Παροχή κυττάρων με ενέργεια. πηγές ενέργειας

Από τα κύτταρα όλων των ζωντανών οργανισμών, εκτός από τους ιούς. Παρέχουν όλα τα απαραίτητα για βιολογικές διεργασίες των φυτών και των ζώων. Κυτταρικά και μπορεί το ίδιο να είναι ένα ξεχωριστό σώμα. Και πώς θα μπορούσε μια τέτοια σύνθετη δομή να ζήσουν χωρίς ενέργεια; Φυσικά και όχι. Τόσο πώς να εξασφαλίσει ότι υπάρχει κυτταρική ενέργεια; Βασίζεται στις διαδικασίες που θα συζητηθούν παρακάτω.

Παροχή κύτταρα ενέργειας: πώς γίνεται αυτό;

Λίγα κύτταρα παίρνουν την ενέργειά τους από το εξωτερικό, που θα δημιουργήσουν οι ίδιοι. Τα ευκαρυωτικά κύτταρα έχουν ένα είδος «σταθμούς». Και η πηγή ενέργειας του κυττάρου είναι τα μιτοχόνδρια - οργανίδια που δημιουργεί. Είναι η διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής. Λόγω σε αυτό, και δεν υπάρχει συντήρηση των κυττάρων με ενέργεια. Ωστόσο, υπάρχουν μόνο στα φυτά, τα ζώα και οι μύκητες. Σε κύτταρα που έχουν έλλειψη μιτοχόνδρια βακτήρια. Ως εκ τούτου, θα πρέπει να εξασφαλιστεί η ενέργεια των κυττάρων οφείλεται κυρίως στη διαδικασία της ζύμωσης, και δεν αναπνέει.

Η δομή των μιτοχονδρίων

Είναι dvumembranny οργανίδιο, η οποία εμφανίστηκε σε ένα ευκαρυωτικό κύτταρο στη διαδικασία της εξέλιξης, ως αποτέλεσμα της απορρόφησης του λεπτότερα του προκαρυωτικά κύτταρα. Αυτό μπορεί να εξηγήσει το γεγονός ότι στα μιτοχόνδρια παρουσιάσει το δικό του DNA και του RNA, καθώς και μιτοχονδριακή ριβοσώματα που παράγουν τις επιθυμητές πρωτεΐνες οργανιδίων.

Η εσωτερική μεμβράνη έχει προεξοχές, οι οποίες ονομάζονται η ακρολοφία ή ράχες. Christie και η διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής.

Τι είναι μέσα στα δύο μεμβράνες, που ονομάζεται μήτρα. Είναι διατεταγμένα πρωτεΐνες, ένζυμα που χρειάζονται για την επιτάχυνση των χημικών αντιδράσεων, καθώς και μόρια RNA, DNA και ριβοσώματα.

Κυτταρική αναπνοή - η βάση της ζωής

Λαμβάνει χώρα σε τρία στάδια. Ας ρίξουμε μια ματιά σε κάθε ένα από αυτά με περισσότερες λεπτομέρειες.

Το πρώτο στάδιο - προπαρασκευαστική

Κατά το στάδιο αυτό, οι πολύπλοκες οργανικές ενώσεις αναλύονται σε απλούστερα. Έτσι, οι πρωτεΐνες αποσυντίθενται στα αμινοξέα, λίπη - σε καρβοξυλικά οξέα και γλυκερόλη, νουκλεϊκό οξύ - στα νουκλεοτίδια, και υδατάνθρακες - σε γλυκόζη.

γλυκόλυση

Είναι ανοξική φάση. Είναι έγκειται στο γεγονός ότι η ουσία που λαμβάνεται κατά την πρώτη φάση, αναλύονται περαιτέρω. Οι κύριες πηγές ενέργειας που χρησιμοποιείται από το κύτταρο σε αυτό το στάδιο - τα μόρια γλυκόζης. Κάθε ένα από αυτά είναι στη διαδικασία της γλυκόλυσης αποσυντίθεται σε δύο μόρια πυροσταφυλικού. Αυτό συμβαίνει κατά τη διάρκεια των δέκα διαδοχικές χημικές αντιδράσεις. Επειδή τα πρώτα πέντε, γλυκόζη είναι φωσφορυλιωμένη, και στη συνέχεια χωρίζεται σε δύο phosphotriose. Στα ακόλουθα πέντε αντιδράσεις παρήγαγε δύο μόρια ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη) και δύο μόρια του STC (πυροσταφυλικού οξέος). Ενέργεια κύτταρα και αποθηκεύεται με τη μορφή ΑΤΡ.

Η όλη διαδικασία της γλυκόλυσης μπορεί να απλοποιηθεί για να απεικονίσουν ως εξής:

2ADF 2NAD + + 2Η ₃ PO ₄ + C ₆ H ₁₂ O ₆ → 2H ₂ O + ^2NAD. + 2C ₂ H ₃ H ₄ O ₃ + 2ATF

Έτσι, χρησιμοποιώντας ένα μόριο γλυκόζης, δύο μόρια ADP και δύο φωσφορικό οξύ, το κύτταρο λαμβάνει δύο μόρια ΑΤΡ (ενέργεια) και δύο μόρια πυρουβικού οξέος, το οποίο θα χρησιμοποιήσει στο επόμενο στάδιο.

