Energia folyamatok a sejtben - 2. rész, a legnagyobb portál tanulmányok
Energia folyamatok a sejtben - 2. rész
Az energia, ami szükséges, hogy tovább tájékoztatja a kémiai rendszer „fut” a reakció az úgynevezett aktiválási energiája ezt a reakciót, és ez szolgál egyfajta energia fésű, amelyeket ki kell küszöbölni.
A katalizált reakciók forrása aktiválási energia közötti ütközések molekulák. Ha az ütköző molekulák orientált megfelelően, és az ütközés elég erős, van esély, hogy fog reagálni.
Érthető, hogy miért vegyészek, hogy gyorsítsa a lombikot melegítjük: a hőmérséklet növeli a termikus sebesség és az ütközés frekvencia növekszik. De az emberi test sejtjei nem melegíti elfogadhatatlan neki. A reakció, ebben az esetben a sebesség elérhetetlen során in vitro. Foglalkoztat egy másik találmány szerinti a természet - enzimek. amit korábban említettem.
Mint már említettük, ha a kémiai reakciók spontán lehet azokat a reakciókat, amelyekben az energia, amely a reakció termék kevesebb, mint a kiindulási anyagok. Egyéb reakciók szükséges beáramló energia kívülről. Spontán reakció össze lehet hasonlítani a ejtősúlyos. Eredetileg egy nyugalmi terhelés hajlamos leesik, ezáltal csökkentve a potenciális energia.
És a reakciót kezdeményezett, hajlamos folyásra képződése irányába anyagok alacsonyabb energiatartalmú. Egy ilyen eljárás, amely során a munka végezhető nazyvayutspontannym.
De ha egy bizonyos módon, hogy összekapcsolják a két tömegből nehezebb, esés, majd emelje könnyebb. És a kémiai, különösen a biokémiai, a folyamatok a reakció, amely akkor fordul elő az energia felszabadulással okozhatja az áramlás a kapcsolatos reakció energiaigényes kívülről. Az ilyen reakciókat nevezzük konjugátum.
Az élő szervezetek, a kapcsolási reakció nagyon gyakori, és ez okozza, hogy folyni a finom jelenség, hogy a kísérő élet és a tudat. Falling „nagy terhelés” felemelése másik, könnyebb, de egy kisebb összeget. Evés, Mi felvenni anyagok kiváló minőségű által okozott energiát a Nap, melyek azután feloldják a szervezetben, és végső soron kivont, de ugyanabban az időben, hogy kiadja az energia olyan mennyiségben, amely elegendő a folyamatot nevezzük életet.
A sejtben a fő energia közvetítő, azaz „hajtókerék” az élet, yavlyaets adenozin-trifoszfát (ATP). Ami érdekes, az a kapcsolat? Egy biokémiai szempontból ATP - közepes méretű molekula, amely képes kapcsolódó vagy „reset” terminális foszfát csoportot, amelyben a foszforatom körül oxigénatomok.
ATP képződése bekövetkezik az adenozin-difoszfát (ADP) miatt felszabaduló energia során a biológiai oxidáció, a glükóz. Másrészt, a foszfát kötést ATP felszabadulását eredményezi, ami nagy mennyiségű energiát. Egy ilyen kötés nevezzük nagy energiájú vagy macroergic. ATP-molekula két ilyen kapcsolatban, amely megjelent a hidrolízis során az energia egyenértékű 12-14 kcal.
Nem ismert, hogy miért az evolúció során a természet „választotta” ATP az energia valuta a sejtek, de feltételezhető, több okból is. Ez a molekula termodinamikailag instabil elég, amint azt a nagy mennyiségű energia szabadul során a hidrolízis.
De ugyanakkor az enzimes hidrolízis sebességét a ATP normál körülmények között nagyon kicsi, azaz az ATP-molekula olyan nagy a kémiai stabilitása, amely a hatékony energia tárolása.
Kis mérete miatt könnyen ATP molekulákat diffúz különböző részein a cellát, ahol a bevitt energia szükséges munkát végez. Végül, az ATP foglal egy közbenső helyzetben a skálán nagy energiájú vegyületek, ami azt a rugalmasságot, amely lehetővé teszi az energia átvitelét egy nagy energiájú vegyületek alacsony energiájú.
