Alle levende wezens hebben energie nodig om te overleven en levensprocessen uit te voeren. Enkele van de meest fundamentele verschillen tussen levende organismen hebben te maken met hoe en wat ze eten.
Of een organisme nu zijn eigen voedsel maakt of een ander organisme als voedsel eet, het gebruikt het proces van cellulaire ademhaling om zijn voedsel om te zetten in bruikbare energie.
Cellulaire ademhaling: definitie
Alle levende wezens gebruiken cellulaire ademhaling om organische moleculen om te zetten in energie. Cellulaire ademhaling is het chemische proces van het afbreken van voedselmoleculen om energie te creëren in de vorm van adenosinetrifosfaat (ATP). Dit proces maakt energie uit voedselmoleculen beschikbaar voor het organisme om levensprocessen uit te voeren.
Cellulaire ademhaling vindt meestal plaats in aanwezigheid van zuurstof. Dit heet aërobe ademhaling. Wanneer zuurstof niet of in zeer lage hoeveelheden aanwezig is, anaërobe ademhaling vindt plaats.
Voor sommige organismen, waaronder veel bacteriën, is anaërobe ademhaling een manier van leven.
Fermentatie is een specifiek type anaërobe ademhaling dat wordt gebruikt door gist en sommige bacteriën.Cellulaire ademhaling: vergelijking
Cellulaire ademhaling kan worden weergegeven door de vergelijking:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP
De cellulaire ademhaling vergelijking vertegenwoordigt het proces waardoor glucosemoleculen reageren met zuurstof, waarbij energie wordt gecreëerd in de vorm van ATP, evenals koolstofdioxide en water als bijproducten.
Cellulaire ademhaling is een reeks kleinere chemische reacties die kunnen variëren afhankelijk van het type organisme; de cellulaire ademhalingsvergelijking vertegenwoordigt echter de belangrijkste componenten van dit proces die bij de meeste organismen voorkomen.
Soorten cellen die cellulaire ademhaling ondergaan
Levende organismen kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: eukaryoten en prokaryoten. Eukaryoten zijn organismen waarvan de cellen een kern en membraangebonden organellen hebben. prokaryoten zijn organismen waarvan de cellen geen kern hebben.
Eukaryoten voeren cellulaire ademhaling uit met behulp van mitochondriën. mitochondriën zijn organellen die de enzymen produceren die nodig zijn om de reeks reacties te katalyseren die ATP produceren. Mitochondriën zijn nodig om cellulaire ademhaling in eukaryote organismen uit te voeren. Soorten organismen met eukaryote cellen omvatten dieren, planten, schimmels en protisten.
Prokaryoten hebben geen mitochondriën en produceren de enzymen voor cellulaire ademhaling met behulp van hun celmembraan. Hoewel ze geen mitochondriën hebben, kunnen dit soort cellen nog steeds een vorm van cellulaire ademhaling ondergaan om hun voedselmoleculen om te zetten in bruikbare energie in de vorm van ATP.
Twee soorten organismen
Er zijn twee hoofdtypen organismen die cellulaire ademhaling gebruiken: autotrofen en heterotrofen.
autotrofen zijn organismen die hun eigen voedsel kunnen maken. De soorten organismen die autotrofen zijn, omvatten zowel planten als sommige bacteriën en protisten (zoals algen).
heterotrofen zijn organismen die hun eigen voedsel niet kunnen maken. De soorten organismen die heterotrofen zijn, omvatten dieren, schimmels, sommige protisten en bacteriën.
Autotrophs: organismen die hun eigen voedsel kunnen maken
Autotrofen, ook wel bekend als producenten, kunnen worden gegroepeerd in twee hoofdcategorieën: fotoautotrofen en chemoautotrofen.
De meeste autotrofen zijn foto-autotrofen, dit zijn organismen die het zonlicht van de zon gebruiken om hun werk te doen fotosynthese. Fotosynthese is het proces waarbij de energie van de zon wordt omgezet in glucosemoleculen.
Soorten organismen die gebruik maken van fotosynthese zijn planten, sommige bacteriën en plantachtige protisten.
Voorbeeld van cellulaire ademhaling: fotoautotrofen
De overgrote meerderheid van planten zijn autotrofen en vertrouwen op fotosynthese om hun voedsel te maken. Wanneer planten geen fotosynthese ondergaan, gebruiken ze cellulaire ademhaling om de glucosemoleculen die ze maken om te zetten in energie die ze kunnen gebruiken voor het uitvoeren van levensprocessen.
Planten "ademen" zuurstof in tijdens fotosynthese en ademen koolstofdioxide uit tijdens cellulaire ademhaling. Dit voorbeeld van cellulaire ademhaling heeft een groot effect op de samenstelling van de atmosfeer van de aarde.
Voorbeeld van celademhaling: chemoautotrofen
Chemoautotrofen zijn bacteriën die hun eigen voedsel kunnen maken, maar voor dit proces chemicaliën gebruiken in plaats van zonlicht. Chemoautotrofen ondergaan cellulaire ademhaling om anorganische moleculen om te zetten in energie die ze kunnen gebruiken.
Dit is een voorbeeld van cellulaire ademhaling dat voorkomt in extreme condities die meestal verstoken zijn van licht en zuurstof. Dit soort organismen zetten anorganische moleculen zoals waterstofsulfide, methaan of ammoniak om in organische moleculen die ze kunnen gebruiken voor voedsel.
Heterotrofen: organismen die hun eigen voedsel niet kunnen maken
Organismen die hun eigen voedsel niet kunnen maken, worden heterotrofen.
Een ander woord voor heterotrofen is consumenten. Deze organismen moeten organische moleculen consumeren die door andere organismen zijn gemaakt voor hun voedsel. Heterotrofen eten autotrofen of andere heterotrofen.
Voorbeeld van cellulaire ademhaling: heterotrofen
Heterotrofen moeten andere organismen of delen van organismen consumeren om hun voedselmoleculen te verkrijgen. Ze ondergaan cellulaire ademhaling om het voedsel dat ze eten om te zetten in energie die ze kunnen gebruiken.
Heterotrofen vertrouwen op autotrofen die energie van de zon opslaan als biomassa die de heterotrofen kunnen consumeren. Autotrofen die gebruikmaken van fotosynthese, leveren meer dan 99 procent van de energie die wordt gebruikt om al het leven op aarde te ondersteunen.