Förhållandet mellan materia och energi som observerats i cellnäring

Vad är cellnäring?

Cellulär näring är den process som de små cellerna som utgör vår kropp och för alla levande varelser, tar kemiska ämnen från miljön och förvandlar dem till den fråga och energi de använder för att leva.

Cellerna är som små fabriker som kräver ingångar för att kunna producera de ämnen som de är gjorda. Dessa ingångar (som ofta är komplexa ämnen) är vad vi menar när vi pratar om "materia" eller den materiella delen av cellnäring.

Å andra sidan har dessa små fabriker en komplex cellmaskiner som arbetar 24 timmar om dygnet, varje dag på året och också kräver energi. Som vi kommer att se på ett ögonblick är denna energi intimt kopplad till råmaterialet som cellen använder för dess tillväxt och reproduktion.

Förhållandet mellan materia och energi

Vad som behövs för att alla bilar ska fungera? Förutom en motor, en växellåda, fyra hjul och en struktur och kropp för att hålla allt tillsammans, behöver den också bränsle.

Detsamma gäller för celler. De behöver ett bränsle där de kan få den energi som krävs för att hålla alla livsprocesser som går.

När det gäller en bensinbil bildas bränslet av en klass av kemikalie som kallas kolväte, men när det gäller celler kommer energi från kolhydrater och andra organiska ämnen.

Och hur den energin släpps? Bryta de kemiska bindningarna som håller de olika atomerna som bildar molekylerna ihop.

Hur mäts energin i näringsämnen?

Energin i maten mäts i kalorier. En kalori Det är mängden energi i form av värme som behövs för att värma eller öka temperaturen på ett gram vatten till en centigrade.

Hur det bestäms hur mycket energi det finns i maten är att bränna dem och sedan mäta hur mycket ett prov med vatten med värmen som släpps värms upp.

Om vi ​​till exempel bränner 1 gram vetemjöl släpps 3.640 kalorier. Denna värme räcker för att värma 3.640 g vatten (lite mer än 3 och en halv liter) från 25 ° C till 26 ° C. Vi kan också se det som den nödvändiga mängden värme för att värma 60 gram vatten från 20 ° C till 80 ° C.

Obs: När vi läser matens kalorier på etiketten måste man ta hand om, eftersom det finns två typer av kalorier. Små kalori (som representeras som kalk) är den normala kalorin. Många etiketter visar dock kalorier med stora bokstäver (kalk) som faktiskt är lika med 1.000 kalorier eller 1 kilokaloria.

Hur gör dessa energianvändningsceller?

Celler använder inte den energi som frigörs från matbearbetning direkt i form av värme. Istället lagrar de all denna energi i form av speciella molekyler som kallas adenosining eller ATP.

Denna ATP är det verkliga bränslet som alla celler använder för de allra flesta av de kemiska reaktionerna som håller dem vid liv. Det är som om kolhydraterna vi äter var råolja som förfina cellen för att producera hög oktan bensin (ATP) som samma celler sedan använder för att starta sin motor. Detta görs i små fabriker som kallas mitokondrier.

Var kommer saken ifrån?

Kolhydrater innehåller endast kol, väte och syre, men celler bildas av många fler element. Resten av byggmaterialet för att tillverka de olika delarna av cellerna kommer från protein, lipider, nukleinsyror och andra kemiska ämnen som våra celler bearbetar. Dessa ämnen kan komma från en av två källor:

• De kommer från miljön (till exempel äter vi dem i vår diet) och absorberar sedan cellerna.
• De består av organeller och andra delar av samma celler som återvinns för att ekonomisera ansträngningar och energi.

Heterotrofisk autotrof näring och näring

Beroende på vilken typ av ämnen som deras celler kan använda som en källa till materia och energi, kan vi skilja två olika typer av levande varelser: autotrofer och heterotrofer.

Autotrofer är levande varelser som kan absorbera oorganiska ämnen i miljön och förvandla dem till ekologiska livsmedel för celler. Växter är ett typiskt exempel på autotrofer.

Vi å andra sidan är heterotrofer, det vill säga levande varelser som vi inte kan syntetisera vår egen mat. Av denna anledning måste vi konsumera andra levande varelser för att kunna använda de näringsmässiga ämnen som de är gjorda.

Oavsett om det är autotrofisk eller heterotrof näring, har båda cellulära näringsprocesser vissa steg gemensamt.

Processen för cellnäring

Äta mat

Cellnäring börjar med matintag. För oss betyder detta att äta. Våra livsmedel innehåller alla typer av komplexa föreningar som bildas av mycket stora molekyler som inte passar i cellerna, så vår matsmältning ansvarar för att bryta dem och hugga dem i små bitar så att cellerna kan absorbera dem.

När det gäller växter absorberar de direkt oorganiska näringsämnen genom sina rötter och löv.

Införlivande av ämnen i cellen

Efter matsmältningen absorberas och distribueras mindre bitar av blod till resten av kroppen där celler absorberar dem av olika mekanismer.

Cellulär substansmatsmältning

En gång inuti cellerna attackeras dessa ämnen med en uppsättning enzymer som i princip avväpnar proteiner, kolhydrater, DNA, RNA och triglycerider för att lämna alla små konstruktionsblock redo för nästa steg.

Ämnesomsättning

En gång "obeväpnade" livsmedel kan dessa bearbetas på två sätt:

Katabolismer

Katabolism, även kallad destruktiv metabolism, fortsätter att bryta de största molekylerna i mindre och därmed släppa energin i dess länkar. När det gäller människor oxiderar denna process glukos och andra kolhydrater med hjälp av luftsyre för att producera koldioxid, vatten och ATP.

Anabolism

Det är den del av metabolismen där cellen använder små konstruktionsblock som aminosyror och nukleotider för att bygga proteiner och DNA, bland andra stora molekyler som sedan blir en del av cellen.

Avfallsutsöndring

Näringsprocessen inkluderar också utsöndring av allt giftigt avfall inifrån cellen och sedan inuti kroppen. Denna sista process stänger cykeln för cellnäring och bland alla håller det kompletta systemet i ständig funktion.