Τι είδους οργανισμοί χρησιμοποιούν κυτταρική αναπνοή;

Όλα τα ζωντανά πλάσματα χρειάζονται ενέργεια για να επιβιώσουν και να πραγματοποιήσουν διαδικασίες ζωής. Μερικές από τις πιο θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ των ζωντανών οργανισμών περιλαμβάνουν πώς και τι τρώνε.

Είτε ένας οργανισμός φτιάχνει τη δική του τροφή είτε τρώει έναν άλλο οργανισμό για τροφή, χρησιμοποιεί τη διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής για να μετατρέψει την τροφή του σε χρησιμοποιήσιμη ενέργεια.

Όλα τα ζωντανά πλάσματα χρησιμοποιούν κυτταρική αναπνοή για να μετατρέψουν τα οργανικά μόρια σε ενέργεια. Κυτταρική αναπνοή είναι η χημική διαδικασία διάσπασης των μορίων τροφίμων προκειμένου να δημιουργηθεί ενέργεια με τη μορφή τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP). Αυτή η διαδικασία καθιστά την ενέργεια από μόρια τροφής διαθέσιμα για τον οργανισμό για την εκτέλεση διεργασιών ζωής.

Η κυτταρική αναπνοή συμβαίνει συνήθως παρουσία οξυγόνου. Αυτό ονομάζεται αερόβια αναπνοή. Όταν το οξυγόνο δεν υπάρχει ή υπάρχει σε πολύ χαμηλές ποσότητες, αναερόβια αναπνοή συμβαίνει.

Για ορισμένους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων πολλών βακτηρίων, η αναερόβια αναπνοή είναι ένας τρόπος ζωής.

Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να αναπαρασταθεί με την εξίσωση:

ντο₆Η₁₂Ο₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6Η₂O + ATP

ο κυτταρική εξίσωση αναπνοής αντιπροσωπεύει τη διαδικασία μέσω της οποίας τα μόρια γλυκόζης αντιδρούν με οξυγόνο, δημιουργώντας ενέργεια με τη μορφή ATP καθώς και διοξείδιο του άνθρακα και νερό ως υποπροϊόντα.

Η κυτταρική αναπνοή είναι μια σειρά μικρότερων χημικών αντιδράσεων που μπορεί να ποικίλουν ανάλογα με τον τύπο του οργανισμού. Ωστόσο, η κυτταρική εξίσωση αναπνοής αντιπροσωπεύει τα κύρια συστατικά αυτής της διαδικασίας που είναι κοινά μεταξύ των περισσότερων οργανισμών.

Οι ζωντανοί οργανισμοί μπορούν να ομαδοποιηθούν σε δύο κατηγορίες: ευκαρυώτες και προκαρυώτες. Ευκαρυώτες είναι οργανισμοί των οποίων τα κύτταρα έχουν πυρήνα και συνδεδεμένα με μεμβράνη οργανίδια. Προκαρυώτες είναι οργανισμοί των οποίων τα κύτταρα δεν έχουν πυρήνα.

Οι ευκαρυώτες πραγματοποιούν κυτταρική αναπνοή με τη βοήθεια των μιτοχονδρίων. Μιτοχόνδρια είναι οργανίδια που παράγουν τα ένζυμα που είναι απαραίτητα για να καταλύσουν τη σειρά αντιδράσεων που παράγουν ATP. Τα μιτοχόνδρια απαιτούνται για την πραγματοποίηση κυτταρικής αναπνοής σε ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Οι τύποι οργανισμών με ευκαρυωτικά κύτταρα περιλαμβάνουν ζώα, φυτά, μύκητες και πρωτοστάτες.

Οι προκαρυωτικοί δεν έχουν μιτοχόνδρια και παράγουν τα ένζυμα για κυτταρική αναπνοή χρησιμοποιώντας την κυτταρική τους μεμβράνη. Αν και δεν έχουν μιτοχόνδρια, αυτοί οι τύποι κυττάρων μπορούν ακόμη να υποστούν μια μορφή κυτταρικής αναπνοής για να μετατρέψουν τα μόρια τροφής τους σε χρησιμοποιήσιμη ενέργεια με τη μορφή ATP.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι οργανισμών που χρησιμοποιούν την κυτταρική αναπνοή: autotrophs και heterotrophs.

