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 organiczne źródła węgla, takie jak węglowodany, białka i tłuszcze.Po pierwsze, proces glikolizy rozkłada cząsteczkę glukozy i mdash;cukier z sześcioma atomami węgla i mdash;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), dodatkowo 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 mdash;Cząsteczki, które nie zawierają węgla i mdash;są używane jako akceptor elektronów zamiast tlenu.Rodzaj 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 metabolizmu beztlenowego, ale w przeciwieństwie do oddychania beztlenowego, nie obejmuje łańcucha transportu elektronów ani cyklu Krebsa.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, zamiast oddychania.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, których potrzebuje organizm.