Dehidrogenază, la rândul lor, sunt împărțite în aerobe și anaerobe. Aerobic conțin în coenzima lor compoziție riboflavin că organismul devine din vitamina B2. dehidrogenaza aerobic cuprind molecule ca coenzime NAD și NADP.

Oxidaze sunt mai diverse. În primul rând, acestea sunt împărțite în două grupe:

• cele care conțin cupru;
• cele în care o parte din fierul este prezent.

Primele includ polifenol, ascorbat, la al doilea - catalază, peroxidază, citocromilor. Acesta din urmă, la rândul lor, sunt împărțite în patru grupe:

• citocromilor a;
• b citocrom;
• citocromului c;
• citocromilor d.

Citocromilor și conțin în zhelezoformilporfirin lor compoziție, citocromii b - zhelezoprotoporfirin, c - substituit zhelezomezoporfirin, d - zhelezodigidroporfirin.

Pot exista și alte modalități de a produce energie?

În ciuda faptului că majoritatea celulelor îl primesc ca urmare a respirației celulare, există, de asemenea, bacterii anaerobe pentru a exista, care nu au nevoie de oxigen. Ele produc energia necesară prin fermentare. Acesta este un proces în care carbohidrații sunt descompuse de enzimele fără participarea oxigenului, prin care o celulă și obține energie. Există mai multe tipuri de fermentare, în funcție de produsul final al reacțiilor chimice. Este acid lactic, alcool, acid butiric, acetona, butan, acid citric.

De exemplu, ia în considerare fermentația alcoolică. Aici vă puteți exprima această ecuație:

C ₆ H ₁₂ O ₆ → C ₂ H ₅ OH + 2CO ₂

Asta este, o molecula de glucoza rupe bacterie la o moleculă de etanol și două molecule de (IV) cu monoxid de carbon.