Свим живим бићима је потребна енергија да би преживела и спровела животне процесе. Неке од најосновнијих разлика између живих организама укључују како и шта једу.
Без обзира на то да ли организам сам производи храну или једе други организам, он користи процес ћелијског дисања да своју храну претвори у корисну енергију.
Ћелијско дисање: дефиниција
Сва жива бића користе ћелијско дисање да органске молекуле претворе у енергију. Ћелијско дисање је хемијски процес разградње молекула хране како би се створила енергија у облику аденозин трифосфат (АТП). Овај процес чини енергију из молекула хране доступном организму за спровођење животних процеса.
Ћелијско дисање се обично јавља у присуству кисеоника. Ово се зове аеробик дисање. Када кисеоника нема или га има у врло малим количинама, анаеробно дисање одвија.
За неке организме, укључујући многе бактерије, анаеробно дисање је начин живота. Ферментација је специфична врста анаеробног дисања коју користе квасац и неке бактерије.
Ћелијско дисање: Једначина
Ћелијско дисање може се представити једначином:
Ц.6Х.12О.6 + 6О2 → 6ЦО2 + 6Х2О + АТП
Тхе једначина ћелијског дисања представља процес кроз који молекули глукозе реагују са кисеоником, стварајући енергију у облику АТП, као и угљен-диоксид и воду као нуспроизводе.
Ћелијско дисање је низ мањих хемијских реакција које могу варирати у зависности од врсте организма; међутим, једначина ћелијског дисања представља главне компоненте овог процеса које су честе код већине организама.
Врсте ћелија које пролазе кроз ћелијско дисање
Живи организми се могу сврстати у две категорије: еукариоти и прокариоти. Еукариоти су организми чије ћелије имају језгро и органеле везане за мембрану. Прокариоти су организми чијим ћелијама недостаје језгро.
Еукариоти врше ћелијско дисање уз помоћ митохондрија. Митохондрије су органеле које производе ензиме неопходне за катализување низа реакција које производе АТП. Митохондрији су потребни да изврше ћелијско дисање у еукариотским организмима. Типови организама са еукариотским ћелијама укључују животиње, биљке, гљиве и протисте.
Прокариоти немају митохондрије и производе ензиме за ћелијско дисање користећи своју ћелијску мембрану. Иако им недостају митохондрији, ове врсте ћелија и даље могу да прођу облик ћелијског дисања да би своје молекуле хране претвориле у корисну енергију у облику АТП.
Две врсте организама
Постоје две главне врсте организама који користе ћелијско дисање: аутотрофи и хетеротрофи.
Аутотропхс су организми који могу сами да праве храну. Типови организама који су аутотрофи укључују биљке, као и неке бактерије и протисте (попут алги).
Хетеротрофи су организми који не могу сами да праве храну. Типови организама који су хетеротрофи укључују животиње, гљиве, неке протисте и бактерије.
Аутотрофи: организми који могу сами да направе храну
Аутотрофи, такође познати као произвођачи, могу се груписати у две главне категорије: фотоаутотрофи и хемоаутотрофи.
Већина аутотрофа су фотоаутотрофи, који су организми који користе сунчеву светлост фотосинтеза. Фотосинтеза је процес трансформације сунчеве енергије у молекуле глукозе.
Врсте организама који користе фотосинтезу су биљке, неке бактерије и биљни протести.
Пример ћелијског дисања: Фотоаутотрофи
Велика већина биљака су аутотрофи и ослањају се на фотосинтезу како би створили храну. Када биљке нису подвргнуте фотосинтези, користе ћелијско дисање да трансформишу молекуле глукозе које направе у енергију коју могу да користе за спровођење животних процеса.
Биљке „удишу“ кисеоник током фотосинтезе и издишу угљен-диоксид током ћелијског дисања. Овај пример ћелијског дисања има велики утицај на састав атмосфере Земље.
Пример ћелијског дисања: Хемоаутотрофи
Хемоаутотрофи су бактерије које могу саме да праве храну, али за овај поступак користе хемикалије уместо сунчеве светлости. Хемоаутотрофи пролазе кроз ћелијско дисање да би трансформисали неорганске молекуле у енергију коју могу користити.
Ово је пример ћелијског дисања који се јавља у екстремни услови који су обично лишени светлости и кисеоника. Ове врсте организама трансформишу неорганске молекуле попут водоник-сулфида, метана или амонијака у органске молекуле које могу користити за храну.
Хетеротрофи: организми који не могу сами да направе храну
Названи су организми који не могу сами да направе храну хетеротрофи.
Друга реч за хетеротрофе је потрошачи. Ови организми за своју храну морају да троше органске молекуле које су створили други организми. Хетеротрофи ће јести аутотрофе или друге хетеротрофе.
Пример ћелијског дисања: Хетеротрофи
Хетеротрофи су потребни да конзумирају друге организме или делове организама како би добили своје молекуле хране. Они се подвргавају ћелијском дисању како би храну коју једу претворили у енергију коју могу користити.
Хетеротрофи се ослањају на аутотрофе који складиште енергију са сунца као биомаса да хетеротрофи могу да троше. Аутотрофи који користе фотосинтезу дају преко 99 процената енергије која се користи за потпору читавом животу на Земљи.