Πώς τα κύτταρα λαμβάνουν θρεπτικά συστατικά και τα μετατρέπουν σε ενέργεια;
1. Πρόσληψη θρεπτικών ουσιών:
* Παθητική μεταφορά: Ορισμένα θρεπτικά συστατικά, όπως το νερό και τα μικρά μόρια, μετακινούνται κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης από περιοχές υψηλής συγκέντρωσης σε χαμηλή συγκέντρωση χωρίς χρήση ενέργειας. Αυτό ονομάζεται διάχυση .
* Ενεργή μεταφορά: Άλλα θρεπτικά συστατικά, όπως η γλυκόζη και τα αμινοξέα, απαιτούν την μεταφορά ενέργειας σε όλη τη μεμβράνη έναντι της κλίσης τους συγκέντρωσης. Αυτό ονομάζεται ενεργή μεταφορά .
* ενδοκυττάρωση: Τα μεγάλα μόρια ή τα σωματίδια λαμβάνονται στο κύτταρο, κατακλύζοντάς τα σε ένα κυστιδικό συνδεδεμένο με μεμβράνη. Αυτή η διαδικασία απαιτεί ενέργεια.
2. Διάσπαση θρεπτικών ουσιών:
* γλυκόλυση: Η γλυκόζη, η κύρια πηγή ενέργειας για τα περισσότερα κύτταρα, διασπώνται σε πυροσταφυλικό στο κυτταρόπλασμα. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το ενεργειακό νόμισμα της κυττάρου.
* κύκλος κιτρικού οξέος (κύκλος Krebs): Το πυροσταφυλικό χωρίζεται περαιτέρω στα μιτοχόνδρια, δημιουργώντας περισσότερους φορείς ΑΤΡ και ηλεκτρονίων όπως το NADH και το FADH2.
* Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: Οι φορείς ηλεκτρονίων παρέχουν ηλεκτρόνια στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, μια σειρά πρωτεϊνών ενσωματωμένων στη μιτοχονδριακή μεμβράνη. Καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσα από την αλυσίδα, απελευθερώνουν ενέργεια που χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων σε όλη τη μεμβράνη, δημιουργώντας μια κλίση συγκέντρωσης.
3. Παραγωγή ATP:
* χημειοσμίωση: Η κλίση πρωτονίων οδηγεί την κίνηση των πρωτονίων πίσω από τη μεμβράνη μέσω μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται συνθετάση ΑΤΡ. Αυτή η κίνηση παράγει ATP. Αυτή είναι η κύρια πηγή ενέργειας για το κελί.
4. Αποθήκευση και χρήση ενέργειας:
* ATP είναι η κύρια πηγή ενέργειας για τις περισσότερες κυτταρικές δραστηριότητες, όπως η πρωτεϊνική σύνθεση, η συστολή των μυών και η ενεργή μεταφορά.
* Άλλα μόρια αποθήκευσης ενέργειας: Τα κύτταρα μπορούν επίσης να αποθηκεύουν ενέργεια σε άλλα μόρια όπως το γλυκογόνο (σε ζώα) και το άμυλο (σε φυτά). Αυτά τα μόρια μπορούν να διασπαστούν για να παρέχουν ενέργεια όταν χρειάζεται.
Περίληψη:
Η κυτταρική αναπνοή είναι μια διαδικασία πολλαπλών βημάτων που επιτρέπει στα κύτταρα να διασπούν θρεπτικά συστατικά, κυρίως γλυκόζη, να παράγουν ενέργεια με τη μορφή ΑΤΡ. Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται στη συνέχεια για την τροφοδοσία όλων των βασικών λειτουργιών του κυττάρου.
Βασικά σημεία:
* ATP είναι το κύριο ενεργειακό νόμισμα του κυττάρου.
* Κυτταρική αναπνοή είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει πολλαπλά βήματα και οργανίδια.
* γλυκόζη είναι η κύρια πηγή ενέργειας για τα περισσότερα κύτταρα.
* θρεπτικά συστατικά λαμβάνονται στο κελί μέσω παθητικής μεταφοράς, ενεργών μεταφορών ή ενδοκυττάρωσης.
