Осигуряване на клетки с енергия. източници на енергия

От клетките на всички живи организми, с изключение на вируси. Те осигуряват всичко необходимо за жизнените процеси на растението или животното. Клетъчна и може да се бъде отделен орган. И как може такава сложна структура, за да живея без енергия? Разбира се, не. Е, как да се гарантира, има клетъчна енергия? Тя се основава на процесите, които ще бъдат обсъдени по-долу.

Осигуряване на клетките енергия: как се случва това?

Малко клетки получават своята енергия отвън, те го генерира себе си. Еукариотните клетки имат един вид "станции". И източник на енергия в клетката е митохондриите - органели, че тя генерира. Това е процесът на клетъчното дишане. Благодарение на него, и има поддръжка на клетките с енергия. Въпреки това, те са налични само в растения, животни и гъби. В клетки липсва митохондриите бактерии. Поради това, те трябва да осигурят енергията на клетките се дължи основно на процеса на ферментация, и не диша.

Структурата на митохондриите

Това dvumembranny органел, която се появява в еукариотна клетка в процеса на еволюция в резултат на абсорбция на неговите фини прокариотни клетки. Това може да обясни факта, че в митохондриите представят своя ДНК и РНК, както и митохондриални рибозоми, които продуцират желаните протеини органели.

Вътрешната мембраната има издатини, които се наричат Crista или хребети. Christie и процеса на клетъчното дишане.

Какво е вътре двете мембрани, наречен матрица. Това разположени протеини, ензими, необходими за ускоряване химични реакции, както и РНК молекули, ДНК и рибозоми.

Клетъчното дишане - основата на живота

То се провежда в три етапа. Нека да разгледаме всеки един от тези по-подробно.

Първият етап - подготвителен

По време на този етап, комплексни органични съединения се разделят лесно. Така, протеините се разграждат до аминокиселини, мазнини - до карбоксилни киселини и глицерол, нуклеинова киселина - на нуклеотиди и въглехидрати - към глюкоза.

гликолиза

Тя аноксна етап. Тя се крие във факта, че веществото, получено в първата фаза, се разграждат по-нататък. Главните източници на енергия, използвани от клетката на този етап - молекулите глюкоза. Всеки от тях е в процес на гликолиза разлага на две молекули на пируват. Това се случва по време на десет последователни химични реакции. Тъй като първите пет, глюкоза е фосфорилиран, и след това се разделя на две phosphotriose. В следващите пет реакции произведени две молекули АТР (аденозин трифосфат) и две молекули STC (пирогроздена киселина). Енергийните клетки и се съхранява под формата на АТФ.

Целият процес на гликолизата може да бъде опростен, за да обрисуват, както следва:

2ADF 2NAD + + 2Н _{3РО 4} + C ₆ H ₁₂ O ₆ → 2Н _2О + ^2NAD. + 2С ₂ H ₃ H ₄ O ₃ + 2ATF

По този начин, като се използва една молекула глюкоза, две молекули на ADP и две фосфорна киселина, клетката получава две молекули АТР (енергия) и две молекули на пирогроздена киселина, която ще се използва в следващия етап.

Третият етап - окисляване

Тази стъпка се извършва само в присъствието на кислород. Химичните реакции възникват в този етап на митохондриите. Че това е основната част на клетъчното дишане, по време на който освобождава най-много енергия. На този етап, пирогроздена киселина, взаимодейства с кислород, се разцепва на вода и въглероден диоксид. Освен това се формира 36 ATP молекули. Така, можем да заключим, че основните източници на енергия в клетките - глюкоза и пирогроздена киселина.

Обобщавайки химическата реакция, и изрязване на детайлите, можем да експресират целия процес на клетъчното дишане един опростен уравнение:

6D ₂ + C ₆ H ₁₂ O ₆ + 38ADF + 38H _{3РО 4} → 6SO ₂ + 6H2O + 38ATF.

По този начин, по време на вдишване от една молекула глюкоза шест кислородни молекули тридесет осем молекули на ADP и същото количество клетъчна фосфорна киселина получава 38 ATP молекули, и където под формата на акумулирана енергия.

Разнообразието на митохондриалните ензими

Енергията за живота на клетката получава поради дишане - окисление на глюкоза, и след това пирогроздена киселина. Всички тези химически реакции не може да се осъществи без ензими - биологични катализатори. Нека да разгледаме тези, които се намират в митохондриите - органели клетъчното дишане. Всички те се наричат оксидоредуктази, защото нуждата от окислително-редукционни реакции.

Всички оксидоредуктази могат да бъдат разделени на две групи:

• оксидаза;
• дехидрогеназа;

Дехидрогеназа, от своя страна, са разделени на аеробни и анаеробни. Аеробни съдържа в състава си коензим рибофлавин, че тялото получава от витамин В2. Аеробни дехидрогеназа включват молекули като коензими NAD и NADP.

Оксидази са по-разнообразни. На първо място, те се разделят на две групи:

• тези, които съдържат мед;
• тези, в които част от желязото присъства.

Първите включват полифенол, аскорбат, на второто - каталаза, пероксидаза, цитохроми. Последният, от своя страна, са разделени в четири групи:

• цитохроми А;
• цитохром Ь;
• цитохром С;
• цитохроми г.

Цитохроми и съдържат в своя състав zhelezoformilporfirin, цитохроми б - zhelezoprotoporfirin, в - заместен zhelezomezoporfirin, г - zhelezodigidroporfirin.

Може ли да има други начини за производство на енергия?

Въпреки факта, че по-голямата част от клетките го получи в резултат на клетъчното дишане, има и анаеробни бактерии, за да съществуват, които не изискват кислород. Те произвеждат необходимата енергия чрез ферментация. Това е процес, през който въглехидрати се разграждат от ензими без участието на кислород, при което клетката и получава енергия. Съществуват няколко вида на ферментация, в зависимост от крайния продукт на химични реакции. Това е млечна киселина, алкохол, маслена киселина, ацетон, бутан, лимонена киселина.

Например, помислете за алкохолна ферментация. Тук можете да изразите това уравнение:

C ₆ H ₁₂ O ₆ → С _{2Н 5} OH + 2CO ₂

Това означава, една молекула глюкоза разгражда бактерията една молекула от етанол и две молекули (IV), въглероден монооксид.