Milyen típusú szervezetek alkalmazzák a sejtes légzést?

Minden élőlénynek energiára van szüksége a túléléshez és az életfolyamatok végrehajtásához. Az élő szervezetek közötti legalapvetőbb különbségek között szerepel, hogy miként és mit esznek.

Függetlenül attól, hogy egy szervezet saját ételt készít-e, vagy egy másik szervezetet eszik ételként, a sejtlégzés folyamatát használja fel, hogy táplálékát felhasználható energiává alakítsa.

Minden élőlény sejtlégzést használ a szerves molekulák energiává alakításához. Sejtlégzés az élelmiszer-molekulák lebontásának kémiai folyamata annak érdekében, hogy energiát hozzon létre adenozin-trifoszfát (ATP). Ez a folyamat az élelmiszer-molekulák energiáját teszi elérhetővé a szervezet számára az életfolyamatok végrehajtására.

A sejtes légzés általában oxigén jelenlétében történik. Ezt úgy hívják aerob légzés. Ha oxigén nincs vagy nagyon alacsony mennyiségben van jelen, anaerob légzés zajlik.

Egyes organizmusok, köztük sok baktérium esetében az anaerob légzés életmód. Erjesztés az anaerob légzés sajátos típusa, amelyet élesztő és néhány baktérium használ.

A sejtlégzést a következő egyenlet képviseli:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP

A sejtes légzésegyenlet azt a folyamatot képviseli, amelyen keresztül a glükózmolekulák reagálnak az oxigénnel, energiát hozva létre ATP formájában, valamint szén-dioxidot és vizet melléktermékként.

A sejtlégzés kisebb kémiai reakciók sorozata, amely a szervezet típusától függően változhat; a sejtlégzési egyenlet azonban ennek a folyamatnak azokat a fő összetevőit képviseli, amelyek a legtöbb organizmusban közösek.

Az élő szervezetek két kategóriába sorolhatók: eukarióták és prokarióták. Eukarióták olyan szervezetek, amelyek sejtjeinek magja és membránhoz kötött organellái vannak. Prokarióták olyan szervezetek, amelyek sejtjeiből hiányzik a mag.

Az eukarióták a sejtlégzést a mitokondriumok segítségével végzik. Mitokondria olyan organellumok, amelyek az ATP-t előállító reakciók sorozatának katalizálásához szükséges enzimeket termelik. A mitokondriumok szükségesek eukarióta organizmusokban a sejtek légzéséhez. Az eukarióta sejtekkel rendelkező organizmusok közé tartoznak az állatok, növények, gombák és protiszták.

A prokariótáknak nincs mitokondriumuk, és sejtmembránjuk segítségével állítják elő a sejtlégzéshez szükséges enzimeket. Bár hiányoznak a mitokondriumok, az ilyen típusú sejtek még áteshetnek a sejtek légzésében, hogy táplálékmolekuláikat felhasználható energiává alakítsák ATP formájában.

A sejtlégzést használó élőlényeknek két fő típusa van: autotrófok és heterotrófok.

Autotrófok olyan élőlények, amelyek saját maguk készíthetnek ételt. Az autotróf típusú organizmusok közé tartoznak a növények, valamint egyes baktériumok és protiszták (például algák).

Heterotrófok olyan élőlények, amelyek nem tudnak saját ételt készíteni. A heterotróf szervezetek közé tartoznak az állatok, gombák, néhány protista és baktérium.

Autotrófok, más néven termelők, két fő kategóriába sorolhatók: fotoautotrófok és kemoautotrófok.

Az autotrófok többsége fotoautotróf, amelyek olyan szervezetek, amelyek a nap fényét használják fel fotoszintézis. A fotoszintézis a nap energiájának átalakítása folyamata glükózmolekulákká.

A fotoszintézist használó organizmusok a növények, egyes baktériumok és növényszerű protiszták.

A növények túlnyomó része autotróf, táplálékuk elkészítéséhez a fotoszintézisre támaszkodnak. Amikor a növények nem mennek keresztül fotoszintézisen, sejtlégzéssel átalakítják az előállított glükózmolekulákat energiává, amelyeket felhasználhatnak az életfolyamatok végrehajtásához.

A növények a fotoszintézis során oxigént "lélegeznek be", a sejtlégzés során pedig szén-dioxidot lélegeznek ki. Ez a sejtlégzési példa nagy hatással van a Föld légkörének összetételére.

A kemoautotrófok olyan baktériumok, amelyek elkészíthetik saját ételeiket, de napfény helyett vegyszereket használnak erre a folyamatra. A kemoautotrófok sejtlégzésen mennek keresztül, hogy a szervetlen molekulákat felhasználható energiává alakítsák.

Ez egy sejtlégzési példa, amely a extrém körülmények amelyekben általában nincs fény és oxigén. Az ilyen típusú organizmusok a szervetlen molekulákat, például a hidrogén-szulfidot, a metánt vagy az ammóniát szerves molekulákká alakítják, amelyeket élelmiszerhez felhasználhatnak.

Azokat a szervezeteket nevezzük, amelyek nem tudnak saját ételt készíteni heterotrófok.

A heterotrófok másik szava fogyasztók. Ezeknek az organizmusoknak el kell fogyasztaniuk más organizmusok által létrehozott szerves molekulákat táplálékukhoz. A heterotrófok autotrófokat vagy más heterotrófokat fogyasztanak.

A heterotrófoknak más organizmusok vagy organizmusrészek elfogyasztásához szükségesek az élelmiszer-molekulák megszerzéséhez. Sejtlégzésen mennek keresztül, hogy az elfogyasztott ételt felhasználható energiává alakítsák.

A heterotrófok olyan autotrófokra támaszkodnak, amelyek a nap energiáját tárolják biomassza hogy a heterotrófok elfogyaszthatják. A fotoszintézist használó autotrófok a Föld minden életének támogatásához felhasznált energia több mint 99 százalékát biztosítják.