Wat is celmetabolisme?

Celmetabolisme is een algemene term die alle chemische reacties bedekt die energie omzetten of energie in een cel gebruiken. De cellen van mensen en vele andere multi-cellulaire organismen gebruiken het proces van aerobe ademhaling om voedsel om te zetten in energie. Planten en sommige micro -organismen voeren het proces van fotosynthese uit. Andere organismen gebruiken anaërobe ademhaling of fermentatie, soorten celmetabolisme die geen zuurstof vereisen.

Twee soorten chemische reacties treden op bij celmetabolisme, katabole reacties en anabole reacties. Katabole reacties produceren energie om de cel te gebruiken, terwijl anabole reacties energie vereisen om moleculen te creëren die nodig zijn om de cel te blijven functioneren. Cellen slaan energie op in de vorm van adenosinetrifosfaat (ATP), dat wordt gecreëerd door katabole reacties en gebruikt door anabole reacties.

Aerobe ademhaling breekt organische koolstofbronnen af, zoals koolhydraten, eiwitten en vetten. Ten eerste breekt het proces van glycolyse doorEen molecuul glucose - een suiker met zes koolstofatomen - in twee moleculen pyruvaat, twee moleculen van verminderde nicotinamide adeninedinucleotide (NADH) en twee moleculen ATP. De cyclus van de KREB, ook wel de citroenzuurcyclus (CAC) of de tricarbonzuur (TCA) -cyclus genoemd, breekt verder het pyruvaat dat tijdens glycolyse in kooldioxide en water wordt gecreëerd, en creëert nog twee meer moleculen van ATP in het proces. Een mechanisme dat een elektronentransportketen wordt genoemd, draagt ​​waterstofatomen over van NADH naar zuurstof. Deze overdracht geeft energie vrij, die wordt gebruikt om 34 meer moleculen van ATP te creëren.

Glycolyse en de cyclus van de KREB vinden plaats op dezelfde manier in anaërobe ademhaling als in aerobe ademhaling. In de elektronentransportketen worden anorganische moleculen echter - moleculen die geen koolstof bevatten - gebruikt als de elektronenacceptor in plaats van zuurstof. De TYPE van het gebruikte anorganische molecuul hangt af van het organisme. Sommige organismen gebruiken bijvoorbeeld zwavelhoudende verbindingen en sommige gebruiken stikstofbevattende verbindingen. Anaërobe ademhaling produceert in totaal 36 moleculen ATP, in tegenstelling tot 38 voor aerobe ademhaling.

Fermentatie is een andere vorm van anaërobe metabolisme, maar in tegenstelling tot anaërobe ademhaling omvat het geen elektronentransportketen of de cyclus van de KREB. Glycolyse breekt organische moleculen af ​​om energie te creëren. Omdat glycolyse de enige reactie is die plaatsvindt in fermentatie, produceert het slechts twee moleculen ATP per molecuul glucose.

planten en sommige micro -organismen, die allemaal zijn geclassificeerd als fotoautotrofen, krijgen hun energie uit een vorm van celmetabolisme genaamd fotosynthese, in plaats van ademhaling. Fotosautotrofen krijgen energie van licht en converteren het naar chemische energie in de vorm van ATP. De cellen gebruiken vervolgens de ATP om koolstofdioxide om te zetten in glucose en andere voedingsstoffen die de organism nodig.