Jak komórki pozyskują energię. Jak komórka otrzymuje i wykorzystuje energię Oddychanie komórkowe jest podstawą życia

  • Tabela 10. Struktura komórki. Układ strukturalny cytoplazmy
  • Ważny jest nie czas spożycia pokarmu, ale moment, w którym dostaje się on do komórek.
  • Vaksha-sthala-shakti-vikasaka-1 (wzmocnienie klatki piersiowej)
  • Jeśli Arthur lub Evgeniy otrzymają pieniądze od widzów, oddają je Administratorowi. Pracownicy budowy dekorują scenę i przygotowują się do Nowego Roku.
  • Prawo nr 3. Pomysł tworzy obraz formy, która przyciąga energię fizyczną i po upływie niezbędnego czasu urzeczywistnia się w rzeczywistości.
  • Wiadomo, że aldosteron reguluje zawartość sodu w organizmie. Jakie komórki nadnerczy wytwarzają ten hormon?
  • TLEN

    Tlen: potrzeba życiodajna

    I „INTELIGENTNY ZABÓJCA”

    TLEN JAKO KONIECZNOŚĆ ŻYCIA

    Tlen – istotna substancja organizm, absolutnie niezbędny do życia ludzi i zwierząt. Tlen jest źródłem życia wszystkich komórek. Bez tego nie jesteśmy w stanie przeżyć nawet kilku minut. Tlen jest niezbędny przede wszystkim do produkcji energii w komórkach. Dzieje się to w tak zwanym łańcuchu oddechowym w wewnętrznej błonie mitochondriów. To tutaj powstaje główny skład uniwersalnej cząsteczki energii ATP. Bez tlenu nie ma energii i bez energii nie jest możliwa żadna praca, czy to biochemiczna, czy mięśniowa.

    JAK KOMÓRKI ZYSKAJĄ ENERGIĘ

    Doktor Otto Warburg został dwukrotnie nagrodzony nagroda Nobla za swoje badania bardzo ważne tlen w życiu komórkowym. W skrócie jego wnioski są następujące.

    Zdrowe komórki rozkładają węglowodany wchłonięte z pożywienia na glukozę. Glukoza jest magazynowana przez organizm. Kiedy komórki potrzebują energii, rozkładają glukozę w łańcuchu reakcje chemiczne, którego ostatnie ogniwo wymaga tlenu. W ten sposób wytwarzana jest energia, która jest magazynowana w postaci ATP, cząsteczki energii komórek.

    Podczas oddychania tlen dostaje się do płuc, gdzie jest wchłaniany do krwi i transportowany do miliardów komórek w organizmie. Nośnikiem jest hemoglobina zawarta w czerwonych krwinkach. Tlen docierający do komórek jest zużywany na przemianę spożywanego pokarmu z utworzeniem ATP, ciepła i wody. Jak

    Im większe jest nasze zapotrzebowanie na ciepło lub energię, tym intensywniejsze jest wchłanianie tlenu.

    Składniki odżywcze dostarczają paliwa do produkcji energii w organizmie, a tlen spala to paliwo. Ten proces spalania nazywa się utlenianiem, a paliwem są przede wszystkim węglowodany, które utleniają się (spalają) przy udziale tlenu. Dlatego komórki potrzebują ciągłego i wystarczającego dopływu tlenu. Tylko w tym przypadku będą normalnie funkcjonować, zachowując zdrowie i dostarczając organizmowi energii.

    Krew składa się z trzech głównych składników: osocza, czerwonych krwinek i białych krwinek. Plazma zawiera wszystko niezbędne dla komórek substancje, w szczególności tlen. Jednak komórki organizmu ludzkiego, w przeciwieństwie do ryb, którym do życia wystarcza niezwiązany tlen z osocza krwi, potrzebują więcej tlenu, niż osocze jest w stanie dostarczyć. The Reds zaspokajają tę potrzebę. krwinki, które są ważne właśnie dlatego, że mogą transportować duża liczba dostarczanie tlenu do różnych tkanek organizmu.

    Należy jednak wiedzieć, że czerwone krwinki pobierają tlen z osocza, przekazują go do naczyń włosowatych, gdzie tlen trafia do osocza i transportowany przez błony komórkowe do wykorzystania w metabolizmie zachodzącym w komórkach. Logiczne jest zatem założenie, że jeśli uda się zwiększyć ilość tlenu w osoczu, zwiększy się także ilość tlenu docierającego do komórek.

    Do normalnego transportu tlenu do komórek przez błony komórkowe wymagane jest określone środowisko w płynie zewnątrzkomórkowym. Organizm z dużą precyzją reguluje swój skład. Środowisko to musi mieć niezbędną równowagę płynów, minerałów i elektrolitów, pH, białek, ciśnienie osmotyczne itp., a także być oczyszczone z toksycznych metabolitów, aby ułatwić transfer tlenu do komórek. Różne naruszenia prowadzi do tej równowagi w płynie zewnątrzkomórkowym głód tlenu komórki. To jest przyczyną większości chorób.


