Co to jest metabolizm komórki?

Metabolizm komórek jest ogólnym terminem obejmującym wszystkie reakcje chemiczne, które przekształcają energię lub wykorzystują energię w komórce. Komórki ludzi i wiele innych organizmów wielokomórkowych wykorzystują proces oddychania tlenowego w celu przekształcania żywności w energię. Rośliny i niektóre mikroorganizmy wykonują proces fotosyntezy. Inne organizmy wykorzystują oddychanie beztlenowe lub fermentację, rodzaje metabolizmu komórek, które nie wymagają tlenu.

Dwa rodzaje reakcji chemicznych występują w metabolizmie komórek, reakcjach katabolicznych i reakcjach anabolicznych. Reakcje kataboliczne wytwarzają energię do użycia komórki, podczas gdy reakcje anaboliczne wymagają energii do tworzenia cząsteczek niezbędnych do kontynuowania funkcjonowania komórki. Komórki przechowują energię w postaci trifosforanu adenozyny (ATP), który jest tworzony przez reakcje kataboliczne i stosowane przez reakcje anaboliczne.

Aerobic Respiration rozkłada źródła organiczne węgla, takie jak węglowodany, białka i tłuszcze. Po pierwsze, proces łamie glikolizyW dół cząsteczki glukozy - cukru z sześcioma atomami węgla - na dwie cząsteczki pirogronianu, dwie cząsteczki zmniejszonego dinukleotydu adeniny nikotynamidu (NADH) i dwie cząsteczki ATP. Cykl Krebsa, zwany także cyklem kwasu cytrynowego (CAC) lub cyklem kwasu trikarboksylowego (TCA), dalej rozkłada pirogronian utworzony podczas glikolizy na dwutlenek węgla i wodę, tworząc w tym procesie dwie kolejne cząsteczki ATP. Mechanizm zwany łańcuchem transportu elektronów przenosi atomy wodoru z NADH do tlenu. Ten transfer uwalnia energię, która służy do stworzenia 34 więcej cząsteczek ATP.

Glikoliza i cykl Krebsa odbywają się w ten sam sposób w oddychaniu beztlenowym, jak w oddychaniu aerobowym. Jednak w łańcuchu transportu elektronów cząsteczki nieorganiczne - cząsteczki, które nie zawierają węgla - są stosowane jako akceptor elektronów zamiast tlenu. TYPE z zastosowanej cząsteczki nieorganicznej zależy od organizmu. Na przykład niektóre organizmy wykorzystują związki zawierające siarkę, a niektóre stosują związki zawierające azot. Oddychanie beztlenowe wytwarza łącznie 36 cząsteczek ATP, w przeciwieństwie do 38 dla oddychania tlenowego.

Fermentacja jest kolejną formą beztlenowego metabolizmu, ale w przeciwieństwie do oddychania beztlenowego, nie obejmuje łańcucha transportu elektronów ani cyklu KREB. Glikoliza rozkłada cząsteczki organiczne, aby stworzyć energię. Ponieważ glikoliza jest jedyną reakcją, która ma miejsce w fermentacji, wytwarza tylko dwie cząsteczki ATP na cząsteczkę glukozy.

Rośliny i niektóre mikroorganizmy, z których wszystkie są klasyfikowane jako fotoutotrofy, zyskują energię z formy metabolizmu komórkowego zwanego fotosyntezy, a nie oddychaniem. Fotoutototrofy otrzymują energię ze światła i przekształcają ją w energię chemiczną w postaci ATP. Następnie komórki używają ATP do przekształcania dwutlenku węgla na glukozę i inne składniki odżywcze, które orgaNISM potrzeb.