Τι είναι ο μεταβολισμός, πώς χωρίζεται σε καταβολισμό και αναβολισμό, και πώς το ATP μεταφέρει ενέργεια από τις εξώθερμες στις ενδόθερμες αντιδράσεις του κυττάρου.
Γ΄ ΛΥΚΕΙΟΥΒΙΟΛΟΓΙΑΕΝΟΤΗΤΑ 315 ΛΕΠΤΑ
Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο
κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.
Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το
σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο,
έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.
Σχεδιάγραμμα
Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη, γραμμένη με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης. Μπορεί να έχει λάθη: πηγή είναι πάντα το βιβλίο.
Τι έγινε
Οι οργανισμοί παίρνουν ενέργεια διασπώντας θρεπτικές ουσίες της τροφής τους (το χελιδόνι από έντομα). Εξαίρεση είναι οι φωτοσυνθετικοί, που δεσμεύουν ηλιακή ενέργεια και φτιάχνουν μόνοι τους θρεπτικές ουσίες από απλές ανόργανες ενώσεις.
Ενέργεια και υλικά από το περιβάλλον συνήθως πρέπει πρώτα να μετατραπούν σε ενώσεις που είτε οξειδώνονται για να δώσουν ενέργεια είτε γίνονται πρώτη ύλη για δομικά και λειτουργικά μόρια. Όλες αυτές οι χημικές αντιδράσεις μαζί είναι ο μεταβολισμός, που κρατά σταθερές τις συνθήκες λειτουργίας παρά τις αλλαγές του περιβάλλοντος (θερμοκρασία, συγκεντρώσεις ουσιών).
Ο μεταβολισμός χωρίζεται σε καταβολισμό (διάσπαση, συνήθως απόδοση ενέργειας, εξώθερμες αντιδράσεις) και τον αναβολισμό (σύνθεση, συνήθως κατανάλωση ενέργειας, ενδόθερμες αντιδράσεις). Η ενέργεια αποθηκεύεται σε χημικούς δεσμούς βιομορίων, που χρειάζονται ενέργεια για να σχηματιστούν και την ελευθερώνουν όταν σπάσουν.
Μέσα στο κύτταρο η ενέργεια μεταφέρεται με σύζευξη εξώθερμων και ενδόθερμων αντιδράσεων: μέρος της ενέργειας μιας διάσπασης γίνεται θερμότητα, το υπόλοιπο τροφοδοτεί μια σύνθεση και καταλήγει στους δεσμούς των προϊόντων της.
Κύριος μεταφορέας είναι το ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη), ένα τριφωσφορικό νουκλεοτίδιο με τρεις φωσφορικές ομάδες στη σειρά. Οι δεσμοί των δύο τελευταίων είναι δεσμοί υψηλής ενέργειας, ασταθείς, και σπάνε εύκολα με υδρόλυση.
Το ATP μεταφέρει ενέργεια παντού μέσα στο κύτταρο και τη δίνει άμεσα, με μία αντίδραση· σχηματίζεται από ADP (διφωσφορική αδενοσίνη), φωσφορικό οξύ και ενέργεια, σε αντίδραση αμφίδρομη. Επειδή μεσολαβεί στις ενεργειακές συναλλαγές, λέγεται ενεργειακό νόμισμα.
Ως κύριος άμεσος δότης ενέργειας, το ATP πρέπει να ξαναφτιάχνεται συνεχώς από ADP, σαν επαναφορτιζόμενη μπαταρία. Η επαναφόρτιση γίνεται είτε με φωτεινή ενέργεια που γίνεται χημική στη φωτοσύνθεση είτε με ενέργεια που ελευθερώνεται όταν διασπώνται οργανικές ενώσεις, π.χ. όταν οξειδώνεται η γλυκόζη.
Το κύτταρο δεν κρατά αποθέματα ATP: σε τυπικά κύτταρα κάθε μόριο χρησιμοποιείται μέσα σε περίπου ένα λεπτό. Ένας άνθρωπος σε ανάπαυση ξοδεύει περίπου 40 kg ATP το 24ωρο, αλλά στο σώμα του δεν υπάρχει ποτέ πάνω από 1 g· κάθε κύτταρο παράγει και υδρολύει περίπου 10 εκατομμύρια μόρια το δευτερόλεπτο.
Ο καταβολισμός διασπά σύνθετες ουσίες σε απλούστερες και συνήθως αποδίδει ενέργεια (εξώθερμες αντιδράσεις). Ο αναβολισμός φτιάχνει σύνθετες ουσίες από απλές και συνήθως καταναλώνει ενέργεια (ενδόθερμες αντιδράσεις).
Πώς περνά η ενέργεια από μια αντίδραση διάσπασης σε μια αντίδραση σύνθεσης;
Με σύζευξη των δύο: ένα μέρος της ενέργειας της διάσπασης χάνεται ως θερμότητα, το υπόλοιπο κινεί τη σύνθεση και μένει αποθηκευμένο στους δεσμούς των προϊόντων της. Σε όλα τα κύτταρα ο κύριος φορέας αυτής της ενέργειας είναι το ATP.
Γιατί το ATP ονομάζεται «ενεργειακό νόμισμα»;
Επειδή μεσολαβεί ανάμεσα στις διεργασίες που αποδίδουν ενέργεια και σε όσες την καταναλώνουν. Οι δεσμοί των δύο τελευταίων φωσφορικών ομάδων του είναι υψηλής ενέργειας και ασταθείς, σπάνε εύκολα με υδρόλυση, και το ATP ξαναφτιάχνεται από ADP, φωσφορικό οξύ και ενέργεια σε αμφίδρομη αντίδραση.
Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.
Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.