ყველა ცოცხალ არსებას სჭირდება ენერგია, რომ გადარჩეს და ცხოვრების პროცესები განახორციელოს. ზოგიერთი ყველაზე ფუნდამენტური განსხვავება ცოცხალ ორგანიზმებს შორის არის ის, თუ როგორ და რას ჭამენ ისინი.
ორგანიზმი აკეთებს საკუთარ საკვებს ან ჭამს სხვა ორგანიზმს საჭმელად, ის იყენებს უჯრედული სუნთქვის პროცესს, რათა მისი საკვები გამოსაყენებელ ენერგიად აქციოს.
უჯრედული სუნთქვა: განმარტება
ყველა ცოცხალი არსება იყენებს უჯრედულ სუნთქვას ორგანული მოლეკულების ენერგიად გადასაქცევად. უჯრედული სუნთქვა არის საკვები მოლეკულების დაშლის ქიმიური პროცესი, ენერგიის სახით შექმნის მიზნით ადენოზინტრიფოსფატი (ATP). ეს პროცესი ორგანიზმისთვის საკვების მოლეკულებისგან ენერგიას აქცევს სიცოცხლის პროცესების განსახორციელებლად.
უჯრედული სუნთქვა ჩვეულებრივ ხდება ჟანგბადის თანდასწრებით. Ამას ჰქვია აერობული სუნთქვა. როდესაც ჟანგბადი არ არის ან იმყოფება ძალიან მცირე რაოდენობით, ანაერობული სუნთქვა ხდება
ზოგიერთი ორგანიზმისთვის, მრავალი ბაქტერიის ჩათვლით, ანაერობული სუნთქვა ცხოვრების წესია. დუღილი არის ანაერობული სუნთქვის სპეციფიკური ტიპი, რომელსაც იყენებენ საფუარი და ზოგიერთი ბაქტერია.
ფიჭური სუნთქვა: განტოლება
ფიჭური სუნთქვა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს განტოლებით:
გ6ჰ12ო6 + 6 ო2 CO 6CO2 + 6 თ2O + ATP
ფიჭური სუნთქვის განტოლება წარმოადგენს პროცესს, რომლის დროსაც გლუკოზის მოლეკულები რეაგირებენ ჟანგბადთან, ქმნის ენერგიას ATP- ს, ასევე ნახშირორჟანგისა და წყლის სახით, როგორც სუბპროდუქტები.
უჯრედული სუნთქვა არის მცირე ქიმიური რეაქციების სერია, რომელიც შეიძლება განსხვავდებოდეს ორგანიზმის ტიპის მიხედვით; ამასთან, ფიჭური სუნთქვის განტოლება წარმოადგენს ამ პროცესის მთავარ კომპონენტებს, რომლებიც გავრცელებულია უმეტეს ორგანიზმთა შორის.
უჯრედების ტიპები, რომლებიც განიცდიან უჯრედულ სუნთქვას
ცოცხალი ორგანიზმები შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად: ეუკარიოტები და პროკარიოტები. ეუკარიოტები არიან ორგანიზმები, რომელთა უჯრედებს აქვთ ბირთვი და გარსით შეკრული ორგანზულები. პროკარიოტები ორგანიზმები არიან, რომელთა უჯრედებს არ აქვთ ბირთვი.
ეუკარიოტები ახორციელებენ უჯრედულ სუნთქვას მიტოქონდრიების დახმარებით. მიტოქონდრია არის ორგანელები, რომლებიც წარმოქმნიან ფერმენტებს, რომლებიც აუცილებელია ATP წარმოქმნილი რეაქციების სერიის კატალიზაციისთვის. მიტოქონდრიებს ევკარიოტული ორგანიზმების უჯრედული სუნთქვის ჩასატარებლად მოეთხოვებათ. ეუკარიოტული უჯრედებით ორგანიზმების ტიპებში შედის ცხოველები, მცენარეები, სოკოები და პროტისტები.
პროკარიოტებს არ აქვთ მიტოქონდრია და აწარმოებენ უჯრედული სუნთქვის ფერმენტებს მათი უჯრედის მემბრანის გამოყენებით. მიუხედავად იმისა, რომ მათ არ აქვთ მიტოქონდრია, ამ ტიპის უჯრედებს მაინც შეუძლიათ გაიარონ უჯრედული სუნთქვა, რათა საკვების მოლეკულები გამოვიყენოთ ენერგია ATP– ის სახით.
ორგანიზმების ორი ტიპი
ორგანიზმების ორი ძირითადი ტიპი არსებობს, რომლებიც იყენებენ უჯრედულ სუნთქვას: ავტოტროფები და ჰეტეროტროპები.
ავტოტროფები არიან ორგანიზმები, რომლებსაც შეუძლიათ საკუთარი საჭმლის მომზადება. ორგანიზმების ტიპები, რომლებიც აუტოტროფებია, მოიცავს მცენარეებს, აგრეთვე ზოგიერთ ბაქტერიასა და პროტისტებს (მაგალითად, წყალმცენარეები).
