Sisältö
- Solun aineenvaihdunta
- Mikä on solujen aineenvaihduntaprosessi?
- Entsyymit: Perusteet
- Soluhengitys eukaryooteissa
- Metabolia kasveissa: Fotosynteesi
- Aineenvaihdunta prokaryooteissa
- Maitohappokäyminen
- Millainen on solujen metabolia kuin erityyppisissä prokaryooteissa?
- Anabolinen vs. katabolinen
Solut vaativat energiaa liikkumiseen, jakamiseen, kertomiseen ja muihin prosesseihin. He viettävät suuren osan elämästään keskittyen tämän energian hankkimiseen ja käyttämiseen aineenvaihdunnan kautta.
Prokaryoottiset ja eukaryoottiset solut riippuvat erilaisista metaboliareiteistä selviytymiseen.
Solun aineenvaihdunta
Solun aineenvaihdunta on prosessisarja, joka tapahtuu elävissä organismeissa näiden organismien ylläpitämiseksi.
Solubiologiassa ja molekyylibiologiassa aineenvaihdunnalla tarkoitetaan biokemiallisia reaktioita, jotka tapahtuvat organismien sisällä energian tuottamiseksi. Metabolian kielten tai ravinnon käyttö viittaa kemialliset prosessit joita tapahtuu kehossa muutettaessa ruoka energiaksi.
Vaikka termeillä on samankaltaisuuksia, on myös eroja. Aineenvaihdunta on tärkeää soluille, koska prosessit pitävät organismit elossa ja antavat niiden kasvaa, lisääntyä tai jakaa.
Mikä on solujen aineenvaihduntaprosessi?
Metaboliaprosesseja on todella useita. Soluhengitys on eräänlainen metabolinen reitti, joka hajottaa glukoosia adenosiinitrifosfaatiksi eli ATP: ksi.
Eukaryoottien soluhengityksen päävaiheet ovat:
Pääreagenssit ovat glukoosi ja happi, kun taas päätuotteet ovat hiilidioksidi, vesi ja ATP. Solujen fotosynteesi on toisen tyyppinen metabolinen reitti, jota organismit käyttävät sokerin valmistukseen.
Kasvit, levät ja sinilevät käyttävät fotosynteesiä. Päävaiheet ovat valosta riippuvat reaktiot ja Calvin-sykli tai valosta riippumattomat reaktiot. Pääreagenssit ovat kevyt energia, hiilidioksidi ja vesi, kun taas päätuotteet ovat glukoosi ja happi.
Metabolia prokaryooteissa voi vaihdella. Metabolisten reittien perustyyppeihin kuuluvat heterotrofiset, autotrofiset, fototrofisia ja kemotrofiset reaktioita. Prokaryootin tyyppinen aineenvaihdunta voi vaikuttaa sen elintapaan ja vuorovaikutukseen ympäristön kanssa.
Niiden aineenvaihduntareiteillä on myös merkitys ekologiassa, ihmisten terveydessä ja sairauksissa. Esimerkiksi on prokaryootteja, jotka eivät voi sietää happea, kuten C. botulinum. Nämä bakteerit voivat aiheuttaa botulismia, koska se kasvaa hyvin alueilla, joissa ei ole happea.
Aiheeseen liittyvä artikkeli: 5 viimeaikaista läpimurtoa, jotka osoittavat miksi syöpätutkimus on niin tärkeää
Entsyymit: Perusteet
Entsyymit ovat aineita, jotka toimivat katalyyttejä nopeuttaa tai saada aikaan kemiallisia reaktioita. Suurin osa elävien organismien biokemiallisista reaktioista riippuu toimivista entsyymeistä. Ne ovat tärkeitä solujen aineenvaihdunnalle, koska ne voivat vaikuttaa moniin prosesseihin ja auttaa niiden käynnistämisessä.
Glukoosi ja kevyt energia ovat yleisimmät polttoaineen lähteet solujen aineenvaihdunnassa. Metaboliareitit eivät kuitenkaan toimisi ilman entsyymejä. Suurin osa solujen entsyymeistä on proteiineja ja vähentää aktivointienergiaa kemiallisten prosessien alkamiseksi.
Koska suurin osa solun reaktioista tapahtuu huoneenlämpötilassa, ne ovat liian hitaita ilman entsyymejä. Esimerkiksi entsyymi soluhengityksen glykolyysin aikana pyruvaattikinaasi on tärkeä rooli auttamalla siirtämään fosfaattiryhmää.
Soluhengitys eukaryooteissa
Soluhengitys eukaryooteissa esiintyy pääasiassa mitokondrioissa. Eukaryoottisolut riippuvat solujen hengityksestä selviytyäkseen.
Aikana Glykolyysivaiheen, solu hajottaa glukoosin sytoplasmassa hapen ollessa tai ilman sitä. Se jakaa kuuden hiilen sokerimolekyylin kahdeksi, kolmen hiilen pyruvaattimolekyyliksi. Lisäksi glykolyysi tekee ATP: stä ja muuntaa NAD + NADH: ksi. Aikana pyruvaattihapetus, pyruvaatit siirtyvät mitokondriaalimatriisiin ja niistä tulee koentsyymi A tai asetyyli-CoA. Tämä vapauttaa hiilidioksidia ja lisää NADH: ta.
Aikana sitruunahappo tai Krebs-sykli, asetyyli-CoA yhdistyy oksaaliasetaatiksi tehdä sitraatti. Sitten sitraatti käy läpi reaktioiden hiilidioksidin ja NADH: n valmistamiseksi. Jakso tekee myös FADH2: sta ja ATP: stä.
