Energia tárolása és felhasználása 1983 Galston a, devis n, satter p
Energia tárolása és felhasználása
Mindenekelőtt az energiatárolás, a felszabadulás és a felhasználás folyamatát tárgyaljuk. A szerves vegyületek kémiai energiája - a napenergia átalakult formája - a vegyületek kémiai kötéseinek szerkezetében rejlik. Amikor a kötések megszakadnak, általában az oxidáció során az energia felszabadul. Ha valamilyen szerves anyag, például a fa ég, (oxidál), akkor az összes benne lévő energia teljesen felszabadul, elsősorban hő formájában. Egy üzemben egy ilyen nagy mennyiségű energia egyidejű kibocsátása nyilvánvalóan haszontalan lenne, mivel nem rendeltetésszerű, többlépcsős konstruktív folyamatokban alkalmazható. Az élő szervezetek sikerül használni az energiát a kémiai kötések köszönhetően, hogy az oxidációs áll rájuk számos szakaszban, hogy az energia szabadul fel kis adagokban, amely azután töltött néhány más folyamatokat. A felszabaduló energia új energiatartalmú kémiai kötések kialakulásához vezet, gyakran az ATR formájában (a sejt "energia pénzneme", 5.1. Ábra), amint korábban említettük.
Ábra. 5.1. A sejt cukor oxidációja során az energiát speciális, "energia-gazdag" foszfátkötések formájában tárolják az adenozin-trifoszfát molekulákban (ATP). A szokásos foszfátkötést a -P jelölés jelöli, és az energiában gazdag kötéseket jelképezik
A P. ATP-t olyan energiára fordítják, amely energiafogyasztást igényel, például két kis molekulát (A, B) kombinálva nagyobb molekulát (C)
Ennek a fokozatos oxidációnak az egyik fő formája az elektronátvitel folyamata, amely a mitokondriumokban megy végbe. Ebben a folyamatban az elektronok az elektronátviteli lánc mentén mozognak, vagyis egy hordozótól a másikig mozognak, minden alkalommal valamivel alacsonyabb energiaszinten. A mozgó ezen a módon, „le” a részlegesen redukált szénhidrát vegyület), hogy az a pont, ahol végül az oxigénnel összekeverednek, elektronok minden szakaszában kap azok egyes energiát, egy bizonyos hányadát, amely rögzíti a ATP formájában. A fotoszintézis során elektron transzport két lánc - egy ciklikus foszforiláció, végrehajtott fotokémiai I, és a másik - nem gyűrűs photophosphorylation összekötő fotoszisztéma II és I.
Mindkét rendszer ellátja az ATR-t, és a II fotoszisztémának szintén van egy helyreállító ereje (NADPH) a CO2 rögzítésére és visszaállítására szénhidrát szintre. Más sejtreakciók ATP-t használnak, amely elsősorban az oxidatív foszforiláció folyamatában keletkezik. Az oxidatív foszforiláció a légzés folyamatával van összefüggésben, és egy másik elektronátviteli láncon keresztül történik, amelyet röviden megvizsgálunk.
.. Fokozatosan, azaz több lépésben kell elvégezni nemcsak a bomlási szerves molekulák (mert ez egy szükséges feltétele a hatékony tárolására és energia), hanem a szintézis a komplex vegyületek - fehérjék, nukleinsavak, lipidek vagy poliszacharidok. Ha a nagyobb molekulák egyszerű molekulákból épülnek fel, akkor ezek az egyszerű molekulák gyakran aktiválódást igényelnek; más szavakkal, elegendő energiát kell biztosítani ahhoz, hogy a reakció befejezhető legyen. Ennek következtében egy vegyület szintézise gyakran bonyolultabbá válik, mint a bomlása.