สิ่งมีชีวิตประเภทใดใช้การหายใจระดับเซลล์

สิ่งมีชีวิตทั้งหมดต้องการพลังงานเพื่อความอยู่รอดและดำเนินกระบวนการชีวิต ความแตกต่างพื้นฐานที่สุดบางอย่างระหว่างสิ่งมีชีวิตเกี่ยวข้องกับวิธีการและสิ่งที่พวกเขากิน

ไม่ว่าสิ่งมีชีวิตจะสร้างอาหารของตัวเองหรือกินอาหารจากสิ่งมีชีวิตอื่น จะใช้กระบวนการหายใจของเซลล์เพื่อเปลี่ยนอาหารให้เป็นพลังงานที่ใช้งานได้

สิ่งมีชีวิตทั้งหมดใช้การหายใจระดับเซลล์เพื่อเปลี่ยนโมเลกุลอินทรีย์ให้เป็นพลังงาน การหายใจระดับเซลล์ เป็นกระบวนการทางเคมีในการสลายโมเลกุลอาหารเพื่อสร้างพลังงานในรูปของ อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP). กระบวนการนี้ทำให้พลังงานจากโมเลกุลอาหารพร้อมสำหรับสิ่งมีชีวิตเพื่อดำเนินกระบวนการชีวิต

การหายใจระดับเซลล์มักเกิดขึ้นเมื่อมีออกซิเจน นี้เรียกว่า การหายใจแบบแอโรบิก. เมื่อไม่มีออกซิเจนหรืออยู่ในปริมาณที่ต่ำมาก การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน เกิดขึ้น

สำหรับสิ่งมีชีวิตบางชนิด รวมทั้งแบคทีเรียหลายชนิด การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นวิถีชีวิต การหมัก เป็นการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนชนิดหนึ่งที่ใช้โดยยีสต์และแบคทีเรียบางชนิด

การหายใจระดับเซลล์สามารถแทนได้ด้วยสมการ:

ค₆โฮ₁₂อู๋₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP

ดิ สมการการหายใจระดับเซลล์ แสดงถึงกระบวนการที่โมเลกุลกลูโคสทำปฏิกิริยากับออกซิเจน สร้างพลังงานในรูปของเอทีพี เช่นเดียวกับคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเป็นผลพลอยได้

การหายใจระดับเซลล์เป็นชุดของปฏิกิริยาเคมีขนาดเล็กที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับชนิดของสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม สมการการหายใจระดับเซลล์แสดงถึงองค์ประกอบหลักของกระบวนการนี้ที่พบได้ทั่วไปในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่

สิ่งมีชีวิตสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: ยูคาริโอตและโปรคาริโอต ยูคาริโอต คือสิ่งมีชีวิตที่เซลล์มีนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ที่จับกับเมมเบรน โปรคาริโอต คือสิ่งมีชีวิตที่เซลล์ขาดนิวเคลียส

ยูคาริโอตทำการหายใจระดับเซลล์ด้วยความช่วยเหลือของไมโตคอนเดรีย ไมโตคอนเดรีย คือออร์แกเนลล์ที่ผลิตเอ็นไซม์ที่จำเป็นในการเร่งปฏิกิริยาต่อเนื่องที่สร้าง ATP Mitochondria จำเป็นต้องทำการหายใจระดับเซลล์ในสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอต ประเภทของสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์ยูคาริโอต ได้แก่ สัตว์ พืช เชื้อรา และโปรติสต์

โปรคาริโอตไม่มีไมโตคอนเดรียและผลิตเอ็นไซม์สำหรับการหายใจระดับเซลล์โดยใช้เยื่อหุ้มเซลล์ แม้ว่าพวกมันจะขาดไมโตคอนเดรีย แต่เซลล์ประเภทนี้ยังสามารถผ่านการหายใจระดับเซลล์เพื่อเปลี่ยนโมเลกุลอาหารของพวกมันให้กลายเป็นพลังงานที่ใช้งานได้ในรูปของ ATP