Το τρίτο στάδιο - οξείδωσης

Αυτό το βήμα λαμβάνει χώρα μόνο με την παρουσία του οξυγόνου. Οι χημικές αντιδράσεις συμβαίνουν σε αυτό το στάδιο των μιτοχονδρίων. Ότι αυτό είναι το κύριο μέρος της κυτταρικής αναπνοής, κατά τη διάρκεια της οποίας κυκλοφόρησε την περισσότερη ενέργεια. Σε αυτό το στάδιο, το πυροσταφυλικό οξύ, αντιδρά με το οξυγόνο, διασπάται σε νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Περαιτέρω, είναι σχηματίζοντας 36 ΑΤΡ μόρια. Έτσι, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι οι κύριες πηγές ενέργειας στα κύτταρα - γλυκόζη και πυροσταφυλικό οξύ.

Συνοψίζοντας τη χημική αντίδραση, και παραλείποντας τις λεπτομέρειες, μπορούμε να εκφράσουμε την όλη διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής ενός απλουστευμένη εξίσωση:

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

Έτσι, κατά τη διάρκεια της αναπνοής από μόριο έξι μόρια του οξυγόνου ένα τμήμα γλυκόζης τριάντα οκτώ μόρια ADP και το ίδιο ποσό των κυτταρικών φωσφορικού οξέος λαμβάνει 38 μόρια ΑΤΡ, και όπου με τη μορφή αποθηκευμένης ενέργειας.

Η ποικιλομορφία των μιτοχονδριακών ενζύμων

Η ενέργεια για τη ζωή του κυττάρου λαμβάνει λόγω της αναπνοής - οξείδωση της γλυκόζης, και στη συνέχεια πυροσταφυλικό οξύ. Όλες αυτές οι χημικές αντιδράσεις δεν θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί χωρίς ένζυμα - βιολογική καταλύτες. Ας ρίξουμε μια ματιά σε αυτά που βρίσκονται στα μιτοχόνδρια - οργανίδια υπεύθυνα για την κυτταρική αναπνοή. Όλοι τους καλούνται οξειδοαναγωγάσες λόγω της ανάγκης για αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής.

Όλες οι οξειδοαναγωγάσες μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες:

• οξειδάση?
• αφυδρογονάση?

Αφυδρογονάση, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε αερόβια και αναερόβια. Αερόβια περιέχουν σε συνένζυμο σύνθεσή τους ριβοφλαβίνη ότι το σώμα παίρνει από τη βιταμίνη Β2. Αερόβια αφυδρογονάση περιλαμβάνουν μόρια ως συνένζυμα NAD και NADP.

Οξειδάσες είναι πιο ποικιλόμορφη. Πρώτα απ 'όλα, που χωρίζονται σε δύο ομάδες:

• εκείνα που περιέχουν χαλκό?
• εκείνες στις οποίες ένα τμήμα του σιδήρου που είναι παρούσα.

Η πρώτη κατηγορία περιλαμβάνει πολυφαινόλες, ασκορβικό, στο δεύτερο - καταλάση, υπεροξειδάση, κυτοχρώματα. Ο τελευταίος, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε τέσσερις ομάδες:

• κυτοχρώματα ένα?
• κυτοχρώματος b?
• κυτόχρωμα c?
• κυτοχρώματα d.

Κυτοχρώματα και περιέχουν σε zhelezoformilporfirin σύνθεσή τους, κυτοχρώματα b - zhelezoprotoporfirin, γ - υποκατεστημένο zhelezomezoporfirin, d - zhelezodigidroporfirin.

Μπορεί να υπάρχουν και άλλοι τρόποι για την παραγωγή ενέργειας;

Παρά το γεγονός ότι η πλειονότητα των κυττάρων που λαμβάνουν ως αποτέλεσμα της κυτταρικής αναπνοής, υπάρχουν επίσης αναερόβια βακτήρια να υπάρχουν που δεν απαιτούν οξυγόνο. Παράγουν την απαραίτητη ενέργεια από τη ζύμωση. Αυτή είναι μια διαδικασία κατά την οποία οι υδατάνθρακες διασπώνται από ένζυμα χωρίς τη συμμετοχή του οξυγόνου, σύμφωνα με την οποία ένα κύτταρο και λαμβάνει ενέργεια. Υπάρχουν διάφοροι τύποι της ζύμωσης, ανάλογα με το τελικό προϊόν των χημικών αντιδράσεων. Είναι γαλακτικό οξύ, αλκοόλη, βουτυρικό οξύ, ακετόνη, βουτάνιο, το κιτρικό οξύ.

Για παράδειγμα, εξετάστε το αλκοολική ζύμωση. Εδώ μπορείτε να εκφράσει αυτή την εξίσωση:

C ₆ H ₁₂ O ₆ → C ₂ H ₅ OH + 2CO ₂

Δηλαδή, ένα μόριο γλυκόζης σπάει το βακτήριο σε ένα μόριο αιθανόλης και δύο μόρια της (IV) μονοξειδίου του άνθρακα.