Hvordan Cells fange energien som frigjøres ved celleåndingen?

Alle levende ting trenger energi for å overleve, slik at cellene tilbringe en god del tid å konvertere energi til en form som kan pakkes og brukes. Som dyr har utviklet seg, har så kompleksiteten i energiproduksjonssystemer. Luftveiene, fordøyelsessystemet, sirkulasjonssystemet og lymfatiske system er alle deler av kroppen hos mennesker som er nødvendige bare for å fange opp energi i et enkelt molekyl som kan opprettholde livet.

ATP

Hensikten med cellulær respirasjon er å generere ATP, eller adenosintrifosfat, den viktigste energilagring og overføring molekyl av cellen. ATP er et komplekst molekyl som inneholder et par forskjellige molekylære ringstrukturer, men det viktigste om det å huske er de tre vedlagte fosfatgrupper, som navnet trifosfat stammer. ATP blir brukt til å opprettholde slike prosesser som muskelkontraksjon, på hvilket tidspunkt det blir et molekyl av ADP, eller adenosindifosfat. I cellulær respirasjon, blir ADP utstyrt med fosfat til å bli ATP igjen.

katabolsk reaksjon

Kjemisk energi er generert ved nedbrytning av molekylene. Det er mange måter å beskrive denne reaksjon, men uttrykket katabolisme brukes til å beskrive den eksakte fordeling av molekyler for energi i cellen. I tilfelle av ATP, fjerning av en fosfatgruppe frigir en stor mengde av fri energi, slik at molekylet som skal anvendes for arbeid. Den kjemiske reaksjon finner sted ved hydrolyse, hvori dekomponeringen av et stoff som er ledsaget av innsettingen av et vannmolekyl mellom to bindinger. Når den tredje fosfatgruppe har blitt fjernet, har ADP bare to igjen. Dette er grunnen til at en enkelt fosfatgruppe vil gjenopprette ADP til ATP.

glukose

Energi går inn i prosessen med cellulær respirasjon i form av glukose, en enkel sukker som er fordøyd og brutt ned fra komplekse karbohydrater, og deretter bringes inn i cellene gjennom kroppens sirkulasjonssystemer. Glukose er en vanlig og lett modifisert molekyl. Planter syntetisere glukose som et sluttprodukt i fremgangsmåten kjent som fotosyntesen ved å konvertere lysenergi til kjemisk energi.

energiutvinning

Dyr, på den annen side, å trekke ut energi fra glukose med den hensikt å produsere ATP som et sluttresultat. I motsetning til fotosyntese, forblir den energi i den samme form. Den begynner som kjemisk energi og ender som kjemisk energi. Dette oppnås ved å modifisere glukose i en svært kompleks og involvert vei for å trekke ut den nødvendige energi for å tilbakestille ADP til ATP. Med andre ord, hvis nedbrytning av ATP-rekvisita for kroppen, så en utvendig kilde for energi må bli brutt ned til å gjenopprette ATP, fordi den energi ikke kan bli fanget og blir bare strømme en vei gjennom systemet.

energiutbytte

Fra et enkelt molekyl av glukose en celle kan generere et netto utbytte på 36 molekyler av ATP. Men det meste av energien i en organisme er tapt som varme, slik at prosessen er svært ineffektiv. Faktisk er alle energi slippe reaksjoner frigjøre varme. Den energien som blir igjen kan bli satt i arbeid å holde en organisme aktiv og levende.