Všetko živé potrebuje energiu, aby prežilo a uskutočnilo životné procesy. Niektoré z najzásadnejších rozdielov medzi živými organizmami zahŕňajú to, ako a čo jedia.
Či už si organizmus pripravuje vlastnú potravu alebo konzumuje iný organizmus ako potravu, využíva proces bunkového dýchania na premenu svojej potravy na využiteľnú energiu.
Bunkové dýchanie: definícia
Všetky živé bytosti používajú bunkové dýchanie na premenu organických molekúl na energiu. Bunkové dýchanie je chemický proces rozkladu molekúl potravy s cieľom vytvoriť energiu vo forme adenozíntrifosfát (ATP). Týmto procesom sa energia z molekúl potravy sprístupňuje organizmu na vykonávanie životných procesov.
Bunkové dýchanie sa zvyčajne vyskytuje v prítomnosti kyslíka. Toto sa volá aeróbne dýchanie. Ak kyslík nie je prítomný alebo je prítomný vo veľmi malom množstve, anaeróbne dýchanie odohráva sa.
Pre niektoré organizmy vrátane mnohých baktérií je anaeróbne dýchanie životným štýlom. Kvasenie je špecifický typ anaeróbneho dýchania, ktorý používajú kvasinky a niektoré baktérie.
Bunkové dýchanie: rovnica
Bunkové dýchanie môže byť vyjadrené rovnicou:
C.6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6 H2O + ATP
The rovnica bunkového dýchania predstavuje proces, prostredníctvom ktorého molekuly glukózy reagujú s kyslíkom a vytvárajú energiu vo forme ATP, ako aj oxidu uhličitého a vody ako vedľajších produktov.
Bunkové dýchanie je séria menších chemických reakcií, ktoré sa môžu líšiť v závislosti od typu organizmu; rovnica bunkového dýchania však predstavuje hlavné zložky tohto procesu, ktoré sú bežné vo väčšine organizmov.
Typy buniek, ktoré prechádzajú bunkovým dýchaním
Živé organizmy možno rozdeliť do dvoch kategórií: eukaryoty a prokaryoty. Eukaryoty sú organizmy, ktorých bunky majú jadro a na membránu viazané organely. Prokaryotes sú organizmy, ktorých bunkám chýba jadro.
Eukaryoty uskutočňujú bunkové dýchanie pomocou mitochondrií. Mitochondrie sú organely, ktoré produkujú enzýmy potrebné na katalýzu série reakcií, ktoré produkujú ATP. Mitochondrie sú povinné na vykonávanie bunkového dýchania v eukaryotických organizmoch. Medzi typy organizmov s eukaryotickými bunkami patria zvieratá, rastliny, huby a proteíny.
Prokaryoty nemajú mitochondrie a pomocou svojej bunkovej membrány produkujú enzýmy pre bunkové dýchanie. Aj keď im chýbajú mitochondrie, tieto typy buniek môžu stále podstúpiť formu bunkového dýchania, aby zmenili svoje molekuly potravy na využiteľnú energiu vo forme ATP.
Dva typy organizmov
Existujú dva hlavné typy organizmov, ktoré využívajú bunkové dýchanie: autotrofy a heterotrofy.
Autotrofy sú organizmy, ktoré si dokážu vyrobiť vlastnú potravu. Medzi typy organizmov, ktoré sú autotrofné, patria rastliny, ako aj niektoré baktérie a proteíny (napríklad riasy).
Heterotrofy sú organizmy, ktoré si nemôžu sami vyrobiť potravu. Medzi typy organizmov, ktoré sú heterotrofné, patria zvieratá, huby, niektoré proteíny a baktérie.
Autotrofy: organizmy, ktoré si môžu pripraviť svoje vlastné jedlo
Autotrofy, tiež známe ako výrobcov, možno rozdeliť do dvoch hlavných kategórií: fotoautotrofy a chemoautotrofy.
Väčšina autotrofov sú fotoautotrofy, čo sú organizmy, ktoré na to využívajú slnečné svetlo fotosyntéza. Fotosyntéza je proces premeny slnečnej energie na molekuly glukózy.
Druhy organizmov, ktoré používajú fotosyntézu, sú rastliny, niektoré baktérie a rastlinné proteíny.
Príklad bunkového dýchania: fotoautotrofy
Prevažná väčšina rastlín sú autotrofy a pri príprave potravy sa spoliehajú na fotosyntézu. Keď rastliny nepodstupujú fotosyntézu, používajú bunkové dýchanie na premenu molekúl glukózy, ktoré vytvárajú, na energiu, ktorú môžu použiť na vykonávanie životných procesov.
Rastliny "dýchajú" kyslík počas fotosyntézy a dýchajú oxid uhličitý počas bunkového dýchania. Tento príklad bunkového dýchania má veľký vplyv na zloženie zemskej atmosféry.
Príklad bunkového dýchania: Chemoautotrofy
Chemoautotrofy sú baktérie, ktoré si môžu vyrábať vlastné potraviny, ale namiesto slnečného žiarenia používajú na tento proces chemikálie. Chemoautotrofy prechádzajú bunkovým dýchaním, aby transformovali anorganické molekuly na energiu, ktorú môžu použiť.
Toto je príklad bunkového dýchania, ktorý sa vyskytuje v extrémne podmienky ktoré zvyčajne neobsahujú svetlo a kyslík. Tieto typy organizmov transformujú anorganické molekuly, ako je sírovodík, metán alebo amoniak, na organické molekuly, ktoré môžu používať ako potravu.
Heterotrofy: organizmy, ktoré si nemôžu vyrobiť vlastnú potravu
Organizmy, ktoré si nemôžu sami vyrobiť jedlo, sa nazývajú heterotrofy.
Ďalším slovom pre heterotrofy je spotrebiteľov. Tieto organizmy musia pre svoju stravu konzumovať organické molekuly vytvorené inými organizmami. Heterotrofy budú požierať autotrofy alebo iné heterotrofy.
Príklad bunkového dýchania: Heterotrofy
Heterotrofy sú povinné konzumovať iné organizmy alebo časti organizmov, aby získali svoje molekuly potravy. Podstupujú bunkové dýchanie, aby premenili jedlo, ktoré konzumujú, na energiu, ktorú môžu použiť.
Heterotrofy sa spoliehajú na autotrofy, ktoré ukladajú energiu zo slnka ako biomasa ktoré môžu heterotrofi konzumovať. Autotrofy, ktoré využívajú fotosyntézu, poskytujú viac ako 99 percent energie použitej na podporu všetkého života na Zemi.