    1 | | | | | |

    Energia uwalniana w reakcjach katabolicznych magazynowana jest w postaci wiązań tzw makroergiczny. Główną i uniwersalną cząsteczką magazynującą energię jest ATP.

    Wszystkie cząsteczki ATP w organizmie stale uczestniczą w jakiejś reakcji, są nieustannie rozkładane na ADP i ponownie regenerowane. Istnieją trzy główne sposoby wykorzystania ATP, które wraz z procesem powstawania AF nazywane są cyklem ATP.

    GŁÓWNE ŹRÓDŁA ENERGII W Ogniwku

    W komórce zachodzą cztery główne procesy, z których uwalniana jest energia wiązania chemiczne podczas utleniania substancji i jej przechowywania:

    1. Glikoliza (etap 2) – utlenianie cząsteczki glukozy do dwóch cząsteczek kwasu pirogronowego, w wyniku czego powstają 2 cząsteczki ATP i NADH. Ponadto kwas pirogronowy przekształca się w acetylo-SCoA w warunkach tlenowych i w kwas mlekowy w warunkach beztlenowych.

    2. β -Utlenianie Kwasy tłuszczowe(etap 2) – utlenianie kwasów tłuszczowych do acetylo-SCoA, tutaj powstają cząsteczki NADH i FADH2. Cząsteczki ATP czysta forma„nie tworzy się.

    3. Cykl kwasu trikarboksylowego(cykl TCA, etap 3) – utlenianie grupy acetylowej (w ramach acetylo-SCoA) lub innych ketokwasów do dwutlenek węgla. Reakcje pełnego cyklu

    towarzyszy utworzenie 1 cząsteczki GTP (co odpowiada jednemu ATP), 3 cząsteczek NADH i 1 cząsteczki FADH2.

    4. Fosforylacja oksydacyjna(III etap) – NADH i FADH 2 są utlenione, pół-

    biorą udział w reakcjach katabolizmu glukozy i kwasów tłuszczowych. W tym przypadku enzymy w wewnętrznej błonie mitochondrialnej zapewniają tworzenie głównej ilości komórkowego ATP z ADP ( fosforylacja).

    Głównym sposobem wytwarzania ATP w komórce jest fosforylacja oksydacyjna. Istnieje jednak również inny sposób fosforylacji ADP do ATP - fosforylacja substratu. Metoda ta wiąże się z przeniesieniem wysokoenergetycznej energii wiązania fosforanowego lub wysokoenergetycznego wiązania dowolnej substancji (substratu) do ADP. Takie substancje obejmują

    metabolity glikolizy(kwas 1,3-difosfoglicerynowy, fosfoenolopirogronian),

    Cykl kwasu trikarboksylowego (sukcynylo-SCoA) fosforan kreatyny. Energia hydrolizy ich wysokoenergetycznego wiązania jest wyższa niż w ATP (7,3 kcal/mol), a rola tych substancji ogranicza się do wykorzystania do fosforylacji ADP.

    Nie da się zrozumieć budowy i „działania” ludzkiego ciała bez zrozumienia, jak zachodzi metabolizm w komórce. Każdy żywa komórka musi stale wytwarzać energię. Potrzebuje energii do wytworzenia ciepła i syntezy (tworzenia) niektórych niezbędnych substancji chemicznych, takich jak białka lub substancja dziedziczna. Energia Komórka potrzebuje tego, żeby się poruszać. Komórki ciała, zdolne do wykonywania ruchów, nazywane są muskularnymi. Mogą się skurczyć. To wprawia w ruch nasze ręce, nogi, serce i jelita. Wreszcie do produkcji potrzebna jest energia Elektryczność: dzięki niemu niektóre części ciała „komunikują się” z innymi. A połączenie między nimi zapewniają przede wszystkim komórki nerwowe.

    Skąd komórki czerpią energię? Odpowiedź brzmi: to im pomaga ATP. Pozwól mi wyjaśnić. Komórki płoną składniki odżywcze i zostaje uwolniona pewna ilość energii. Używają go do syntezy czegoś specjalnego Substancja chemiczna, która gromadzi tak potrzebną im energię. Substancja ta nazywa się adenozynotrifosforan(w skrócie ATP). Kiedy cząsteczka ATP zawarta w komórce ulega rozkładowi, uwalniana jest zgromadzona w niej energia. Dzięki tej energii komórka może wytwarzać ciepło, prąd elektryczny, syntetyzować substancje chemiczne czy wykonywać ruchy. W skrócie, ATP aktywuje cały „mechanizm” komórki.

