Visiems gyviems daiktams reikia energijos, kad jie galėtų išgyventi ir vykdyti gyvenimo procesus. Kai kurie esminiai skirtumai tarp gyvų organizmų yra susiję su tuo, kaip ir ką jie valgo.
Nesvarbu, ar organizmas pats gamina maistą, ar maistui valgo kitą organizmą, jis naudoja ląstelių kvėpavimo procesą, kad paverstų maistą tinkama naudoti energija.
Korinis kvėpavimas: apibrėžimas
Visos gyvos būtybės naudoja ląstelių kvėpavimą, kad organinės molekulės virstų energija. Ląstelinis kvėpavimas yra cheminis maisto molekulių skaidymo procesas siekiant sukurti energiją adenozino trifosfatas (ATP). Šio proceso metu organizmas gali gauti maisto molekulių energiją gyvybiniams procesams vykdyti.
Ląstelinis kvėpavimas dažniausiai vyksta esant deguoniui. Tai vadinama aerobinis kvėpavimas. Kai deguonies nėra arba jo yra labai mažai, anaerobinis kvėpavimas vyksta.
Kai kuriems organizmams, įskaitant daugelį bakterijų, anaerobinis kvėpavimas yra gyvenimo būdas. Fermentacija yra specifinis anaerobinio kvėpavimo tipas, kurį naudoja mielės ir kai kurios bakterijos.
Korinis kvėpavimas: lygtis
Korinį kvėpavimą galima pavaizduoti lygtimi:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP
The korinio kvėpavimo lygtis reiškia procesą, kurio metu gliukozės molekulės reaguoja su deguonimi, sukuriant energiją ATP pavidalu, taip pat anglies dioksidą ir vandenį kaip šalutinius produktus.
Ląstelių kvėpavimas yra mažesnių cheminių reakcijų serija, kuri gali skirtis priklausomai nuo organizmo tipo; tačiau ląstelių kvėpavimo lygtis atspindi pagrindinius šio proceso komponentus, paplitusius tarp daugelio organizmų.
Ląstelių, kurioms atliekamas korinis kvėpavimas, tipai
Gyvus organizmus galima suskirstyti į dvi kategorijas: eukariotus ir prokariotus. Eukariotai yra organizmai, kurių ląstelės turi branduolį ir su membrana susijungusius organelius. Prokariotai yra organizmai, kurių ląstelėse nėra branduolio.
Eukariotai atlieka ląstelių kvėpavimą mitochondrijų pagalba. Mitochondrijos yra organelės, gaminančios fermentus, reikalingus katalizuoti ATP sukeliančių reakcijų serijas. Mitochondrijos reikalingos eukariotinių organizmų ląstelių kvėpavimui atlikti. Organizmų, turinčių eukariotines ląsteles, tipai yra gyvūnai, augalai, grybai ir protistai.
Prokariotai neturi mitochondrijų ir, naudodamiesi savo ląstelių membrana, gamina ląstelių kvėpavimo fermentus. Nors jiems trūksta mitochondrijų, šio tipo ląstelės vis tiek gali patirti tam tikrą ląstelių kvėpavimą, kad paverstų savo maisto molekules tinkama energija ATP pavidalu.
Dviejų tipų organizmai
Yra du pagrindiniai organizmų tipai, kurie naudoja ląstelių kvėpavimą: autotrofai ir heterotrofai.
Autotrofai yra organizmai, galintys patys gaminti maistą. Organizmų, kurie yra autotrofai, tipai yra augalai, taip pat kai kurios bakterijos ir protistai (pvz., Dumbliai).
Heterotrofai yra organizmai, kurie negali patys gaminti maisto. Organizmai, kurie yra heterotrofai, apima gyvūnus, grybus, kai kuriuos protistus ir bakterijas.
Autotrofai: organizmai, galintys patys gaminti maistą
Autotrofai, dar žinomi kaip gamintojai, galima suskirstyti į dvi pagrindines kategorijas: fotoautotrofus ir chemoautotrofus.
Dauguma autotrofų yra fotoautotrofai, tai yra organizmai, kurie naudoja saulės šviesą fotosintezė. Fotosintezė yra saulės energijos transformavimo procesas gliukozės molekulėms gaminti.
Organizmų, naudojančių fotosintezę, tipai yra augalai, kai kurios bakterijos ir į augalus panašūs protistai.
Korinio kvėpavimo pavyzdys: Fotoautotrofai
Didžioji dauguma augalų yra autotrofai ir gamindami maistą remiasi fotosinteze. Kai augalams nevyksta fotosintezė, jie naudoja ląstelių kvėpavimą, kad gautas gliukozės molekules paverstų energija, kurią jie gali panaudoti gyvybiniams procesams vykdyti.
Augalai fotosintezės metu „kvėpuoja“ deguonimi, o ląstelių kvėpavimo metu iškvepia anglies dioksidą. Šis korinio kvėpavimo pavyzdys turi didelį poveikį Žemės atmosferos sudėčiai.
Korinio kvėpavimo pavyzdys: chemoautotrofai
Chemoautotrofai yra bakterijos, kurios gali patys gaminti maistą, tačiau šiam procesui vietoj saulės šviesos naudoja chemikalus. Chemoautotrofai kvėpuoja ląstelėmis, kad neorganines molekules paverstų energija, kurią jie gali panaudoti.
Tai korinio kvėpavimo pavyzdys, kuris pasitaiko ekstremaliomis sąlygomis kuriuose paprastai nėra šviesos ir deguonies. Tokio tipo organizmai neorganines molekules, tokias kaip vandenilio sulfidas, metanas ar amoniakas, paverčia organinėmis molekulėmis, kurias gali naudoti maistui.
Heterotrofai: organizmai, kurie negali patys gaminti maisto
Organizmai, kurie patys negali pasigaminti maisto, vadinami heterotrofai.
Kitas heterotrofų žodis yra vartotojai. Šie organizmai maistui turi vartoti kitų organizmų sukurtas organines molekules. Heterotrofai valgys autotrofus ar kitus heterotrofus.
Korinio kvėpavimo pavyzdys: heterotrofai
Norint gauti jų maisto molekules, heterotrofai turi vartoti kitus organizmus ar jų dalis. Jie kvėpuoja ląstelėmis, kad pavalgytą maistą paverstų energija, kurią jie galėtų naudoti.
Heterotrofai remiasi autotrofais, kurie kaupia saulės energiją biomasė kad heterotrofai gali vartoti. Autotrofai, kuriuose naudojama fotosintezė, suteikia daugiau nei 99 procentus energijos, sunaudotos palaikyti visą gyvybę Žemėje.