Клеточный метаболизм: определение, процесс и роль АТФ

Клеткам требуется энергия для движения, деления, размножения и других процессов. Они проводят большую часть своей жизни, сосредоточившись на получении и использовании этой энергии посредством метаболизма.

Прокариотические и эукариотические клетки зависят от различных метаболических путей, чтобы выжить.

Клеточный метаболизм представляет собой серию процессов, которые происходят в живых организмах, чтобы поддерживать эти организмы.

В клеточной биологии и молекулярная биология, метаболизм относится к биохимическим реакциям, которые происходят внутри организмов с целью производства энергии. Разговорное или пищевое использование метаболизма относится к химические процессы это происходит в вашем теле, когда вы превращаете пищу в энергию.

Хотя термины имеют сходство, есть и различия. Метаболизм важен для клеток, потому что эти процессы поддерживают жизнь организмов и позволяют им расти, воспроизводиться или делиться.

На самом деле существует несколько процессов метаболизма.

Основные этапы клеточного дыхания в эукариоты находятся:

• Гликолиз
• Окисление пирувата
• Лимонная кислота или цикл Кребса
• Окислительного фосфорилирования

Основными реагентами являются глюкоза и кислород, а основными продуктами являются углекислый газ, вода и АТФ. Фотосинтез в клетках - это еще один тип метаболического пути, который организмы используют для производства сахара.

Использование растений, водорослей и цианобактерий фотосинтез. Основные этапы - это светозависимые реакции и цикл Кальвина или светонезависимые реакции. Основными реагентами являются световая энергия, углекислый газ и вода, а основными продуктами являются глюкоза и кислород.

Метаболизм в прокариоты может изменяться. Основные типы метаболических путей включают гетеротрофный, автотрофный, фототрофный а также хемотрофный реакции. Тип метаболизма прокариот может влиять на то, где он живет и как он взаимодействует с окружающей средой.

Их метаболические пути также играют роль в экологии, здоровье человека и болезнях. Например, есть прокариоты, которые не переносят кислород, такие как С. ботулинический. Эти бактерии могут вызывать ботулизм, потому что они хорошо растут в местах, где нет кислорода.

Статья по теме:5 недавних открытий, которые показывают, почему исследования рака так важны

Ферменты вещества, которые действуют как катализаторы чтобы ускорить или вызвать химические реакции. Работа большинства биохимических реакций в живых организмах зависит от ферментов. Они важны для клеточного метаболизма, поскольку могут влиять на многие процессы и способствовать их запуску.

Глюкоза и световая энергия являются наиболее распространенными источниками топлива для метаболизма клеток. Однако метаболические пути не работают без ферментов. Большинство ферментов в клетках являются белками и снижают энергию активации химических процессов.

Поскольку большинство реакций в клетке происходит при комнатной температуре, без ферментов они протекают слишком медленно. Например, во время гликолиз в клеточном дыхании фермент пируваткиназа играет важную роль, помогая переносить фосфатную группу.

Клеточное дыхание у эукариот происходит преимущественно в митохондриях. Выживание эукариотических клеток зависит от клеточного дыхания.

В течение гликолизклетка расщепляет глюкозу в цитоплазме в присутствии кислорода или без него. Он расщепляет шестиуглеродную молекулу сахара на две трехуглеродные молекулы пирувата. Кроме того, гликолиз производит АТФ и превращает NAD + в NADH. В течение окисление пируватапируваты попадают в митохондриальный матрикс и становятся кофермент А или же ацетил-КоА. Это высвобождает углекислый газ и производит больше НАДН.

В течение лимонная кислота или Цикл Кребса, ацетил-КоА соединяется с оксалоацетат делать цитрат. Затем цитрат вступает в реакцию с образованием диоксида углерода и НАДН. Цикл также производит FADH2 и АТФ.

В течение окислительного фосфорилирования, то электронная транспортная цепь играет решающую роль. НАДН и ФАДН2 отдают электроны цепи переноса электронов и становятся НАД + и ФАД. Электроны движутся по этой цепочке и производят АТФ. В этом процессе также образуется вода. Большая часть производства АТФ во время клеточного дыхания находится на этой последней стадии.

