Šūnu nodrošināšana ar enerģiju. Enerģijas avoti

Izglītība:

Šūnas sastāv no visiem dzīviem organismiem, izņemotvīrusi. Tie nodrošina visus procesus, kas nepieciešami augu vai dzīvnieku dzīvībai. Šūna pati var būt atsevišķs organisms. Un kā šāda sarežģīta struktūra var dzīvot bez enerģijas? Protams, nē. Tātad, kā šūnas nodrošina enerģiju? Tas ir balstīts uz procesiem, kurus mēs apsveram turpmāk.

Šūnu nodrošināšana ar enerģiju: kā tas notiek?

Viņiem nedaudzas šūnas saņem enerģiju no ārpusesražo pats. Eikariotu šūnas ir unikālas "stacijas". Enerģijas avots šūnā ir mitohondrija, organoid, kas to ražo. Tas ir šūnu elpošanas process. Sakarā ar to šūnas tiek nodrošinātas ar enerģiju. Tomēr tie ir sastopami tikai augos, dzīvniekos un sēnēs. Baktēriju šūnās mitohondrijas nav. Tādēļ šūnu nodrošināšana ar enerģiju pamatā ir fermentācijas process, nevis elpošana.

Mitohondriju struktūra

Tas ir divu membrānu organoīds, kas parādījāseukariotiskas šūnas evolūcijas procesā, ņemot vērā mazāku prokariotu šūnu uzsūkšanos. To var izskaidrot ar faktu, ka mitohondrijā ir native DNS un RNS, kā arī mitohondriālie ribosomoni, kas ražo olbaltumvielām nepieciešamos proteīnus.

šūnu nodrošināšana ar enerģiju

Iekšējā membrānai piemīt izaugumi, kurus sauc par kristām vai grēdām. Šūnu elpošana notiek uz kristām.

Kas atrodas divās membrānās, to sauc par matricu. Tas satur olbaltumvielas, fermentus, kas nepieciešami, lai paātrinātu ķīmiskās reakcijas, kā arī RNS, DNS un ribosomu molekulas.

Šūnu elpošana ir dzīves pamats

Tas noris trīs posmos. Apskatīsim katru no tiem detalizētāk.

enerģijas avoti

Pirmais posms ir sagatavošanās darbi

Šajā posmā sarežģīti organiskisavienojumi tiek sadalīts vienkāršāka. Tātad, olbaltumvielas sadalīties aminoskābēm, tauki - uz karbonskābēm un glicerīna, nukleīnskābju - līdz nukleotīdi, un ogļhidrātu - par glikozi.

Glikolīze

Tas ir anoksisks posms. Tas ir tāds, ka pirmajā posmā iegūtās vielas tiek sadalītas tālāk. Galvenie enerģijas avoti, kurus šajā posmā izmanto šūnā, ir glikozes molekulas. Katra no tām glikolīzes procesā sadala divas piruvāta molekulas. Tas notiek desmit secīgu ķīmisko reakciju laikā. Pirmo piecu iemeslu dēļ glikoze tiek fosforilēta un pēc tam sadalīta divās fosforīros. Šīs piecas reakcijas veido divas ATP molekulas (adenozīna trifosfāts) un divas PVK molekulas (piruvīnskābes). Šūnas enerģija tiek saglabāta ATP formā.

Visu glikolīzes procesu var vienkāršot šādi:

2NAD + 2 ADP + 2H3RO4 + C6H12Par6 2H2O + 2NAD.H2 + 2 ° C3H4Par3 + 2ATF

Tādējādi, izmantojot vienu glikozes molekulu,divas mijiedarbības ADP un divas fosforskābes, šūnas saņem divas molekulas ATP (enerģija) un divas piruvīnskābes molekulas, kuras tā izmantos nākamajā stadijā.

enerģijas avots šūnā ir

Trešais posms ir oksidēšana

Šis posms notiek tikai tad, ja tas irskābeklis. Šīs stadijas ķīmiskās reakcijas notiek mitohondrijās. Tieši šī ir galvenā daļa no šūnu elpošana, kuras laikā izlaida visvairāk enerģiju. Šajā posmā, pirovīnogskābi, reaģē ar skābekli, ir sašķelts ar ūdeni un oglekļa dioksīdu. Turklāt ir izveidotas 36 ATP molekulas. Tātad, mēs varam secināt, ka galvenajiem avotiem enerģijas šūnās - glikozes un pirovīnogskābi.

