세포에 에너지를 공급합니다. 에너지 원

세포는 바이러스를 제외한 모든 생물로 구성됩니다. 그들은 식물이나 동물의 삶에 필요한 모든 과정을 제공합니다. 세포 자체는 분리 된 유기체 일 수 있습니다. 그런 복잡한 구조가 에너지없이 어떻게 살아갈 수 있습니까? 물론 아닙니다. 그렇다면 세포는 어떻게 에너지를 공급합니까? 이것은 프로세스를 기반으로합니다.

세포에 에너지를 공급하는 방법 : 어떻게됩니까?

외부로부터 에너지를받는 세포는 거의 없으며 스스로 생산합니다. 진핵 세포 는 독특한 "역"을 가지고있다. 세포의 에너지 원은 미토콘드리아입니다. 미토콘드리아는 그것을 생산하는 유기체입니다. 그것은 세포 호흡 의 과정입니다 . 이로 인해, 세포는 에너지를 제공 받는다. 그러나 이들은 식물, 동물 및 진균류에만 존재합니다. 박테리아 세포에서 미토콘드리아가 결핍됩니다. 따라서, 에너지를 가진 세포의 제공은 주로 호흡보다는 발효 과정에 기인합니다.

미토콘드리아의 구조

그것은 작은 원핵 세포 의 흡수의 결과로 진화 과정에서 진핵 세포에 나타난 2 막 유기체이다 . 이것은 미토콘드리아가 유기체 DNA 및 RNA뿐만 아니라 유기체에 필요한 단백질을 생산하는 미토콘드리아 리보솜을 포함하고 있다는 사실을 설명 할 수 있습니다.

내부 멤브레인은 돌출부 (criste) 라 불리는 돌출물을 가지고 있습니다. 세포 호흡의 과정은 cristae에서 발생합니다.

두 개의 멤브레인 안에있는 것을 매트릭스라고합니다. 그것은 단백질, RNA, DNA 및 리보솜 분자뿐만 아니라 화학 반응을 가속화하는 데 필요한 효소를 포함합니다.

세포 호흡은 삶의 기초입니다.

3 단계로 진행됩니다. 각각에 대해 자세히 살펴 보겠습니다.

첫 번째 단계는 준비 단계입니다.

이 단계에서 복잡한 유기 화합물은 더 간단한 유기 화합물로 분리됩니다. 따라서 단백질은 아미노산, 지방산을 카르 복실 산과 글리세린, 핵산을 뉴클레오티드, 탄수화물을 포도당으로 분해합니다.

글리콜 분해

이것은 무산소 단계입니다. 그것은 첫 번째 단계에서 얻은 물질이 더 나뉘어져 있다는 사실에 있습니다. 이 단계에서 세포가 사용하는 주요 에너지 원은 포도당 분자입니다. 해당 분해 과정에서 각각은 2 분자의 피루브산으로 분해됩니다. 이것은 10 번의 연속적인 화학 반응 동안 발생합니다. 처음 5 개 때문에 포도당은 인산화되어 두 개의 인산화 영양소로 분리됩니다. 다음 5 가지 반응은 ATP (adenosine triphosphate)와 PVK (pyruvic acid)의 2 분자를 형성합니다. 세포의 에너지는 ATP의 형태로 저장됩니다.

glycolysis의 모든 과정은 다음과 같이 단순화 될 수 있습니다 :

2NAD + 2ADP + 2H3PO4 + C6H12O6 → 2H2O + 2NAD ^. H ₂ + 2 C ₃ H ₄ O ₃ + 2ATP

따라서, 하나의 글루코오스 분자, 두 분자의 ADP와 두 개의 인산을 사용하여, 세포는 두 분자의 ATP (에너지)와 두 분자의 피루브산을 받아서 다음 단계에서 사용할 것입니다.

세 번째 단계는 산화

이 단계는 산소가있는 환경에서만 발생합니다. 이 단계의 화학 반응은 미토콘드리아에서 일어난다. 이것은 대부분의 에너지가 방출되는 세포 호흡의 주요 부분입니다. 이 단계에서 피루브산 은 산소와 반응하여 물과 이산화탄소로 분리됩니다. 또한, 36 개의 ATP 분자가 형성된다. 그래서 우리는 세포의 주요 에너지 원은 포도당과 피루브산이라는 결론을 내릴 수 있습니다.

모든 화학 반응을 요약하고 세부 사항을 생략하면 하나의 단순화 된 방정식으로 세포 호흡의 전체 과정을 표현할 수 있습니다.

6О ₂ + С ₆ Н ₁₂ О ₆ + 38АДФ + 38Н ₃ РО ₄ → 6СО ₂ + 6Н2О + 38АТФ.

따라서 포도당 1 분자, 산소 6 분자, ADP 38 분자 및 인산 같은 양의 호흡 과정에서 세포는 에너지가 저장되는 형태로 38 개의 ATP 분자를받습니다.

다양한 미토콘드리아 효소

포도당과 피루브산의 산화 - 호흡으로 인해 세포가받는 생명 활동을위한 에너지. 이러한 모든 화학 반응은 생물학적 촉매 인 효소 없이는 통과 할 수 없습니다. 미토콘드리아에있는 사람들, 즉 세포 호흡에 관여하는 유기체를 봅시다. 그들은 산화 환원 반응의 흐름을 확보하기 위해 산화 환원 효소라고 불립니다.

모든 산화 환원 효소는 두 그룹으로 나눌 수 있습니다 :

• 옥시 다제;
• 탈수소 효소;

탈수소 효소는 호기성과 혐기성으로 구분됩니다. 호기성은 몸에서 비타민 B2를받는 코엔자임 리보플라빈 성분을 함유하고 있습니다. 호기성 탈수소 효소는 공 - 효소로서 NAD 및 NADPH 분자를 함유한다.

옥시 다제는보다 다양합니다. 우선, 그들은 두 그룹으로 나뉩니다 :

• 구리를 포함하는 것;
• 철이있는 것들.

첫 번째는 폴리 페놀 산화 효소, 아스 코르 베이트 산화 효소를 두 번째 카탈라아제, 퍼 옥시다아제, 시토크롬에 포함시킨다. 후자는 다음과 같이 4 개의 그룹으로 나뉩니다.

• 시토크롬메스;
• 시토크롬 b;
• 시토크롬 c;
• 시토크롬 d.

Cytochromes a는 ironformorphorphine, 사이토 크롬 b - 철 프로토 포르피린, c - 치환 철 mesoporphyrin, d - iron dihydroporphyrin을 포함합니다.

에너지를 얻는 다른 방법이 있습니까?

대부분의 세포가 세포 호흡의 결과로 세포를 받지만 산소가 필요없는 혐기성 박테리아도 있습니다. 그들은 발효에 의해 필요한 에너지를 생산합니다. 이것은 탄수화물이 산소의 참여없이 효소에 의해 분해되어 그 결과 세포가 에너지를받는 과정입니다. 화학 반응의 최종 생성물에 따라 몇 가지 유형의 발효가 있습니다. 젖산, 알콜 성, 부티르산, 아세톤 - 부탄, 구연산이 될 수 있습니다.

예를 들어, 알코올 발효를 고려하십시오 . 이 방정식으로 표현 될 수 있습니다 :

C ₆ H ₁₂ O ₆ → C ₂ H ₅ OH + 2CO ₂

즉, 포도당 1 분자, 박테리아는 1 분자의 에틸 알코올과 2 분자의 일산화탄소 (IV)를 나눕니다.