Фотосинтез происходит в клетках растений, некоторых водорослях и некоторых бактериях, называемых цианобактериями. Этот метаболический процесс происходит в хлоропластах благодаря хлорофиллу, и вместе с кислородом он производит сахар. В светозависимые реакции, плюс цикл Кальвина или светонезависимые реакции являются основными частями фотосинтеза. Это важно для общего здоровья планеты, потому что живые существа полагаются на кислород, производимый растениями.

В течение светозависимые реакции в тилакоидная мембрана хлоропласта, хлорофилл пигменты поглощают световую энергию. Они производят АТФ, НАДФН и воду. В течение Цикл Кальвина или же светонезависимые реакции в строма, АТФ и НАДФН помогают производить глицеральдегид-3-фосфат, или G3P, который в конечном итоге становится глюкозой.

Как и клеточное дыхание, фотосинтез зависит от окислительно-восстановительный потенциал реакции, которые включают перенос электронов и цепь переноса электронов.

Они разные виды хлорофилла, и наиболее распространенными типами являются хлорофилл a, хлорофилл b и хлорофилл c. Большинство растений содержат хлорофилл А, который поглощает волны синего и красного цветов. Некоторые растения и зеленые водоросли используют хлорофилл b. Вы можете найти хлорофилл c в динофлагеллятах.

В отличие от людей и животных, прокариоты различаются по потребности в кислороде. Некоторые прокариоты могут существовать без него, а другие зависят от него. Это означает, что они могут иметь аэробный (требуется кислород) или анаэробный (не требующий кислорода) метаболизм.

Кроме того, некоторые прокариоты могут переключаться между двумя типами метаболизма в зависимости от обстоятельств или окружающей среды.

Прокариоты, метаболизм которых зависит от кислорода: облигатные аэробы. С другой стороны, прокариоты, которые не могут существовать в кислороде и не нуждаются в нем, являются облигатные анаэробы. Прокариоты, которые могут переключаться между аэробным и анаэробным метаболизмом в зависимости от наличия кислорода: факультативные анаэробы.

Молочнокислое брожение это тип анаэробной реакции, которая производит энергию для бактерий. В ваших мышечных клетках также происходит ферментация молочной кислоты. Во время этого процесса клетки производят АТФ без кислорода посредством гликолиза. Процесс превращает пируват в молочная кислота и производит НАД + и АТФ.

Этот процесс находит множество применений в промышленности, например, в производстве йогурта и этанола. Например, бактерии Lactobacillus bulgaricus помочь производить йогурт. Бактерии сбраживают лактозу, сахар в молоке, с образованием молочной кислоты. Это делает молоко сгустком и превращает его в йогурт.

Вы можете разделить прокариот на разные группы в зависимости от их метаболизма. Основные типы - гетеротрофные, автотрофные, фототрофные и хемотрофные. Тем не менее, все прокариоты по-прежнему нуждаются в каком-либо типе энергия или топливо жить.

Гетеротрофные прокариоты получают органические соединения от других организмов для получения углерода. Автотрофные прокариоты используют углекислый газ в качестве источника углерода. Многие могут использовать для этого фотосинтез. Фототрофные прокариоты получают энергию от света.

Хемотрофные прокариоты получают энергию от химических соединений, которые они расщепляют.

Вы можете разделить метаболические пути на анаболический а также катаболический категории. Анаболические означают, что они требуют энергии и используют ее для создания больших молекул из маленьких. Катаболический означает, что они выделяют энергию и разбивают большие молекулы на более мелкие. Фотосинтез - это анаболический процесс, а клеточное дыхание - это катаболический процесс.

Эукариоты и прокариоты зависят от клеточного метаболизма, чтобы жить и развиваться. Хотя их процессы различны, они оба либо используют, либо создают энергию. Клеточное дыхание и фотосинтез - наиболее распространенные пути, наблюдаемые в клетках. Однако у некоторых прокариот разные метаболические пути, которые уникальны.

Связанное содержание:

• Аминокислоты
• Жирные кислоты
• Экспрессия гена
• Нуклеиновые кислоты
• Стволовые клетки