การเผาผลาญเซลล์คืออะไร?

การเผาผลาญของเซลล์เป็นคำทั่วไปที่ครอบคลุมปฏิกิริยาทางเคมีทั้งหมดที่แปลงพลังงานหรือใช้พลังงานภายในเซลล์เซลล์ของมนุษย์และสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์อื่น ๆ ใช้กระบวนการหายใจแบบแอโรบิคเพื่อเปลี่ยนอาหารให้เป็นพลังงานพืชและจุลินทรีย์บางชนิดดำเนินการกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ใช้การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนหรือการหมักชนิดของการเผาผลาญเซลล์ซึ่งไม่ต้องการออกซิเจน

ปฏิกิริยาทางเคมีสองชนิดเกิดขึ้นในการเผาผลาญของเซลล์ปฏิกิริยา catabolic และปฏิกิริยา anabolicปฏิกิริยา Catabolic ผลิตพลังงานให้เซลล์ใช้ในขณะที่ปฏิกิริยา anabolic ต้องการพลังงานในการสร้างโมเลกุลที่จำเป็นสำหรับเซลล์ในการทำงานต่อไปเซลล์เก็บพลังงานในรูปแบบของ adenosine triphosphate (ATP) ซึ่งสร้างขึ้นโดยปฏิกิริยา catabolic และใช้โดยปฏิกิริยา anabolic

การหายใจแบบแอโรบิคจะทำลายแหล่งคาร์บอนอินทรีย์เช่นคาร์โบไฮเดรตโปรตีนและไขมันขั้นแรกกระบวนการของ glycolysis แบ่งโมเลกุลของกลูโคส mdash;น้ำตาลที่มีอะตอมคาร์บอนหกอะตอม mdash;เป็นสองโมเลกุลของ pyruvate โมเลกุลสองโมเลกุลของนิโคตินอะเมนินลดลง adenine dinucleotide (NADH) และโมเลกุลสองโมเลกุลของ ATPวัฏจักร KREBS หรือที่เรียกว่าวงจรกรดซิตริก (CAC) หรือวงจรกรด tricarboxylic (TCA) จะแบ่ง pyruvate ที่สร้างขึ้นในระหว่าง glycolysis ลงในคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำกลไกที่เรียกว่าห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนถ่ายโอนอะตอมไฮโดรเจนจาก NADH ไปยังออกซิเจนการถ่ายโอนนี้ปล่อยพลังงานซึ่งใช้ในการสร้างโมเลกุลของ ATP อีก 34 โมเลกุลglycolysis และวัฏจักร Krebs เกิดขึ้นในลักษณะเดียวกันในการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเช่นเดียวกับในการหายใจแบบแอโรบิคอย่างไรก็ตามในห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนโมเลกุลอนินทรีย์ mdash;โมเลกุลที่ไม่มีคาร์บอน mdash;ใช้เป็นตัวรับอิเล็กตรอนแทนออกซิเจนชนิดของโมเลกุลอนินทรีย์ที่ใช้ขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิตตัวอย่างเช่นสิ่งมีชีวิตบางชนิดใช้สารประกอบที่มีซัลเฟอร์และบางชนิดใช้สารประกอบที่มีไนโตรเจนการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนสร้างโมเลกุลทั้งหมด 36 โมเลกุลของ ATP ซึ่งตรงข้ามกับ 38 สำหรับการหายใจแบบแอโรบิค

การหมักเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการเผาผลาญแบบไม่ใช้ออกซิเจน แต่ไม่เหมือนกับการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนGlycolysis แบ่งโมเลกุลอินทรีย์เพื่อสร้างพลังงานเนื่องจาก glycolysis เป็นปฏิกิริยาเดียวที่เกิดขึ้นในการหมักมันสร้างโมเลกุลเพียงสองโมเลกุลของ ATP ต่อโมเลกุลของกลูโคส

พืชและจุลินทรีย์บางชนิดซึ่งทั้งหมดนี้จัดเป็น photoautotrophs ได้รับพลังงานจากรูปแบบของการเผาผลาญเซลล์ที่เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงมากกว่าการหายใจPhotoautotrophs ได้รับพลังงานจากแสงและแปลงเป็นพลังงานเคมีในรูปแบบของ ATPจากนั้นเซลล์จะใช้ ATP เพื่อแปลงคาร์บอนไดออกไซด์เป็นกลูโคสและสารอาหารอื่น ๆ ที่สิ่งมีชีวิตต้องการ