Aikana oksidatiivinen fosforylaatio, elektronin kuljetusketju on tärkeä rooli. NADH ja FADH2 antavat elektroneja elektronin kuljetusketjuun ja muuttuvat NAD +: ksi ja FAD: ksi. Elektronit liikkuvat alas tästä ketjusta ja tekevät ATP: n. Tämä prosessi tuottaa myös vettä. Suurin osa ATP-tuotannosta soluhengityksen aikana on tässä viimeisessä vaiheessa.
Metabolia kasveissa: Fotosynteesi
Fotosynteesi tapahtuu kasvisoluissa, joissain levissä ja tietyissä sinileväbakteereina kutsutuissa bakteereissa. Tämä aineenvaihduntaprosessi tapahtuu kloroplasteissa klorofyllin ansiosta, ja se tuottaa sokeria yhdessä hapen kanssa. valosta riippuvat reaktiot, plus Calvin-sykli tai valosta riippumattomat reaktiot, ovat fotosynteesin pääosat. Se on tärkeä koko planeetan terveydelle, koska elävät asiat luottavat happea kasveihin.
Aikana valosta riippuvat reaktiot että tylakoidikalvo klooriplastista, klorofylli pigmentit imevät valon energiaa. Ne tekevät ATP: tä, NADPH: ta ja vettä. Aikana Calvin-sykli tai valosta riippumattomat reaktiot että strooman, ATP ja NADPH auttavat tekemään glyseraldehydi-3-fosfaattia tai G3P: tä, josta lopulta tulee glukoosi.
Kuten soluhengitys, myös fotosynteesi riippuu redox reaktiot, joihin liittyy elektronien siirto ja elektronin kuljetusketju.
Klorofylli on erityyppisiä, ja yleisimmät tyypit ovat klorofylli a, klorofylli b ja klorofylli c. Useimmissa kasveissa on klorofylli a, joka imee sinisen ja punaisen valon aallonpituudet. Jotkut kasvit ja vihreät levät käyttävät klorofylliä b. Löydät klorofylli c: n dinoflagelaateista.
Aineenvaihdunta prokaryooteissa
Toisin kuin ihmiset tai eläimet, prokaryootit tarvitsevat happea. Jotkut prokaryootit voivat olla olemassa ilman sitä, kun taas toiset ovat riippuvaisia siitä. Tämä tarkoittaa, että heillä voi olla aerobinen (vaativat happea) tai anaerobinen (ei vaadi happea) metabolia.
Lisäksi jotkut prokaryootit voivat vaihdella kahden tyyppisen metabolian välillä olosuhteistaan tai ympäristöstään riippuen.
Prokaryootit, jotka riippuvat hapesta aineenvaihdunnassa, ovat pakottaa aerobit. Toisaalta prokaryootteja, joita ei voi esiintyä happeessa ja jotka eivät tarvitse sitä, ovat pakottaa anaerobit. Prokaryootit, jotka voivat vaihtaa aerobisen ja anaerobisen aineenvaihdunnan välillä hapen läsnäolosta riippuen, ovat fakultatiiviset anaerobit.
Maitohappokäyminen
Maitohappokäyminen on eräänlainen anaerobinen reaktio, joka tuottaa energiaa bakteereille. Lihassoluissasi käy myös maitohappokäymisiä. Tämän prosessin aikana solut tuottavat ATP: n ilman happea glykolyysin kautta. Prosessi muuttaa pyruvaatin osaksi maitohappo ja tekee NAD +: n ja ATP: n.
Teollisuudessa on monia sovelluksia tähän prosessiin, kuten jogurtin ja etanolin tuotanto. Esimerkiksi bakteerit Lactobacillus bulgaricus auttaa tuottamaan jogurttia. Bakteerit fermentoivat laktoosia, maidossa olevaa sokeria maitohapon valmistamiseksi. Tämä tekee maidosta hyytymän ja muuttaa sen jogurtiksi.
Millainen on solujen metabolia kuin erityyppisissä prokaryooteissa?
Voit luokitella prokaryootit eri ryhmiin niiden aineenvaihdunnan perusteella. Päätyypit ovat heterotrofinen, autotrofinen, fototrofinen ja kemotrofinen. Kaikki prokaryootit tarvitsevat kuitenkin edelleen jonkin tyyppisiä energiaa tai polttoainetta elää.
Heterotrofiset prokaryootit saavat orgaanisia yhdisteitä muista organismeista hiilen saamiseksi. Autotroofiset prokaryootit käyttävät hiilidioksidia hiilen lähteenä. Monet osaavat käyttää fotosynteesiä tämän toteuttamiseen. Fototrofiset prokaryootit saavat energiansa valosta.
Kemotroofiset prokaryootit saavat energiansa kemiallisista yhdisteistä, jotka hajoavat.
Anabolinen vs. katabolinen
Voit jakaa aineenvaihduntareitit anaboliset ja katabolista luokkia. Anabolinen tarkoittaa sitä, että he tarvitsevat energiaa ja käyttävät sitä suurten molekyylien rakentamiseen pienistä. Katabolinen tarkoittaa, että ne vapauttavat energiaa ja hajoavat suuria molekyylejä pienempien muodostamiseksi. Fotosynteesi on anabolinen prosessi, kun taas soluhengitys on katabolista prosessia.
Eukaryootit ja prokaryootit riippuvat solujen aineenvaihdunnasta elääkseen ja menestyäkseen. Vaikka niiden prosessit ovat erilaisia, molemmat joko käyttävät tai luovat energiaa. Solujen hengitys ja fotosynteesi ovat soluissa yleisimpiä reittejä. Joillakin prokaryooteilla on kuitenkin erilaisia ainutlaatuisia metaboliareittejä.
Samankaltaista sisältöä: