Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

13.2: Вступ

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    6841

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Частина 1: Вуглеводи в їжі

    Коли ви їсте їжу, ви отримуєте поживні речовини, необхідні для підтримки гомеостазу - щоб ваші внутрішні умови регулювалися конкретними параметрами, необхідними для вашого виживання та функціонування. З цих продуктів ви можете отримати вітаміни, які ваш організм не може синтезувати сам, амінокислоти, необхідні для побудови білків, і, у всьому, що є їжею в науковому сенсі, вуглеводи, які ви можете розщепити, щоб використовувати як енергію.

    Вуглеводи можуть бути простими цукрами - моносахаридами, такими як глюкоза - до складних крохмалів, часто виготовлених з довгих ланцюгів тих самих моносахаридів, з'єднаних між собою, утворюючи набагато більшу молекулу, звану полісахаридом. Деякі з цих полісахаридів мають зв'язки, які наші тіла мають ферменти для руйнування, такі як амілоза. Амілоза - це крохмаль, що складається з мономерів глюкози, з'єднаних між собою глікозидним зв'язком, утворюючи відносно пряму лінію. У роті ви виробляєте фермент під назвою амілаза, який розриває глікозидний зв'язок, врешті-решт перетворюючи довгий ланцюг амілози в багато молекул глюкози. Амілаза найкраще функціонує при рН 6,7-7,0 [підключитися до підтримки гомеостазу]. Інші полісахариди пов'язані між собою таким чином, що у нас немає ферментів для, як целюлоза, основного компонента клітинних стінок рослин. Ось чому рослини містять «харчові волокна», які проходять прямо через вашу систему і «тримають вас регулярно».

    Частина 2: Перетворення вуглеводів у корисну енергію

    Молекула глюкози зберігає близько 3000 кДж хімічної енергії. Хімічна енергія - це потенційна енергія, що зберігається в зв'язках, які утримують атоми всередині молекули разом. Кожен раз, коли ви розриваєте одну з цих зв'язків, ця енергія вивільняється. Молекули глюкози відносно стабільні, тому ця енергія безпечно зберігається всередині молекули. Через це ми можемо транспортувати глюкозу, розчинену в нашій крові, до ділянок нашого тіла, де вона потрібна, або до нашої печінки, де вона може зберігатися на потім у вигляді глікогену. Рослини можуть робити те ж саме через флоемні клітини, транспортуючи глюкозу до ділянок рослини, де вона може зберігатися тривалий час у вигляді крохмалю, наприклад, коріння.

    Оскільки молекула глюкози стабільна, енергія затримується всередині неї. Щоб отримати доступ до цієї енергії, молекулу глюкози необхідно розбити на частини. Ви можете зробити це, застосовуючи велику кількість енергії, наприклад, тепла від вогню - це те, що відбувається, коли ви спалюєте дерево або папір. Ці матеріали на рослинній основі, складаються в основному з клітинних стінок рослин, що містять велику кількість целюлози. Як ми бачили вище, ця целюлоза складається з довгих ланцюгів молекул глюкози. Сама деревина не спалахує спонтанно, але коли ви застосовуєте достатню кількість енергії, наприклад, запалюючи невелику її частину запальничкою або сірником, ви можете призвести до того, що деякі з цих молекул розпаляться. Це вивільняє енергію у вигляді світла і тепла, які потім можуть забезпечити енергію, щоб розбити більше молекул один від одного. Цей процес називається горінням.

    Що було потрібно для того, щоб ця реакція відбулася? Вуглеводи, кисень та початкове споживання енергії. Подібний процес відбувається всередині більшості еукаріотичних організмів. Однак, щоб не загоритися, ми розбиваємо молекулу глюкози по шматках, виділяючи невелику кількість енергії одночасно, і використовуючи цю енергію для побудови молекул так званого АТФ (аденозинтрифосфату).

    На відміну від глюкози, АТФ є нестійкою молекулою. Він має три негативно заряджені фосфатні групи, всі прикріплені впритул. Негативні заряди на цих фосфатних групах відштовхують один одного, так само, як і дві негативні сторони різних магнітів. Зі збільшенням кількості негативних зарядів відштовхування зростає в геометричній прогресії. Через це третя фосфатна група утримує велику кількість енергії в своєму зв'язку з другою. Цю фосфатну групу можна «пожертвувати» на реакцію (так звану фосфорилювання), розриваючи зв'язок і вивільняючи накопичену хімічну енергію для живлення реакції. АТФ втрачає свою третю фосфатну групу і стає АДФ (аденозиндифосфат), відносно низькоенергетичною молекулою. Наші клітини використовують АТФ для живлення більшої частини роботи, виконаної в наших тілах.

    Ключовий момент

    У той час як гетеротрофні організми, такі як тварини та гриби, повинні споживати інші організми для отримання вуглеводів, рослини та інші автотрофи синтезують власні вуглеводи. Однак, як і гетеротрофи, автотрофним організмам все ще потрібно робити клітинне дихання, щоб отримати доступ до енергії, що зберігається в цих вуглеводах.

    Дописувачі та атрибуція