Így ATP - az alapvető egyetemes formája megőrzése sejtenergiát, üzemanyagcellák állnak rendelkezésre használható bármikor. A fő szállítója energiát a sejt, mint már említettük, hogy a glükóz. hasításával kapott szénhidrátok. „Égető” a szervezetben, a glükóz képez a szén-dioxid és víz, és ez a folyamat lehetővé teszi, hogy a reakció sejtlégzés és az emésztést. A „égnek” a kép ebben az esetben a láng nem fordul elő a szervezetben, és energiát vonunk többlépéses kémiai módszerekkel.
Az első fázisban áramló a citoplazmában oxigén nélkül, bomlik glükóz molekula két fragmentumra (két molekula piroszőlősav), és ez a lépés az úgynevezett glikolízis. Amikor ez megjelent 50 kcal / mol energia (azaz 7% az az energia, amely a glükóz), amelynek egy része a hőként eltűnt, és egy másik fogyasztott kialakulásának két molekula ATP.
Későbbi kitermelése energia glükóz fordul elő főleg a mitokondriumban - sejt az erőművek, a munka, amely össze lehet hasonlítani az elektrokémiai cellák. Itt minden egyes lépésben hasítjuk egy elektron és egy hidrogén-ion, és végső soron a glükóz bomlik szén-dioxiddá és vízzé.
A mitokondriumok, elektronok és a hidrogén ionokat viszünk be egy egyláncú redox enzimek (légzési lánc), viszik át szer a mediátor, amíg azok kapcsolódni oxigénnel. És ebben a lépésben nem használják a oxidációját a levegő oxigénjével, víz és oxigén, és az ecetsav.
A légköri oxigén a végső hidrogén-akceptor, kiegészítve az egész folyamat a sejtlégzés, ami miatt annyira szükséges az élethez. Mint ismeretes, a kölcsönhatás az oxigén gáz és hidrogén kíséri robbanás (azonnali felszabadulásának nagy mennyiségű energia).
Az élő szervezetekben, ez nem fordul elő, mivel a hidrogén-gáz képződik, és mire az oxigén kötési szabad energia levegőellátás csökken úgy, hogy a víz képződése reakció egész könnyen (lásd 1. ábra).
1. ábra A biológiai oxidáció - szabályozott felszabadulását energia:
1 - ATP szintáz (enzim);
2 - ATP - vegyületet energiában gazdag;
3 - ADP - vegyületet kevés energiát;
A glükóz a fő, de nem az egyetlen hordozó energiatermelésre a sejtben. Együtt szénhidrátok testünk származik az élelmiszer zsírok, a fehérjék és más anyagok, amelyek hasítás után is szolgálhat energiaforrások, fordult anyagok közé tartoznak a biokémiai reakciók előforduló a sejtben.
Alapkutatás területén az információs elmélet kialakulásához vezettek az információ fogalmát az energia (vagy energia információs hatás) különbségeként bizonyosság és a bizonytalanság. Itt meg kell jegyezni, hogy a sejt energiát használ és kiadási adatokat, hogy megszüntesse a bizonytalanságot minden pillanatában életciklusuk során. Ez ahhoz vezet, hogy a megvalósítása az életciklus növelése nélkül az entrópia.
Megsértése az energia csere folyamatok befolyásolják a különböző hatások vezet hiba az egyes szakaszok és kudarcok miatt zavar a sejt életképességének alrendszer és az egész szervezetre. Ha ez a szám, és ezek mértéke jogsértések meghaladja a kompenzációs lehetőségeit homeosztatikus mechanizmusok a szervezetben, akkor a rendszer nem megy ki az ellenőrzés, a sejtek már nem szinkronban van. Szintjén a test ez nyilvánul meg a különböző patológiás körülmények között.
Például, egy vitamin hiánya B1. részt vevő bizonyos enzimek vezet blokkolja az oxidációs piroszőlősav, feleslegben a pajzsmirigy hormon szintézis ad ATP stb Halálozások a miokardiális infarktus, mérgezés által a szén-monoxid vagy a cianid is kapcsolódik blokkolja a sejtlégzést szétkapcsoló vagy gátlása szekvenciális reakciók. Egy ilyen mechanizmusok, és közvetve az akció számos bakteriális toxinok.
Így a működését a sejt, szövet, szerv, szervrendszer vagy rendszerek által támogatott test, mint egy önszabályozó mechanizmus, optimális során, amely viszont, feltéve, biofizikai, biokémiai, energia és információs folyamatok.