ما نوع الكائنات الحية التي تستخدم التنفس الخلوي؟

تحتاج جميع الكائنات الحية إلى الطاقة من أجل البقاء وتنفيذ عمليات الحياة. تتضمن بعض الاختلافات الأساسية بين الكائنات الحية كيف وماذا تأكل.

سواء كان الكائن الحي يصنع طعامه أو يأكل كائنًا آخر من أجل الغذاء ، فإنه يستخدم عملية التنفس الخلوي لتحويل طعامه إلى طاقة قابلة للاستخدام.

تستخدم جميع الكائنات الحية التنفس الخلوي لتحويل الجزيئات العضوية إلى طاقة. التنفس الخلوي هي العملية الكيميائية لتحطيم جزيئات الطعام من أجل توليد الطاقة على شكل ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP). هذه العملية تجعل الطاقة من جزيئات الطعام متاحة للكائن الحي لتنفيذ عمليات الحياة.

يحدث التنفس الخلوي عادة في وجود الأكسجين. هذا يسمي التنفس الهوائي. عندما لا يكون الأكسجين موجودًا أو موجودًا بكميات قليلة جدًا ، التنفس اللاهوائي يحدث.

بالنسبة لبعض الكائنات الحية ، بما في ذلك العديد من البكتيريا ، فإن التنفس اللاهوائي هو أسلوب حياة. التخمير هو نوع معين من التنفس اللاهوائي الذي تستخدمه الخميرة وبعض البكتيريا.

يمكن تمثيل التنفس الخلوي بالمعادلة:

ج₆ح₁₂ا₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6 ح₂O + ATP

ال معادلة التنفس الخلوي

التنفس الخلوي هو سلسلة من التفاعلات الكيميائية الصغيرة التي يمكن أن تختلف حسب نوع الكائن الحي. ومع ذلك ، فإن معادلة التنفس الخلوي تمثل المكونات الرئيسية لهذه العملية الشائعة بين معظم الكائنات الحية.

يمكن تصنيف الكائنات الحية إلى فئتين: حقيقيات النوى وبدائيات النوى. حقيقيات النواة هي كائنات حية تحتوي خلاياها على نواة وعضيات مرتبطة بالغشاء. بدائيات النوى هي كائنات حية تفتقر خلاياها إلى نواة.

تقوم حقيقيات النوى بالتنفس الخلوي بمساعدة الميتوكوندريا. الميتوكوندريا هي عضيات تنتج الإنزيمات اللازمة لتحفيز سلسلة التفاعلات التي تنتج ATP. الميتوكوندريا مطلوبة لإجراء التنفس الخلوي في الكائنات حقيقية النواة. تشمل أنواع الكائنات الحية ذات الخلايا حقيقية النواة الحيوانات والنباتات والفطريات والطلائعيات.

لا تحتوي بدائيات النوى على ميتوكوندريا وتنتج الإنزيمات للتنفس الخلوي باستخدام غشاء الخلية. على الرغم من أنها تفتقر إلى الميتوكوندريا ، إلا أن هذه الأنواع من الخلايا لا تزال تخضع لشكل من أشكال التنفس الخلوي لتحويل جزيئات طعامها إلى طاقة قابلة للاستخدام في شكل ATP.

هناك نوعان رئيسيان من الكائنات الحية التي تستخدم التنفس الخلوي: ذاتية التغذية وغيرية التغذية.

التغذية التلقائية هي كائنات يمكن أن تصنع طعامها. تشمل أنواع الكائنات الحية ذاتية التغذية النباتات وكذلك بعض البكتيريا والطلائعيات (مثل الطحالب).

مغاير التغذية هي كائنات لا تستطيع أن تصنع طعامها. تشمل أنواع الكائنات الحية غيرية التغذية الحيوانات والفطريات وبعض الطلائعيات والبكتيريا.

Autotrophs ، المعروف أيضًا باسم المنتجين، يمكن تصنيفها إلى فئتين رئيسيتين: مؤثرات ضوئية و chemoautotrophs.

غالبية autotrophs هي ضوئية ذاتية التغذية ، وهي كائنات حية تستخدم ضوء الشمس للقيام البناء الضوئي. التمثيل الضوئي هو عملية تحويل طاقة الشمس لتكوين جزيئات الجلوكوز.

أنواع الكائنات الحية التي تستخدم التمثيل الضوئي هي النباتات وبعض البكتيريا والطلائعيات الشبيهة بالنباتات.

الغالبية العظمى من النباتات ذاتية التغذية وتعتمد على التمثيل الضوئي لصنع طعامها. عندما لا تخضع النباتات لعملية التمثيل الضوئي ، فإنها تستخدم التنفس الخلوي لتحويل جزيئات الجلوكوز التي تصنعها إلى طاقة يمكنها استخدامها لتنفيذ عمليات الحياة.

النباتات "تتنفس" الأكسجين أثناء عملية التمثيل الضوئي وزفير ثاني أكسيد الكربون أثناء التنفس الخلوي. مثال التنفس الخلوي هذا له تأثير كبير على تكوين الغلاف الجوي للأرض.

Chemoautotrophs هي بكتيريا يمكنها صنع طعامها ولكن تستخدم مواد كيميائية في هذه العملية بدلاً من أشعة الشمس. تخضع المغذيات الكيميائية للتنفس الخلوي لتحويل الجزيئات غير العضوية إلى طاقة يمكنها استخدامها.

هذا مثال على التنفس الخلوي يحدث في الظروف القاسية التي عادة ما تكون خالية من الضوء والأكسجين. تحول هذه الأنواع من الكائنات الحية الجزيئات غير العضوية مثل كبريتيد الهيدروجين أو الميثان أو الأمونيا إلى جزيئات عضوية يمكن استخدامها في الغذاء.

يتم استدعاء الكائنات الحية التي لا تستطيع صنع طعامها غيرية التغذية.

كلمة أخرى للتغذي هي المستهلكين. يجب أن تستهلك هذه الكائنات الجزيئات العضوية التي أنشأتها الكائنات الحية الأخرى لطعامها. سوف تأكل الكائنات غيرية التغذية ذاتية التغذية أو غيرها من الكائنات غيرية التغذية.

الكائنات غيرية التغذية مطلوبة لاستهلاك الكائنات الحية الأخرى أو أجزاء من الكائنات الحية من أجل الحصول على جزيئات طعامها. يخضعون للتنفس الخلوي لتحويل الطعام الذي يأكلونه إلى طاقة يمكنهم استخدامها.

تعتمد الكائنات غيرية التغذية على ذاتية التغذية التي تخزن الطاقة من الشمس مثل الكتلة الحيوية التي يمكن أن تستهلكها الكائنات غيرية التغذية. توفر Autotrophs التي تستخدم التمثيل الضوئي أكثر من 99 في المائة من الطاقة المستخدمة لدعم كل أشكال الحياة على الأرض.