Πώς οι οργανισμοί χρησιμοποιούν χημική ενέργεια για να λειτουργούν;
1. Γλυκόλυση:
* Η γλυκόζη χωρίζεται σε πυροσταφυλικό στο κυτταρόπλασμα.
* Αυτή η διαδικασία απελευθερώνει μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το ενεργειακό νόμισμα των κυττάρων.
2. Κύκλος Krebs (κύκλος κιτρικού οξέος):
* Το πυροσταφυλικό μετατρέπεται σε ακετυλο-ΟοΑ, η οποία εισέρχεται στον κύκλο Krebs στα μιτοχόνδρια.
* Αυτός ο κύκλος παράγει μεταφορείς ηλεκτρονίων (NADH και FADH2) και μερικά ΑΤΡ.
3. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων:
* Οι φορείς ηλεκτρονίων παρέχουν ηλεκτρόνια στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, μια σειρά συμπλεγμάτων πρωτεϊνών που είναι ενσωματωμένα στη μιτοχονδριακή μεμβράνη.
* Καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσα από την αλυσίδα, απελευθερώνεται ενέργεια, τροφοδοτώντας την άντληση πρωτονίων σε όλη τη μεμβράνη, δημιουργώντας μια κλίση πρωτονίων.
* Η ροή των πρωτονίων πίσω από τη μεμβράνη οδηγεί την παραγωγή ΑΤΡ μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται οξειδωτική φωσφορυλίωση , η οποία δημιουργεί την πλειονότητα του ΑΤΡ από την κυτταρική αναπνοή.
Πώς χρησιμοποιείται αυτή η ενέργεια για εργασία:
* Σύάση μυών: Το ATP χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία της κίνησης των νηματίων πρωτεϊνών εντός των μυϊκών κυττάρων, προκαλώντας συστολή.
* Ενεργή μεταφορά: Οι αντλίες καυσίμων ΑΤΡ που μετακινούν μόρια σε κυτταρικές μεμβράνες έναντι της κλίσης τους. Αυτό είναι απαραίτητο για τη διατήρηση της κυτταρικής λειτουργίας και τη μεταφορά θρεπτικών ουσιών.
* Βιοσύνθεση: Το ATP χρησιμοποιείται για την κατασκευή σύνθετων μορίων όπως πρωτεΐνες, λιπίδια και νουκλεϊνικά οξέα.
* Μεταγωγή σήματος: Το ATP εξουσιάζει την ενεργοποίηση των οδών σηματοδότησης, οι οποίες επιτρέπουν στα κύτταρα να επικοινωνούν μεταξύ τους και να ανταποκρίνονται στο περιβάλλον τους.
* κυτταρικές διεργασίες: Η ενέργεια από το ΑΤΡ χρησιμοποιείται για πολλές άλλες κυτταρικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της αντιγραφής DNA, της μεταγραφής και της μετάφρασης.
Άλλες πηγές χημικής ενέργειας:
Ενώ η γλυκόζη είναι η κύρια πηγή καυσίμου, οι οργανισμοί μπορούν επίσης να αποκτήσουν ενέργεια από άλλα μόρια όπως τα λίπη και οι πρωτεΐνες. Αυτά τα μόρια χωρίζονται σε απλούστερα συστατικά που μπορούν να εισέλθουν στις οδούς της κυτταρικής αναπνοής.
Συνοπτικά:
Οι οργανισμοί χρησιμοποιούν χημική ενέργεια αποθηκευμένη σε μόρια για να τροφοδοτήσουν τις κυτταρικές τους διεργασίες. Αυτή η ενέργεια αξιοποιείται μέσω της σύνθετης διαδικασίας της κυτταρικής αναπνοής, η οποία παράγει ATP, το ενεργειακό νόμισμα της ζωής. Στη συνέχεια χρησιμοποιείται το ATP για διάφορες κυτταρικές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της συστολής των μυών, της ενεργού μεταφοράς, της βιοσύνθεσης και της μεταγωγής σήματος.
