Menyediakan sel dengan energi. sumber energi

Dari sel-sel semua organisme hidup, kecuali virus. Mereka menyediakan segala sesuatu yang diperlukan untuk proses kehidupan tumbuhan atau hewan. Sel dan mungkin sendiri menjadi tubuh yang terpisah. Dan bagaimana bisa sebuah struktur seperti kompleks untuk hidup tanpa energi? Tentu saja tidak. Jadi bagaimana Anda memastikan ada energi sel? Hal ini didasarkan pada proses-proses yang akan dibahas di bawah.

Menyediakan energi sel: bagaimana hal itu terjadi?

Beberapa sel mendapatkan energi dari luar, mereka menghasilkan itu sendiri. sel eukariotik memiliki semacam "stasiun". Dan sumber energi dalam sel adalah mitokondria - organel yang dihasilkannya. Ini adalah proses respirasi sel. Karena itu, dan ada pemeliharaan sel-sel dengan energi. Namun, mereka hadir hanya pada tanaman, hewan dan jamur. Dalam sel kurang bakteri mitokondria. Oleh karena itu, mereka harus memastikan energi sel terutama karena proses fermentasi, dan tidak bernapas.

Struktur mitokondria

Ini dvumembranny organel, yang muncul dalam sel eukariotik dalam proses evolusi sebagai hasil dari penyerapan yang lebih halus nya sel prokariotik. Hal ini mungkin menjelaskan fakta bahwa dalam mitokondria hadir DNA sendiri dan RNA serta ribosom mitokondria yang menghasilkan protein organel yang diinginkan.

Membran dalam memiliki tonjolan, yang disebut crista atau pegunungan. Christie dan proses respirasi sel.

Apa yang di dalam dua membran, yang disebut matriks. Ini diatur protein, enzim yang dibutuhkan untuk mempercepat reaksi kimia, serta molekul RNA, DNA dan ribosom.

respirasi sel - dasar kehidupan

Ini berlangsung dalam tiga tahap. Mari kita lihat masing-masing secara lebih rinci.

Tahap pertama - persiapan

Selama tahap ini, senyawa organik kompleks dipecah menjadi lebih sederhana. Jadi, protein terurai menjadi asam amino, lemak - asam karboksilat dan gliserol, asam nukleat - untuk nukleotida, dan karbohidrat - glukosa.

glikolisis

Ini tahap anoxic. Ini terletak pada kenyataan bahwa zat yang diperoleh pada tahap pertama, dipecah lebih lanjut. Sumber utama energi yang digunakan oleh sel pada tahap ini - molekul glukosa. Masing-masing adalah dalam proses glikolisis terurai menjadi dua molekul piruvat. Hal ini terjadi selama sepuluh reaksi kimia berturut-turut. Karena lima pertama, glukosa terfosforilasi, dan kemudian terbagi menjadi dua phosphotriose. Dalam lima reaksi berikut menghasilkan dua molekul ATP (adenosin trifosfat) dan dua molekul STC (asam piruvat). sel dan energi disimpan dalam bentuk ATP.

Seluruh proses glikolisis dapat disederhanakan untuk menggambarkan sebagai berikut:

2ADF 2NAD + + 2H ₃ PO ₄ + C ₆ H ₁₂ O ₆ → 2H ₂ O + ^2NAD. + 2C ₂ H ₃ H ₄ O ₃ + 2ATF

Jadi, dengan menggunakan satu molekul glukosa, dua molekul ADP dan dua asam fosfat, sel menerima dua molekul ATP (energi) dan dua molekul asam piruvat, yang akan digunakan pada langkah berikutnya.

Tahap ketiga - oksidasi

Langkah ini terjadi hanya di hadapan oksigen. Reaksi kimia terjadi pada tahap mitokondria. Bahwa ini adalah bagian utama dari respirasi sel, selama yang melepaskan energi paling. Pada tahap ini, asam piruvat, bereaksi dengan oksigen, adalah dibelah untuk air dan karbon dioksida. Selain itu, membentuk 36 molekul ATP. Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa sumber utama energi dalam sel - glukosa dan asam piruvat.

Meringkas reaksi kimia, dan menghilangkan detail, kita bisa mengekspresikan seluruh proses respirasi sel satu persamaan disederhanakan:

6D ₂ + C ₆ H ₁₂ O ₆ + 38ADF + 38h ₃ PO ₄ → 6SO ₂ + 6H2O + 38ATF.

Dengan demikian, saat bernafas dari molekul enam molekul oksigen satu glukosa Thirty Eight molekul ADP dan jumlah yang sama sel asam fosfat menerima 38 molekul ATP, dan dimana dalam bentuk energi yang tersimpan.

Keragaman enzim mitokondria

Energi untuk kehidupan sel menerima karena respirasi - oksidasi glukosa, dan asam kemudian piruvat. Semua reaksi kimia ini tidak bisa terjadi tanpa enzim - katalis biologis. Mari kita lihat orang-orang yang ditemukan di mitokondria - organel yang bertanggung jawab untuk respirasi sel. Semua dari mereka yang disebut oksidoreduktase karena kebutuhan untuk reaksi oksidasi-reduksi.

Semua oksidoreduktase dapat dibagi menjadi dua kelompok:

• oksidase;
• dehidrogenase;

Dehidrogenase, pada gilirannya, dibagi menjadi aerobik dan anaerobik. Aerobik mengandung dalam koenzim komposisi mereka riboflavin bahwa tubuh mendapat dari vitamin B2. dehidrogenase aerobik terdiri molekul sebagai koenzim NAD dan NADP.

Oksidase yang lebih beragam. Pertama-tama, mereka dibagi menjadi dua kelompok:

• yang mengandung tembaga;
• mereka di mana bagian dari besi hadir.

Mantan termasuk polifenol, askorbat, untuk kedua - katalase, peroksidase, sitokrom. Yang terakhir, pada gilirannya, dibagi menjadi empat kelompok:

• sitokrom a;
• sitokrom b;
• sitokrom c;
• sitokrom d.

Sitokrom dan mengandung di zhelezoformilporfirin komposisi mereka, sitokrom b - zhelezoprotoporfirin, c - diganti zhelezomezoporfirin, d - zhelezodigidroporfirin.

Bisa ada cara lain untuk menghasilkan energi?

Terlepas dari kenyataan bahwa sebagian besar sel menerimanya sebagai hasil dari respirasi sel, ada juga bakteri anaerobik ada yang tidak memerlukan oksigen. Mereka menghasilkan energi yang diperlukan oleh fermentasi. Ini adalah proses di mana karbohidrat dipecah oleh enzim tanpa partisipasi oksigen, dimana sel dan memperoleh energi. Ada beberapa jenis fermentasi, tergantung pada produk akhir dari reaksi kimia. Ini adalah asam laktat, alkohol, asam butirat, aseton, butan, asam sitrat.

Sebagai contoh, mempertimbangkan fermentasi alkohol. Hal ini dapat diungkapkan di sini dalam persamaan ini:

C ₆ H ₁₂ O ₆ → C ₂ H ₅ OH + 2CO ₂

Artinya, satu molekul glukosa istirahat bakteri untuk satu molekul etanol dan dua molekul (IV) karbon monoksida.