Autotrophs είναι οργανισμοί που μπορούν να φτιάξουν τη δική τους τροφή. Οι τύποι οργανισμών που είναι αυτότροφες περιλαμβάνουν φυτά, καθώς και ορισμένα βακτήρια και προστατευτικά (όπως φύκια).

Ετεροτροφικά είναι οργανισμοί που δεν μπορούν να φτιάξουν τη δική τους τροφή. Οι τύποι οργανισμών που είναι ετερότροφοι περιλαμβάνουν ζώα, μύκητες, ορισμένα προστατευτικά και βακτήρια.

Autotrophs, επίσης γνωστά ως παραγωγοί, μπορεί να ομαδοποιηθεί σε δύο κύριες κατηγορίες: φωτοατροτροφικά και χημειοατροτροφικά.

Η πλειονότητα των αυτοτροφών είναι φωτοαυτοτροφικά, τα οποία είναι οργανισμοί που χρησιμοποιούν το φως του ήλιου φωτοσύνθεση. Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία μετατροπής της ενέργειας του ήλιου σε μόρια γλυκόζης.

Τύποι οργανισμών που χρησιμοποιούν τη φωτοσύνθεση είναι φυτά, μερικά βακτήρια και φυτοπροστατευτικά.

Η συντριπτική πλειονότητα των φυτών είναι αυτοτροφικά και βασίζονται στη φωτοσύνθεση για να φτιάξουν το φαγητό τους. Όταν τα φυτά δεν υποβάλλονται σε φωτοσύνθεση, χρησιμοποιούν κυτταρική αναπνοή για να μετατρέψουν τα μόρια γλυκόζης που κάνουν σε ενέργεια που μπορούν να χρησιμοποιήσουν για την εκτέλεση των διαδικασιών της ζωής.

Τα φυτά "αναπνέουν" οξυγόνο κατά τη φωτοσύνθεση και αναπνέουν διοξείδιο του άνθρακα κατά την κυτταρική αναπνοή. Αυτό το παράδειγμα κυτταρικής αναπνοής έχει μεγάλη επίδραση στη σύνθεση της ατμόσφαιρας της Γης.

Chemoautotrophs είναι βακτήρια που μπορούν να φτιάξουν τα δικά τους τρόφιμα, αλλά χρησιμοποιούν χημικές ουσίες για αυτήν τη διαδικασία αντί για το φως του ήλιου. Τα χημειοατροφεία υφίστανται κυτταρική αναπνοή για να μετατρέψουν τα ανόργανα μόρια σε ενέργεια που μπορούν να χρησιμοποιήσουν.

Αυτό είναι ένα παράδειγμα κυτταρικής αναπνοής που εμφανίζεται ακραίες συνθήκες που συνήθως στερούνται φωτός και οξυγόνου. Αυτοί οι τύποι οργανισμών μετασχηματίζουν ανόργανα μόρια όπως υδρόθειο, μεθάνιο ή αμμωνία σε οργανικά μόρια που μπορούν να χρησιμοποιήσουν για τρόφιμα.

Οι οργανισμοί που δεν μπορούν να φτιάξουν τα δικά τους τρόφιμα ονομάζονται ετεροτροφικά.

Μια άλλη λέξη για τα ετερότροπα είναι Καταναλωτές. Αυτοί οι οργανισμοί πρέπει να καταναλώνουν οργανικά μόρια που δημιουργούνται από άλλους οργανισμούς για την τροφή τους. Τα ετερότροπα θα τρώνε αυτότροφα ή άλλα ετερότροπα.

Τα ετερότροπα απαιτούνται για την κατανάλωση άλλων οργανισμών ή τμημάτων οργανισμών προκειμένου να ληφθούν τα μόρια τροφής τους. Υποβάλλονται σε κυτταρική αναπνοή για να μετατρέψουν τα τρόφιμα που τρώνε σε ενέργεια που μπορούν να χρησιμοποιήσουν.

Τα ετερότροπα βασίζονται σε αυτότροπα που αποθηκεύουν ενέργεια από τον ήλιο βιομάζα που μπορούν να καταναλώσουν τα ετερότροπα. Τα αυτοτροφικά που χρησιμοποιούν φωτοσύνθεση παρέχουν πάνω από 99 τοις εκατό της ενέργειας που χρησιμοποιείται για να υποστηρίξει όλη τη ζωή στη Γη.