    Tak wygląda cienki, zabarwiony krąg tkanki pobranej... pod mikroskopem. przysadka mózgowa- wyrostek mózgowy wielkości grochu. Czerwone, żółte, niebieskie, fioletowe plamy i plamy w kolorze cielistym- Ten komórki z jądrami. Każdy typ komórek przysadki wydziela jeden lub więcej ważnych hormonów.

    Porozmawiajmy teraz bardziej szczegółowo o tym, jak komórki uzyskują ATP. Znamy już odpowiedź. Komórki spalić składniki odżywcze. Mogą to zrobić na dwa sposoby. Po pierwsze, spalaj węglowodany, głównie glukozę, przy braku tlenu. W wyniku tego powstaje substancja, którą chemicy nazywają kwasem pirogronowym, a sam proces rozkładu węglowodanów nazywa się glikolizą. W wyniku glikolizy powstaje zbyt mało ATP: rozpadowi jednej cząsteczki glukozy towarzyszą powstawanie tylko dwóch cząsteczek ATP. Glikoliza jest mało wydajna – to najstarsza forma pozyskiwania energii. Pamiętaj, że życie powstało w wodzie, czyli w środowisku, w którym było bardzo mało tlenu.

    Po drugie, komórki ciała spalają kwas pirogronowy, tłuszcze i białka w obecności tlenu. Wszystkie te substancje zawierają węgiel i wodór. W tym przypadku spalanie zachodzi w dwóch etapach. Najpierw ogniwo pobiera wodór, następnie natychmiast zaczyna rozkładać pozostałą ramę węglową i pozbywa się dwutlenku węgla – poprzez Błona komórkowa zabiera go na zewnątrz. W drugim etapie wodór wyekstrahowany z składników odżywczych ulega spaleniu (utlenieniu). Tworzy się woda i uwalniana jest duża ilość energii. Komórki mają go w wystarczającej ilości, aby syntetyzować wiele cząsteczek ATP (utlenienie np. dwóch cząsteczek kwasu mlekowego, produktu redukcji kwasu pirogronowego, daje 36 cząsteczek ATP).

    Opis ten wydaje się suchy i abstrakcyjny. Tak naprawdę każdy z nas widział, jak zachodzi proces wytwarzania energii. Pamiętacie reportaże telewizyjne z portów kosmicznych o startach rakiet? Wznoszą się w górę dzięki niesamowitej ilości energii uwalnianej podczas… utleniania wodoru, czyli spalania go w tlenie.

    Rakiety kosmiczne o wysokości wieży pędzą w niebo dzięki ogromnej energii uwalnianej podczas spalania wodoru w czystym tlenie. Ta sama energia podtrzymuje życie w komórkach naszego ciała. Tylko w nich reakcja utleniania przebiega etapami. Ponadto zamiast energii cieplnej i kinetycznej nasze komórki najpierw wytwarzają paliwo komórkowe” – ATP.

    Ich zbiorniki paliwa są wypełnione ciekłym wodorem i tlenem. Kiedy silniki się uruchamiają, wodór zaczyna się utleniać, a ogromna rakieta szybko wznosi się w niebo. Być może wydaje się to niewiarygodne, a jednak: ta sama energia, która unosi rakietę kosmiczną w niebo, wspiera także życie w komórkach naszego ciała.

    Tyle że w ogniwach nie następuje eksplozja i nie buchnie z nich snop płomienia. Utlenianie zachodzi etapami, dlatego zamiast energii cieplnej i kinetycznej powstają cząsteczki ATP.

    ENERGIA KOMÓRKOWA POWSTAJĄCA W WYNIKU UTLENIANIA SUBSTANCJI ORGANICZNYCH

    Transformacja organiczny Substancje w klatce. Substancje organiczne (węglowodany, tłuszcze, białka, witaminy itp.) powstają w komórki roślinne z dwutlenku węgla, wody i soli mineralnych.

    Jedząc rośliny, zwierzęta pozyskują materię organiczną gotowa forma. Energia zmagazynowana w tych substancjach przechodzi wraz z nimi do komórek organizmów heterotroficznych.

    W komórkach organizmów heterotroficznych przekształcana jest energia związków organicznych podczas ich utleniania energia ATP. W tym przypadku organizmy heterotroficzne uwalniają dwutlenek węgla i wodę, które ponownie są wykorzystywane przez organizmy autotroficzne w procesie fotosyntezy.

    Energia zmagazynowana w ATP jest zużywana na utrzymanie wszystkich procesów życiowych: biosyntezy białek i innych związków organicznych, ruchu, wzrostu i podziału komórek.

    Wszystkie komórki organizmów żywych mają taką zdolność zamiana jednego rodzaju energii na inny. W jakich organellach komórkowych zachodzą procesy pozyskiwania energii zmagazynowanej w związkach organicznych? Stwierdzono, że Ostatni etap rozkład i utlenianie cząsteczek glukozy do dwutlenku węgla wraz z uwolnieniem energii zachodzi w mitochondriach.