สิ่งมีชีวิตมีสองประเภทหลักที่ใช้การหายใจระดับเซลล์: autotrophs และ heterotrophs

ออโตโทรฟ เป็นสิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารได้เอง ประเภทของสิ่งมีชีวิตที่เป็นออโตโทรฟรวมถึงพืช เช่นเดียวกับแบคทีเรียและโปรติสต์บางชนิด (เช่น สาหร่าย)

Heterotrophs คือสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารเองได้ ประเภทของสิ่งมีชีวิตที่เป็น heterotrophs ได้แก่ สัตว์ เชื้อรา protists และแบคทีเรียบางชนิด

ออโตโทรฟ หรือที่เรียกอีกอย่างว่า ผู้ผลิตสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: photoautotrophs และ chemoautotrophs

autotrophs ส่วนใหญ่เป็น photoautotrophs ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่ใช้แสงของดวงอาทิตย์ในการทำ to การสังเคราะห์ด้วยแสง. การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการเปลี่ยนพลังงานของดวงอาทิตย์เพื่อสร้างโมเลกุลกลูโคส

ประเภทของสิ่งมีชีวิตที่ใช้การสังเคราะห์ด้วยแสง ได้แก่ พืช แบคทีเรียบางชนิด และกลุ่มโปรติสต์คล้ายพืช

พืชส่วนใหญ่เป็นออโตโทรฟและอาศัยการสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อสร้างอาหาร เมื่อพืชไม่ได้รับการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชจะใช้การหายใจระดับเซลล์เพื่อเปลี่ยนโมเลกุลกลูโคสที่พวกมันสร้างเป็นพลังงานที่สามารถนำมาใช้ในการดำเนินการตามกระบวนการของชีวิต

พืช "หายใจ" ด้วยออกซิเจนระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงและหายใจเอาคาร์บอนไดออกไซด์ออกระหว่างการหายใจระดับเซลล์ ตัวอย่างการหายใจระดับเซลล์นี้มีผลอย่างมากต่อองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของโลก

Chemoautotrophs เป็นแบคทีเรียที่สามารถทำอาหารได้เอง แต่ใช้สารเคมีสำหรับกระบวนการนี้แทนแสงแดด Chemoautotrophs ได้รับการหายใจระดับเซลล์เพื่อเปลี่ยนโมเลกุลอนินทรีย์ให้เป็นพลังงานที่สามารถใช้ได้

นี่คือตัวอย่างการหายใจระดับเซลล์ที่เกิดขึ้นใน สภาวะสุดขั้ว ที่มักจะปราศจากแสงและออกซิเจน สิ่งมีชีวิตประเภทนี้เปลี่ยนโมเลกุลอนินทรีย์ เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ มีเทน หรือแอมโมเนีย ให้เป็นโมเลกุลอินทรีย์ที่พวกมันสามารถใช้เป็นอาหารได้

สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถทำอาหารเองได้ เรียกว่า heterotrophs.

อีกคำหนึ่งสำหรับ heterotrophs คือ ผู้บริโภค. สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ต้องกินโมเลกุลอินทรีย์ที่สร้างขึ้นโดยสิ่งมีชีวิตอื่นเพื่อเป็นอาหาร Heterotrophs จะกิน autotrophs หรือ heterotrophs อื่น ๆ

Heterotrophs จำเป็นต้องกินสิ่งมีชีวิตอื่นหรือส่วนต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตเพื่อให้ได้โมเลกุลอาหาร พวกเขาผ่านการหายใจระดับเซลล์เพื่อเปลี่ยนอาหารที่กินเป็นพลังงานที่สามารถใช้ได้

Heterotrophs อาศัย autotrophs ที่เก็บพลังงานจากดวงอาทิตย์เป็น ชีวมวล ที่ heterotrophs สามารถกินได้ Autotrophs ที่ใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงให้พลังงานมากกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ที่ใช้เพื่อสนับสนุนทุกชีวิตบนโลก