Apkopojot visas ķīmiskās reakcijas un izslēdzot detaļas, mēs varam izteikt visu šūnu elpošanas procesu ar vienu vienkāršotu vienādojumu:

6O2 + C6H12Par6 + 38 ADP + 38H3RO4 6CO2 + 6H2O + 38ATP.

Tādējādi elpošanas laikā no vienas molekulasglikoze, seši molekulas skābekļa, trīsdesmit astoņi molekulas ADP un tādu pašu summu par fosforskābes šūnas saņem 38 ATP molekulas, un kur veidā uzkrāto enerģiju.

enerģija šūnas dzīves laikā

Mitohondriju enzīmu daudzveidība

Enerģiju dzīvē saņem šūnakontūras elpošana - glikozes oksidēšana, un pēc tam pirovīnskābe. Visas šīs ķīmiskās reakcijas nevarēja iziet bez fermentu - bioloģiskiem katalizatoriem. Apskatīsim tos, kas atrodas mitohondrijā - organoīdu, kas ir atbildīgi par šūnu elpošanu. Visas no tām sauc par oksidoreuktajām, jo ​​tās ir vajadzīgas, lai nodrošinātu oksidācijas-reducēšanas reakcijas plūsmu.

šūnu enerģija

Visus oksidoreduktāzes var iedalīt divās grupās:

  • oksidāze;
  • dehidrogenāzes;

Dehidrogenāzes, savukārt, ir sadalītasaerobā un anaerobā. Aerobā satur tās sastāvā koenzīmu riboflavīnu, kuru ķermenis saņem no B2 vitamīna. Aerobās dehidrogenāzes satur NAD un NADPH molekulas kā co-enzymes.

Oksidāzes ir daudzveidīgākas. Pirmkārt, tie ir sadalīti divās grupās:

  • tie, kas satur varu;
  • tie, kuros ir dzelzs.

Pirmajā iekļauta polifenola oksidāze, askorbātoksidāze, otrajā - katalāze, peroksidāze, citohroms. Savukārt pēdējie ir sadalīti četrās grupās:

  • citohromi a;
  • citohromi b;
  • citohromi c;
  • citohromi d.

Citohromi satur dzelzs formoporfirīnu, citohromus, b-dzelzi-protoporfirīnu, c-aizvietotu dzelzs mezoporfirīnu, d-dzelzs dihidroporfirīnu.

Vai ir iespējams iegūt citus enerģijas iegūšanas veidus?

Lai gan lielākā daļa šūnu to saņemka šūnu elpošanas rezultātā ir arī anaerobās baktērijas, kuru esamībai nav vajadzīgs skābeklis. Viņi ražo nepieciešamo enerģiju, fermentējot. Šis ir process, kurā ogļhidrāti tiek sadalīti, izmantojot enzīmus bez skābekļa, kā rezultātā šūna saņem enerģiju. Atkarībā no ķīmisko reakciju gala produkta ir vairāki fermentācijas veidi. Tas var būt pienskābe, alkohola, sviestskābe, acetonbutāns, citrāts.

Piemēram, ņem vērā alkoholisko fermentāciju. To var izteikt ar šādu vienādojumu:

C6H12Par6 C2H5HE + 2CO2

Tas nozīmē, ka baktērija sadalās vienā molekulā glikozes vienā molekulā etilspirta un divas molekulas oksīda (IV) oglekļa.

Komentāri (0)
Pievienot komentāru