Allt levande behöver energi för att överleva och genomföra livsprocesser. Några av de mest grundläggande skillnaderna mellan levande organismer handlar om hur och vad de äter.
Oavsett om en organism gör sin egen mat eller äter en annan organism för mat, använder den cellandningsprocessen för att förvandla sin mat till användbar energi.
Cellulär andning: Definition
Alla levande varelser använder cellandning för att omvandla organiska molekyler till energi. Cellulär andning är den kemiska processen att bryta ner matmolekyler för att skapa energi i form av adenosintrifosfat (ATP) . Denna process gör energi från livsmedelsmolekyler tillgänglig för organismen för att utföra livsprocesser.
Cellulär andning sker vanligtvis i närvaro av syre. Detta kallas aerob andning. När syre inte är närvarande eller i mycket låga mängder sker anaerob andning.
För vissa organismer, inklusive många bakterier, är anaerob andning ett sätt att leva. Fermentering är en specifik typ av anaerob andning som används av jäst och vissa bakterier.
Cellulär andning kan representeras av ekvationen:
C6 H12O6
+ 6O2
→ 6CO2
+ 6H2 O + ATP
The cellulär andningsekvation
representerar den process genom vilken glukosmolekyler reagerar med syre och skapar energi i form av ATP samt koldioxid och vatten som biprodukter.
Cellulär andning är en serie mindre kemiska reaktioner som kan variera beroende på på typen av organism; emellertid representerar cellandningsekvationen huvudkomponenterna i denna process som är vanliga bland de flesta organismer.
Typer av celler som genomgår cellandning
Levande organismer kan grupperas i två kategorier: eukaryoter och prokaryoter. Eukaryoter är organismer vars celler har en kärna och membranbundna organeller. Prokaryoter är organismer vars celler saknar kärna.
Eukaryoter utför cellandning med hjälp av mitokondrier. Mitokondrier är organeller som producerar de enzymer som är nödvändiga för att katalysera den serie av reaktioner som producerar ATP. Mitokondrier krävs för att utföra cellandning i eukaryota organismer. Typer av organismer med eukaryota celler inkluderar djur, växter, svampar och protister.
Prokaryoter har inga mitokondrier och producerar enzymerna för cellandning med hjälp av deras cellmembran. Även om de saknar mitokondrier kan dessa typer av celler fortfarande genomgå en form av cellandning för att omvandla sina matmolekyler till användbar energi i form av ATP.
Två typer av organismer
Det finns två huvudtyper av organismer som använder cellandning: autotrofer och heterotrofer.
Autotrofer är organismer som kan göra sin egen mat. De typer av organismer som är autotrofa inkluderar växter såväl som vissa bakterier och protister (som alger).
Heterotrofer
är organismer som inte kan bilda sin egen mat. De typer av organismer som är heterotrofa inkluderar djur, svampar, vissa protister och bakterier.
Autotrofer, även kända som producenter, kan grupperas i två huvudkategorier: fotoautotrofer och kemoautotrofer.
Majoriteten av autotrofer är fotoautotrofer, som är organismer som använder solens ljus för att göra fotosyntes. Fotosyntes är processen att omvandla solens energi för att göra glukosmolekyler.
Typer av organismer som använder fotosyntes är växter, vissa bakterier och växtliknande protister.
De allra flesta växter är autotrofa och förlitar sig på fotosyntes för att göra deras mat. När växter inte genomgår fotosyntes använder de cellandning för att omvandla glukosmolekylerna de gör till energi som de kan använda för att utföra livets processer.
Växter ”andas” in syre under fotosyntes och andas ut koldioxid under cellandning. Detta cellulära andningsexempel har en stor effekt på sammansättningen av jordens atmosfär.
Kemoautotrofer är bakterier som kan göra sin egen mat men använder kemikalier för denna process istället för solljus. Kemoautotrofer genomgår cellandning för att omvandla oorganiska molekyler till energi som de kan använda.
Detta är ett cellulärt andningsexempel som inträffar under extrema förhållanden som vanligtvis saknar ljus och syre. Dessa typer av organismer omvandlar oorganiska molekyler som vätesulfid, metan eller ammoniak till organiska molekyler som de kan använda för mat.
Heterotrofer: Organismer som inte kan göra sin egen mat
Organismer som inte kan bilda deras egen mat kallas heterotrofer.
Ett annat ord för heterotrofer är konsumenter. Dessa organismer måste konsumera organiska molekyler skapade av andra organismer för sin mat. Heterotrofer kommer att äta autotrofer eller andra heterotrofer.
Cellulär andning Exempel: Heterotrofer
Heterotrofer krävs för att konsumera andra organismer eller delar av organismer för att få sina matmolekyler. De genomgår cellandning för att förvandla maten de äter till energi som de kan använda.
Heterotrofer är beroende av autotrofer som lagrar energi från solen som biomassa som heterotrofer kan konsumera. Autotrofer som använder fotosyntes ger över 99 procent av den energi som används för att försörja allt liv på jorden.