    Dlaczego podczas utleniania związki organiczne czy energia jest uwalniana? Elektrony w cząsteczkach związków organicznych mają duży zapas energii, wydają się być podniesione do wysokiego poziomu energetycznego. Energia jest uwalniana, gdy elektrony się oddalają wysoki poziom po więcej niski poziom w swojej własnej lub innej cząsteczce lub atomie, który może być odbiornikiem elektronów.

    Tlen służy jako taki odbiornik elektronów.

    To jest jego główne rola biologiczna. Do tego potrzebujemy tlenu z powietrza.

    Mówiąc o fotosyntezie, porównaliśmy wzbudzony światłem elektron chlorofilu z kamieniem podniesionym na wysokość: spadając z wysokości, traci energię. Porównanie to jest również właściwe w przypadku utleniania związków organicznych.

    Tlen niezbędny do procesów utleniania dostaje się do organizmu podczas oddychania. Dlatego proces oddychania jest bezpośrednio powiązany z biologicznym utlenianiem. Procesy biologicznego utleniania substancji organicznych zachodzą w mitochondriach.

    Wiadomo, że podczas spalania materia organiczna powstaje dwutlenek węgla i woda. W tym przypadku energia jest uwalniana w postaci ciepła. W ten sposób dodając tlen i utleniając, pali się na przykład drewno opałowe, olej i gaz (metan).

    Utlenianiu substancji organicznych towarzyszy także powstawanie dwutlenku węgla i wody. Ale utlenianie biologiczne zasadniczo różni się od spalania. Biologiczne procesy utleniania zachodzą etapami, przy udziale szeregu enzymów. Podczas spalania substancji organicznych prawie cała energia jest uwalniana w postaci ciepła.

    Na utlenianie biologiczne około 50% energii substancji organicznych przekształca się w energię ATP, a także innych cząsteczek nośników energii. Pozostałe 50% energii utleniania zamienia się w ciepło. Ponieważ procesy utleniania enzymatycznego zachodzą etapami, energia cieplna jest uwalniana stopniowo i ma czas na rozproszenie otoczenie zewnętrzne bez uszkadzania wrażliwych na ciepło białek i innych substancji komórkowych. Na tym polega główna różnica pomiędzy procesami utleniania zachodzącymi w organizmach żywych a spalaniem.



    Podobne artykuły

    • Dlaczego marzysz o grach, graniu we śnie?

      Mecz piłki nożnej widziany we śnie sugeruje, że śpiący wywiera zbyt dużą presję na otaczających go ludzi. Próbując zrozumieć, dlaczego śnisz o piłce nożnej, zwróć uwagę na szczegóły snu. Potrafią grać...

    • Dlaczego śnisz o musztardzie według wymarzonej książki?

      Uprawa zielonej gorczycy we śnie - zwiastuje sukces i radość rolnikowi i marynarzowi. Zjedzenie ziarnka gorczycy, uczucie goryczy w ustach - oznacza, że ​​będziesz cierpieć i gorzko żałować z powodu pochopnych czynów. Zjedzenie gotowej gorczycy we śnie ...

    • Jak znaleźć podszewkę w domu: pozbycie się uszkodzeń Czym są podszewki

      Uszkodzeniom często ulegają przedmioty, które następnie rzucane są pod drzwi domu lub bezpośrednio do pomieszczenia. Jeśli znajdziesz na progu, za drzwiami lub w swoim domu dziwną lub dziwną rzecz, to jest szansa, że ​​jest to zaczarowana podszewka...

    • Dlaczego śnisz o kolanach we śnie - interpretacja według dnia tygodnia Dlaczego śnisz o kolanach

      Taki sen oznacza uczucie kobiety w związku, zdradę, flirt lub fakt, że mężczyzna jest wielkim damą. Takie interpretacje nie dotyczą jednak relacji małżonków i kochanków, jeśli dziewczyna siedzi na kolanach ukochanej osoby....

    • Kasza jaglana z dynią w piekarniku

      Kasza jaglana z dynią to pierwsze danie, które przychodzi na myśl, gdy zastanawiamy się nad czymś pysznym do ugotowania z dynią. Tę owsiankę można ugotować na różne sposoby: z wodą lub mlekiem, sprawić, by była lepka lub krucha, dodać lub nie...

    • Smażony kalafior: szybki, smaczny i zdrowy

      Kalafior to rodzaj kapusty, warzywa bogatego w witaminy i mikroelementy. W porównaniu do kapusty białej zawiera 2 razy więcej witamin C, B1, B2, B6, PP. Wśród mikroelementów zawiera żelazo, fosfor,...