Hva er cellemetabolisme?

Cellemetabolisme er et generelt begrep som dekker alle de kjemiske reaksjonene som konverterer energi eller bruker energi inne i en celle.Cellene til mennesker og mange andre multi-cellulære organismer bruker prosessen med aerob respirasjon for å omdanne mat til energi.Planter og noen mikroorganismer utfører prosessen med fotosyntese.Andre organismer bruker anaerob respirasjon eller gjæring, typer cellemetabolisme som ikke krever oksygen.

To typer kjemiske reaksjoner forekommer i cellemetabolisme, katabolske reaksjoner og anabolske reaksjoner.Katabolske reaksjoner produserer energi til at cellen skal brukes, mens anabole reaksjoner krever energi for å lage molekyler som er nødvendige for at cellen skal fortsette å fungere.Celler lagrer energi i form av adenosintrifosfat (ATP), som er skapt av katabolske reaksjoner og brukes av anabole reaksjoner.

aerob respirasjon bryter ned organiske kilder til karbon, for eksempel karbohydrater, proteiner og fett.For det første bryter prosessen med glykolyse et molekyl av glukose mdash;et sukker med seks karbonatomer og mdash;I to molekyler av pyruvat, to molekyler redusert nikotinamid adenin dinukleotid (NADH) og to molekyler ATP.Krebs -syklusen, også kalt sitronsyresyklusen (CAC) eller trikarboksylsyre (TCA) -syklusen, bryter ytterligere ned pyruvatet som ble opprettet under glykolyse til karbondioksid og vann, og skaper ytterligere to molekyler av ATP i prosessen.En mekanisme som kalles en elektrontransportkjede overfører hydrogenatomer fra NADH til oksygen.Denne overføringen frigjør energi, som brukes til å lage 34 flere molekyler ATP.

Glykolyse og Krebs -syklusen finner sted på samme måte i anaerob respirasjon som de gjør i aerob respirasjon.I elektrontransportkjeden er imidlertid uorganiske molekyler mdash;Molekyler som ikke inneholder karbon mdash;brukes som elektronakseptor i stedet for oksygen.Typen uorganisk molekyl som brukes avhenger av organismen.Noen organismer bruker for eksempel svovelholdige forbindelser, og noen bruker nitrogenholdige forbindelser.Anaerob respirasjon gir totalt 36 molekyler ATP, i motsetning til 38 for aerob respirasjon.

Fermentering er en annen form for anaerob metabolisme, men i motsetning til anaerob respirasjon, involverer den ikke en elektrontransportkjede eller KREBS -syklusen.Glykolyse bryter ned organiske molekyler for å skape energi.Siden glykolyse er den eneste reaksjonen som finner sted i gjæringen, produserer den bare to molekyler ATP per molekyl glukose.

Planter og noen mikroorganismer, som alle er klassifisert som fotoautotrofer, får sin energi fra en form for cellemetabolisme som kalles fotosyntesen, snarere enn respirasjon.Fotoautotrofer får energi fra lys og konverterer den til kjemisk energi i form av ATP.Cellene bruker deretter ATP for å konvertere karbondioksid til glukose og andre næringsstoffer som organismen trenger.