Verskaffing selle met energie. bronne van energie

Van die selle alle lewende organismes, behalwe virusse. Hulle bied alles wat nodig is vir die lewe prosesse van die plant of dier. Sel en kan self 'n aparte liggaam. En hoe kan so 'n komplekse struktuur te leef sonder energie? Natuurlik nie. So hoe kan jy verseker dat daar sel energie? Dit is gebaseer op die prosesse wat hieronder bespreek sal word.

Die verskaffing van selle energie: hoe gebeur dit?

Paar selle kry hul energie van buite, hulle genereer dit self. Eukariotiese selle het 'n soort van "dryf". En die bron van energie in die sel is die mitochondria - organelle wat dit genereer. Dit is die proses van selrespirasie. As gevolg van dit, en daar is instandhouding van die selle met energie. Maar is hulle teenwoordig is net in plante, diere en fungi. In selle ontbreek mitochondria bakterieë. Daarom, hulle moet seker maak die sel energie is hoofsaaklik te wyte aan die proses van fermentasie, en nie asemhaal.

Die struktuur van die mitochondria

Dit dvumembranny organel wat verskyn in 'n eukariotiese sel in die proses van evolusie as 'n gevolg van absorpsie van sy fyner prokariotiese selle. Dit kan die feit verduidelik dat in die mitochondria sy eie DNA en RNA asook mitochondriale ribosome wat die vereiste proteïene organelle produseer bied.

Die binneste membraan het uitgroeisels, wat die crista of rante geroep. Christie en die proses van selrespirasie.

Wat is die binnekant van die twee membrane, bekend as 'n matriks. Dit gereël proteïene, ensieme wat nodig is om chemiese reaksies, sowel as RNA molekules, DNA en ribosome te versnel.

Selrespirasie - die basis van lewe

Dit vind plaas in drie fases. Kom ons kyk na elkeen van hierdie in meer detail.

Die eerste fase - voorbereidende

Gedurende hierdie stadium, is komplekse organiese verbindings afgebreek in eenvoudiger. So, die proteïene ontbind na aminosure, vette - na karboksielsure en gliserol, nukleïensuur - om nukleotiede, en koolhidrate - na glukose.

glikolise

Dit anoksiese stadium. Dit lê in die feit dat die punt wat in die eerste fase stof, word verder afgebreek word. Die belangrikste bronne van energie wat gebruik word deur die sel op hierdie stadium - die glukose molekule. Elkeen van hulle is in die proses van glikolise ontbind om twee molekules van piruvaat. Dit gebeur tydens die tien agtereenvolgende chemiese reaksies. Want die eerste vyf, glukose is gefosforileerde, en dan verdeel in twee phosphotriose. In die volgende vyf reaksies geproduseer twee molekules van ATP (adenosientrifosfaat) en twee molekules van SBM (pirodruiwesuur). Energie selle en gestoor in die vorm van ATP.

Die hele proses van glikolise kan vereenvoudig word soos volg uit te beeld:

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

Dus, met behulp van 'n molekuul glukose, twee molekules van ADP en twee fosforsuur, die sel ontvang twee molekules van ATP (energie) en twee molekules van pirodruiwesuur, wat dit sal gebruik in die volgende stap.

Die derde fase - oksidasie

Hierdie stap kom slegs in die teenwoordigheid van suurstof. Chemiese reaksies plaasvind in hierdie stadium van die mitochondria. Dat dit die grootste deel van selrespirasie waartydens vrygestel die meeste energie. Op hierdie stadium, pirodruiwesuur, reageer met suurstof, is gekloof word om water en koolstofdioksied. Verder is dit die vorming van 36 ATP molekules. Dus, kan ons aflei dat die belangrikste bronne van energie in selle - glukose en pirodruiwesuur.

Opsomming van die chemiese reaksie, en die weglating van die besonderhede, kan ons die hele proses van selrespirasie een vereenvoudigde vergelyking uitdruk:

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

Dus, tydens asemhaling van een glukose molekule ses suurstofmolekules agt en dertig molekules van ADP en dieselfde hoeveelheid fosforsuur sel ontvang 38 ATP molekules, en waarin in die vorm van gestoorde energie.

Die diversiteit van mitochondriale ensieme

Die energie vir die lewe van die sel ontvang as gevolg van asemhaling - oksidasie van glukose, en dan pirodruiwesuur. Al hierdie chemiese reaksies kan nie plaasvind sonder ensieme - biologiese katalisators. Kom ons kyk na die kinders wat in die mitochondria - organelle wat verantwoordelik is vir selrespirasie. Almal van hulle is geroep oxidoreductases omdat die behoefte aan oksidasie-reduksiereaksies.

Alle oxidoreductases kan verdeel word in twee groepe:

• oksidase;
• dehidrogenase;

Dehidrogenase, op sy beurt, is verdeel in aerobiese en anaerobiese. Aerobiese bevat in hul samestelling koënsiem riboflavien dat die liggaam kry van vitamien B2. Aerobiese dehidrogenase bestaan molekules as koënsieme NAD en NADP.

Oxidases is meer divers. In die eerste plek, is hulle in twee groepe verdeel:

• diegene wat koper;
• diegene in wat 'n deel van die yster teenwoordig is.

Die voormalige sluit polyphenol, ascorbaat, die tweede - katalase, peroksidase, sitochrome. Laasgenoemde het op sy beurt, is verdeel in vier groepe:

• sitochrome a;
• sitochroom b;
• sitochroom c;
• sitochrome d.

Sitochrome en bevat in hul samestelling zhelezoformilporfirin, sitochrome b - zhelezoprotoporfirin, c - vervang zhelezomezoporfirin, d - zhelezodigidroporfirin.

Kan daar ander maniere om energie te produseer?

Ten spyte van die feit dat die meerderheid van selle ontvang dit as 'n gevolg van selrespirasie, is daar ook anaërobiese bakterieë bestaan wat nie suurstof vereis. Hulle produseer die nodige energie deur fermentasie. Dit is 'n proses waartydens koolhidrate deur ensieme verbreek word sonder dat deelname aan suurstof, waardeur 'n sel en kry energie. Daar is verskeie tipes fermentasie, na gelang van die finale produk van chemiese reaksies. Dit is melksuur, alkohol, bottersuur, asetoon, butaan, sitroensuur.

Byvoorbeeld, kyk na die alkoholiese fermentasie. Hier kan jy die vergelyking uitdruk:

C ₆ H ₁₂ O ₆ → C ₂ H ₅ OH + 2CO ₂

Dit wil sê, een molekuul glukose breek die bakterie om een molekule van etanol en twee molekules van (IV) koolstofmonoksied.