ჰეტეროტროფები არიან ორგანიზმები, რომლებსაც არ შეუძლიათ საკუთარი საკვების დამზადება. ჰეტეროტროფების მქონე ორგანიზმების ტიპებში შედის ცხოველები, სოკოები, ზოგიერთი პროტისტი და ბაქტერია.
Autotrophs: ორგანიზმები, რომლებსაც შეუძლიათ საკუთარი საკვები
ავტოტროფები, ასევე ცნობილი როგორც მწარმოებლები, შეიძლება დაჯგუფდეს ორ მთავარ კატეგორიად: ფოტოავტოტროფები და ქიმიოტოტროფები.
ავტოტროფების უმრავლესობა ფოტოატროტროფებია, რომლებიც ორგანიზმები არიან, რომლებიც მზის სინათლეს იყენებენ ფოტოსინთეზი. ფოტოსინთეზი არის მზის ენერგიის გარდაქმნის პროცესი გლუკოზის მოლეკულების წარმოებისთვის.
ორგანიზმების ტიპები, რომლებიც იყენებენ ფოტოსინთეზს, არის მცენარეები, ზოგიერთი ბაქტერია და მცენარის მსგავსი პროტისტები.
ფიჭური სუნთქვის მაგალითი: ფოტოავტოტროპები
მცენარეთა აბსოლუტური უმრავლესობა ავტოტროფებია და მათი საკვების დამზადებას ეყრდნობიან ფოტოსინთეზს. როდესაც მცენარეები არ გადიან ფოტოსინთეზს, ისინი იყენებენ უჯრედულ სუნთქვას, რათა გარდაქმნან გლუკოზის მოლეკულები, რომლებსაც ისინი ქმნიან ენერგიად, რომლის გამოყენებაც შეუძლიათ სიცოცხლის პროცესების განსახორციელებლად.
მცენარეები "სუნთქავენ" ჟანგბადს ფოტოსინთეზის დროს და სუნთქავენ ნახშირორჟანგს უჯრედული სუნთქვის დროს. ფიჭური სუნთქვის ეს მაგალითი დიდ გავლენას ახდენს დედამიწის ატმოსფეროს შემადგენლობაზე.
უჯრედული სუნთქვის მაგალითი: ქემოავტოტროპები
ქემოავტოტროფები არის ბაქტერიები, რომლებსაც შეუძლიათ საკუთარი საკვების დამზადება, მაგრამ ამ პროცესისთვის იყენებენ ქიმიკატებს მზის სხივის ნაცვლად. ქემოავტოტროფები განიცდიან უჯრედულ სუნთქვას, არაორგანული მოლეკულების ენერგიად გარდაქმნისთვის, რომელთა გამოყენებაც შეუძლიათ.
ეს არის ფიჭური სუნთქვის მაგალითი, რომელიც გვხვდება ქ ექსტრემალური პირობები რომლებიც ჩვეულებრივ მოკლებულია სინათლეს და ჟანგბადს. ამ ტიპის ორგანიზმები გარდაქმნიან არაორგანულ მოლეკულებს, როგორიცაა წყალბადის სულფიდი, მეთანი ან ამიაკი, ორგანულ მოლეკებად, რომელთა გამოყენება საკვებად შეიძლება.
ჰეტეროტროფები: ორგანიზმები, რომლებსაც არ შეუძლიათ საკუთარი საკვების დამზადება
ორგანიზმებს, რომლებსაც არ შეუძლიათ საკუთარი საკვების დამზადება, ეწოდება ჰეტეროტროფები.
ჰეტეროტროფების კიდევ ერთი სიტყვაა მომხმარებლები. ამ ორგანიზმებმა უნდა მოიხმარონ სხვა ორგანიზმების მიერ შექმნილი ორგანული მოლეკულები მათი საკვებისთვის. ჰეტეროტროფები შეჭამენ ავტოტროფებს ან სხვა ჰეტეროტროფებს.
უჯრედული სუნთქვის მაგალითი: ჰეტეროტროფები
ჰეტეროტროფებს მოეთხოვებათ სხვა ორგანიზმების ან ორგანიზმების ნაწილები მათი საკვების მოლეკულების მისაღებად. ისინი უჯრედულ სუნთქვას იტარებენ, რათა მიირთვან საკვები, მათ მიერ გამოყენებულ ენერგიად.
ჰეტეროტროფები ეყრდნობიან ავტოტროფებს, რომლებიც ენერგიას ინახავენ მზისგან ბიომასა რომ ჰეტეროტროფებს შეუძლიათ მოიხმარონ. ავტოტროფები, რომლებიც იყენებენ ფოტოსინთეზს, უზრუნველყოფს ენერგიის 99 პროცენტს, რაც დედამიწაზე მთელი სიცოცხლის გასაზრდელად გამოიყენება.