Cellular metabolism: Definition, Process & Roll of ATP

De vigtigste reaktanter er glukose og ilt, mens de vigtigste produkter er kuldioxid, vand og ATP. Fotosyntese i celler er en anden type metabolske veje, som organismer bruger til at fremstille sukker.

Planter, alger og cyanobakterier bruger fotosyntesen. De vigtigste trin er de lysafhængige reaktioner og Calvin-cyklus eller lysuafhængige reaktioner. De vigtigste reaktanter er lysenergi, kuldioxid og vand, mens de vigtigste produkter er glukose og ilt.

Metabolisme i prokaryoter kan variere. De grundlæggende typer af metaboliske veje inkluderer heterotrofiske, autotrofiske, fototrofiske og kemotrofiske reaktioner. Den type metabolisme, som en prokaryot har, kan have indflydelse på, hvor den bor, og hvordan den interagerer med miljøet.

Deres metabolske veje spiller også en rolle inden for økologi, menneskers sundhed og sygdomme. For eksempel er der prokaryoter, som ikke tåler ilt, såsom C. botulinum.
Denne bakterie kan forårsage botulisme, fordi den vokser godt i områder uden ilt.

Relateret artikel:
5 Nylige gennembrud, der viser, hvorfor kræftforskning er så vigtig

Enzymer: Det grundlæggende

Enzymer er stoffer, der fungerer som katalysatorer for at fremskynde eller medføre kemiske reaktioner. De fleste biokemiske reaktioner i levende organismer er afhængige af at enzymer fungerer. De er vigtige for cellulær metabolisme, fordi de kan påvirke mange processer og hjælpe med at initiere dem.

Glukose og lysenergi er de mest almindelige kilder til brændstof til cellemetabolismen. Metabolske veje fungerer imidlertid ikke uden enzymer. De fleste af enzymerne i celler er proteiner og sænker aktiveringsenergien for at starte kemiske processer.

Da størstedelen af reaktionerne i en celle forekommer ved stuetemperatur, er de for langsomme uden enzymer. For eksempel, under glycolyse i cellulær respiration, spiller enzymet pyruvatkinase
en vigtig rolle ved at hjælpe med at overføre en phosphatgruppe.
Cellular Respiration in Eukaryotes

Cellular respiration in eukaryotes forekommer primært i mitokondrier. Eukaryote celler afhænger af cellulær respiration for at overleve.

Under glycolyse nedbryder cellen glukose i cytoplasmaet med eller uden ilt til stede. Det opdeler seks-carbon-sukkermolekylet i to, tre-carbon-pyruvatmolekyler. Derudover gør glycolyse ATP og omdanner NAD + til NADH. Under pyruvatoxidation
trænger pyruvaterne ind i den mitokondriske matrix og bliver til coenzym A
eller acetyl CoA
. Dette frigiver kuldioxid og producerer mere NADH.

Under citronsyre- eller Krebs-cyklussen kombineres acetyl CoA med oxaloacetat
for at fremstille citrat
. Derefter gennemgår citrat reaktioner for at fremstille kuldioxid og NADH. Cyklussen gør også FADH2 og ATP.

Under oxidativ fosforylering spiller elektrontransportkæden en afgørende rolle. NADH og FADH2 giver elektroner til elektrontransportkæden og bliver NAD + og FAD. Elektronerne bevæger sig ned ad denne kæde og fremstiller ATP. Denne proces producerer også vand. Størstedelen af ATP-produktionen under den cellulære respiration er i dette sidste trin.
Metabolisme i planter: Fotosyntese

Fotosyntese sker i planteceller, nogle alger og visse bakterier kaldet cyanobakterier. Denne metabolske proces forekommer i chloroplasts takket være chlorophyll, og den producerer sukker sammen med ilt. De lysafhængige reaktioner plus Calvin-cyklus eller lysuafhængige reaktioner er de vigtigste dele af fotosyntesen. Det er vigtigt for planeten generelt, fordi levende ting er afhængige af iltplanterne.

