Mis tüüpi organismid kasutavad rakuhingamist?

Kõik elusolendid vajavad ellujäämiseks ja eluprotsesside läbiviimiseks energiat. Mõned kõige olulisemad erinevused elusorganismide vahel hõlmavad seda, kuidas ja mida nad söövad.

Ükskõik, kas organism teeb ise toitu või sööb toiduks teist organismi, kasutab ta rakuhingamise protsessi, et muuta oma toit kasutatavaks energiaks.

Kõik elusolendid kasutavad rakuhingamist orgaaniliste molekulide energiaks muutmiseks. Rakuhingamine on keemiline protsess toidumolekulide lagundamiseks, et luua energiat selle kujul adenosiinitrifosfaat (ATP). See protsess muudab toidumolekulidest saadava energia organismile kättesaadavaks eluprotsesside läbiviimiseks.

Rakuline hingamine toimub tavaliselt hapniku manulusel. Seda nimetatakse aeroobne hingamine. Kui hapnikku pole või on väga vähe, anaeroobne hingamine leiab aset.

Mõne organismi, sealhulgas paljude bakterite jaoks on anaeroobne hingamine eluviis. Kääritamine on teatud tüüpi anaeroobne hingamine, mida kasutavad pärm ja mõned bakterid.

Rakuhingamist saab esitada võrrandiga:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP

The rakulise hingamise võrrand tähistab protsessi, mille käigus glükoosimolekulid reageerivad hapnikuga, luues nii ATP kui ka kõrvalproduktidena energiat.

Rakuline hingamine on rida väiksemaid keemilisi reaktsioone, mis võivad varieeruda sõltuvalt organismi tüübist; rakulise hingamise võrrand tähistab siiski selle protsessi põhikomponente, mis on levinud enamike organismide seas.

Elusorganisme saab rühmitada kahte kategooriasse: eukarüootid ja prokarüootid. Eukarüoodid on organismid, mille rakkudel on tuum ja membraaniga seotud organellid. Prokarüootid on organismid, mille rakkudel puudub tuum.

Eukarüoodid teostavad mitokondrite abil rakulist hingamist. Mitokondrid on organellid, mis toodavad ATP-d tootvate reaktsioonide seeria katalüüsimiseks vajalikke ensüüme. Rakuhingamise läbiviimiseks eukarüootsetes organismides on vaja mitokondreid. Eukarüootsete rakkudega organismide tüübid hõlmavad loomi, taimi, seeni ja protiste.

Prokarüootidel pole mitokondreid ja nad toodavad oma rakumembraani abil ensüüme rakuhingamiseks. Kuigi neil puuduvad mitokondrid, võivad seda tüüpi rakud siiski läbi viia rakuhingamise vormi, et muuta nende toidumolekulid ATP kujul kasutatavaks energiaks.

Rakuhingamist kasutavad organismid on kahte tüüpi: autotroofid ja heterotroofid.

Autotroofid on organismid, kes saavad ise toitu valmistada. Autotroofiks olevate organismide tüüpide hulka kuuluvad nii taimed kui ka mõned bakterid ja protistid (näiteks vetikad).

Heterotroofid on organismid, kes ei saa ise toitu valmistada. Heterotroofseteks organismideks on loomad, seened, mõned protistid ja bakterid.

Autotrofid, tuntud ka kui tootjad, võib jagada kahte põhikategooriasse: fotoautotroofid ja kemoautotroofid.

Enamik autotroofidest on fotoautotroofid, mis on organismid, mis kasutavad selleks päikesevalgust fotosüntees. Fotosüntees on päikese energia muundamise protsess glükoosimolekulide saamiseks.

Fotosünteesi kasutavate organismide tüübid on taimed, mõned bakterid ja taimetaolised protistid.

Valdav osa taimedest on autotroofid ja toetuvad toidu valmistamisel fotosünteesile. Kui taimedel ei tehta fotosünteesi, kasutavad nad rakuhingamist, et muuta nende valmistatud glükoosimolekulid energiaks, mida nad saavad kasutada elu protsesside läbiviimiseks.

Taimed "hingavad" fotosünteesi ajal hapnikku ja hingavad rakuhingamise käigus välja süsinikdioksiidi. Sellel rakuhingamise näitel on suur mõju Maa atmosfääri koostisele.

Kemoautotroofid on bakterid, kes saavad ise toitu valmistada, kuid kasutavad selles protsessis päikesevalguse asemel kemikaale. Kemoautotroofid läbivad rakuhingamise, et muuta anorgaanilised molekulid energiaks, mida nad saavad kasutada.

See on rakulise hingamise näide, mis esineb aastal äärmuslikud tingimused millel puudub tavaliselt valgus ja hapnik. Seda tüüpi organismid muudavad anorgaanilised molekulid nagu vesiniksulfiid, metaan või ammoniaak orgaanilisteks molekulideks, mida nad saavad kasutada toiduks.

Nimetatakse organisme, kes ei saa ise toitu valmistada heterotroofid.

Teine heterotroofide sõna on tarbijatele. Need organismid peavad oma toiduks tarbima teiste organismide loodud orgaanilisi molekule. Heterotroofid söövad autotroofe või muid heterotroofe.

Toidumolekulide saamiseks peavad heterotroofid tarbima teisi organisme või nende osi. Nad läbivad rakuhingamise, et muuta söödud toit energiaks, mida nad saavad kasutada.

Heterotroofid toetuvad autotroofidele, mis talletavad päikesest saadavat energiat biomass et heterotroofid saavad tarbida. Fotosünteesi kasutavad autotroofid annavad üle 99 protsendi kogu Maa elu toetamiseks kasutatavast energiast.