Innehåll
- Bränsle för energi
- Jämför jäsning och cellulär andning
- Energi från cellulär andning
- Energi från jäsningsprocessen
Allt liv behöver energi för att kunna utföra livsfunktioner. Även att sitta och läsa tar energi. Tillväxt, matsmältning, rörelse: alla kräver energiförbrukning. Att köra ett maraton tar mycket energi. Så var kommer all den energin ifrån?
Bränsle för energi
Den energi som krävs för att utföra livsfunktioner kommer från nedbrytningen av socker. Fotosyntesen använder solens energi för att kombinera koldioxid och vatten för att bilda glukos (socker), vilket avger syre som en avfallsprodukt. Växter lagrar denna glukos som socker eller som stärkelse. Djur, svampar, bakterier och - ibland - andra växter, matar av dessa växtresurser och bryter ner stärkelsen eller sockret för att frigöra den lagrade energin.
Jämför jäsning och cellulär andning
Fermentering och cellandning skiljer sig åt i en kritisk faktor: syre. Cellulär andning använder syre i den kemiska reaktionen som frigör energi från maten. Fermentering sker i en anaerob eller syreutarmad miljö. Eftersom jäsning inte använder syre, sönder sockermolekylen inte helt och frigör så mindre energi. Fermenteringsprocessen i celler frisätter cirka två energienheter medan cellulär andning frigör totalt cirka 38 energienheter.
Energi från cellulär andning
Vid cellulär andning kombineras syre med socker för att frigöra energi. Denna process börjar i cytoplasma och avslutas i mitokondrierna. I cytoplasman bryts ett socker upp i två molekyler av pyruvinsyra, vilket frisätter två energienheter av adenosintrifosfat eller ATP. De två pyruvinsyramolekylerna rör sig in i mitokondrierna där varje molekyl omvandlas till en molekyl som kallas acetyl CoA. Väteatomerna i acetyl CoA avlägsnas i närvaro av syre och frisätter en elektron varje gång tills inget väte kvarstår. Vid denna tidpunkt har acetyl CoA nedbrutits, och endast koldioxid och vatten återstår. Denna process frisätter fyra ATP-energienheter. Nu passerar elektronerna genom elektrontransportkedjan och släpper till slut cirka 32 ATP-enheter. Således frigör processen för cellulär andning cirka 38 ATP-energienheter från varje glukosmolekyl.
Energi från jäsningsprocessen
Vad händer om cellen inte har tillräckligt med syre för cellandning? Frasen "känn brännskador" är resultatet av denna anaeroba väg. Om cellernas syrenivå är för låg för cellulär andning, vanligtvis för att lungorna inte kan hålla jämna steg med cellernas syrebehov, sker jäsningscellulär andning. I detta fall bryts sockermolekylen bara ned i cellens cytoplasma och släpper ungefär två ATP-energienheter. Nedbrytningsprocessen fortsätter inte i mitokondrierna. Denna partiella nedbrytning av glukosen frigör lite energi så att cellen kan fortsätta fungera, men den ofullständiga reaktionen producerar mjölksyra som byggs upp i cellen. Denna mjölksyrajäsning orsakar brinnande känsla när musklerna inte får tillräckligt med syre för cellulär andning.