Hvorfor har celler brug for mad?

Celler, uanset om encellerede organismer eller cellerne i vores kroppe har brug for energi til at overleve. Cellerne bruger deres energi til at udføre en række opgaver afhængigt af, hvilken slags celler de er, og om de er en del af store kroppe eller væv. Encelle organismer bruger energi primært til at holde deres organeller funktionsdygtige, til at bevæge sig og opdele sig i nye celler. Celler i en organisme udfører generelt grundlæggende opgaver, såsom at hjælpe en plante til at udføre fotosyntese eller give muskler evnen til at bevæge sig. Dette kræver energi, som cellen skal genopbygge. Celler i en avanceret organisme opdager beskadigede eller slidte celler i nærheden og erstatter dem med nye versioner, hvilket kræver en anden udbrud af energi. Celler har også en levetid, og skal reproducere, før de dør. Alle disse forskellige processer kræver kontinuerlig energi, som cellerne modtager fra flere forskellige kilder.

Cellefoderkrav

Chef blandt de nødvendige "fødevarer", som en celle har brug for, er kulhydrater og proteiner. Kulhydrater tjener som en umiddelbar energikilde til celler. Disse stivelser og simple sukkerarter som glucose bæres til celler i hele organismenes krop. Cellerne absorberer kulhydrater og bryder dem fra hinanden. Da sukkermolekyler adskilles fra hinanden, frigiver atomer den lille mængde energi, der binder dem sammen. De undslippende elektroner producerer kemisk energi. Cellen anvender denne energi til at drive dens indre virkninger, herunder bevægelser af dets organeller og fremstilling af nødvendige forbindelser. Næsten alle organismer kræver simpel sukkercellulær energi, især planter og dyr.

Proteiner giver derimod ikke så meget en kilde til kemisk energi, som tillader celler at skabe flere celler. Celler fremstilles af specifikke proteintyper og bruger ekstra proteiner til både at reparere sig og at opbygge nye celler. Når musklerne vokser og cellerne deler sig, bruger de proteiner til at gøre det nye væv. Som kulhydrater behøver cellerne proteiner til at overleve og ville dø uden dem.

Den tredje type mad, som celler bruger, er faktisk en alternativ form for kulhydrater opbevaret i fedt. Fedtstoffer er forbindelser, der indeholder kulhydrater, som kan ekstraheres til senere brug. Visse celler i kroppen opbevarer disse fedtstoffer og konverterer dem til kulhydrater, som derefter kan omdannes til energi efter behov. Dette giver organismer mulighed for at forsyne deres celler med den nødvendige energi, selvom fødekilder ikke er til stede.

Ligesom celler kræver og bruger mad, har organismer brug for større typer mad, der kan nedbrydes for deres celler. Planter får glukose ved at skabe sukker fra næringsstoffer trukket fra jorden og energi fra sollys. Dyr modtager proteiner fra planter som bælgplanter og forskellige typer kød og kulhydrater fra forskellige korn og frugter. Nogle dyr, især dem, der dvale, bygger også op fedtstoffer, men det er en indre biologisk proces og ikke relateret til de kulhydrater, de bruger. Dyr (herunder mennesker), der spiser fedt, konverterer fedtet direkte til energi, medmindre de skal redde det eller have al den krævede energi på det tidspunkt. Enkeltcellede organismer bevæger sig om at søge meget små mængder energi, der ofte ligger i andre organismer eller celler, der er fortæret for at få næringsstoffer, som man kan se, når en amoeb "absorberer" sit bytte.