살아있는 유기체는 식물이 동물과 다른 유기체가 에너지로 사용하는 음식을 생산하는 에너지 사슬을 형성합니다. 식품을 생산하는 주요 과정은 광합성 식물에서 음식을 에너지로 전환하는 주요 방법은 세포 호흡입니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
세포가 사용하는 에너지 전달 분자는 ATP. 세포 호흡 과정은 분자 ADP를 에너지가 저장되는 ATP로 변환합니다. 이것은 해당 과정, 구연산 회로 및 전자 수송 사슬의 3 단계 과정을 통해 발생합니다. 세포 호흡은 포도당을 분리하고 산화시켜 ATP 분자를 형성합니다.
광합성 과정에서 식물은 빛 에너지를 포착하여 식물 세포의 화학 반응에 전력을 공급하는 데 사용합니다. 빛 에너지는 식물이 공기 중 이산화탄소의 탄소와 물의 수소 및 산소를 결합하여 포도당.
에 세포 호흡동물과 같은 유기체는 포도당이 포함 된 음식을 먹고 포도당을 에너지, 이산화탄소 및 물로 분해합니다. 이산화탄소와 물은 유기체에서 배출되고 에너지는 아데노신 삼인산 또는 ATP. 세포에서 사용하는 에너지 전달 분자는 ATP이며 다른 모든 세포 및 유기체 활동에 에너지를 제공합니다.
에너지를 위해 포도당을 사용하는 세포의 종류
살아있는 유기체는 단일 세포입니다. 원핵 생물 또는 진핵 생물, 단세포 또는 다세포 일 수 있습니다. 이 둘의 주요 차이점은 원핵 생물이 핵이나 세포 소기관이없는 단순한 세포 구조를 가지고 있다는 것입니다. 진핵 생물은 항상 핵 그리고 더 복잡한 세포 과정.
두 유형의 단일 세포 유기체는 여러 가지 방법을 사용하여 에너지를 생산할 수 있으며 많은 사람들이 세포 호흡을 사용합니다. 진보 된 식물과 동물은 모두 진핵 생물이며 거의 독점적으로 세포 호흡을 사용합니다. 식물은 광합성을 사용하여 태양으로부터 에너지를 수집하지만 대부분의 에너지를 포도당 형태로 저장합니다.
식물과 동물 모두 광합성에서 생성 된 포도당을 에너지 원.
세포 호흡으로 유기체가 포도당 에너지를 포착합니다
광합성은 포도당을 생성하지만 포도당은 화학 에너지를 저장하는 방법 일 뿐이며 세포에서 직접 사용할 수 없습니다. 전반적인 광합성 과정은 다음 공식으로 요약 할 수 있습니다.
6CO2 + 12 시간2O + 빛 에너지 → 씨6H12영형6 + 6O2 + 6H2영형
식물은 광합성을 사용하여 빛 에너지 화학 에너지로 바꾸고 포도당에 화학 에너지를 저장합니다. 저장된 에너지를 사용하려면 두 번째 프로세스가 필요합니다.
세포 호흡은 포도당에 저장된 화학 에너지를 ATP 분자에 저장된 화학 에너지로 변환합니다. ATP는 모든 세포에서 신진 대사와 활동을 강화하는 데 사용됩니다. 근육 세포는 포도당을 에너지로 사용하지만 먼저 ATP로 전환하는 세포의 한 종류입니다.
세포 호흡에 대한 전반적인 화학 반응은 다음과 같습니다.
씨6H12영형6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP 분자
세포는 포도당을 이산화탄소와 물로 분해하면서 ATP 분자에 저장하는 에너지를 생성합니다. 그런 다음 근육 수축과 같은 활동에 ATP 에너지를 사용합니다. 완전한 세포 호흡 과정은 세 단계.
세포 호흡은 포도당을 두 부분으로 나누는 것으로 시작됩니다
포도당은 6 개의 탄소 원자를 가진 탄수화물입니다. 세포 호흡 과정의 첫 번째 단계에서 해당 작용, 세포는 포도당 분자를 두 개의 피루 베이트 분자 또는 세 개의 탄소 분자로 분해합니다. 이 과정을 시작하려면 에너지가 필요하므로 세포 저장고에서 두 개의 ATP 분자가 사용됩니다.
과정이 끝나면 두 개의 피루 베이트 분자가 생성되면 에너지가 방출되어 네 개의 ATP 분자에 저장됩니다. Glycolysis는 2 개의 ATP 분자를 사용하고 처리 된 각 포도당 분자에 대해 4 개를 생성합니다. 순 이득은 두 개의 ATP 분자입니다.
어떤 세포의 세포 기관이 음식에 저장된 에너지를 방출합니까?
당분 해는 세포질에서 시작되지만 세포 호흡 과정은 주로 미토콘드리아. 포도당을 에너지로 사용하는 세포의 종류는 혈액 세포와 같이 고도로 전문화 된 세포를 제외하고 인체의 거의 모든 세포를 포함합니다.
미토콘드리아는 작은 막 결합 세포 소기관이며 ATP를 생산하는 세포 공장입니다. 그들은 매끄러운 외부 멤브레인과 매우 접힌 내막 세포 호흡 반응이 일어나는 곳.
반응은 먼저 미토콘드리아 내부에서 발생하여 내부 막을 가로 질러 에너지 구배를 생성합니다. 막과 관련된 후속 반응은 ATP 분자를 생성하는 데 사용되는 에너지를 생성합니다.
구연산 회로는 세포 호흡을위한 효소를 생산합니다
해당 과정에 의해 생성 된 피루 베이트는 세포 호흡의 최종 산물이 아닙니다. 두 번째 단계는 두 개의 피루 베이트 분자를 다른 중간 물질로 처리합니다. 아세틸 CoA. 아세틸 CoA는 구연산 회로 원래 포도당 분자의 탄소 원자는 완전히 CO로 전환됩니다.2. 그만큼 구연산 뿌리는 재활용되고 새로운 아세틸 CoA 분자에 연결되어 과정을 반복합니다.
탄소 원자의 산화는 두 개의 ATP 분자를 더 생성하고 효소를 NAD로 전환합니다.+ 그리고 FAD는 NADH 및 FADH2. 변환 된 효소는 세포 호흡의 세 번째와 마지막 단계에서 사용되어 전자 수송 사슬의 전자 공여체 역할을합니다.
ATP 분자는 생성 된 에너지의 일부를 포착하지만 대부분의 화학 에너지는 NADH 분자에 남아 있습니다. 구연산 순환 반응은 미토콘드리아 내부에서 발생합니다.
전자 수송 사슬은 세포 호흡에서 대부분의 에너지를 포착합니다
그만큼 전자 수송 사슬 (기타) 미토콘드리아의 내부 막에 위치한 일련의 화합물로 구성됩니다. NADH 및 FADH의 전자를 사용합니다.2 막을 가로 질러 양성자를 펌핑하기 위해 구연산 순환에 의해 생성 된 효소.
일련의 반응에서 NADH 및 FADH의 고 에너지 전자2 각 단계에서 전자 에너지 상태가 낮아지고 양성자가 막을 가로 질러 펌핑되는 일련의 ETC 화합물을 통과합니다.
ETC 반응이 끝나면 산소 분자는 전자를 받아들이고 물 분자를 형성합니다. 원래 포도당 분자의 분열과 산화에서 오는 전자 에너지는 양성자 에너지 구배 미토콘드리아의 내막을 가로 질러.
내부 막을 가로 지르는 양성자의 불균형이 있기 때문에 양성자는 미토콘드리아 내부로 다시 확산되는 힘을 경험합니다. 라는 효소 ATP 합성 효소 막에 묻혀 구멍을 만들어 양성자가 막을 가로 질러 다시 이동할 수있게합니다.
양성자가 ATP 신타 제 개구부를 통과하면 효소는 양성자의 에너지를 사용하여 ATP 분자를 생성합니다. 세포 호흡에서 나오는 에너지의 대부분은이 단계에서 포착되어 32 개의 ATP 분자에 저장됩니다.
ATP 분자는 인산염 결합에 세포 호흡 에너지를 저장합니다
ATP는 아데닌 염기와 세 개의 인산염 그룹을 가진 복잡한 유기 화학 물질입니다. 에너지는 인산염 그룹을 보유하는 결합에 저장됩니다. 세포에 에너지가 필요할 때 인산염 그룹의 결합 중 하나를 끊고 화학 에너지를 사용하여 다른 세포 물질에 새로운 결합을 만듭니다. ATP 분자는 아데노신 디 포스페이트 또는 ADP.
세포 호흡에서 방출 된 에너지는 ADP에 인산염 그룹을 추가하는 데 사용됩니다. 인산염 그룹의 추가는 해당 과정에서 에너지, 구연산 순환 및 ETC에서 많은 양의 에너지를 포착합니다. 생성 된 ATP 분자는 이동, 음식 찾기 및 번식과 같은 활동을 위해 유기체에 의해 사용될 수 있습니다.