Wie fangen Zellen die durch die Zellatmung freigesetzte Energie ein?

Alle Lebewesen brauchen Energie, um zu ├╝berleben. Daher investieren Zellen viel Energie in die Umwandlung von Energie in eine Form, die verpackt und verwendet werden kann. Mit der Entwicklung von Tieren hat sich auch die Komplexit├Ąt der Energieproduktionssysteme ver├Ąndert. Das Atmungssystem, das Verdauungssystem, das Kreislaufsystem und das Lymphsystem sind alle Teile des K├Ârpers, die notwendig sind, um Energie in einem einzigen Molek├╝l zu sammeln, das Leben erhalten kann.

ATP

Die Absicht der Zellatmung besteht darin, ATP oder Adenosintriphosphat, das Hauptenergiespeicher- und -├╝bertragungsmolek├╝l der Zelle, zu erzeugen. ATP ist ein komplexes Molek├╝l, das ein paar verschiedene molekulare Ringstrukturen enth├Ąlt, aber das Wichtige daran sind die drei angehefteten Phosphatgruppen, von denen der Name Triphosphat abgeleitet ist. ATP wird verwendet, um solche Prozesse wie Muskelkontraktion zu unterst├╝tzen, zu welcher Zeit es ein Molek├╝l von ADP oder Adenosindiphosphat wird. Bei der Zellatmung wird ADP mit Phosphat angereichert, um wieder ATP zu werden.

Katabolische Reaktion

Chemische Energie wird durch den Abbau von Molek├╝len erzeugt. Es gibt viele M├Âglichkeiten, diese Reaktion zu beschreiben, aber der Begriff Katabolismus wird verwendet, um den genauen Abbau von Molek├╝len f├╝r die Energie in der Zelle zu beschreiben. Im Fall von ATP setzt die Entfernung einer Phosphatgruppe eine gro├če Menge an freier Energie frei, wodurch das Molek├╝l f├╝r die Arbeit verwendet werden kann. Die chemische Reaktion erfolgt durch Hydrolyse, bei der die Zersetzung einer Substanz durch die Insertion eines Wassermolek├╝ls zwischen zwei Bindungen begleitet wird. Sobald die dritte Phosphatgruppe entfernt wurde, hat ADP nur noch zwei ├╝brig. Aus diesem Grund wird eine einzelne Phosphatgruppe ADP zu ATP zur├╝ckf├╝hren.

Glucose

Energie tritt in den Prozess der Zellatmung in Form von Glukose ein, ein einfacher Zucker, der verdaut und von komplexen Kohlenhydraten abgebaut wird, und dann durch das Kreislaufsystem des K├Ârpers in die Zellen gebracht wird. Glucose ist ein h├Ąufiges und leicht modifiziertes Molek├╝l. Pflanzen synthetisieren Glukose als Endprodukt in dem als Photosynthese bekannten Prozess, indem sie Lichtenergie in chemische Energie umwandeln.

Energiegewinnung

Tiere extrahieren auf der anderen Seite Energie aus Glucose mit der Absicht, ATP als Endergebnis zu produzieren. Im Gegensatz zur Photosynthese bleibt die Energie in der gleichen Form. Es beginnt als chemische Energie und endet als chemische Energie. Dies wird erreicht, indem Glucose in einem sehr komplexen und involvierten Stoffwechselweg modifiziert wird, um die notwendige Energie zu gewinnen, um ADP zu ATP zur├╝ckzuf├╝hren. Mit anderen Worten, wenn der Abbau von ATP dem K├Ârper Arbeit zuf├╝hrt, dann muss eine ├Ąu├čere Energiequelle abgebaut werden, um ATP wiederherzustellen, da die Energie nicht zur├╝ckgewonnen werden kann und nur in einem Weg durch das System flie├čt.

Energiegewinn

Aus einem einzelnen Molek├╝l Glukose kann eine Zelle eine Nettoausbeute von 36 ATP-Molek├╝len erzeugen. Der gr├Â├čte Teil der Energie in einem Organismus geht jedoch als W├Ąrme verloren, so dass der Prozess sehr ineffizient ist. In der Tat setzen alle Energie freisetzenden Reaktionen W├Ąrme frei. Die Energie, die zur├╝ckbleibt, kann eingesetzt werden, um einen Organismus aktiv und lebendig zu halten.

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