Hvad er den proces, hvorpå kemiske reaktioner forekommer, der nedbryder fødevaremolekyler i energi, der skal bruges organisme?

Den proces, hvormed kemiske reaktioner forekommer, der nedbryder fødevaremolekyler i energi, der skal bruges af organismer, kaldes cellulær respiration . Dette er en kompleks proces, der forekommer i cellerne i alle levende organismer. Her er en sammenbrud af de vigtigste trin:

1. Glykolyse: Dette er den første fase og forekommer i cytoplasmaet i cellen. Det involverer nedbrydning af glukose (et simpelt sukker) i pyruvat. Denne proces genererer en lille mængde ATP (adenosintriphosphat), cellens primære energifulde og NADH (nicotinamid adenin dinucleotid), en elektronbærer.

2. Krebs -cyklus (citronsyrecyklus): Denne cyklus finder sted i mitokondrierne, cellens kraftcenter. Pyruvat omdannes til acetyl-CoA, der kommer ind i Krebs-cyklussen. Denne række reaktioner producerer mere ATP, NADH og en anden elektronbærer kaldet FADH2 (flavin adenin dinucleotid).

3. Elektrontransportkæde: Dette er den sidste fase af cellulær respiration og forekommer i den indre mitokondriske membran. Elektronerne båret af NADH og FADH2 føres langs en kæde af proteiner, der frigiver energi undervejs. Denne energi bruges til at pumpe protoner over membranen og skabe en koncentrationsgradient.

4. Oxidativ phosphorylering: Protonerne strømmer tilbage over membranen gennem et enzym kaldet ATP -syntase, der bruger energien fra denne strøm til at syntetisere ATP. Dette er den vigtigste måde, hvorpå ATP genereres i cellulær respiration.

Generelt nedbryder de kemiske reaktioner af cellulær respiration glukose og andre fødevaremolekyler, der frigiver energi, der er opbevaret i de kemiske bindinger af ATP. Denne energi bruges derefter af organismen til at drive essentielle livsprocesser som muskelkontraktion, nerveimpulsoverførsel og proteinsyntese.

Der er to hovedtyper af cellulær respiration:

* aerob respiration: Dette kræver ilt som den endelige elektronacceptor i elektrontransportkæden. Det er meget mere effektivt end anaerob respiration, der producerer langt mere ATP fra hvert glukosemolekyle.

* anaerob respiration: Dette kræver ikke ilt og bruger andre molekyler, såsom sulfat eller nitrat, som den endelige elektronacceptor. Denne proces producerer meget mindre ATP end aerob respiration.

At forstå cellulær respiration er grundlæggende for at forstå, hvordan levende organismer opnår og udnytter energi.