Was ist der Zellstoffwechsel?

Zellstoffwechsel ist ein allgemeiner Begriff, der alle chemischen Reaktionen abdeckt, die Energie umwandeln oder Energie in einer Zelle verwenden.Die Zellen des Menschen und viele andere multikelluläre Organismen nutzen den Prozess der aeroben Atmung, um Lebensmittel in Energie umzuwandeln.Pflanzen und einige Mikroorganismen führen den Prozess der Photosynthese aus.Andere Organismen verwenden anaerobe Atmung oder Fermentation, Arten des Zellstoffwechsels, die keinen Sauerstoff erfordern.

Es treten zwei Arten von chemischen Reaktionen im Zellstoffwechsel, katabolen Reaktionen und anabolische Reaktionen auf.Katabolische Reaktionen erzeugen Energie für die Verwendung der Zelle, während anabolische Reaktionen Energie erfordern, um Moleküle zu erzeugen, die für die fortlaufende Funktion der Zelle erforderlich sind.Zellen speichern Energie in Form von Adenosintriphosphat (ATP), das durch katabolische Reaktionen erzeugt und durch anabolische Reaktionen verwendet wird.

Die aerobe Atmung unterscheidet organische Kohlenstoffquellen wie Kohlenhydrate, Proteine und Fette.Erstens bricht der Prozess der Glykolyse ein Molekül Glucose mdash zusammen;ein Zucker mit sechs Kohlenstoffatomen Mdash;In zwei Pyruvatmoleküle, zwei Moleküle von reduziertem Nikotinamid -Adenin -Dinukleotid (NADH) und zwei ATP -Moleküle.Der Krebszyklus, der auch als Zitronensäurezyklus (CAC) oder Tricarboxylsäure (TCA) bezeichnet wird, unterteilt das während der Glykolyse erzeugte Pyruvat weiter in Kohlendioxid und Wasser, wodurch zwei weitere ATP -Moleküle in diesem Prozess erzeugt werden.Ein Mechanismus, der als Elektronentransportkette bezeichnet wird, überträgt Wasserstoffatome von NADH zu Sauerstoff.Diese Übertragung fördert Energie, die verwendet wird, um 34 weitere Moleküle von ATP zu erzeugen.

Glykolyse und der Krebszyklus erfolgen auf die gleiche Weise bei anaeroben Atmung wie bei der aeroben Atmung.In der Elektronentransportkette jedoch anorganische Moleküle mdash;Moleküle, die kein Kohlenstoff und Mdash enthalten;werden als Elektronenakzeptor anstelle von Sauerstoff verwendet.Die Art des verwendeten anorganischen Moleküls hängt vom Organismus ab.Beispielsweise verwenden einige Organismen sulfurhaltige Verbindungen und einige stickstoffhaltige Verbindungen.Die anaerobe Atmung erzeugt insgesamt 36 ATP -Moleküle im Gegensatz zu 38 für die aerobe Atmung.Die Glykolyse unterscheidet organische Moleküle, um Energie zu erzeugen.Da die Glykolyse die einzige Reaktion ist, die in der Fermentation stattfindet, produziert sie nur zwei ATP -Moleküle pro Glucosemolekül.eher als Atmung.Photoautotrophen erhalten Energie vom Licht und konvertieren sie in Form von ATP in chemische Energie.Die Zellen verwenden dann das ATP, um Kohlendioxid in Glukose und andere Nährstoffe umzuwandeln, die der Organismus benötigt.