Under de lysafhængige reaktioner
i thylakoidmembranen og af chloroplast, chlorophyll og pigmenter absorberer lysenergi. De fremstiller ATP, NADPH og vand. Under Calvin-cyklus
eller lys-uafhængige reaktioner
i stroma
, hjælper ATP og NADPH med at fremstille glyceraldehyd-3-phosphat eller G3P, der til sidst bliver glukose.

Ligesom cellulær respiration afhænger fotosyntesen af redox og reaktioner, der involverer elektronoverførsler og elektrontransportkæden.

Der er forskellige typer af klorofyl, og de mest almindelige typer er chlorophyll a, chlorophyll b og chlorophyll c. De fleste planter har klorofyll a, der absorberer bølgelængder af blåt og rødt lys. Nogle planter og grønne alger bruger klorofyl b. Du kan finde klorofyll c i dinoflagellater.
Metabolisme i prokaryoter

I modsætning til mennesker eller dyr varierer prokaryoter i behovet for ilt. Nogle prokaryoter kan eksistere uden den, mens andre er afhængige af det. Dette betyder, at de kan have aerob

(kræver ilt) eller anaerob
(ikke kræver ilt) metabolisme.

Derudover kan nogle prokaryoter skifte mellem de to typer metabolisme afhængigt af deres omstændigheder eller miljø.

Prokaryoter, der er afhængige af ilt til stofskifte, er obligatoriske aerobes
. På den anden side er prokaryoter, der ikke kan findes i ilt og ikke har brug for det, obligatoriske anaerober
. Prokaryoter, der kan skifte mellem aerob og anaerob metabolisme, afhængigt af tilstedeværelsen af ilt, er fakultative anaerober. bakterie. Dine muskelceller har også mælkesyrefermentering. Under denne proces fremstiller cellerne ATP uden ilt gennem glykolyse. Processen forvandler pyruvat til mælkesyre
og gør NAD + og ATP.

Der er mange anvendelser i industrien til denne proces, såsom yoghurt og ethanolproduktion. For eksempel hjælper bakterierne Lactobacillus bulgaricus med at fremstille yoghurt. Bakterierne gærer laktose, sukkeret i mælken, til fremstilling af mælkesyre. Dette gør mælkekoaglen og omdannes til yoghurt.
Hvad er cellemetabolisme som i forskellige typer af prokaryoter?

Du kan kategorisere prokaryoter i forskellige grupper baseret på deres stofskifte. De vigtigste typer er heterotrofisk, autotrofisk, fototrofisk og kemotrofisk. Imidlertid har alle prokaryoter stadig brug for en slags energi eller brændstof for at leve.

Heterotrofiske prokaryoter får organiske forbindelser fra andre organismer for at få kulstof. Autotrofiske prokaryoter bruger kuldioxid som deres kilde til kulstof. Mange er i stand til at bruge fotosyntesen til at udføre dette. Fototrofiske prokaryoter henter deres energi fra lys.

Kemotrofiske prokaryoter henter deres energi fra kemiske forbindelser, som de nedbryder.
Anabolske vs katabolske <<
og kategoriske og kategoriske kategorier. Anabolske betyder, at de kræver energi og bruger den til at opbygge store molekyler fra små. Catabolic betyder, at de frigiver energi og bryder store molekyler fra hinanden for at fremstille mindre. Fotosyntese er en anabol proces, mens cellulær respiration er en katabolisk proces.

Eukaryoter og prokaryoter afhænger af cellulær metabolisme for at leve og trives. Selvom deres processer er forskellige, bruger de enten eller skaber energi. Cellulær respiration og fotosyntese er de mest almindelige veje, der ses i celler. Nogle prokaryoter har imidlertid forskellige metaboliske veje, der er unikke.

Relateret indhold: